一种烟气的脱硫脱硝除尘一体化的反应装置及脱硫脱硝除尘方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种烟气的脱硫脱硝除尘一体化的反应装置及脱硫脱硝除尘方法，所述的反应装置包括壳体，所述壳体沿烟气流向分为依次对接的流化段、放大段和脱硝除尘段，所述的流化段内填充有大颗粒脱硫剂，所述的大颗粒脱硫剂在烟气的扰动下碰撞磨损后形成小颗粒脱硫剂；随着烟气的流动，所述的小颗粒脱硫剂上升进入放大段；所述的脱硝除尘段内设置有脱硝除尘组件。在装置运行过程中，大颗粒脱硫剂在气流的扰动下相互碰撞磨损形成小颗粒脱硫剂，小颗粒脱硫剂随烟气上升进入放大段，并在放大段内形成小颗粒脱硫剂流化床，保证在高效脱硫的同时利用流化床特有的磨损特性实现了脱硫剂的循环利用。

【技术实现步骤摘要】
一种烟气的脱硫脱硝除尘一体化的反应装置及脱硫脱硝除尘方法
本专利技术属于烟气处理
，涉及一种烟气的脱硫脱硝除尘一体化的反应装置及脱硫脱硝除尘方法。
技术介绍
在化石燃料燃烧的过程中，会产生大量的酸性气体(SO2和NOx)和粉尘，这些物质引起酸雨、雾霾、光化学烟雾、臭氧层破坏等环境问题，对生态环境和人类健康造成严重的危害。SO2是一种无色、有刺激性和窒息性气味的气体，易溶于水，溶解在水蒸气中形成酸雨，对环境造成严重破坏。NOx是另一种有害气体，主要包括NO和NO2，它既是形成酸雨的主要物质之一，也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和消耗O3的一个重要因子。粉尘是指悬浮在空气中的固体颗粒，由于工业的快速发展，电力、冶金、建材、化工等行业每年都会产生近千万吨的粉尘，对人体健康、大气环境和生产经济都造成了严重的影响。尤其是燃煤电厂排放的大量烟尘几乎都是可吸入颗粒(PM10和PM2.5)，对人体健康危害极大。脱除SO2、NOx和粉尘对工业生产与环境保护有着重要的意义，企业必须采用可靠、适用的脱硫脱硝除尘技术实现烟气的达标排放。脱硫脱硝和烟气除尘工艺在技术应用方面并不复杂，经过漫长的技术革新，当前已经完成了操作流程的简化和整体自动化操作的集成。国内目前普遍使用的是联合脱硫脱硝技术，该技术是以传统脱硫脱硝技术为基础，再结合选择性催化还原技术的一种形式，将这两种技术结合，不但不会产生排斥，还能实现各自工作的状态。CN109603468A公开了一种脱硫脱硝除尘一体化方法，包括以下步骤：S1，布袋除尘，从锅炉尾部烟道出来的烟气经过管道进入到除尘器中，烟气在上升的过程中穿过布袋除尘器，烟气中的灰尘吸附在布袋内壁上，布袋除尘器对烟气进行初步粗除尘；S2，高温除尘，从布袋除尘器流出的烟气进入高温除尘器中，高温除尘器对烟气进行精细除尘；S3，反吹灰尘，启动气包对除尘器进行反吹，使烟气颗粒物下落，且将布袋除尘器内壁的颗粒物吹下，颗粒物落入集尘箱，并通过螺旋机排出；S4，脱硝处理，通过管道将除尘后的烟气输送至脱硫装置内部，并在输送除尘后烟气的管道上部设置药桶，药筒内部装有脱硝液，并采用喷头将脱硝液均匀的喷入管道中，对管道内部的烟气进行脱硝；S5，脱硫处理，脱硝后的烟气流入脱酸装置内部进行脱酸处理，脱酸后的烟气流入脱硝装置下部设置的催化剂层中，提升烟气的洁净度，使其满足排放标准。CN111054201A公开了一种脱硫脱硝除尘一体化技术的研制，采用以下主要设备及组合方式，主要设备包括燃煤锅炉、布袋除尘器、主引风机、亚氯酸钠储槽、亚硫酸钠输送泵、脱硝氧化活化装置、脱硫脱硝除尘一体化塔、超级除尘除雾装置、在线监测仪、直排烟囱、低氧燃烧循环风机、锅炉炉膛和锅炉鼓风机，并通过特定的工艺设备组合方式组合，本方案通过布袋除尘器装置去除99.9％以上的尘经引风机加压后进入特殊设计的脱硝氧化活化装置，将95％以上NO在此转化为高价氮，而后进入脱硫脱硝除尘一体化装置，脱硫脱硝后的烟气经过上部超级除尘除雾后有直排烟囱排放，实现脱硫脱硝除尘一体化，实现超低排放，利于环境的保护。CN211513809U公开了一种工业烟气脱硫脱硝除尘一体化装置，针对现有脱硫脱硝除尘一体化设备在除尘的同时不能对滤板进行更换，降低了除尘效率的问题，现提出如下方案，其包括脱硫塔和脱硝塔，所述脱硫塔位于脱硝塔的一侧，脱硫塔与脱硝塔相互靠近的一侧设有同一个固定座，所述固定座上开设有两个固定腔，两个固定腔的一侧内壁上均开设有连接孔，两个连接孔内均固定安装有连接管，两个连接管分别固定连接在脱硫塔和脱硝塔上，所述固定座的顶部开设有固定孔。