本發(fā)明涉及煙氣凈化技術(shù)，具體涉及一種煙氣凈化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

當(dāng)前，火力發(fā)電和金屬冶煉等煙氣生產(chǎn)設(shè)備會(huì)由于燃煤燃料而產(chǎn)生煙氣；這些煙氣中含有so2及nox等污染物，這些污染物已經(jīng)形成大氣污染的主要根源。

目前，有多種對(duì)煙氣進(jìn)行凈化方法，根據(jù)原理不同，有吸收法、吸附法、催化轉(zhuǎn)化法、生物法及等離子法等。其中，吸收法是最常用的方式，其主要原理是通過(guò)吸收將煙氣中的污染物分離出來(lái)，進(jìn)而達(dá)到除去so2及nox等污染物的目的。

現(xiàn)有的利用吸收法煙氣凈化系統(tǒng)設(shè)置煙氣凈化反應(yīng)器，將要凈化的煙氣及適當(dāng)?shù)奈談┩ㄈ敕磻?yīng)器中，在反應(yīng)器中，吸收劑與煙氣接觸并反應(yīng)，將煙氣中污染物進(jìn)行吸收，實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣的凈化，然后將凈化后的煙氣再排出或進(jìn)行其他處理；被吸收的污染物可以進(jìn)行無(wú)害化處理或進(jìn)行相應(yīng)的回收。中國(guó)專利文獻(xiàn)cn1156332c就公開(kāi)一種多相煙氣凈化反應(yīng)器，該多相煙氣凈化反應(yīng)器包括煙氣凈化反應(yīng)器殼體，殼體內(nèi)安裝有錐形圈和錐體配合使用的錐式結(jié)構(gòu)件，以促進(jìn)煙氣與吸收劑的混合接觸及反應(yīng)。

為了避免凈化后排出煙氣中水分的液化，往往在排出前需要對(duì)凈化后的煙氣進(jìn)行加熱，以使煙氣中的水分以氣態(tài)形式排出；加熱就需要設(shè)置相應(yīng)加熱設(shè)備；這設(shè)置加熱設(shè)備不僅使得煙氣凈化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，增加設(shè)備成本投入，還導(dǎo)致煙氣凈化系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本及能耗增加。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種煙氣凈化系統(tǒng)，該煙氣凈化系統(tǒng)不僅可以減少設(shè)備投入，還可以降低煙氣凈化系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)成本，降低煙氣凈化系統(tǒng)的能耗。

基于上述目的，本發(fā)明提供的煙氣凈化系統(tǒng)中，至少包括第一反應(yīng)器和第二反應(yīng)器，還包括換熱器，所述換熱器至少包括由熱交介質(zhì)隔離的第一氣體通道和第二氣體通道；所述第一氣體通道的出口與所述第一反應(yīng)器的煙氣入口相通，所述第一反應(yīng)器的煙氣排放口與所述第二反應(yīng)器的煙氣入口相通，所述第二反應(yīng)器的煙氣排放口與所述第二氣體通道的入口相通。這樣，可以使煙氣生產(chǎn)設(shè)備排出的高溫?zé)煔馐紫冗M(jìn)入換熱器的第一氣體通道；同時(shí)，從第二反應(yīng)器的煙氣排放口排出的低溫?zé)煔馔ㄟ^(guò)換熱器的第二氣體通道，這樣就可以通過(guò)換熱器使高溫?zé)煔夂偷蜏責(zé)煔膺M(jìn)行熱交換，高溫?zé)煔鉁囟认陆?，低溫?zé)煔鉁囟壬仙Ｒ虼?，利用該煙氣凈化系統(tǒng)不需要單獨(dú)設(shè)置加熱低溫?zé)煔獾脑O(shè)備，可以簡(jiǎn)化煙氣凈化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低設(shè)備投入及運(yùn)營(yíng)成本及能耗。另外，高溫?zé)煔鉁囟冉档停梢詼p少凈化反應(yīng)過(guò)程中水分蒸發(fā)，節(jié)約用水量，減少凈化后煙氣含水量，進(jìn)而有利于降低煙氣對(duì)設(shè)備的腐蝕作用，降低煙氣排放前的除霧需求。

