一種脫硫脫硝尾氣處理塔的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種脫硫脫硝尾氣處理塔，包括由內(nèi)到外同軸設(shè)置的內(nèi)圓塔、外圓塔和塔體，塔體的底部密封設(shè)置，內(nèi)圓塔的底部伸出塔體并與一次進(jìn)料通道連接，內(nèi)圓塔的頂部設(shè)有帶噴孔的圓弧形頂部一，圓弧形頂部一與外圓塔內(nèi)壁之間設(shè)有帶噴孔的氣體分布板，外圓塔的頂部設(shè)有帶噴孔的圓弧形頂部二，圓弧形頂部二與塔體內(nèi)壁之間設(shè)有帶噴孔的液體分布板，圓弧形頂部二的上方設(shè)有帶噴孔的氣液分配器，氣液分配器的上方設(shè)有除霧裝置。本發(fā)明的脫硫脫硝尾氣處理塔脫硫脫硝效率高，能耗少，臭氧和含氨溶液能得到充分利用，在處理后的凈煙氣中，霧汽含量極低，硫化物含量在40mg/Nm3以下，氮化物含量在60mg/Nm3以下，效果明顯優(yōu)于現(xiàn)有脫硫脫硝塔。
【專利說明】
一種脫硫脫硝尾氣處理塔
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及工業(yè)廢氣處理塔領(lǐng)域，特別涉及一種脫硫脫硝尾氣處理塔。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于含硫含硝工業(yè)廢氣的處理，現(xiàn)有技術(shù)中普遍采用脫硫脫硝塔來對(duì)其進(jìn)行脫硫脫硝處理，其脫硫脫硝效果好，投入成本不是很高，因此，其采用的濕法脫硫脫硝優(yōu)于其他脫硫脫硝方法。但是現(xiàn)有脫硫脫硝塔存在能耗較大、含氨溶液消耗大，凈煙氣中廢液含量超標(biāo)，脫硫脫硝效果不理想，臭氧利用率低等問題，其主要表現(xiàn)在:1.在脫硫脫硝塔內(nèi)，含氨溶液通過噴灑裝置以噴淋的形式清洗凈化廢氣，噴淋出來的含氨溶液以液滴形式與廢氣接觸進(jìn)而發(fā)生反應(yīng)、吸收，由于噴淋出來的液滴平均直徑較大，與廢氣接觸反應(yīng)時(shí)間較短，每滴液滴在與廢氣還未發(fā)生充分反應(yīng)和吸收，就落入了收集裝置，導(dǎo)致含氨溶液利用不充分，浪費(fèi)較嚴(yán)重，未被完全凈化的廢氣中還含有一定量的氮化物和硫化物，進(jìn)而導(dǎo)致脫硫脫硝效果不理想，含氨溶液消耗大，進(jìn)一步增大了能耗;2.臭氧通常同廢氣一起進(jìn)入脫硫脫硝塔，簡(jiǎn)單的通入方式，不僅使臭氧和廢氣混合不夠均勻，導(dǎo)致反應(yīng)不能充分進(jìn)行，還使臭氧和廢氣僅具有較低的壓強(qiáng)，分子間的作用力較小，臭氧的氧化作用未能充分釋放出來，最終導(dǎo)致臭氧氧化作用降低，臭氧消耗量增加，流失率較高；3.由于噴淋過程中，一部分含氨溶液發(fā)生霧化，往往導(dǎo)致在排放的凈煙氣中含有相當(dāng)量的廢液霧汽，這些霧汽為高濃度的銨鹽溶液液滴，會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定程度的污染，不利于環(huán)保;4.