(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 108114586 A(43)申请公布日 2018.06.05
(21)申请号 201711448825.X(22)申请日 2017.12.27
(71)申请人 武汉都市环保工程技术股份有限公
司
地址 430205 湖北省武汉市东湖高新区
CCEPC工业园流芳路59号(72)发明人 陶惠祥 罗海兵 胡鑫 夏龙
潘春锋 刘升 徐超 夏小群 李建 (74)专利代理机构 北京汇泽知识产权代理有限
公司 11228
代理人 胡建文(51)Int.Cl.
B01D 53/78(2006.01)B01D 53/50(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图1页
B01D 53/56(2006.01)
CN 108114586 A(54)发明名称
工业烟气臭氧氧化、湿法吸收脱硫脱硝及消除白烟的装置(57)摘要
本发明涉及电力、冶金、化工等行业环保技术领域，提供了一种工业烟气臭氧氧化、湿法吸收脱硫脱硝及消除白烟的装置，包括用于脱除二氧化硫的脱硫塔以及用于脱除氮氧化物的脱硝塔，所述脱硫塔安设有供工业烟气进入的第一烟道，所述脱硝塔安设有供经过所述脱硫塔处理后的烟气进入的第二烟道，所述第一烟道安装有一级臭氧混合氧化反应器，所述第二烟道安装有二级臭氧混合氧化反应器。本发明通过臭氧发生装置同时给一级臭氧混合氧化反应器以及二级臭氧混合氧化反应器供给臭氧，进行两级脱硝洗涤吸收，可有效避免臭氧氧化法脱硝技术应用中因烟气氮氧化物氧化不足和氧化产物吸收不充分而出现的氮氧化物排放超标和排“黄烟”等问题。
CN 108114586 A
权 利 要 求 书
1/1页
1.一种工业烟气臭氧氧化、湿法吸收脱硫脱硝及消除白烟的装置，包括用于脱除二氧化硫的脱硫塔以及用于脱除氮氧化物的脱硝塔，其特征在于：所述脱硫塔安设有供工业烟气进入的第一烟道，所述脱硝塔安设有供经过所述脱硫塔处理后的烟气进入的第二烟道，所述第一烟道安装有一级臭氧混合氧化反应器，所述第二烟道安装有二级臭氧混合氧化反应器；所述装置还包括用于同时给一级臭氧混合氧化反应器以及二级臭氧混合氧化反应器供给臭氧的臭氧发生装置。
2.如权利要求1所述的一种工业烟气臭氧氧化、湿法吸收脱硫脱硝及消除白烟的装置，其特征在于：所述脱硫塔包括脱硫塔体以及设于所述脱硫塔体内的脱硫喷淋层，所述脱硫喷淋层位于所述第一烟道与所述脱硫塔体的连接处的上方。
3.如权利要求2所述的一种工业烟气臭氧氧化、湿法吸收脱硫脱硝及消除白烟的装置，其特征在于：还包括脱硫循环管，所述脱硫塔体内底部设有脱硫塔浆液池，所述脱硫塔浆液池位于所述第一烟道与所述脱硫塔体的连接处的下方，所述脱硫循环管的一端与所述脱硫塔浆液池连通，所述循环管的另一端与所述脱硫喷淋层连通，且所述循环管安装有第一液泵。
4.如权利要求2所述的一种工业烟气臭氧氧化、湿法吸收脱硫脱硝及消除白烟的装置，其特征在于：所述脱硫塔体内设有脱硫除雾层，所述脱硫除雾层位于所述喷淋层的上方。
5.如权利要求1所述的一种工业烟气臭氧氧化、湿法吸收脱硫脱硝及消除白烟的装置，其特征在于：所述脱硝塔包括脱硝塔体以及设于所述脱硝塔体内的脱硝喷淋层，所述脱硝喷淋层位于所述第二烟道与所述脱硝塔体的连接处的上方。
6.如权利要求5所述的一种工业烟气臭氧氧化、湿法吸收脱硫脱硝及消除白烟的装置，其特征在于：所述脱硝塔体内设有脱硝除雾层，所述脱硝除雾层位于所述脱硝喷淋层上方。
7.如权利要求5所述的一种工业烟气臭氧氧化、湿法吸收脱硫脱硝及消除白烟的装置，其特征在于：还包括脱硝冷却塔，所述脱硝冷却塔内设有填料层；所述脱硝冷却塔与所述脱硝塔底部的出液部连通，所述填料层位于所述脱硝冷却塔与所述脱硝塔底部的连通处的下方。