進(jìn)一步的可選技術(shù)方案中，煙氣凈化系統(tǒng)還包括排煙管道；所述換熱器包括位于所述排煙管道中的換熱介質(zhì)管路，所述換熱介質(zhì)管路內(nèi)形成所述第一氣體通道，所述換熱介質(zhì)管路外形成第二氣體通道；所述第二反應(yīng)器的煙氣排放口與所述排煙管道相通，所述第二反應(yīng)器的煙氣排放口通過(guò)所述排煙管道與所述第二氣體通道的入口相通。將換熱器設(shè)置在排煙管道中，可以更進(jìn)一步的簡(jiǎn)化煙氣凈化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，更充分利用高溫?zé)煔鉄崃浚岣邿煔鈨艋到y(tǒng)的節(jié)能、凈化效率等等綜合效果。

進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述排煙管道安裝在所述第二反應(yīng)器的上部，所述第二反應(yīng)器的煙氣排放口與所述排煙管道的下部相通。將排煙氣管道與第二反應(yīng)器安裝在一起可以提高煙氣凈化系統(tǒng)集成度，節(jié)約煙氣凈化系統(tǒng)占地。

進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述排煙管道上端與大氣相通，形成煙囪；這樣省去了專門(mén)建造煙囪，進(jìn)而有利于降低煙氣凈化系統(tǒng)的制造成本。

進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述第二反應(yīng)器的煙氣入口位于所述排煙管道中；還包括中間煙道；所述中間煙道的一端與第一反應(yīng)器的煙氣排放口相接，另一端伸入所述排煙管道中與所述第二反應(yīng)器的煙氣入口相接。這樣可以使排煙管道(煙囪)與反應(yīng)器結(jié)合，增加煙氣凈化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊性。

進(jìn)一步的技術(shù)方案中，所述第二反應(yīng)器的煙氣排放口位于下部；還包括煙氣排放支管，所述煙氣排放支管的下端與所述第二反應(yīng)器的煙氣排放口相通，上端與所述排煙管道的下部相通。

優(yōu)選技術(shù)方案中，包括多個(gè)位于第二反應(yīng)器外部的煙氣排放支管，多個(gè)所述煙氣排放支管分布在所述第二反應(yīng)器的外周。這樣可以保證從第二反應(yīng)器煙氣排放口與排煙管道之間的煙氣順暢流動(dòng)。

進(jìn)一步技術(shù)方案中，在所述第二反應(yīng)器的煙氣排放口和第二氣體通道之間設(shè)置有除霧器。這樣可以降低排出煙氣的含水量，降低水分排空過(guò)程中凝結(jié)，也降低對(duì)排空煙氣升溫需要，有利于煙氣中水分以氣態(tài)排出。

進(jìn)一步的技術(shù)方案中，在所述第二反應(yīng)器的煙氣排放口和所述煙氣排放支管下端之間設(shè)置有除霧器?？拷鼰煔饬鲃?dòng)的前端除霧，可以減少煙氣中水分對(duì)后端設(shè)備(如換熱器)的不利影響。

可選技術(shù)方案中，所述換熱器還包括第三通道，所述第二通道與第一氣體通道和第二氣體通道均由熱交介質(zhì)隔離。這樣，在高溫?zé)煔夂偷蜏責(zé)煔庵g單純的熱交換無(wú)法滿足煙氣凈化需要時(shí)，可以通過(guò)第三通道調(diào)節(jié)煙氣溫度，在高溫?zé)煔鉄崃枯敵鰺o(wú)滿足低溫?zé)煔饧訜嵝枰獣r(shí)，可以通過(guò)第三通道輸入較高溫度流體(液體或氣體)，滿足低溫?zé)煔獾募訜嵝枰?；相反的情況下，可以通過(guò)第三通道輸入較低溫度的流體，以滿足降低高溫?zé)煔獾男枰?/p>

