[實用新型]一種同時脫除煙氣中氮氧化物和硫氧化物的系統

有效

• 申請號: 201520528109.2
• 申請日: 2015-07-20
• 公開（公告）號: CN204891598U
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 佟會玲;楊銳明;王志鵬;陳群;禚玉群
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: B01D53/83
• 分類號: B01D53/83;B01D53/60;B01D46/02
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 邸更巖;陳英俊

技術領域

本實用新型涉及對化石燃料燃燒后的煙氣進行脫硫脫硝的設備，屬于煙氣凈化技術領域。

背景技術

當今由于大規模使用化石燃料，每年有兩千萬噸以上的硫氧化物(以SO₂為主)和一千萬噸以上的氮氧化物(以NO為主)排入大氣，在我國境內造成嚴重的酸雨污染。目前已經進行大規模商業應用的控制二氧化硫排放的技術，包括石灰石-石膏法和半干法煙氣脫硫技術(噴霧干燥法和煙氣循環流化床法)，它們的特點是脫硫效率高，但無法脫硝。尤其對于半干法煙氣脫硫技術，當用CaO或Ca(OH)₂作為吸收劑，雖然吸收劑顆粒越細，反應活性越高，但鈣硫摩爾比(相對于入口煙氣中的SO₂)實際上超過1.5，才能達到較高的脫硫效率。而較成熟的降低煙氣中氮氧化物排放的技術有SCR(選擇性催化還原)和SNCR(選擇性非催化還原)，二者都采用氨或尿素將煙氣中的氮氧化物還原為無害的氮氣后再進行排放，SCR的優點是脫硝效率高，缺點是成本高，尤其是催化劑成本，讓工業鍋爐用戶很難接受，并且對運行維護要求高，而SNCR的成本相對較低，但脫硝效率也相對較低，且對噴射點溫度要求嚴格，二者都要求還原劑與煙氣混合均勻，否則部分還原劑會逃逸出去，造成二次污染。以上的脫硫脫硝技術對二氧化硫和氮氧化物實施分別控制，設備投資較大。

中國專利文獻(ZL200910090740.8)提出了一種同時脫除煙氣中硫氧化物和氮氧化物的方法(200910090740.8)，該技術在實際運行中，還達不到理想的同時脫硫脫硝效率，其吸收劑的利用率相對較低，因此，需要對該技術進行改進、完善和優化。

實用新型內容

本實用新型的目的是提出一種有效的、方便操作的同時脫除煙氣中氮氧化物和硫氧化物的系統，旨在原有技術的基礎上，實現在一個反應器內同時脫硫脫硝的功能，以進一步提高吸收劑的利用率，達到高效同時脫除硫氧化物和氮氧化物的目的。

本實用新型的技術方案如下：

一種同時脫除煙氣中氮氧化物和硫氧化物的系統，其特征在于：所述系統包括流化床反應器、氣固分離器、增濕活化器和新鮮吸收劑儲料罐；流化床反應器內設有布風板，布風板上部分為密相區和稀相區，密相區的高度為5～50cm；在流化床反應器底部設有煙氣進口和乏吸收劑排出口，流化床反應器上部設有煙氣出口；所述的煙氣出口與氣固分離器的進口相連，氣固分離器的物料出口與增濕活化器的物料進口連接；增濕活化器的物料出口與流化床反應器的連接；在流化床反應器稀相區設有霧化噴嘴。

優選地，所述氣固分離器采用布袋除塵器。

優選地，在增濕活化器內設有絞龍。

優選地，在增濕活化器與循環流化床反應器之間的管路上設有回料控制閥。

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點及突出性效果：①本實用新型與傳統循環流化床半干法煙氣脫硫技術相比，由于脫硝過程對脫硫過程有促進作用，在同樣鈣硫摩爾比(相對于入口煙氣中的SO₂)條件下，本實用新型的同時脫硫脫硝技術可以達到更高的脫硫效率，且對煙氣的相對濕度要求更低；更重要的是，在實現高效脫硫的同時，NO也可以被高效脫除，實現了在一個反應器中同時脫硫脫硝的目的，不必因為硫氧化物和氮氧化物的不同而建立兩套煙氣凈化裝置，從而大大節省了設備投資，降低了煙氣污染物排放的控制成本。②本實用新型的特點是在揭示同時脫硫脫硝化學反應原理的基礎上，根據煙氣成分的特點，并結合實際運行經驗，對系統的結構進行了改進和完善，例如增加了增濕活化器，通過合理地控制工藝步驟和運行參數，達到了比較理想的脫硫脫硝效果，SO₂脫除率可達到90％以上，NO脫除率可達65％以上。在常規工業鍋爐或窯爐排放煙氣的二氧化硫和氮氧化物濃度范圍內，硫氧化物和氮氧化物的排放能夠達到國家的環保要求。③本實用新型對氣固分離器分離下來的乏吸收劑進行活化后，重新返回流化床反應器內參與脫硫脫硝反應，顯著提高了吸收劑的利用率。

附圖說明

圖1為本實用新型的系統及工藝流程圖。

圖中：1－來流煙氣進口管道；2－流化床反應器；3－增濕活化器；4－新鮮吸收劑儲料罐；5－霧化水噴嘴；6－流化床反應器出口煙道；7－氣固分離器；8－回料控制閥；9－凈煙氣煙道；10-水或蒸氣管道；11-密相區；12-稀相區；13-布風板；14-絞龍；15-噴水管道；16-乏吸收劑排出管道。

具體實施方式

下面借助于附圖對本實用新型的原理、結構和工藝過程作進一步的說明。