脫硫脫硝塔即使能夠排放出達(dá)標(biāo)的凈煙氣，然而這些凈煙氣相對(duì)于大氣來說，仍然含有較高濃度的有害氣體，這些有害氣體就需要大氣來溶解稀釋，以消除其不利影響，但是由于排出的凈煙氣的濃度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于大氣濃度，導(dǎo)致排出的凈煙氣與大氣發(fā)生不溶現(xiàn)象，當(dāng)凈煙氣排出量較大時(shí)(例如火電廠排放出的凈煙氣)，容易出現(xiàn)廢氣遮天蔽日現(xiàn)象，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)丨h(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的發(fā)明目的在于:針對(duì)上述存在的問題，提供一種脫硫脫硝效率高，能耗少，臭氧和含氨溶液能得到充分利用的脫硫脫硝尾氣處理塔，經(jīng)過該脫硫脫硝尾氣處理塔處理后的凈煙氣中，霧汽含量極低，硫化物含量在40mg/Nm3以下，氮化物含量在60mg/Nm3以下。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種脫硫脫硝尾氣處理塔，包括由內(nèi)到外同軸設(shè)置的內(nèi)圓塔、外圓塔和塔體，塔體的底部密封設(shè)置，內(nèi)圓塔的底部伸出塔體并與一次進(jìn)料通道連接，內(nèi)圓塔的頂部設(shè)有帶噴孔的圓弧形頂部一，圓弧形頂部一與外圓塔內(nèi)壁之間設(shè)有帶噴孔的氣體分布板，外圓塔的底部向外敞口以形成喇叭口端部，喇叭口端部的端口邊緣與塔體的內(nèi)壁密封連接，外圓塔的頂部設(shè)有帶噴孔的圓弧形頂部二，圓弧形頂部二與塔體內(nèi)壁之間設(shè)有帶噴孔的液體分布板，圓弧形頂部二的上方設(shè)有帶噴孔的氣液分配器，氣液分配器的上方設(shè)有除霧裝置。
[0005]進(jìn)一步，為了使臭氧與工業(yè)尾氣能夠?qū)崿F(xiàn)初混、初反應(yīng)，氣體分布板、圓弧形頂部一、外圓塔內(nèi)壁和圓弧形頂部二形成氣體混合室。
[0006]進(jìn)一步，為了增大反應(yīng)空間，降低塔體內(nèi)的壓強(qiáng)，使反應(yīng)和混合進(jìn)行得更充分，液體分布板、圓弧形頂部二、塔體內(nèi)壁和氣液分配器形成氣液混合反應(yīng)室，氣液混合反應(yīng)室向外凸出形成鼓形反應(yīng)室。
[0007]進(jìn)一步，喇叭口端部與塔體密封連接處的上方設(shè)有三次進(jìn)料口，喇叭口端部與塔體密封連接處的下方設(shè)有二次進(jìn)料口，二次進(jìn)料口與三次進(jìn)料口均密封設(shè)置在塔體上。
[0008]進(jìn)一步，為了防止工業(yè)尾氣、含氨溶液等腐蝕性物質(zhì)對(duì)塔內(nèi)的結(jié)構(gòu)造成腐蝕，液體分布板、圓弧形頂部二、塔體內(nèi)壁和氣液分配器分別設(shè)有氟橡膠層。
[0009]進(jìn)一步，為了降低工業(yè)尾氣的溫度，同時(shí)為了使臭氧和含氨溶液受熱后處于最適宜的反應(yīng)溫度，內(nèi)圓塔和外圓塔的塔壁均采用導(dǎo)熱材料制成，導(dǎo)熱材料可以為鋁或鋁合金材料、不銹鋼材料等。
[0010]進(jìn)一步，除霧裝置包括除霧器和冷卻水盤管，除霧器的一側(cè)設(shè)有廢液出口，廢液出口穿過塔體內(nèi)壁與廢液收集裝置連接，冷卻水盤管盤繞在除霧器上，冷卻水盤管上設(shè)有冷卻水進(jìn)口和冷卻水出口。
[0011]進(jìn)一步，為了使凈煙氣能夠迅速分散與大氣中，塔體頂部的塔壁向內(nèi)凹以形成頸部，頸部的末端向外翻以形成裙邊，頸部和裙邊組合形成凈煙氣出口。
