本實(shí)用新型涉及廢氣處理技術(shù)領(lǐng)域,具體地涉及一種用于低溫?zé)煔庵械趸锏闹卫硌b置,特別涉及一種對(duì)煙氣中氮氧化物的處理裝置,適合于窯爐、工業(yè)鍋爐和焦化爐等低溫?zé)煔庵械趸锏奶幚怼?/p>
背景技術(shù):
目前工業(yè)上應(yīng)用的氮氧化物治理技術(shù),主要有選擇性催化還原(SCR)脫硝技術(shù)、選擇性非催化還原(SNCR)脫硝技術(shù)及吸收法和吸附法脫硝技術(shù)。電廠鍋爐、工業(yè)鍋爐及水泥窯脫硝系統(tǒng)大部分采用SCR和SNCR脫硝方法,而吸附法脫硝技術(shù)適合于治理低濃度氮氧化物。其中的“吸收法”是利用氮氧化物通過(guò)液體吸收介質(zhì)時(shí)被溶解吸收的原理,除去氮氧化物NOx,如某些特定的化工工藝,及催化劑廠和焦化廠生產(chǎn)過(guò)程中,常產(chǎn)生低溫的含氮氧化物廢氣,該廢氣溫度常為30℃-120℃左右,常采用吸收法。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題,人們進(jìn)行了長(zhǎng)期的探索,提出了各式各樣的解決方案。例如,中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)名稱為:一種臭氧氧化法煙氣脫硝裝置(公開(kāi)號(hào)為CN203123795U),公開(kāi)了一種臭氧氧化法煙氣脫硝裝置,該裝置包括,氧化部分和濕法吸收部分,所述氧化部分包括臭氧發(fā)生器和氧化反應(yīng)器,所述濕法吸收部分包括吸收塔和設(shè)在吸收塔內(nèi)由上至下依次安裝的噴淋器、除霧器和噴淋器,所述氧化反應(yīng)器通過(guò)管道與臭氧發(fā)生器連通,氧化反應(yīng)器通過(guò)管道與吸收塔的中部連通,氧化反應(yīng)器上有煙氣進(jìn)口,吸收塔底部的堿液池通過(guò)循環(huán)泵及相應(yīng)管道與該吸收塔中部的噴淋器管道相通,實(shí)現(xiàn)堿液循環(huán),吸收塔頂部有煙氣出口。由于吸收塔底部為堿液池,由該堿液池排出的物質(zhì)中含有亞硝酸鹽和硝酸鹽,需進(jìn)行二次處理,因而氮氧化物治理(脫硝)系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用較高。
又例如,中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)名稱為:一種超重力高效脫除NOx的裝置及工藝(公開(kāi)號(hào)為CN103521055A),公開(kāi)了一種超重力高效脫除NOx的裝置,其裝置包括超重力氣體調(diào)質(zhì)器,硝酸循環(huán)槽,超重力堿液吸收器、除霧器和堿液槽,由于該裝置中設(shè)置包括兩級(jí)超重力反應(yīng)器(超重力氣體調(diào)質(zhì)器和超重力堿液吸收器),兩級(jí)超重力反應(yīng)器能耗高,運(yùn)行費(fèi)用高。
綜上所述,這也構(gòu)成了需要進(jìn)一步改進(jìn)低溫?zé)煔獾趸镏卫硌b置,以解決所存在的技術(shù)問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題,本實(shí)用新型的目的提供一種適用于低溫?zé)煔庵械趸镏卫淼难b置,能耗較低、無(wú)二次污染物的后續(xù)處理??刂品奖恪⑦m合于窯爐、工業(yè)鍋爐和焦化爐等低溫?zé)煔庵械趸锏奶幚怼?/p>
根據(jù)本實(shí)用新型的目的提供一種用于低溫?zé)煔庵械趸锏闹卫硌b置,包括氧化部,包括臭氧發(fā)生器和氧化器;濕法吸收部,包括超重力反應(yīng)器、風(fēng)機(jī)和吸收塔,所述氧化器通過(guò)管道與臭氧發(fā)生器連通,氧化器通過(guò)管道與超重力反應(yīng)器連通;風(fēng)機(jī)夾設(shè)在超重力反應(yīng)器和吸收塔之間,且與之連通的固定;反應(yīng)池,包括初級(jí)處理池、循環(huán)池;所述超重力反應(yīng)器的排液口通過(guò)管道將反應(yīng)后的循環(huán)液排入初級(jí)處理池;循環(huán)泵,包括提供多級(jí)循環(huán)的第一脫硝循環(huán)泵和第二脫硝循環(huán)泵,所述第一脫硝循環(huán)泵分別與超重力反應(yīng)器和循環(huán)池連通,形成吸收液的循環(huán)回路;所述第二脫硝循環(huán)泵分別與吸收塔和循環(huán)池連通,形成吸收液的循環(huán)回路;通過(guò)設(shè)置超重力反應(yīng)器和吸收塔分層級(jí)的對(duì)低溫?zé)煔庵械牡趸镞M(jìn)行反應(yīng)和吸收,對(duì)低溫?zé)煔庥休^好的適應(yīng)性,且運(yùn)用本技術(shù)的整套處理設(shè)備,其脫硝效率高,最高能夠達(dá)到90%以上的效率,且不存在廢水、廢渣等二次污染物的問(wèn)題,技術(shù)投資少,運(yùn)行費(fèi)用低。
優(yōu)選地,為了更加便捷的實(shí)現(xiàn)反應(yīng)液與低溫?zé)煔獾趸锍浞值慕佑|反應(yīng),提升處理的效率的同時(shí)降低整套設(shè)備的運(yùn)行成本,所述循環(huán)池包括第一循環(huán)池和第二循環(huán)池,所述第一循環(huán)池分別與初級(jí)處理池和第一脫硝循環(huán)泵連通,所述第二循環(huán)池分別與吸收塔和第二脫硝循環(huán)泵連通。
優(yōu)選地,所述氧化器連接有兩個(gè)管道,包括與臭氧發(fā)生器連通的第一管道,和與超重力反應(yīng)器連通的第二管道;以此,通過(guò)第一管道將臭氧發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生的臭氧引入之內(nèi)腔,將低溫?zé)煔庵械腘O氧化為NO2;通過(guò)第二管道,含有的廢氣進(jìn)入超重力反應(yīng)器后,在超重力反應(yīng)器內(nèi)的攪拌葉片作用下,與加入的尿素溶液發(fā)生反應(yīng),生成CO2、N2和H2O。
優(yōu)選地,所述氧化器上開(kāi)設(shè)有廢氣的進(jìn)口,氧化器通過(guò)管道與超重力反應(yīng)器下部連通,超重力反應(yīng)器底部設(shè)置有排液口,所述排液口通過(guò)連接的管道將反應(yīng)后的循環(huán)液,輸入初級(jí)處理池,從而實(shí)現(xiàn)將超重反應(yīng)器內(nèi)部初步反應(yīng)吸收后,含氮氧化物被吸收后,其比重較大,通過(guò)連接的管道進(jìn)入初步處理池后,進(jìn)一步處理后,繼而送至污水處理站。
優(yōu)選地,所述第一脫硝循環(huán)泵通過(guò)管道將第一循環(huán)池與超重力反應(yīng)器側(cè)頂部連通;以此,實(shí)現(xiàn)第一循環(huán)池內(nèi)的含尿素的吸收溶液實(shí)現(xiàn)快速的循環(huán)。
優(yōu)選地,所述風(fēng)機(jī)與吸收塔的底部連通,且吸收塔的底部開(kāi)設(shè)有排液口,所述排液口通過(guò)管道將反應(yīng)后的循環(huán)液排入第二循環(huán)池內(nèi)。
優(yōu)選地,所述第二循環(huán)池與吸收塔頂部相通。
優(yōu)選地,所述超重力反應(yīng)器為低速旋轉(zhuǎn)的超重力反應(yīng)器。
優(yōu)選地,所述吸收塔為噴淋塔和/或填料塔。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,具備以下有益效果:本實(shí)用新型提供的低溫?zé)煔獾趸锏闹卫硌b置,通過(guò)低速旋轉(zhuǎn)的超重力反應(yīng)器使得含氮氧化物的氣體與含有尿素的液體霧化后充分的混合,使得氣體和液體在兩相混合中充分的反應(yīng)和吸收,增大了兩者的接觸面積,減小了氣相和液相之間的傳質(zhì)阻力,顯著提高反應(yīng)速率,縮短兩者之間的反應(yīng)時(shí)間,通過(guò)將超重力反應(yīng)器作為一級(jí)脫硝的工藝,一方面提高臭氧將NO氧化成NO2的效率,另一方面提高了脫硝效率,特別適用于在催化劑的擠條干燥和成品焙燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量含高濃度氮氧化物廢氣治理,能夠達(dá)到較高的脫硝效果,對(duì)低溫?zé)煔庥休^好的適應(yīng)性;脫硝效率高,最高能夠達(dá)到90%以上的效率;不存在廢水、廢渣等二次污染物等問(wèn)題;該裝置投資少,運(yùn)行費(fèi)用低。