控制粉尘、NOx、SO2最有效的方法分别是袋式除尘器、氨选择性催化还原法(SCR)和石灰或石灰石湿法脱硫。但是脱硫脱硝设备分立的形式装置占地空间大，操作难度高，且成本较高。同时脱硫脱硝技术逐渐受到重用，但是同时脱硫脱硝技术起步较晚，目前尚处于研究阶段。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种烟气的脱硫脱硝除尘一体化的反应装置及脱硫脱硝除尘方法，在装置运行过程中，大颗粒脱硫剂在气流的扰动下相互碰撞磨损形成小颗粒脱硫剂，小颗粒脱硫剂随烟气上升进入放大段，并在放大段内形成小颗粒脱硫剂流化床，保证在高效脱硫的同时利用流化床特有的磨损特性实现了脱硫剂的循环利用。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种烟气的脱硫脱硝除尘一体化的反应装置，所述的反应装置包括壳体，所述壳体沿烟气流向分为依次对接的流化段、放大段和脱硝除尘段，所述的流化段内填充有大颗粒脱硫剂，所述的大颗粒脱硫剂在烟气的扰动下碰撞磨损后形成小颗粒脱硫剂；随着烟气的流动，所述的小颗粒脱硫剂上升进入放大段；所述的脱硝除尘段内设置有脱硝除尘组件。本专利技术提出了一种脱硫脱硝除尘一体化的反应装置，向流化段内通入大颗粒脱硫剂，在装置运行过程中，大颗粒脱硫剂在气流的扰动下相互碰撞磨损形成小颗粒脱硫剂，小颗粒脱硫剂随烟气上升进入放大段，并在放大段内形成小颗粒脱硫剂流化床。在整个脱硫环节，烟气与大颗粒脱硫剂和小颗粒脱硫剂均有接触，保证在高效脱硫的同时利用流化床特有的磨损特性实现了脱硫剂的循环利用。需要说明的是，本专利技术并非同时向壳体内通入了大颗粒脱硫剂和小颗粒脱硫剂，在装置运行过程中，向壳体内通入的始终是大颗粒脱硫剂，小颗粒脱硫剂是大颗粒脱硫剂在流化床的作用下碰撞磨损后形成的，二者是同一个物理变化路线上的原料和产物的关系，在放大段内，除了包括小颗粒脱硫剂外，大部分是反应产物硫酸钙，这部分反应产物会由放大段排出收集，送往水泥厂回收利用。另外，本专利技术是所指的大颗粒脱硫剂并非特指某一具体粒径值的脱硫剂，而是某个粒径范围内的脱硫剂，“大颗粒”也是相对小颗粒的对照概念，即表示因为磨损碰撞导致“大颗粒”变成了“小颗粒”。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述的反应装置还包括脱硝剂储罐，所述的脱硝剂储罐连接所述壳体底部。优选地，所述的脱硝剂储罐与壳体之间的连接管路上沿脱硝剂流向依次设置有蒸发装置和混合装置，所述的混合装置外接风机，所述的脱硝剂储罐内储存的脱硝剂经蒸发装置蒸发后进入混合装置与空气混合后通入壳体内部。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述的反应装置还包括脱硫剂储罐，所述的脱硫剂储罐连接所述壳体底部，所述的脱硫剂储罐向流化段内通入大颗粒脱硫剂。作为本专利技术一种优选的技术方案，所述的放大段的直径沿烟气流向逐渐增大，所述的放大段的两端分别记为进气端和出气端，所述的进气端对接流化段，所述的进气端的截面积小于出气端的截面积。本专利技术对放大段的结构进行了重新设计，放大段采用了直径减扩的锥形结构，大颗粒脱硫剂在流化段内相互碰撞，其表面附着的反应产物(硫酸钙)脱落后形成小颗粒脱硫剂，小颗粒脱硫剂随着烟气的不断上升进入放大段内，由于放大段的特殊结构，造成烟气流道扩大，烟气流速减慢，延长了小颗粒脱硫剂在放大段内的停留时间，使得小颗粒脱硫剂能有充分的时间于烟气进行深度脱硫，此外，烟气流速的减慢使得随烟气输送过来的反应产物粉末(硫酸钙细本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烟气的脱硫脱硝除尘一体化的反应装置，其特征在于，所述的反应装置包括壳体，所述壳体沿烟气流向分为依次对接的流化段、放大段和脱硝除尘段，所述的流化段内填充有大颗粒脱硫剂，所述的大颗粒脱硫剂在烟气的扰动下碰撞磨损后形成小颗粒脱硫剂；随着烟气的流动，所述的小颗粒脱硫剂上升进入放大段；所述的脱硝除尘段内设置有脱硝除尘组件。/n

