專利名稱：一種液相催化脫硝的煙氣凈化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及環(huán)保設(shè)備，具體涉及的是一種燃煤煙氣的脫硝裝置。
背景技術(shù)：
我國(guó)是以煤炭為主要燃料的發(fā)展中國(guó)家，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，燃煤造成的環(huán)境 污染日趨嚴(yán)重，特別是燃煤煙氣中的NO,，對(duì)大氣的污染已成為一個(gè)不容忽視的問(wèn)題。 目前，控制燃燒產(chǎn)生的N0X主要有燃燒前燃料脫氮、燃燒中改進(jìn)燃燒方式和生產(chǎn)工 藝脫氮、鍋爐煙氣脫硝3種方法。燃料脫氮技術(shù)相關(guān)的報(bào)道還很少，有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。燃燒 中改進(jìn)燃燒方式和生產(chǎn)工藝脫氮技術(shù)，目前應(yīng)用較多的是低NO,燃燒技術(shù)，但一般情況下低 N0X燃燒技術(shù)只能降低N0X排放的50%左右，而國(guó)內(nèi)外對(duì)N0X排放的限制愈來(lái)愈嚴(yán)，因此要 進(jìn)一步降低N0X的排放必須采用煙氣脫硝技術(shù)。 煙氣脫硝技術(shù)主要有選擇性催化還原法(SCR)、選擇性非催化還原法(SNCR)和選 擇性非催化還原與選擇性催化還原聯(lián)合法(SNCR-SCR)，皆是利用氨或尿素作還原劑，還原 產(chǎn)物是氮?dú)狻Ｆ渲蠸CR法脫硝效率高，但其工藝和設(shè)備系統(tǒng)較復(fù)雜，催化劑昂貴、耗量大，裝 置運(yùn)行成本高；SNCR法工藝和設(shè)備系統(tǒng)較簡(jiǎn)單，裝置運(yùn)行成本不高，但脫硝效率不能保證。 SNCR-SCR法則結(jié)合了兩者工藝的特點(diǎn)，有效降低了催化劑的耗量，但其總體結(jié)構(gòu)仍較復(fù)雜， 還有著很大的改進(jìn)空間。此外，上述三種工藝都需在高溫(300°C)下反應(yīng)，能耗過(guò)高。 因此開(kāi)發(fā)一種脫硝效率高、反應(yīng)條件溫和、能耗較低且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)捷的煙氣脫硝 裝置就有著很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和推廣價(jià)值。

實(shí)用新型內(nèi)容1、實(shí)用新型目的 本實(shí)用新型的目的是公開(kāi)一種液相催化脫除煙氣中N0X的裝置。采用該裝置能有 效提高脫硝效率、降低氨的耗量，同時(shí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、運(yùn)行成本低廉。脫硝副產(chǎn)物硝酸銨還 具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。 2、技術(shù)方案 —種液相催化脫硝的煙氣凈化裝置，它包括吸收塔，吸收塔的頂部設(shè)有煙氣出口 ， 內(nèi)部自上而下設(shè)置有水洗除霧段、吸收段和氧化段；所述的吸收段的下部設(shè)置有煙氣入口， 上部設(shè)置有催化劑層，在催化劑層上部設(shè)置有脫硝噴淋層，下部設(shè)置有吸收脫硫噴淋層；所 述的氧化段設(shè)置有脫硝循環(huán)層和脫硫循環(huán)層，通過(guò)管路分別與脫硝噴淋層、脫硫噴淋層相 通。 本實(shí)用新型所述的噴淋層有四層，從下而上分為吸收脫硝噴淋層、一級(jí)脫硫噴淋
層、二級(jí)脫硫噴淋層和催化脫硝噴淋層。 本實(shí)用新型所述的脫硝循環(huán)層設(shè)置有循環(huán)泵與吸收脫硝噴淋層相通，脫硫循環(huán)層
設(shè)置有兩個(gè)循環(huán)泵，分別和一級(jí)脫硫噴淋層、二級(jí)脫硫噴淋層相通，氧化層設(shè)置有循環(huán)泵， 與催化脫硝層相通，[0012] 本實(shí)用新型所述的水洗除霧段包括除霧器、水噴淋層和水洗層。 本實(shí)用新型所述的氧化段底部為氧化層，設(shè)置有空氣分布器、氧化空氣和吸收劑
