[发明专利]同步脱硫脱硝反应吸收塔

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于工业烟气多污染物协同治理的反应塔，具体的说是一种同步脱硫脱硝反应吸收塔。

背景技术

湿法烟气同步脱硫脱硝技术，特别是湿式氨－络合法同步脱硫脱硝因其脱硫效率高、投资低、耗水少、副产品可以有效利用、无二次污染等优点而受到业界高度重视。Fe(II)EDTA对NO具有较好的络合效果，脱硝效率高，但Fe(II)EDTA在络合NO的过程中自身也很容易被烟气中所携带O₂所氧化，形成对NO无吸收活性的Fe(Ⅲ)EDTA。为了对络合剂进行再生并解析出络合的NO，许多研究者进行了电解再生的研究工作，可实现络合剂的再生还原及络合吸收的NO还原。然而，采用传统的电化学反应器出现再生效率不高，主要是由于电解液中的Fe(III)EDTA和Fe(II)EDTA的电化学转化具有很好的可逆性，电解液在现有的电解装置中流动时，Fe(III)EDTA和Fe(II)EDTA之间会反复发生电化学转化，影响再生效率。同时NO还原成氨的反应速率比Fe(III)EDTA和Fe(II)EDTA之间转化速率慢，同等条件下，NO还原成氨的效果差，最终导致同步脱硝效率偏低。

另一方面，经过再生后的吸收液进入吸收塔后与含二氧化硫和氮氧化物的烟气在吸收塔内与吸收液进行化学吸收反应的时，烟气中的氧含量较高(特别是烧结烟气，氧含量达16％以上(体积比))，其浓度远大于烟气中的NOx浓度。同时，氧气与吸收液中的络合剂－Fe(II)EDTA的反应速率远大于Fe(II)EDTA与NO的络合吸收速率，导致吸收液中络合剂的浓度降低。

因此现有的湿式氨法同步脱硫脱硝设施存在以下主要问题：

(1)吸收塔功能单一，反应效率低，不能进行脱硫、脱硝、收尘、脱二噁英的多污染物协同治理，仅利用吸收液对进入塔内的烟气进行吸收，不能及时再生，需要将吸收液送入再生装置进行再生后回送塔内，增加了工艺难度、导致整个系统占地面积大、设备投资本成高；

(2)由于Fe(III)EDTA和Fe(II)EDTA的电化学转化具有很好的可逆性，现有的电解装置会导致反应物与生成物之间在电解反应器中反复转化，既影响转化效率，又浪费电耗；

(3)吸收塔无法实现脱硝络合剂的及时再生，还会导致吸收液不能保持足够稳定的脱硝络合剂的浓度，相反还会导致被络合下的氮氧化物解吸出来进入吸收液被烟气气提出来，降低脱硝效率；

(4)现有吸收塔无法克服气溶胶外溢的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、投资和运行成本低、适用于烟气处理，特别是烧结烟气同步脱硫、脱硝、收尘、脱二噁英的多污染物协同治理的同步脱硫脱硝反应吸收塔。

技术方案包括塔体，所述塔体顶部设有烟气出口、中部设有烟气入口，塔体底部设循环吸收液出口，所述循环吸收液出口经循环泵与塔体上部的喷淋层连通，所述喷淋层下方设有填料层，所述填料层下方设有至少一层吸收及电化学反应层，所述吸收及电化学反应层由三层电极室组成，分为阴极室和阳极室，相邻两个电极室相互绝缘且极向相反，所述电极室为导电材料制成的网状结构；所述吸收及电化学反应层通过接线柱与电源相接。

所述烟气入口下方的塔体内设有电解再生层，所述电解再生层由三层电极室组成，分为阴极室和阳极室，相邻两个电极室相互绝缘且极向相反，所述电极室为导电材料制成的网状结构；所述电解再生层通过接线柱与电源相接。

所述吸收及电化学反应层和/或电解再生层中，三层电极室的最上层和最下层为阴极室，中间层为阳极室。

所述吸收及电化学反应层和/或电解再生层中，相邻两个电极室之间具有1－10mm的间距，最上层和最下层电极室厚度为100－150mm，中间层电极室厚度为150－200mm，最上层和最下层两层电极室总厚度不小于中间层电极室的厚度。

所述电解再生层的下端面与塔体下部液面平齐。

所述喷淋层上方设有静电除雾及反应层，所述静电除雾及反应层由上下布置的两层相互绝缘的电极室组成，上层为阳极室，下层为阴极室；所述电极室为导电材料制成的网状结构；所述静电除雾及反应层通过接线柱与电源相接。

所述静电除雾反应层中，每层电极室厚度为100－150mm，两层电极室之间间距为200－300mm。

当吸收及电化学反应层为两层或两层以上时，相邻两层吸收及电化学反应层的间距为1.0－2.0米。

所述静电除雾及反应层上方装有洗涤层。