一种可实现同时脱硫脱硝脱碳的高效处理系统及工艺的制作方法

本发明涉及废气处理，特别涉及一种可实现同时脱硫脱硝脱碳的高效处理系统及工艺。

背景技术：

1、近年来我国加大了对高耗能行业大气污染物的控制力度，使二氧化硫和氮氧化物排放量大幅下降，但高耗能行业排放尾气中二氧化碳含量高，碳排放量大。

2、目前高耗能行业较为成熟的脱硫脱硝治理技术为烟气湿法脱硫(wfgd)+氨气选择性催化氧化(nh3-scr)技术，该技术可实现同步脱硫脱硝，但无法脱碳，且该技术存在主流钒-钛商业scr催化剂失活问题，同时该技术由于其高昂的投资与运行成本、催化剂更换成本、占地面积大等问题制约了很多高耗能行业烟气硫硝控制。因此，面对新环保法、新政策等法规出台，实现高耗能行业同步脱硫脱硝脱碳成为行业关注的焦点，开发针对高耗能行业尾气特点的高效、绿色、低成本的硫硝碳协同净化技术迫在眉睫。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种可实现同时脱硫脱硝脱碳的高效处理系统及工艺。

2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：本发明的第一方面，提供一种可实现同时脱硫脱硝脱碳的高效处理系统及工艺，包括依次设置的超重力反应器、高效气液流变反应器、吸收富液缓存槽、高效液液再生流变反应器、固液混合液缓存槽、固液分离器以及再生吸收液缓存槽；

3、所述超重力反应器的吸收富液出口与所述高效气液流变反应器的吸收富液进口连接，所述超重力反应器的第一烟气出口与所述高效气液流变反应器连接；

4、所述高效气液流变反应器的第一排液口与吸收富液缓存槽连接，所述吸收富液缓存槽同时连接至所述高效气液流变反应器和高效液液再生流变反应器；

5、所述高效液液再生流变反应器的第二排液口与固液混合液缓存槽连接，所述固液混合液缓存槽同时连接至所述高效液液再生流变反应器和固液分离器；

6、所述固液分离器连接至所述高效气液流变反应器。

7、优选的是，所述超重力反应器还具有用于加入吸收液的第一吸收液进口和用于通入待处理烟气的第一烟气进口，第一吸收液进口位于顶部，第一烟气进口位于底部；

8、所述高效气液流变反应器包括气液流变反应器主体以及设置在所述气液流变反应器主体上部的第一射流器；

9、所述气液流变反应器主体上设置有吸收富液进口、第一排液口、第二烟气出口和再生液进口；

10、所述第一射流器包括第一柱体管段、同轴设置在所述第一柱体管段内的第一锥形喷嘴、沿切向与所述第一柱体管段连通的第一空气进口管、与所述第一柱体管段连通的第一喉管段以及与所述第一喉管段连通的第一扩散管段。

11、优选的是，所述高效液液再生流变反应器包括液液再生流变反应器主体以及设置在所述液液再生流变反应器主体上部的第二射流器；

12、所述液液再生流变反应器主体上部上设置有工业固废浆液进口，下部设置有第二排液口；

13、所述第二射流器包括第二柱体管段、同轴设置在所述第二柱体管段内的第二锥形喷嘴、沿切向与所述第二柱体管段连通的第二空气进口管、沿切向与所述第二柱体管段连通的侧向进液口、与所述第二柱体管段连通的第二喉管段以及与所述第二喉管段连通的第二扩散管段，所述第二空气进口管连通外部空气环境。

14、优选的是，所述超重力反应器的吸收富液出口连通至所述气液流变反应器主体的吸收富液进口，所述第一烟气进口连通至所述第一射流器的第一空气进口管；

15、所述高效气液流变反应器的第一排液口连通至所述吸收富液缓存槽，所述吸收富液缓存槽的出口端连接有吸收富液循环泵，所述吸收富液循环泵的出口端同时连通至所述第一射流器的第一锥形喷嘴的进口端和第二射流器的侧向进液口；

16、所述高效液液再生流变反应器的第二排液口连通至所述固液混合液缓存槽，所述固液混合液缓存槽的出口端连接有固液混合液循环泵，所述固液混合液循环泵的出口端同时连通至所述第二射流器的第二锥形喷嘴的进口端和固液分离器；