[0012]綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是:
1、含硫含硝廢氣先與臭氧發(fā)生對(duì)流，產(chǎn)生相互撞擊混合，進(jìn)而使臭氧能夠與含硫含硝廢氣進(jìn)行充分混合，受熱后具有較高壓強(qiáng)的臭氧分子與較高壓強(qiáng)的含硫含硝廢氣更容易發(fā)生反應(yīng)，氧化反應(yīng)更能充分進(jìn)行;臭氧與含硫含硝廢氣在氣體混合室初混合，初反應(yīng)后，混合氣體繼續(xù)以一定壓強(qiáng)和速度進(jìn)入氣液混合反應(yīng)室，并與霧化的含氨溶液相混合并反應(yīng)，同理，未反應(yīng)的臭氧繼續(xù)進(jìn)行氧化反應(yīng)，霧化的含氨溶液以粒徑細(xì)小的液滴形式對(duì)混合氣體進(jìn)行反應(yīng)，吸收，其中，每滴小液滴都能進(jìn)行充分反應(yīng)和吸收，在宏觀上表現(xiàn)為，含硫含硝廢氣中絕大部分的硫化物和氮化物被含氨溶液充分吸收，進(jìn)而提高了脫硫脫硝效率；
2、凈煙氣出口設(shè)計(jì)巧妙，可使凈煙氣由于突然失去壓力和增大擴(kuò)散面積而迅速在大氣中擴(kuò)散開來，解決了上空廢氣堆積，與大氣不相溶，擴(kuò)散緩慢的問題，充分利用了大氣對(duì)凈煙氣的稀釋作用，減小了凈煙氣對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的影響。
[0013]3、利用含硫含硝廢氣的預(yù)熱來預(yù)熱臭氧和含氨溶液，使三者之間的反應(yīng)溫度達(dá)到最佳，使反應(yīng)和吸收進(jìn)行的更順利，進(jìn)一步提高了脫硫脫硝效率；
4、經(jīng)過本發(fā)明的脫硫脫硝尾氣處理塔處理的含硫含硝廢氣，其凈化后的凈煙氣中，霧汽含量極低，硫化物含量在40mg/Nm3以下，氮化物含量在60mg/Nm3以下，效果明顯優(yōu)于現(xiàn)有脫硫脫硝塔。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的一種脫硫脫硝尾氣處理塔剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明中氣體混合室和氣液混合室結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明中氣體混合室和氣液混合室工作狀態(tài)示意圖；
圖4是本發(fā)明中除霧裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖中標(biāo)記:I為塔體，2為內(nèi)圓塔，201為圓弧形頂部一，3為外圓塔，301為喇叭口端部，302為圓弧形頂部二，4為凈煙氣出口，401為頸部，402為裙邊，5為除霧裝置，501為除霧器，502為冷缺水盤管，503為廢液出口，504為冷卻水進(jìn)口，505為冷卻水出口，6為一次進(jìn)料通道，7為噴孔，8為氣體分布板，9為二次進(jìn)料口，10為三次進(jìn)料口，11為液體分布板，12為氣體混合室，13為氣液分配器，14為凈煙氣通道，15為風(fēng)輪，16為氣液混合反應(yīng)室，17為氟橡膠層。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的說明。