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種煙氣凈化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1中a—a剖視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例煙氣流向示意圖。

具體實(shí)施方式

已知技術(shù)中，從煙氣生產(chǎn)設(shè)備排出待凈化煙氣溫度較高，待凈化煙氣(高溫?zé)煔?進(jìn)入煙氣凈化系統(tǒng)之前，需要設(shè)置相應(yīng)的降溫器對(duì)待凈化煙氣進(jìn)行冷卻，以避免反應(yīng)器中溫度過(guò)高。針對(duì)背景技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的核心之一在于，高溫?zé)煔庵械臒崮苻D(zhuǎn)移到凈化后煙氣(低溫?zé)煔?中，實(shí)現(xiàn)加熱低溫?zé)煔獾哪康模瑫r(shí)達(dá)到降低高溫?zé)煔獾男Ч?。以下描述本發(fā)明提供的煙氣凈化系統(tǒng)具體實(shí)施方式，該煙氣凈化系統(tǒng)可以用于脫硫或/和脫硝或者去除煙氣的其他污染物。

請(qǐng)參考圖1和圖2，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種煙氣凈化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1中a-a剖視結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實(shí)施例提供的煙氣凈化系統(tǒng)中，至少包括兩個(gè)反應(yīng)器，稱為第一反應(yīng)器100和第二反應(yīng)器200，第一反應(yīng)器100和第二反應(yīng)器200串連配置，即第一反應(yīng)器100的煙氣排放口102與第二反應(yīng)器200的煙氣入口201通過(guò)中間煙道500相通，進(jìn)而使從第一反應(yīng)器100排出的煙氣能夠進(jìn)入第二反應(yīng)器200中，對(duì)煙氣進(jìn)行至少兩次凈化。

本實(shí)施例中，第一反應(yīng)器100和第二反應(yīng)器200內(nèi)部均可以按已知技術(shù)設(shè)置錐形圈和錐體配合使用的錐式結(jié)構(gòu)件。第一反應(yīng)器100的煙氣入口101和第二反應(yīng)器200的煙氣入口201均位于上部，第一反應(yīng)器100的煙氣排放口102和第二反應(yīng)器200的煙氣排放口202均位于下部。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，第一反應(yīng)器100和第二反應(yīng)器200可以用于凈化同一種污染物，如均用于脫硫，也可以用于凈化不同的污染物，如第一反應(yīng)器100主要用于除去煙氣中的硫(如so2)，第二反應(yīng)器200主要用于除去煙氣中的(少量so2)硝塵水蒸氣等(如nox)。當(dāng)然，根據(jù)實(shí)際需要，可以設(shè)置三個(gè)或四個(gè)串連的反應(yīng)器，并使不同的反應(yīng)器具有不同或相同的主要功能；當(dāng)然，反應(yīng)器的具體結(jié)構(gòu)及工作方式也可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置。

另外，本發(fā)明實(shí)施例提供的煙氣凈化系統(tǒng)還包括換熱器300，換熱器300至少包括由熱交介質(zhì)隔離的第一氣體通道和第二氣體通道；第一氣體通道的出口與第一反應(yīng)器100的煙氣入口相通，第二反應(yīng)器200的煙氣排放口202與第二氣體通道的入口相通。

利用該煙氣凈化系統(tǒng)，可以使煙氣生產(chǎn)設(shè)備(鍋爐、冶金爐或其他設(shè)備)排出的高溫?zé)煔?溫度范圍大體在150-160度)與換熱器300的第一氣體通道入口相通(直接相連或間接相通)，進(jìn)而使高溫?zé)煔庀冗M(jìn)入換熱器300的第一氣體通道。同時(shí)，從第二反應(yīng)器200的煙氣排放口202排出的低溫?zé)煔?溫度范圍大體在50度左右)通過(guò)換熱器300的第二氣體通道。這樣，通過(guò)換熱器300就可以使高溫?zé)煔夂偷蜏責(zé)煔膺M(jìn)行熱交換，使高溫?zé)煔鉁囟认陆?，低溫?zé)煔鉁囟壬仙?。高溫?zé)煔鉁囟冉档?，可以減少凈化反應(yīng)過(guò)程中水分蒸發(fā)，節(jié)約用水量，減少凈化后煙氣含水量，進(jìn)而有利于降低煙氣對(duì)設(shè)備的腐蝕作用，降低煙氣排放前的除霧需求。

