(12)实用新型专利
(10)授权公告号 CN 212327887 U(45)授权公告日 2021.01.12
(21)申请号 202020586389.3(22)申请日 2020.04.17
(73)专利权人 江苏爱尔沃特环保科技有限公司
地址 221000 江苏省徐州市高新区国家安
全科技产业园A号(72)发明人 孔维维
(74)专利代理机构 南京聚匠知识产权代理有限
公司 32339
代理人 卢美玲(51)Int.Cl.
B01D 53/50(2006.01)B01D 53/56(2006.01)B01D 53/75(2006.01)B01D 53/30(2006.01)B01D 53/79(2006.01)
权利要求书2页 说明书5页 附图4页
(54)实用新型名称
一种焦炉烟气脱硫脱硝系统
(57)摘要
本实用新型公开了一种焦炉烟气脱硫脱硝系统，焦炉包括燃烧室和排烟口，过滤器中部设有过滤层，过滤器顶部设有排气口；冷却器包括贯穿冷却器顶部与底部设置的流通管；混合器包括垂直设置的挡板；脱硫罐包括罐体、排烟架和导流管，排烟架包括垂直于罐体底部设置的空心管，空心管从下往上设有若干圆形延伸架，空心管与延伸架连接处的空心管上设有通孔，延伸架下表面设有若干出气孔，排烟架中部和顶部上方的罐体内侧壁上均分别设有环形喷雾管，环形喷雾管与导流管连通，控制装置包括控制面板和PLC控制器，二氧化硫检测仪与PLC控制器电连接；结构中排烟架和环形喷雾管的设置有效的提升了脱硫脱硝效果，且本方案具有自动化程度高的特点。
CN 212327887 UCN 212327887 U
权 利 要 求 书
1/2页
1.一种焦炉烟气脱硫脱硝系统，其特征在于，包括：焦炉、过滤器、冷却器、混合器、臭氧发生器、脱硫罐、控制装置、二氧化硫检测仪和回流管；
所述焦炉包括燃烧室和排烟口，排烟口通过第一连通管与过滤器底部连通，所述过滤器中部设有过滤层，过滤器顶部设有排气口；
所述冷却器包括上侧壁设有的冷却水进口，下侧壁设有的冷却水出口，以及贯穿冷却器顶部与底部设置的流通管，所述流通管顶端通过第二连通管与过滤器顶部设置的排气口连通，所述第二连通管上设有增压风机；
所述混合器包括垂直设置的挡板，所述挡板一侧的混合器上侧壁设有臭氧进口，所述臭氧进口与臭氧发生器连通，下侧壁设有烟气进口，所述烟气进口与冷却器中设置的流通管底端连通，挡板另一侧的混合器中部侧壁设有烟气出口；
所述脱硫罐包括罐体、排烟架和导流管，所述排烟架包括垂直于罐体底部设置的空心管，所述空心管顶端密封，空心管底端通过第三连通管与混合器中部侧壁设置的烟气出口连通，所述第三连通管上设有增压风机，所述空心管从下往上设有若干圆形延伸架，所述延伸架从下往上直径逐渐增大，所述延伸架中空设置，所述空心管与延伸架连接处的空心管上设有通孔，延伸架下表面设有若干出气孔，所述排烟架中部和顶部上方的罐体内侧壁上均分别设有环形喷雾管，所述环形喷雾管与导流管连通，所述导流管垂直固定于罐体外侧壁上，所述罐体底部设有排液口，所述排液口通过第四连通管与导流管连通，所述第四连通管与导流管连接处设有循环泵，所述罐体顶部设有排烟管；
所述控制装置包括控制面板和PLC控制器，所述控制面板与PLC控制器电连接，所述PLC控制器分别与增压风机、循环泵电连接；