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例中的流程工藝結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1、臭氧發(fā)生器,2、氧化器,3、超重力反應(yīng)器,4、風(fēng)機(jī),5、吸收塔,6、初級(jí)處理池,7、第一循環(huán)池,8、第一脫硝循環(huán)泵,9、第二循環(huán)池,10、第二脫硝循環(huán)泵。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是,此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說(shuō)明和解釋本實(shí)用新型,并不用于限制本實(shí)用新型。
為了便于描述,在這里可以使用空間相對(duì)術(shù)語(yǔ),如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用來(lái)描述如在圖中所示的一個(gè)器件或特征與其他器件或特征的空間位置關(guān)系。應(yīng)當(dāng)理解的是,空間相對(duì)術(shù)語(yǔ)旨在包含除了器件在圖中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附圖中的器件被倒置,則描述為“在其他器件或構(gòu)造上方”或“在其他器件或構(gòu)造之上”的器件之后將被定位為“在其他器件或構(gòu)造下方”或“在其他器件或構(gòu)造之下”。因而,示例性術(shù)語(yǔ)“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”兩種方位。該器件也可以其他不同方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或處于其他方位),并且對(duì)這里所使用的空間相對(duì)描述作出相應(yīng)解釋。
本實(shí)用新型提供的一種用于低溫?zé)煔庵械趸锏闹卫硌b置,如圖1所示,該治理裝置包括氧化部、濕法吸收部、反應(yīng)池和循環(huán)泵,其中,氧化部分包括臭氧發(fā)生器1和氧化器2;濕法吸收部包括超重力反應(yīng)器3、風(fēng)機(jī)4和吸收塔5,所述氧化器2通過(guò)管道與臭氧發(fā)生器1連通,氧化器2通過(guò)管道與超重力反應(yīng)器3連通;風(fēng)機(jī)4夾設(shè)在超重力反應(yīng)器3和吸收塔5之間,且與之連通的固定;反應(yīng)池包括初級(jí)處理池6、循環(huán)池,超重力反應(yīng)器3的排液口通過(guò)管道將反應(yīng)后的循環(huán)液排入初級(jí)處理池6;循環(huán)泵包括提供多級(jí)循環(huán)的第一脫硝循環(huán)泵8和第二脫硝循環(huán)泵10,該第一脫硝循環(huán)泵8分別與超重力反應(yīng)器3和循環(huán)池連通,形成吸收液的循環(huán)回路;該第二脫硝循環(huán)泵10分別與吸收塔5和循環(huán)池連通,形成吸收液的循環(huán)回路。以此,通過(guò)設(shè)置超重力反應(yīng)器和吸收塔分層級(jí)的對(duì)低溫?zé)煔庵械牡趸镞M(jìn)行反應(yīng)和吸收,對(duì)低溫?zé)煔庥休^好的適應(yīng)性,且運(yùn)用本技術(shù)的整套處理設(shè)備,其脫硝效率高,最高能夠達(dá)到90%以上的效率,且不存在廢水、廢渣等二次污染物的問(wèn)題,技術(shù)投資少,運(yùn)行費(fèi)用低。
優(yōu)選地,為了更加便捷的實(shí)現(xiàn)反應(yīng)液與低溫?zé)煔獾趸锍浞值慕佑|反應(yīng),提升處理的效率的同時(shí)降低整套設(shè)備的運(yùn)行成本,循環(huán)池包括第一循環(huán)池7和第二循環(huán)池9,其中,第一循環(huán)池7分別與初級(jí)處理池6和第一脫硝循環(huán)泵8連通,第二循環(huán)池9分別與吸收塔5和第二脫硝循環(huán)泵10連通。