與專門(mén)設(shè)置加熱設(shè)備對(duì)凈化后低溫?zé)煔膺M(jìn)行加溫的現(xiàn)有技術(shù)相比，由于該煙氣凈化系統(tǒng)不需要單獨(dú)設(shè)置加熱低溫?zé)煔獾脑O(shè)備；另外，由于可以同時(shí)降低高溫?zé)煔鉁囟?，進(jìn)而也不需要給通過(guò)加裝降溫器對(duì)高溫?zé)煔膺M(jìn)行冷卻，進(jìn)而可以簡(jiǎn)化煙氣凈化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低設(shè)備投入、運(yùn)營(yíng)成本及能耗。

請(qǐng)?jiān)賲⒖紙D1，該實(shí)施例中，煙氣凈化系統(tǒng)還包括位于第二反應(yīng)器上方的排煙管道400，排煙管道400下端與第二反應(yīng)器200相接，上端向上延伸，內(nèi)部形成排煙空腔。

換熱器300就可以形成于排煙管道中，具體包括位于排煙管道400中的換熱介質(zhì)管路。換熱介質(zhì)管路在排煙管道400中橫向延伸，內(nèi)部形成第一氣體通道。換熱介質(zhì)管路外形成第二氣體通道。當(dāng)然，為了提高換熱效率，可以使換熱介質(zhì)管路呈螺旋式、u形或其他形狀設(shè)置。為了引導(dǎo)換熱介質(zhì)管路外氣體流向，可以將換熱介質(zhì)管路設(shè)置有預(yù)定形狀，以增加低溫?zé)煔獾牧鲃?dòng)路程，增加通過(guò)換熱器300的時(shí)間，提高換熱效率。

如圖1和圖2所示，由于第二反應(yīng)器200的煙氣排放口202位于下部，設(shè)置多個(gè)在第二反應(yīng)器200外周的煙氣排放支管600，使煙氣排放支管600的下端與第二反應(yīng)器200的煙氣排放口202相通，上端與排煙管道400的下部相通。這樣，就可以將從第二反應(yīng)器200下部排出的煙氣(低溫?zé)煔?通過(guò)煙氣排放支管600引入到排煙管道400的下部，再通過(guò)排煙管道400到達(dá)換熱器300的換熱介質(zhì)管路外部(第二氣體通道)，進(jìn)而與換熱介質(zhì)管路內(nèi)部第一氣體通道的高溫?zé)煔膺M(jìn)行熱交換。

設(shè)置多個(gè)位于第二反應(yīng)器200外部的煙氣排放支管600，可以保證從第二反應(yīng)器200煙氣排放口與排煙管道400之間的煙氣順暢流動(dòng)。

由于第二反應(yīng)器200的煙氣入口201位于排煙管道400中；本實(shí)施例中，排煙管道400設(shè)置相應(yīng)的孔，以使中間煙道500的一端伸入排煙管道400中與第二反應(yīng)器200的煙氣入口201相接。這樣可以使排煙管道400(煙囪)與反應(yīng)器結(jié)合，增加煙氣凈化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊性。當(dāng)然，通過(guò)煙氣排放支管600進(jìn)入排煙管道400的低溫?zé)煔馀c中間煙道500中的煙氣也可以進(jìn)行熱交換，以降低進(jìn)入第二反應(yīng)器200中煙氣的溫度，升高進(jìn)入排煙管道400中煙氣溫度，有利于提高煙氣凈化系統(tǒng)煙氣處理的綜合效果。