所述二氧化硫检测仪设于罐体顶部设置的排烟管中部，所述二氧化硫检测仪与PLC控制器电连接，所述排烟管端部设有第一电动阀，所述回流管顶端与二氧化硫检测仪和第一电动阀之间的排烟管连通，所述回流管从顶端到底端依次设有第二电动阀和增压风机，回流管底端与脱硫罐罐体中部连通，所述第一电动阀、第二电动阀和增压风机分别与PLC控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的焦炉烟气脱硫脱硝系统，其特征在于：还包括储氨罐和第五连通管，所述储氨罐内设有抽液泵，所述抽液泵与PLC控制器电连接，抽液泵与第五连通管一端连接，第五连通管另一端与导流管中部连通，第五连通管中部设有第三电动阀，所述第三电动阀与PLC控制器电连接，所述第四连通管上设有氨水浓度检测仪，所述氨水浓度检测仪与PLC控制器电连接。
3.根据权利要求1所述的焦炉烟气脱硫脱硝系统，其特征在于：所述排烟架上方还设有渗透板，所述渗透板固定于罐体内侧壁，所述渗透板上方的罐体内侧壁上设有环形喷雾管，所述环形喷雾管与导流管流通。
4.根据权利要求1所述的焦炉烟气脱硫脱硝系统，其特征在于：还包括报警器，所述报警器设于排烟管上，报警器与PLC控制器电连接。
5.根据权利要求1所述的焦炉烟气脱硫脱硝系统，其特征在于：还包括储尘罐，所述过滤器底部设有除尘孔，所述除尘孔处设有阀门和吸尘器，所述吸尘器与储尘罐连接。
6.根据权利要求1所述的焦炉烟气脱硫脱硝系统，其特征在于：所述脱硫罐顶部设有人孔。
2
CN 212327887 U
权 利 要 求 书
2/2页
7.根据权利要求1或3所述的焦炉烟气脱硫脱硝系统，其特征在于：所述环形喷雾管上设有若干喷雾头。
3
CN 212327887 U
说 明 书
一种焦炉烟气脱硫脱硝系统
1/5页
技术领域
[0001]本实用新型涉及工业废气处理领域，特别涉及一种焦炉烟气脱硫脱硝系统。背景技术
[0002]工业废气处理指的是针对工业场所、工厂车间产生的废气在向大气排放前进行预处理，以达到国家废气对外排放的标准的工作。一般废气处理包括了有机废气处理、粉尘废气处理、酸碱废气处理、异味废气处理和空气杀菌消毒净化等方面。[0003]焦炉在其生产过程中，焦炉的加热系统燃烧燃气获得足够热量用于焦炉炭化室内煤料的干馏，燃气燃烧过程中因高温而产生一定量的NOx，燃气中的硫份被氧化成SO2，NOx和SO2会随着燃烧产生的废气通过焦炉的烟道排出，若不采取有效措施对焦炉烟道气进行净化处理，将对大气环境造成严重的污染。对焦炉烟道气的净化，通常指的是对烟道气中NOx和SO2的脱除，即对焦炉烟道气进行脱硫脱硝处理。
[0004]目前市场上的焦炉烟气脱硫脱硝装置普遍存在脱硫脱硝过程不充分，效果差，导致排出的烟气依旧含有SO2等有害气体。
发明内容
[0005]为此，需要提供一种可以充分进行脱硫脱硝，且脱硫脱硝效果好的焦炉烟气脱硫脱硝系统。
[0006]为实现上述目的，本发明(申请人)提供了一种焦炉烟气脱硫脱硝系统，包括：焦炉、过滤器、冷却器、混合器、臭氧发生器、脱硫罐、控制装置、二氧化硫检测仪和回流管；所述焦炉包括燃烧室和排烟口，排烟口通过第一连通管与过滤器底部连通，所述过滤器中部设有过滤层，过滤器顶部设有排气口；所述冷却器包括上侧壁设有的冷却水进口，下侧壁设有的冷却水出口，以及贯穿冷却器顶部与底部设置的流通管，所述流通管顶端通过第二连通管与过滤器顶部设置的排气口连通，