17、所述固液分离器上设置有排渣口和再生液出口，所述再生液出口连通至所述再生吸收液缓存槽的出口端连通至所述高效气液流变反应器的再生液进口。

18、优选的是，所述吸收富液缓存槽和固液混合液缓存槽上均设置有放空管。

19、本发明的第二方面，提供一种可同步脱硫脱硝脱碳的高效烟气处理工艺，其采用如上所述的系统进行烟气处理，该工艺包括以下步骤：

20、s1、启动阶段，预先在吸收富液缓存槽内注入液碱溶液，在高效液液再生流变反应器内注入工业固废浆液；

21、s2、开启超重力反应器，待处理的烟气通入超重力反应器，双氧水溶液通入超重力反应器，与进入的烟气进行反应；

22、超重力反应器处理后的烟气从排出进入高效气液流变反应器的第一射流器内，超重力反应器中反应后得到的1号吸收富液从排出进入所述高效气液流变反应器；

23、s3、开启吸收富液循环泵，将吸收富液暂存槽内的液体中的一部分输送至第一射流器，与进入的烟气在第一射流器内混合反应，然后排出进入到气液流变反应器主体内部；

24、气液流变反应器主体底部形成的2号吸收富液进入到吸收富液暂存槽内，处理后的烟气排出高效气液流变反应器；

25、吸收富液暂存槽内的液体中的另外一部分被吸收富液循环泵输送至高效液液再生流变反应器的第二射流器内；

26、s4、开启固液混合液循环泵，将固液混合液暂存槽内的液体输送至第二射流器，与进入的空气以及2号吸收富液在第一射流器内混合反应，然后排出进入到再生流变反应器主体内部；

27、再生流变反应器主体底部的固液混合液排出进入到固液混合液暂存槽内；

28、s5、定期监测固液混合液暂存槽内的固液混合液中ca2+离子含量，当ca2+离子含量低于设定值时，将固液混合液输送到固液分离器中进行固液分离，所得上清液进入再生吸收液暂存槽，然后再经再生液进口输送至高效气液流变反应器中循环利用。

29、优选的是，所述的可同步脱硫脱硝脱碳的高效烟气处理工艺包括以下步骤：

30、s1、启动阶段，预先在吸收富液缓存槽内注入液碱溶液，在高效液液再生流变反应器内注入工业固废浆液；

31、s2、开启超重力反应器，待处理的烟气从第一烟气进口通入超重力反应器，双氧水溶液由第一吸收液进口通入超重力反应器，与进入的烟气进行反应；

32、超重力反应器处理后的烟气从第一烟气出口排出，经第一空气进口管进入高效气液流变反应器，超重力反应器中反应后得到的1号吸收富液从吸收富液出口排出，经吸收富液进口进入所述高效气液流变反应器；

33、s3、开启吸收富液循环泵，将吸收富液暂存槽内的液体中的一部分输送至第一射流器的第一锥形喷嘴，与从第一空气进口管进入的烟气在第一射流器内混合反应，然后通过第一扩散管段排出进入到气液流变反应器主体内部；

34、气液流变反应器主体底部形成的2号吸收富液从第一排液口排出进入到吸收富液暂存槽内，处理后的烟气从第二烟气出口排出高效气液流变反应器；

35、吸收富液暂存槽内的液体中的另外一部分被吸收富液循环泵输送至高效液液再生流变反应器的第二射流器上的侧向进液口；

36、s4、开启固液混合液循环泵，将固液混合液暂存槽内的液体输送至第二射流器的第二锥形喷嘴，与从第二空气进口管进入的空气以及从侧向进液口进入的2号吸收富液在第一射流器内混合反应，然后通过第二扩散管段排出进入到再生流变反应器主体内部；

37、再生流变反应器主体底部的固液混合液从第二排液口排出进入到固液混合液暂存槽内；

38、s5、定期监测固液混合液暂存槽内的固液混合液中ca2+离子含量，当ca2+离子含量低于设定值时，将固液混合液输送到固液分离器中进行固液分离，所得上清液进入再生吸收液暂存槽，然后再经再生液进口输送至高效气液流变反应器中循环利用。

39、优选的是，液碱溶液的质量浓度为5％～10％。

40、优选的是，工业固废浆液由含钙工业固废与水配制而成，液固比为10～15l/kg。

41、优选的是，含钙工业固废选自钢渣、电石渣、磷石膏、粉煤灰中的至少一种。

42、本发明的有益效果是：

43、本发明针对高耗能行业尾气特点，开发了一种能够同步实现脱硫脱硝脱碳的高效烟气处理系统及工艺，本发明采用超重力反应器、高效气液流变反应器、高效液液再生流变反应器，选用双氧水及液碱作为脱硫脱硝脱碳反应药剂，以碱性工业固废(钢渣、粉煤灰、电石渣、燃煤飞灰、赤泥、磷石膏、石油焦灰、炼钢粉尘等)作为so2、co2固化原料，能够实现高效、绿色、低成本脱硫脱硝脱碳，且能产生稳定的资源化产品，并可实现液碱的再生循环利用。

44、本发明采用超重力反应器及两种高效流变反应器实现烟道气同步脱硫脱硝脱碳及工业固废固硫固碳，通过吸收富液分流可降低全流程的能量消耗，吸收液能以高so2、co2吸收能力、高循环负荷和高再生效率稳定运行。