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]如圖1至圖4所示，一種脫硫脫硝尾氣處理塔，包括由內(nèi)到外同軸設(shè)置的內(nèi)圓塔2、外圓塔3和塔體I，內(nèi)圓塔2和外圓塔3的塔壁均采用導(dǎo)熱性良好的材料制成，導(dǎo)熱材料可以為鋁或鋁合金材料、不銹鋼材料等。塔體I的底部密封設(shè)置，以防氣液泄漏，塔體I頂部的塔壁向內(nèi)凹以形成頸部401，頸部401的末端向外翻以形成裙邊402，頸部401和裙邊402組合形成凈煙氣出口4，凈煙氣在經(jīng)除霧裝置5除霧和經(jīng)風(fēng)輪15加速后，以一定的壓強(qiáng)和速度流向凈煙氣出口 4的頸部401，頸部401的收縮結(jié)構(gòu)進(jìn)一步壓縮凈煙氣，使凈煙氣的壓強(qiáng)和速度進(jìn)一步增大，然后再經(jīng)裙邊402的增大擴(kuò)散角度的作用，使凈煙氣由于突然失去壓力和增大了擴(kuò)散面積，導(dǎo)致凈煙氣迅速在大氣中擴(kuò)散開來，解決了上空廢氣堆積，擴(kuò)散緩慢的問題，充分利用了大氣對(duì)廢氣的稀釋作用，減小了廢氣對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的影響。
[0019]內(nèi)圓塔2的底部伸出塔體I并與一次進(jìn)料通道6連接，一次進(jìn)料通道6用于流通物料，內(nèi)圓塔2的頂部為圓弧形頂部一201，圓弧形頂部一201可以與內(nèi)圓塔2自為一體，也可為圓弧形封頭，圓弧形頂部一201上分布有若干噴孔7，噴孔7可按環(huán)形、矩形等進(jìn)行排列，用以噴射出物料，圓弧形頂部一201與外圓塔3內(nèi)壁之間設(shè)有帶噴孔的氣體分布板8，氣體分布板8為環(huán)形斜板式氣體分布板，與外圓塔3的內(nèi)壁固定密封連接。
[0020]外圓塔3的底部向外敞口以形成喇叭口端部3 OI，喇叭口端部3 OI的端口邊緣與塔體I的內(nèi)壁密封連接，在喇叭口端部301與塔體I密封連接處的上方設(shè)有三次進(jìn)料口 1，下方設(shè)有二次進(jìn)料口 9，二次進(jìn)料口 9與三次進(jìn)料口 10都設(shè)置在塔體I上，用于接通物料至塔體I內(nèi)，外圓塔3的頂部為圓弧形頂部二302，圓弧形頂部二302可以與外圓塔3自為一體，也可為圓弧形封頭，圓弧形頂部二302上分布有若干噴孔7，噴孔7可按環(huán)形、矩形等進(jìn)行排列，用以噴射出物料，圓弧形頂部二302與塔體I內(nèi)壁之間設(shè)有帶噴孔的液體分布板11，液體分布板11為環(huán)形斜板式液體分布板，與塔體I內(nèi)壁固定密封連接。氣體分布板8、圓弧形頂部一 201、外圓塔3內(nèi)壁和圓弧形頂部二 302形成氣體混合室12，用于尾氣與臭氧等氧化性氣體進(jìn)行混合初反應(yīng)。
[0021]圓弧形頂部二302的上方設(shè)有氣液分配器13，氣液分配器13為帶孔擋板，帶孔擋板與塔體I內(nèi)壁固定連接，氣液分配器13用于阻擋未霧化的大液滴，以使含氨母液充分霧化，并保證氣液混合反應(yīng)室16內(nèi)的氣體和液體充分反應(yīng)，氣液分配器13的上方設(shè)有除霧裝置5，除霧裝置5的上方為凈煙氣通道14，凈煙氣通道14內(nèi)設(shè)有風(fēng)輪15，凈煙氣通道14的上方為凈煙氣出口 4。