本實(shí)施例中，將換熱器300設(shè)置在排煙管道400中，可以更進(jìn)一步的簡(jiǎn)化煙氣凈化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，更充分利用高溫?zé)煔庵袩崃浚岣邿煔鈨艋到y(tǒng)的節(jié)能、凈化效率等等綜合效果。另外，本實(shí)施例中，將排煙氣管道400與第二反應(yīng)器200安裝在一起可以提高煙氣凈化系統(tǒng)集成度，節(jié)約煙氣凈化系統(tǒng)占地。

當(dāng)然，可以使排煙管道400上端與大氣相通，形成煙囪；這樣省去了專門(mén)建造的煙囪，進(jìn)而有利于降低煙氣凈化系統(tǒng)的制造成本?？梢岳斫?，根據(jù)第二反應(yīng)器200的具體結(jié)構(gòu)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以配置適當(dāng)?shù)墓艿酪砸龑?dǎo)煙氣流向，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的。

為了降低排出煙氣(如排空煙氣)的含水量，可以在第二反應(yīng)器200的煙氣排放口202和第二氣體通道之間設(shè)置有除霧器。以降低水分排空過(guò)程中凝結(jié)的可能，以有利于煙氣中水分以氣態(tài)排出。本實(shí)施例中，在第二反應(yīng)器200的煙氣排放口202和煙氣排放支管600下端之間設(shè)置有除霧器700。這樣，在靠近煙氣流動(dòng)的前端進(jìn)行除霧，可以減少煙氣中水分對(duì)后端設(shè)備(如換熱器)腐蝕等不利影響。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，根據(jù)反應(yīng)器結(jié)構(gòu)不同，可以適當(dāng)設(shè)置反應(yīng)器及換熱器300的布置，如圖3所示，該圖示出的本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的煙氣流向示意圖。該實(shí)施例中，第一反應(yīng)器100的煙氣入口位于上部，煙氣排放口位于下部；第二反應(yīng)器200的煙氣入口位于下部，煙氣排放口位于上部。該煙氣凈化系統(tǒng)中，煙氣流動(dòng)路徑為：換熱器300的第一氣體通道→第一反應(yīng)器100→第二反應(yīng)器100→換熱器300的第二氣體通道。高溫?zé)煔夂偷蜏責(zé)煔庠趽Q熱器300中進(jìn)行熱交換。當(dāng)然，實(shí)際建造煙氣凈化系統(tǒng)中，可以根據(jù)需要設(shè)置適當(dāng)長(zhǎng)度及有效截面的煙氣管道引導(dǎo)煙氣流動(dòng)。

考慮到高溫?zé)煔廨斎肓考暗蜏責(zé)煔馀懦隽渴艿綗煔鈨艋到y(tǒng)處理量限制，為了不影響煙氣凈化系統(tǒng)處理能力，換熱器300還包括第三通道，所述第二通道與第一氣體通道和第二氣體通道之間均可以由熱交介質(zhì)隔離，第三通道可以為液體通道，也可以為氣體通道。這樣，在高溫?zé)煔夂偷蜏責(zé)煔庵g單純的熱交換無(wú)法滿足煙氣凈化需要時(shí)，可以通過(guò)第三通道調(diào)節(jié)低溫或高溫?zé)煔獾臏囟龋诟邷責(zé)煔鉄崃枯敵鰺o(wú)滿足低溫?zé)煔饧訜嵝枰獣r(shí)，可以通過(guò)第三通道輸入較高溫度流體(液體或氣體)，滿足低溫?zé)煔獾募訜嵝枰?；相反的情況下，可以通過(guò)第三通道輸入較低溫度的流體，以滿足降低高溫?zé)煔獾男枰?；這樣可以增加煙氣凈化系統(tǒng)的適應(yīng)性。根據(jù)實(shí)際需要，換熱器300可以設(shè)置為氣氣換熱器，也可以設(shè)置為液氣換熱器。

上述描述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。