氨的入口。 3、有益效果 (1)本實(shí)用新型與氨法煙氣脫硫技術(shù)結(jié)合，僅在吸收塔上設(shè)置一段催化脫硝段便 可達(dá)到55%以上的脫硝效率(大于SNCR的脫硝率)，使氨法脫硫與脫硝一體化，投資及運(yùn) 行成本大幅度降低； (2)本實(shí)用新型先利用脫硫中間產(chǎn)物部分脫硝(脫硝率20% 30% )，再利用液 相催化進(jìn)一步脫硝，因此氨耗較低； (3)本實(shí)用新型的N0X部分被還原為N2隨凈煙氣排出，其余的則被氧化為HN03并 轉(zhuǎn)化為硝酸銨，可實(shí)現(xiàn)脫硫脫硝產(chǎn)物的無(wú)害化和資源化利用。 (4)本實(shí)用新型投資小、能耗低、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行成本低，同時(shí)在低氨耗的情況 下，脫硝率也可達(dá)55%以上。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖 其中，10-吸收塔；ll-煙氣入口 ；12-凈煙氣出口 ；20-水洗除霧段；21-除霧 層；22-水噴淋層；23-水洗層；30-吸收段；31_吸收脫硝噴淋層；32_ —級(jí)脫硫噴淋層， 33- 二級(jí)脫硫噴淋層；34-催化脫硝噴淋層；35-催化劑層；40-氧化段；41-吸收脫硝循環(huán) 層；42-脫硫循環(huán)層；43-空氣分布器；44-氧化空氣和吸收劑入口 ；51、52、53、54_循環(huán)泵； 55-出料泵。
具體實(shí)施方式如圖l，一種液相催化脫硝的煙氣凈化裝置，它包括吸收塔IO，吸收塔的頂部設(shè)有 煙氣出口 12，內(nèi)部自上而下設(shè)置有水洗除霧段20、吸收段30和氧化段40 ;吸收段30的下 部設(shè)置有煙氣入口 11，上部設(shè)置有四層噴淋層，從下而上為吸收脫硝噴淋層31、一級(jí)脫硫 噴淋層32、二級(jí)脫硫噴淋層33和催化脫硝噴淋層34，在二級(jí)脫硫噴淋層33和催化脫硝噴 淋層34之間設(shè)有催化劑層35 ;氧化段40的上部為吸收脫硝循環(huán)層41，中部為脫硫循環(huán)層 42，底部為氧化層，各層通過(guò)各自循環(huán)管路與吸收段不同位置的噴淋層相通，吸收脫硝循環(huán) 層41設(shè)置有循環(huán)泵51，與吸收脫硝噴淋層31相通，脫硫循環(huán)層42設(shè)置有兩個(gè)循環(huán)泵52、 53，分別和一級(jí)脫硫噴淋層32、二級(jí)脫硫噴淋層33相通，氧化層設(shè)置有循環(huán)泵54，與催化脫 硝噴淋層34相通。氧化空氣和吸收劑氨入口 44在氧化段40底部；水洗除霧段20主要由 除霧器21、水噴淋層22和水洗層23構(gòu)成。 引風(fēng)機(jī)輸送的煙氣從吸收塔10的煙氣入口 11進(jìn)入吸收段30，與來(lái)自吸收脫硝噴 淋層31及一級(jí)脫硫噴淋層32，二級(jí)脫硫噴淋層33的吸收液進(jìn)行接觸，脫硝并脫硫，同時(shí)煙 氣被降溫到7(TC以下。為保證脫硫脫硝效率，煙氣與吸收液的接觸吸收需保持較大的液氣 比，本裝置一般控制在l : 2500以上，且應(yīng)按流場(chǎng)分布要求分層布置。三個(gè)噴淋層，噴淋層 間距應(yīng)在1 3米，噴淋層噴頭布置呈一定角度的交錯(cuò)，每層噴淋覆蓋率大于110%。每層 噴淋層對(duì)應(yīng)一臺(tái)循環(huán)泵，循環(huán)泵從吸收塔的氧化段不同部分抽取循環(huán)吸收液。[0023] 煙氣繼續(xù)上行與催化脫硝噴淋層34噴射的吸收液在催化劑層35表面進(jìn)行充分接 觸，在催化劑的作用下利用吸收液中的溶解氧及煙氣中剩余氧催化氧化NO并轉(zhuǎn)化為HN03。 為保證氧的溶解度和催化劑的活性，需控制吸收液pH值在4. 5 6. 5之間，并保持較大的 液氣比，一般在l : 1500以上。液相催化所用催化劑由活性成分與惰性載體組成，氣相和 液相中的NO在催化劑表面進(jìn)行氧化反應(yīng)生成N02。其中活性成分由幾種金屬化合物組成， 惰性載體以二氧化硅為主。 脫硫脫硝后的煙氣進(jìn)入上部的水洗除霧段20，經(jīng)水洗層23、水噴淋層22，吸收除 去煙氣中未被反應(yīng)的氨，然后通過(guò)除霧層21，除霧后從出口 12排出凈煙氣。塔下部的氧化 段40的上部為吸收脫硝循環(huán)層41，中部為脫硫循環(huán)層42，底部為氧化層，為防止溶液返混， 各層之間可用開(kāi)孔率大于35%的篩板、格柵等進(jìn)行分離，氧化層還設(shè)有空氣分布器43。 塔內(nèi)吸收了二氧化硫和氮氧化物的吸收液含有大量亞硫酸(氫)銨及一定量的 麗03，吸收液因重力作用下降而集于吸收塔10的下部氧化段40，在該段內(nèi)主要實(shí)現(xiàn)亞硫銨 的氧化和HN03的氨化，氧化段的上部為吸收脫硝循環(huán)層41，中部為脫硫循環(huán)層42，底部為 氧化層，各層通過(guò)各自循環(huán)管路與吸收段噴淋層相通。