如圖1所示,氧化器2連接有兩個(gè)管道,包括與臭氧發(fā)生器1連通的第一管道,和與超重力反應(yīng)器3連通的第二管道,以此,通過(guò)第一管道將臭氧發(fā)生器1內(nèi)產(chǎn)生的臭氧引入之內(nèi)腔,將低溫?zé)煔庵械腘O氧化為NO2;通過(guò)第二管道,含有NO2 的廢氣進(jìn)入超重力反應(yīng)器后,在超重力反應(yīng)器內(nèi)的攪拌葉片作用下,與加入的尿素溶液發(fā)生反應(yīng),生成CO2、N2和H2O。
本實(shí)用新型優(yōu)選的實(shí)施方式中,氧化器2上開(kāi)設(shè)有含NOx廢氣的進(jìn)口,氧化器2通過(guò)管道與超重力反應(yīng)器3底部連通,超重力反應(yīng)器3底部設(shè)置有排液口,該排液口通過(guò)連接的管道將反應(yīng)后的循環(huán)液,輸入初級(jí)處理池6。從而實(shí)現(xiàn)將超重反應(yīng)器3內(nèi)部初步反應(yīng)吸收后,含氮氧化物被吸收后,通過(guò)連接的管道進(jìn)入初步處理池后,進(jìn)一步處理后,繼而送至污水處理站。較佳的,第一脫硝循環(huán)泵8通過(guò)管道將第一循環(huán)池7與超重力反應(yīng)器3側(cè)頂部連通,以此,實(shí)現(xiàn)第一循環(huán)池7內(nèi)的含尿素的吸收溶液實(shí)現(xiàn)快速的循環(huán)。
優(yōu)選地,風(fēng)機(jī)4與吸收塔5的底部連通,且吸收塔5的底部開(kāi)設(shè)有排液口,該排液口通過(guò)管道將反應(yīng)后的循環(huán)液排入第二循環(huán)池9內(nèi),優(yōu)選的,第二循環(huán)池9與吸收塔5頂部相通,以此,構(gòu)建一個(gè)實(shí)現(xiàn)吸收液循環(huán)的回路,優(yōu)選地,吸收塔5頂部開(kāi)設(shè)有煙氣出口,含有NO2 的廢氣進(jìn)入吸收塔5后,與加入吸收塔5的尿素溶液發(fā)生反應(yīng),生成CO2、N2和H2O,便于經(jīng)過(guò)處理后,達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的廢氣的排放。
值得一提的是,本實(shí)用新型中的超重力反應(yīng)器3為低速旋轉(zhuǎn)的超重力反應(yīng)器,其原理為:通過(guò)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下,使得含尿素的液相霧化,使得含氮氧化物的氣體與含有尿素的液體霧化后充分的混合,以此,通過(guò)將含氮氧化物的氣體和含尿素的液體霧化后,使得氣體和液體在兩相混合中充分的反應(yīng)和吸收,增大了兩者的接觸面積,減小了氣相和液相之間的傳質(zhì)阻力,顯著提高反應(yīng)速率,縮短兩者之間的反應(yīng)時(shí)間,通過(guò)將超重力反應(yīng)器作為一級(jí)脫硝的工藝,一方面提高臭氧將NO氧化成NO2的效率,另一方面提高了脫硝效率。本超重力反應(yīng)器采用相對(duì)較低的轉(zhuǎn)速,降低能耗,節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。
在本實(shí)用新型優(yōu)選的實(shí)施方式中,吸收塔5可以采用各種適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu),例如吸收塔可以采用噴淋塔、填料塔等傳質(zhì)設(shè)備,關(guān)于吸收塔的具體結(jié)構(gòu),這對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),這根據(jù)具體情況可以適當(dāng)?shù)恼{(diào)整,這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)是易于構(gòu)想到的,故在此不再一一贅述。
此外,關(guān)于本實(shí)用新型中具體對(duì)氮氧化物的處理原理可依據(jù)以下化學(xué)反應(yīng)式,適當(dāng)?shù)倪x擇相關(guān)設(shè)備的布局,低溫條件下,O3與NO之間的氣相反應(yīng)如下:
