一、文丘里脫硫脫硝一體化裝置的工作原理:
文丘里脫硫脫硝一體化裝置使用高壓沖擊、高速噴射噴霧二合一方式,采用氣水混合工藝,氣水與煙氣高速?zèng)_擊,使水氣混合面積大大增加。氣、液、固三相反應(yīng)時(shí)間加長(zhǎng),煙氣與加藥的混合液接觸面積增大,從而達(dá)到提高設(shè)備的脫硫脫硝效率。
文丘里脫硫脫硝一體化裝置,運(yùn)用了基于多相紊流強(qiáng)傳質(zhì)機(jī)理技術(shù),把離心水膜除塵和噴霧沸騰脫硫脫硝相結(jié)合為一體,將帶有少量粉塵和有害氣體的煙氣經(jīng)高速旋轉(zhuǎn)進(jìn)入脫硫脫硝塔內(nèi),經(jīng)文丘里管加速,并與文丘里噴入的脫硫脫硝液相碰撞形成旋切力,氣、液被高速旋切,此時(shí)煙氣混合液在紊亂狀態(tài)下產(chǎn)生強(qiáng)烈的碰撞,并產(chǎn)生熱力凝聚,使含塵顆粒凝聚成大顆粒的水滴通過(guò)慣性作用沉降在沉淀池內(nèi)。同時(shí)煙氣中的有害氣體被脫硫脫硝液中的微細(xì)液粒捕獲與吸收凝聚,沉降在沉淀池內(nèi)。經(jīng)過(guò)凈化的煙氣夾雜著一部分水和被液滴吸附的煙氣,高速?zèng)_擊塔底部的水面,擊起大量的水花,再一次凝聚分離,達(dá)到再次凈化煙氣的目的。由于霧化的液粒產(chǎn)生大量界面,因而單位液量捕集和吸收煙有害氣體的效率特別高。最后,凈化后的煙氣經(jīng)脫水器、引風(fēng)機(jī)、煙囪排到大氣中。
二、技術(shù)特點(diǎn)
1、脫硫脫硝一體化,結(jié)構(gòu)緊湊,設(shè)備占地面積小,投資費(fèi)用低;
2、高度與其它脫硫脫硝裝置相比降低二分之一,縮小設(shè)備使用空間;
3、采用雙回程氣液相混合法,反應(yīng)速度快,吸收劑利用率高,脫硫(≥95%)脫硝(≥90%)效率高;
4、設(shè)備運(yùn)行成本低(每燃燒1噸煤,脫硫脫硝成本在5元左右),與其它脫硫脫硝裝置相比運(yùn)行成本可降低30-40%;
5、裝置采用316L不銹鋼板焊接,耐酸堿腐蝕,使用壽命長(zhǎng),使用壽命可達(dá)10年以上;
6、設(shè)備運(yùn)行平穩(wěn),操作簡(jiǎn)單,故障率低,維修方便;
7、適用范圍廣,不受燃煤含硫量、鍋爐容量的限制;
8、脫硫脫硝藥劑用量小,循環(huán)利用率高,基本無(wú)廢水,脫硫脫硝廢渣處理后可制成硫酸銨肥料。
9、脫硫脫硝設(shè)備整體耗電量低,與同類設(shè)備相比節(jié)約用電量10-15%。
三、脫硫脫硝反應(yīng)原理:
先在藥液池中加入碳酸氫銨,當(dāng)碳酸氫銨溶于水中發(fā)生雙水解反應(yīng),由于氨水的電離度高于碳酸氫根,因此水解后的溶液顯堿性,形成液態(tài)的氨水溶液和氣態(tài)的氨氣,即形成有效的脫硫脫硝藥液。
NH4HCO3→NH3+H2O+CO2(總反應(yīng)方程式)
1 氨法脫硫脫氮的技術(shù)原理
(1)對(duì) SO2的吸收過(guò)程,液氨溶于水,反應(yīng)式如下:
NH3+H2O→NH4OH (1)
氨水吸收SO2,反應(yīng)式如下:
2NH4OH+SO2→(NH4)2SO3+H2O (2)
(NH4)2SO3+SO2+H2O→2NH4HSO3 (3)
NH4HSO3+NH4OH→(NH4)2SO3+H2O (4)
在吸收液循環(huán)使用過(guò)程中,式(3)是吸收SO2 的反應(yīng),通過(guò)補(bǔ)充新鮮水(4)或其它置換方法來(lái)保持亞硫酸銨[(NH4)2SO3]的一定濃度。
(2)對(duì)NOx 的轉(zhuǎn)化(主要為NO、NO2還原為氮?dú)?過(guò)程
2NO+4NH4HSO3→N2+(NH4)2SO4+SO2+H2O (5)
2NO+4NH4HSO3→N2+4(NH4)2SO4+SO2+4H2O(6)
4NH3+4NO+O2→6H2O+4N2 (7)
4NH3+2NO2+O2→6H2O+3N2 (8)
4NH3+6NO→6H2O+5N2 (9)
8NH3+6NO→12H2O+7N2 (10)
四、適應(yīng)范圍
脫硫脫硝一體化裝置適用于各行業(yè)、各類燃煤鍋爐、生物質(zhì)鍋爐的煙氣處理;可替換原有的花崗巖水膜除塵器或老舊方形沖擊式脫硫除塵器,處理后的尾氣排放滿足國(guó)家環(huán)保部門的大氣污染物排放要求。
五、主要工藝流程
藥液池一次性加入碳酸氫銨溶劑制成氨水和氨氣脫硫脫硝液,用耐酸泵打入脫硫脫硝塔內(nèi)進(jìn)行脫硫脫硝。與煙氣反應(yīng)后生成的鹽液均溶于水。在脫硫脫硝過(guò)程中,煙氣夾雜的細(xì)小煙塵同時(shí)被循環(huán)水濕潤(rùn)而捕集,與反應(yīng)后生成的鹽液變?yōu)榛宜?稀灰漿)。一起流入沉淀池,沉淀后凝結(jié)的泥渣定期清除,做為肥料回收利用,沉淀池內(nèi)上清液溢流進(jìn)入藥液制備池中,循環(huán)利用。藥液池中PH值保持在8-10之間,如低于此值時(shí),再加入碳酸氫銨制備脫硫脫硝藥液循環(huán)使用。
六、注意事項(xiàng)
1、本裝置無(wú)水不能運(yùn)行,工作時(shí)需先向塔內(nèi)供脫硫脫硝液后,鍋爐方可運(yùn)行。
2、為保證脫硫脫硝效果,循環(huán)用藥液保證PH>7;如PH<7時(shí),應(yīng)向藥液池中添加碳酸氫銨,以保持藥液始終呈堿性,保證脫硫脫硝效果和設(shè)備壽命。