液體分布板11、圓弧形頂部二 302、塔體I內(nèi)壁和氣液分配器13形成氣液混合反應(yīng)室16，氣液混合反應(yīng)室16向外凸出形成鼓形反應(yīng)室，以增大反應(yīng)空間，降低塔體I內(nèi)的壓強(qiáng)。液體分布板11、圓弧形頂部二302、塔體I內(nèi)壁和氣液分配器13分別設(shè)有氟橡膠層17，用以保護(hù)所形成的氣液混合反應(yīng)室，并同時(shí)防止形成的銨鹽粘附在氣液混合反應(yīng)室的內(nèi)壁上。除霧裝置5包括除霧器501和冷卻水盤管502，冷卻水盤管502盤繞在除霧器501上，用以給除霧器501降溫，更進(jìn)一步說，除霧器501的一側(cè)設(shè)有廢液出口 503，廢液出口 503穿過塔體I內(nèi)壁與廢液收集裝置連接，冷卻水盤管502上設(shè)有冷卻水進(jìn)口 504和冷卻水出口 505。
[0022]上述實(shí)施例的脫硫脫硝尾氣處理塔的工作原理為，先將脫硫脫硝尾氣處理塔清洗干燥干凈，然后向處理塔內(nèi)通入經(jīng)除油、過濾、降溫后的含硫含硝工業(yè)尾氣、臭氧與空氣混合后的混合氣體和含氨母液，具體操作為:通過一次進(jìn)料通道6向內(nèi)圓塔2內(nèi)栗入一定速度和壓強(qiáng)的臭氧與空氣混合后的混合氣體，然后通過二次進(jìn)料口 9向外圓塔3內(nèi)栗入一定速度和壓強(qiáng)的含硫含硝工業(yè)尾氣，然后再通過三次進(jìn)料口 10向外圓塔3的塔壁和塔體I內(nèi)壁之間所形成的通道內(nèi)栗入一定速度和壓強(qiáng)的含氨母液，含硫含硝工業(yè)尾氣在與臭氧與空氣混合后的混合氣體和含氨母液發(fā)生熱交換后，溫度降低至反應(yīng)的合適溫度，然后通過圓弧形頂部一 201的噴孔噴射出去，臭氧與空氣混合后的混合氣體則通過氣體分布板8上的噴孔7向外噴射出去并與噴射出去的含硫含硝工業(yè)尾氣在氣體混合室內(nèi)發(fā)生相互撞擊、混合、初反應(yīng)，含硫含硝工業(yè)尾氣經(jīng)過臭氧氧化后，與臭氧、生成物、空氣等形成新的混合氣體，由于氣體混合室12不斷有新的氣體栗入，形成的新的混合氣體受壓后通過圓弧形頂部二 302的噴孔7向氣液混合反應(yīng)室16內(nèi)噴射出去，此時(shí)，含氨母液則通過液體分布板11的噴孔7向氣液混合反應(yīng)室16內(nèi)噴射出去，并與噴射出去的新的混合氣體發(fā)生相互撞擊、混合、反應(yīng)，由于含氨母液和型的混合氣體都具有一定的速度和壓強(qiáng)，在氣液混合反應(yīng)室16內(nèi)，含氨母液被霧化，霧化后的含氨母液形成顆粒細(xì)小的液滴對(duì)新的混合氣體進(jìn)行充分反應(yīng)和吸收，工業(yè)尾氣中的絕大部分氮化物和硫化物溶于小液滴內(nèi)。小液滴與脫硫脫硝后的工業(yè)尾氣、空氣和未反應(yīng)的臭氧均勻混合在一起形成霧氣，霧氣通過氣液分配器13加速、擠壓后，進(jìn)入除霧裝置5，霧氣流過除霧裝置5后，霧氣中的小液滴被過濾出，進(jìn)而使霧氣變?yōu)楦稍锏膬魺煔?，為了使霧氣中的小液滴迅速冷凝下來，除霧裝置5外部的冷卻水盤管502用以給流經(jīng)的霧氣降溫冷凝，以達(dá)到最佳除霧效果，冷凝下來的液滴不斷匯集形成液流，并通過除霧器501的收集結(jié)構(gòu)匯集于廢液出口 503形成廢液，然后通過廢液出口 503排出除霧裝置5外；除霧后的凈煙氣繼續(xù)上升至凈煙氣通道14，通過凈煙氣通道14內(nèi)的風(fēng)輪15加速后涌入至凈煙氣出口4處，經(jīng)凈煙氣出口 4排出尾氣處理塔外。