為防止溶液返混，各層之間可用開(kāi)孔 率大于35%的篩板、格柵等進(jìn)行分離。吸收脫硝循環(huán)層41應(yīng)控制氧化率小于95%、 pH值 在3. 5-5. 5之間，高度為lm 6m，尤以1. 5m 2. 5m為佳；脫硫循環(huán)層42應(yīng)控制氧化率大 于95%、 pH值在4. 5 5. 8之間，高度為2m 7m，尤以3m 5m為佳。氧化層42應(yīng)控制 氧化率大于98 % 、 pH值在4. 8 6. 6之間，高度為lm 6m，尤以2. 5m 4. 5m為佳。 氧化空氣及脫硫劑氨從44輸入下部空氣分布器43加入，充分利用煙氣中剩余氧 的自然氧化和輔助以空氣對(duì)亞硫酸(氫)銨進(jìn)行強(qiáng)制氧化生成硫酸銨。并在硫銨溶液中實(shí) 現(xiàn)HN03的氨化吸收，轉(zhuǎn)化為NH4N03。氧化層料液達(dá)到一定濃度后，由出料泵55輸送至后系 統(tǒng)經(jīng)常規(guī)處理即可制得硫銨和硝銨商品化肥。
權(quán)利要求一種液相催化脫硝的煙氣凈化裝置，包括吸收塔，吸收塔的頂部設(shè)有煙氣出口(12)，其特征在于吸收塔的內(nèi)部自上而下設(shè)置有水洗除霧段(20)、吸收段(30)和氧化段(40)；所述的吸收段(30)的下部設(shè)置有煙氣入口(11)，上部設(shè)置有催化劑層(35)，在催化劑層(35)上部設(shè)置有脫硝噴淋層，下部設(shè)置有吸收脫硫噴淋層；所述的氧化段(40)設(shè)置有吸收脫硝循環(huán)層(41)和脫硫循環(huán)層(42)，通過(guò)管路分別與吸收脫硝噴淋層、脫硫噴淋層相通。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的煙氣凈化裝置，其特征在于所述的噴淋層有四層，從下而上分為吸收脫硝噴淋層(31)、一級(jí)脫硫噴淋層(32)、二級(jí)脫硫噴淋層(33)和催化脫硝噴淋層 (34)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的煙氣凈化裝置，其特征在于所述的吸收脫硝循環(huán)層(41) 設(shè)置有循環(huán)泵(51)與吸收脫硝噴淋層(31)相通，脫硫循環(huán)層(42)設(shè)置有兩個(gè)循環(huán) 泵(52、53)，分別和一級(jí)脫硫噴淋層(32)、二級(jí)脫硫噴淋層(33)相通，氧化段(40)設(shè)置有 循環(huán)泵(54)，與催化脫硝層(34)相通。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣凈化裝置，其特征在于所述的水洗除霧段(20)包括除 霧器(21)、水噴淋層(22)和水洗層(23)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙氣凈化裝置，其特征在于所述的氧化段(40)底部為氧化 層，設(shè)置有空氣分布器(43)、氧化空氣和吸收劑氨的入口 (44)。
專利摘要一種液相催化脫硝的煙氣凈化裝置，該實(shí)用新型涉及環(huán)保設(shè)備，具體涉及的是一種燃煤煙氣的脫硝裝置。它包括吸收塔，吸收塔的頂部設(shè)有煙氣出口，內(nèi)部自上而下設(shè)置有水洗除霧段、吸收段和氧化段；所述的吸收段的下部設(shè)置有煙氣入口，上部設(shè)置有脫硫噴淋層和脫硝噴淋層，在所述的先經(jīng)過(guò)脫硫噴淋層，再經(jīng)過(guò)脫硝噴淋層之間設(shè)有催化劑層設(shè)有催化劑層；所述的氧化段設(shè)置有脫硝循環(huán)層和脫硫循環(huán)層，通過(guò)管路分別與脫硝噴淋層、脫硫噴淋層相通。本實(shí)用新型公開(kāi)一種液相催化脫除煙氣中NOx的裝置，采用該裝置能有效提高脫硝效率、降低氨的耗量，同時(shí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化、運(yùn)行成本低廉。脫硝副產(chǎn)物硝酸銨還具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
文檔編號(hào)B01D53/78GK201529487SQ20092025673
公開(kāi)日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者傅國(guó)光, 張學(xué)輝, 徐長(zhǎng)香, 羅靜 申請(qǐng)人:江蘇新世紀(jì)江南環(huán)保有限公司