8.如权利要求7所述的一种工业烟气臭氧氧化、湿法吸收脱硫脱硝及消除白烟的装置，其特征在于：还包括脱硝循环管，所述脱硝冷却塔内底部设有脱硝冷却塔水池，所述脱硝循环管的一端与所述脱硝冷却塔水池连通，所述循环管的另一端与所述脱硝喷淋层连通，且所述脱硝循环管安装有第二液泵。
9.如权利要求7所述的一种工业烟气臭氧氧化、湿法吸收脱硫脱硝及消除白烟的装置，其特征在于：所述脱硝冷却塔安设有轴流风机。
10.如权利要求1所述的一种工业烟气臭氧氧化、湿法吸收脱硫脱硝及消除白烟的装置，其特征在于：所述脱硝塔顶部设有供经过处理的工业烟气排出的烟气出口。
2
CN 108114586 A
说 明 书
1/4页
工业烟气臭氧氧化、湿法吸收脱硫脱硝及消除白烟的装置
技术领域
[0001]本发明涉及电力、冶金、化工等行业环保技术领域，具体为一种工业烟气臭氧氧化、湿法吸收脱硫脱硝及消除白烟的装置。背景技术
[0002]工业烟气污染物排放是导致大气环境污染的重要来源，其中含有大量的SO2、氮氧化物和可视白烟，甚至会有“烟囱雨”出现，需配套脱硫脱硝和消除白烟装置进行治理。[0003]脱硝方面，燃煤电厂锅炉烟气治理SCR脱硝技术大量应用，而对于工业锅炉、钢铁冶金、石油化工等行业，原烟气温度通常小于200℃，难以满足SCR脱硝技术要求烟气高温(350℃左右)的应用条件，这样使得臭氧氧化脱硝这种新的低温脱硝技术具有了较大应用空间。但目前国内应用的臭氧氧化湿法脱硝技术，还存在因原烟气氮氧化物(NO为主)氧化不足以及氧化产物(NO2等)吸收不充分，出现氮氧化物排放超标和排烟显黄色等问题。[0004]湿法脱硫工艺因其脱硫效率高、排放稳定，得到了广泛应用，但部分现有湿法脱硫塔，因国家排放标准提高或运行工况变化，而存在不达标的问题，需要进行脱硫提效。此外，湿法脱硫后的饱和湿烟气以及夹带的少量粉尘，存在使脱硫塔排放烟气颜色浓白拖尾以及“烟囱雨”现象，对周围建筑物造成腐蚀。发明内容
[0005]本发明的目的在于提供一种工业烟气臭氧氧化、湿法吸收脱硫脱硝及消除白烟的装置，至少可以解决现有技术中的部分缺陷。[0006]为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：一种工业烟气臭氧氧化、湿法吸收脱硫脱硝及消除白烟的装置，包括用于脱除二氧化硫的脱硫塔以及用于脱除氮氧化物的脱硝塔，所述脱硫塔安设有供工业烟气进入的第一烟道，所述脱硝塔安设有供经过所述脱硫塔处理后的烟气进入的第二烟道，所述第一烟道安装有一级臭氧混合氧化反应器，所述第二烟道安装有二级臭氧混合氧化反应器；所述装置还包括用于同时给一级臭氧混合氧化反应器以及二级臭氧混合氧化反应器供给臭氧的臭氧发生装置。[0007]进一步，所述脱硫塔包括脱硫塔体以及设于所述脱硫塔体内的脱硫喷淋层，所述脱硫喷淋层位于所述第一烟道与所述脱硫塔体的连接处的上方。[0008]进一步，还包括脱硫循环管，所述脱硫塔体内底部设有脱硫塔浆液池，所述脱硫塔浆液池位于所述第一烟道与所述脱硫塔体的连接处的下方，所述脱硫循环管的一端与所述脱硫塔浆液池连通，所述循环管的另一端与所述脱硫喷淋层连通，且所述循环管安装有第一液泵。
[0009]进一步，所述脱硫塔体内设有脱硫除雾层，所述脱硫除雾层位于所述喷淋层的上方。
[0010]进一步，所述脱硝塔包括脱硝塔体以及设于所述脱硝塔体内的脱硝喷淋层，所述脱硝喷淋层位于所述第二烟道与所述脱硝塔体的连接处的上方。
3
CN 108114586 A[0011]
说 明 书
2/4页
进一步，所述脱硝塔体内设有脱硝除雾层，所述脱硝除雾层位于所述脱硝喷淋层
上方。
进一步，还包括脱硝冷却塔，所述脱硝冷却塔内设有填料层；所述脱硝冷却塔与所
述脱硝塔底部的出液部连通，所述填料层位于所述脱硝冷却塔与所述脱硝塔底部的连通处的下方。