[0023]經(jīng)檢測(cè)，上述實(shí)施例處理后的凈煙氣中，霧汽含量極低，硫化物含量在40mg/Nm3以下，氮化物含量在60mg/Nm3以下，Mfe含量在4mg/Nm3以下，酸霧含量在8 mg/Nm3以下，效果明顯優(yōu)于現(xiàn)有脫硫脫硝塔。
[0024]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種脫硫脫硝尾氣處理塔，包括由內(nèi)到外同軸設(shè)置的內(nèi)圓塔、外圓塔和塔體，其特征在于，塔體的底部密封設(shè)置，內(nèi)圓塔的底部伸出塔體并與一次進(jìn)料通道連接，內(nèi)圓塔的頂部設(shè)有帶噴孔的圓弧形頂部一，圓弧形頂部一與外圓塔內(nèi)壁之間設(shè)有帶噴孔的氣體分布板，外圓塔的底部向外敞口以形成喇叭口端部，喇叭口端部的端口邊緣與塔體的內(nèi)壁密封連接，外圓塔的頂部設(shè)有帶噴孔的圓弧形頂部二，圓弧形頂部二與塔體內(nèi)壁之間設(shè)有帶噴孔的液體分布板，圓弧形頂部二的上方設(shè)有帶噴孔的氣液分配器，氣液分配器的上方設(shè)有除霧裝置。2.如權(quán)利要求1所述的脫硫脫硝尾氣處理塔，其特征在于，氣體分布板、圓弧形頂部一、外圓塔內(nèi)壁和圓弧形頂部二形成氣體混合室，用以對(duì)尾氣進(jìn)行的預(yù)處理。3.如權(quán)利要求2所述的脫硫脫硝尾氣處理塔，其特征在于，液體分布板、圓弧形頂部二、塔體內(nèi)壁和氣液分配器形成氣液混合反應(yīng)室，氣液混合反應(yīng)室向外凸出形成鼓形反應(yīng)室。4.如權(quán)利要求3所述的脫硫脫硝尾氣處理塔，其特征在于，喇叭口端部與塔體密封連接處的上方設(shè)有三次進(jìn)料口，喇叭口端部與塔體密封連接處的下方設(shè)有二次進(jìn)料口，二次進(jìn)料口與三次進(jìn)料口均密封設(shè)置在塔體上。5.如權(quán)利要求3所述的脫硫脫硝尾氣處理塔，其特征在于，液體分布板、圓弧形頂部二、塔體內(nèi)壁和氣液分配器分別設(shè)有氟橡膠層。6.如權(quán)利要求1所述的脫硫脫硝尾氣處理塔，其特征在于，內(nèi)圓塔和外圓塔的塔壁均采用導(dǎo)熱材料制成。7.如權(quán)利要求6所述的脫硫脫硝尾氣處理塔，其特征在于，除霧裝置包括除霧器和冷卻水盤管，除霧器的一側(cè)設(shè)有廢液出口，廢液出口穿過塔體內(nèi)壁與廢液收集裝置連接，冷卻水盤管盤繞在除霧器上，冷卻水盤管上設(shè)有冷卻水進(jìn)口和冷卻水出口。8.如權(quán)利要求1-7之一所述的脫硫脫硝尾氣處理塔，其特征在于，塔體頂部的塔壁向內(nèi)凹以形成頸部，頸部的末端向外翻以形成裙邊，頸部和裙邊組合形成凈煙氣出口。
【文檔編號(hào)】B01D46/00GK106076089SQ201610672363
【公開日】2016年11月9日
【申請(qǐng)日】2016年8月16日 公開號(hào)201610672363.9, CN 106076089 A, CN 106076089A, CN 201610672363, CN-A-106076089, CN106076089 A, CN106076089A, CN201610672363, CN201610672363.9
【發(fā)明人】許霞
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