NO+O3→NO2+O2;
NO2+ NO→N2O3;
N2O3+H2O=2HNO2;
(NH2)2CO+2HNO2=CO2+2N2+3H2O;
下面,結(jié)合附圖描述本實(shí)用新型具體實(shí)施方式提供的低溫?zé)煔獾趸锾幚淼墓ぷ髁鞒獭?/p>
含有氮氧化物的低溫?zé)煔庠陲L(fēng)機(jī)4的作用下,進(jìn)入氧化器2內(nèi),與之連通的臭氧發(fā)生器1提供的臭氧發(fā)生反應(yīng),將含氮氧化物充分氧化,比如講NO氧化成NO2,通過(guò)控制氧化器2內(nèi)的氧化度,達(dá)到合適比例后進(jìn)入超重力反應(yīng)器3內(nèi),與由第一脫硝循環(huán)泵8泵送的尿素溶液充分接觸,與低溫?zé)煔庵械牡趸镞M(jìn)行反應(yīng)并吸收,還原低溫?zé)煔庵胁糠值牡趸?,進(jìn)行初次的脫硝,經(jīng)過(guò)初次脫硝后的廢氣在風(fēng)機(jī)4的作用下,進(jìn)入吸收塔5內(nèi),與通過(guò)第二脫硝循環(huán)泵10泵送的尿素溶液接觸,充分反應(yīng)并吸收,直至達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),繼而通過(guò)煙囪進(jìn)行排放,在此過(guò)程中,通過(guò)外接的設(shè)備不斷的將尿素加入到循環(huán)池中,以實(shí)現(xiàn)持續(xù)的凈化。
綜上所述,本實(shí)用新型提供的低溫?zé)煔獾趸锏闹卫硌b置,通過(guò)低速旋轉(zhuǎn)的超重力反應(yīng)器使得含氮氧化物的氣體與含有尿素的液體霧化后充分的混合,使得氣體和液體在兩相混合中充分的反應(yīng)和吸收,增大了兩者的接觸面積,減小了氣相和液相之間的傳質(zhì)阻力,顯著提高反應(yīng)速率,縮短兩者之間的反應(yīng)時(shí)間,通過(guò)將超重力反應(yīng)器作為一級(jí)脫硝的工藝,一方面提高臭氧將NO氧化成NO2的效率,另一方面提高了脫硝效率,特別適用于在催化劑的擠條干燥和成品焙燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量含氮氧化物廢氣治理,能夠達(dá)到較高的脫硝效果。
相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):(1)對(duì)低溫?zé)煔庥休^好的適應(yīng)性;(2)脫硝效率高,最高能夠達(dá)到90%以上的效率;(3)不存在廢水、廢渣等二次污染物等問(wèn)題;(4)該裝置投資少,運(yùn)行費(fèi)用低。
需要說(shuō)明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類(lèi)的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái),而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下,由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
本實(shí)用新型專(zhuān)利雖然已以較佳實(shí)施例公開(kāi)如上,但其并不是用來(lái)限定本實(shí)用新型專(zhuān)利,任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型專(zhuān)利的精神和范圍內(nèi),都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案做出可能的變動(dòng)和修改,因此,凡是未脫離本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本實(shí)用新型專(zhuān)利的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單的修改、等同變化及修飾,均屬于本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)方案的保護(hù)范圍。