[0013]进一步，还包括脱硝循环管，所述脱硝冷却塔内底部设有脱硝冷却塔水池，所述脱硝循环管的一端与所述脱硝冷却塔水池连通，所述循环管的另一端与所述脱硝喷淋层连通，且所述脱硝循环管安装有第二液泵。[0014]进一步，所述脱硝冷却塔安设有轴流风机。[0015]进一步，所述脱硝塔顶部设有供经过处理的工业烟气排出的烟气出口。[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果是：[0017]1、通过臭氧发生装置同时给一级臭氧混合氧化反应器以及二级臭氧混合氧化反应器供给臭氧，可以将烟气中的氮氧化物(NO为主)强制氧化为易溶于水的高价氮氧化物(NO2或N2O5)，在脱硫塔以及其后设置的脱硝塔中，进行两级脱硝洗涤吸收，可有效避免臭氧氧化法脱硝技术应用中因烟气氮氧化物氧化不足和氧化产物吸收不充分而出现的氮氧化物排放超标和排“黄烟”等问题。[0018]2、采用脱硫循环能够将脱硫塔浆液池中的浆液输送至脱硫喷淋层进行脱硫洗涤的同时，强制氧化生成的高价氮氧化物则溶于水生成和亚并与脱硫塔浆液池中的浆液反应生成盐类，达到脱硫同步实现一级脱硝；采用脱硝循环能够将烟气输送到脱硝喷淋层再次洗涤，进行二级脱硝吸收的同时还具有脱硫提效作用。[0019]3、脱硫除雾层和脱硝除雾层，能够除去烟气中的雾滴，再配合塔中两个喷淋层的降温，其中脱硝喷淋层吸收液经脱硝冷却塔直接降温后进行烟气喷淋吸收及降温，可使烟气颜色浓白拖尾以及“烟囱雨”现象得到有效消除，避免对周围建筑物造成腐蚀。[0020]4、设轴流风机能够将冷却过程中产生的水汽从脱硝冷却塔中去除。附图说明
[0021]图1为本发明实施例提供的一种工业烟气臭氧氧化、湿法吸收脱硫脱硝及消除白烟的装置的结构示意图；[0022]附图标记中：1-脱硫塔；2-脱硫塔浆液池；3-脱硫喷淋层；4-脱硫除雾层；5-第一液泵；6-第一烟道；7-一级臭氧混合氧化反应器；8-臭氧发生装置；9-第二烟道；10-二级臭氧混合氧化反应器；11-脱硝塔；12-脱硝喷淋层；13-脱硝除雾层；14-烟气出口；15-脱硝冷却塔；16-填料层；17-轴流风机；18-脱硝冷却塔水池；19-第二液泵；20-脱硫循环管；21-脱硝循环管。
具体实施方式
[0023]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
4
[0012]
CN 108114586 A[0024]
说 明 书
3/4页
请参阅图1，本发明实施例提供一种工业烟气臭氧氧化、湿法吸收脱硫脱硝及消除
白烟的装置，包括脱硫塔1和脱硝塔11，脱硫塔1用于脱除二氧化硫，脱硝塔11用于脱除氮氧化物。脱硫塔1安设有供工业烟气进入的第一烟道6，所述脱硝塔11安设有供经过所述脱硫塔1处理后的烟气进入的第二烟道9，所述第一烟道6安装有一级臭氧混合氧化反应器7，所述第二烟道9安装有二级臭氧混合氧化反应器10。并采用臭氧发生装置8给一级臭氧混合氧化反应器7和二级臭氧混合氧化反应器10供氧。最开始的工业烟气从第一烟道6进入脱硫塔1前先在一级臭氧混合氧化反应器7中强制氧化烟气中的氮氧化物(NO为主)，使其转化为易溶于水的高价氮氧化物(NO2或N2O5)，在脱硫塔1中进行脱硫，强制氧化生成的高价氮氧化物溶于水生成和亚并与脱硫塔1中的溶液反应生成盐类，达到脱硫同步实现一级脱硝，烟气再由第二烟道9进入脱硝塔11，在进入脱硝塔11前还是先经过二级臭氧混合氧化反应器10，将先前处理的烟气中未被充分氧化的氮氧化物(NO、NO2等)，再次被强制氧化为易溶于水的高价氮氧化物(NO2或N2O5)，实现二级脱硝。可有效避免臭氧氧化法脱硝技术应用中因烟气氮氧化物氧化不足和氧化产物吸收不充分而出现的氮氧化物排放超标和排“黄烟”等问题。