【技术特征摘要】
1.一种烟气的脱硫脱硝除尘一体化的反应装置，其特征在于，所述的反应装置包括壳体，所述壳体沿烟气流向分为依次对接的流化段、放大段和脱硝除尘段，所述的流化段内填充有大颗粒脱硫剂，所述的大颗粒脱硫剂在烟气的扰动下碰撞磨损后形成小颗粒脱硫剂；随着烟气的流动，所述的小颗粒脱硫剂上升进入放大段；所述的脱硝除尘段内设置有脱硝除尘组件。


2.根据权利要求1所述的反应装置，其特征在于，所述的反应装置还包括脱硝剂储罐，所述的脱硝剂储罐连接所述壳体底部；
优选地，所述的脱硝剂储罐与壳体之间的连接管路上沿脱硝剂流向依次设置有蒸发装置和混合装置，所述的混合装置外接风机，所述的脱硝剂储罐内储存的脱硝剂经蒸发装置蒸发后进入混合装置与空气混合后通入壳体内部。


3.根据权利要求1或2所述的反应装置，其特征在于，所述的反应装置还包括脱硫剂储罐，所述的脱硫剂储罐连接所述壳体底部，所述的脱硫剂储罐向流化段内通入大颗粒脱硫剂。


4.根据权利要求1-3任一项所述的反应装置，其特征在于，所述的放大段的直径沿烟气流向逐渐增大，所述的放大段的两端分别记为进气端和出气端，所述的进气端对接流化段，所述的进气端的截面积小于出气端的截面积；
优选地，所述放大段的进气端直径与流化段的直径比为3～20，进一步优选为5～10；
优选地，所述的大颗粒脱硫剂包括氢氧化钙颗粒；
优选地，所述的大颗粒脱硫剂的粒径为0.5～3mm，进一步优选为0.5～1mm。


5.根据权利要求1-4任一项所述的反应装置，其特征在于，所述的脱硝除尘组件包括脱硝滤管或脱硝滤袋；
优选地，所述的脱硝除尘组件为脱硝滤管，所述的脱硝滤管包括管体，管体表面紧贴设置有滤膜，管体骨架负载有脱硝催化剂。


6.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：史玉婷，余剑，徐家明，许启成，杨娟，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，南京赤博环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11