[0025]以下为具体实施例：[0026]优化上述方案，请参阅图1，脱硫塔1包括脱硫塔1体以及设于所述脱硫塔1体内的脱硫喷淋层3，所述脱硫喷淋层3位于所述第一烟道6与所述脱硫塔1体的连接处的上方。采用脱硫喷淋层3喷洒脱硫碱液，考虑到脱硫碱液对二氧化硫的吸收效果，以及脱硫碱液不能对填料层16造成堵塞，可采用20％左右的石灰石浆液或熟石灰浆液或氨水。还可设多层横置的脱硫喷淋层3进行脱硫。[0027]进一步优化上述方案，请参阅图1，本装置还包括脱硫循环管20，脱硫塔1体内底部设有脱硫塔浆液池2，所述脱硫塔浆液池2位于所述第一烟道6与所述脱硫塔1体的连接处的下方，所述脱硫循环管20的一端与所述脱硫塔浆液池2连通，所述循环管的另一端与所述脱硫喷淋层3连通，且所述循环管安装有第一液泵5。采用第一液泵5能够将脱硫塔浆液池2中的浆液输送至脱硫喷淋层3进行脱硫洗涤；上述形成的和亚会与脱硫塔浆液池2中的浆液反应生成盐类，达到脱硫同步实现一级脱硝。脱硫塔浆液池2中的浆液主要成分是为碱溶液，可采用20％左右的石灰石浆液或熟石灰浆液或氨水。采用脱硫循环管20能够充分除去二氧化硫。
[0028]作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，脱硫塔1体内设有脱硫除雾层4，所述脱硫除雾层4位于所述喷淋层的上方。脱硫除雾层4采用现有的除雾器，能够脱除烟气中的雾滴，避免排放的烟气颜色浓白拖尾以及“烟囱雨”等现象，避免对周围建筑物造成腐蚀。[0029]作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，脱硝塔11包括脱硝塔11体以及设于所述脱硝塔11体内的脱硝喷淋层12，所述脱硝喷淋层12位于所述第二烟道9与所述脱硝塔11体的连接处的上方。采用脱硝喷淋层12喷洒脱硝碱液，考虑到脱硝碱液对氮氧化物的吸收效果，以及脱硝碱液不能对填料层16造成堵塞，采用5％～10％的稀碱溶液最佳。该稀碱溶液可以是氢氧化钠溶液。也可采用18％～20％浓度的碱溶液，如氨水，还可设多层横置的脱硝喷淋层12进行脱硝。
[0030]进一步优化上述方案，请参阅图1，脱硝塔11体内设有脱硝除雾层13，所述脱硝除雾层13位于所述脱硝喷淋层12上方。脱硝除雾层13的目的与脱硫除雾层4的目的相同，均是
5
CN 108114586 A
说 明 书
4/4页
为了除去烟气中的雾滴，避免排放的烟气颜色浓白拖尾以及“烟囱雨”等现象，避免对周围建筑物造成腐蚀。
[0031]作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，本装置还包括脱硝冷却塔15，所述脱硝冷却塔15内设有填料层16；所述脱硝冷却塔15与所述脱硝塔11底部的出液部连通，所述填料层16位于所述脱硝冷却塔15与所述脱硝塔11底部的连通处的下方。脱硝塔11底部碱液流入脱硝冷却塔15中经过填料层16进行冷却，填料层16中为现有的用于冷却的物质。上述的脱硝喷淋层12的冷却降温只是其中一种方式，脱硝冷却塔15对脱硝浆液降温冷却，循环喷淋后对烟气降温冷却是另一种方式，也是主要的降温方式。[0032]进一步优化上述方案，请参阅图1，本装置还包括脱硝循环管21，所述脱硝冷却塔15内底部设有脱硝冷却塔水池18，所述脱硝循环管21的一端与所述脱硝冷却塔水池18连通，所述循环管的另一端与所述脱硝喷淋层12连通，且所述脱硝循环管21安装有第二液泵19。经上述填料层16冷却后的溶液进入到脱硝冷却塔水池18中，再次由第二液泵19输送至脱硝喷淋层12进行循环脱硝，可保证充分除去氮氧化物。[0033]作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，脱硝冷却塔15安设有轴流风机17。采用轴流风机17可将冷却过程中产生的水汽从脱硝冷却塔15中排出。轴流风机17安装在脱硝冷却塔15的顶部。
[0034]作为本发明实施例的优化方案，请参阅图1，脱硝塔11顶部设有供经过处理的工业烟气排出的烟气出口14。经过处理完成后的工业烟气从脱硝塔11顶部的烟气出口14排出。[0035]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
6
CN 108114586 A
说 明 书 附 图
1/1页
图1
7