所述第二连通管上设有增压风机；所述混合器包括垂直设置的挡板，所述挡板一侧的混合器上侧壁设有臭氧进口，所述臭氧进口与臭氧发生器连通，下侧壁设有烟气进口，所述烟气进口与冷却器中设置的流通管底端连通，挡板另一侧的混合器中部侧壁设有烟气出口；所述脱硫罐包括罐体、排烟架和导流管，所述排烟架包括垂直于罐体底部设置的空心管，所述空心管顶端密封，空心管底端通过第三连通管与混合器中部侧壁设置的烟气出口连通，所述第三连通管上设有增压风机，所述空心管从下往上设有若干圆形延伸架，所述延伸架从下往上直径逐渐增大，所述延伸架中空设置，所述空心管与延伸架连接处的空心管上设有通孔，延伸架下表面设有若干出气孔，所述排烟架中部和顶部上方的罐体内侧壁上均分别设有环形喷雾管，所述环形喷雾管与导流管连通，所述导流管垂直固定于罐体外侧壁上，所述罐体底部设有排液口，所述排液口通过第四连通管与导流管连通，所述第四连通管与导流管连接处设有循环泵，所述罐体顶部设有排烟管；所述控制装置包括控制面板和PLC控制器，所述控制面板与PLC控制器电连接，所述PLC控制器分别与增压风机、循环泵电连接；所述二氧化硫检测仪设于罐体顶部设置的排烟管中部，
4
CN 212327887 U
说 明 书
2/5页
所述二氧化硫检测仪与PLC控制器电连接，所述排烟管端部设有第一电动阀，所述回流管顶端与二氧化硫检测仪和第一电动阀之间的排烟管连通，所述回流管从顶端到底端依次设有第二电动阀和增压风机，回流管底端与脱硫罐罐体中部连通，所述第一电动阀、第二电动阀和增压风机分别与PLC控制器电连接。[0007]区别于现有技术，上述技术方案首先通过过滤器过滤掉烟气中的灰尘颗粒，通过冷却器对高温烟气进行降温处理，再通过混合器将臭氧发生器产生的臭氧与烟气充分混合进行脱硝处理，最后通过排烟架将烟气排进脱硫罐内，其中排烟架上的延伸架结构以及下表面出气孔的设置可以让烟气向下排出，从而延长烟气与氨水的反应时间，提升脱硫效果；在排烟架中部和顶部上方的罐体内侧壁上均分别设置环形喷雾管，增大了烟气与氨水的接触面积，则可进一步提升脱硫效果；其次通过二氧化硫检测仪检测从脱硫罐内排出的烟气是否含有二氧化硫或含有的二氧化硫是否低于设定的阈值，当烟气含有的二氧化硫含量超过设定的阈值时，PLC控制器则控制第一电动阀关闭排烟管，再控制第二电动阀打开回流管，控制增压风机工作，增压风机将不达标的烟气通过回流管重新抽回到脱硫罐内进行脱硫，直至二氧化硫检测仪检测烟气中的二氧化硫含量低于设定的阈值时，PLC控制器才控制第一电动阀打开排烟管，控制第二电动阀关闭回流管，控制装置和二氧化硫检测仪的设置可以有效的避免排烟管排出烟气的二氧化硫含量超过排放标准，防止给环境带来污染，且控制装置的设置使得烟气回流实现了自动化检测、回流过程，有效的提高了焦炉烟气脱硫脱硝的自动化程度。
[0008]作为本实用新型的一种优选结构，还包括储氨罐和第五连通管，所述储氨罐内设有抽液泵，所述抽液泵与PLC控制器电连接，抽液泵与第五连通管一端连接，第五连通管另一端与导流管中部连通，第五连通管中部设有第三电动阀，所述第三电动阀与PLC控制器电连接，所述第四连通管上设有氨水浓度检测仪，所述氨水浓度检测仪与PLC控制器电连接。本结构中，通过在第四连通管上设置氨水浓度检测仪，则是为了时刻检测进入导流管内的氨水浓度是否达到脱硫反应的需求，当氨水浓度检测仪检测到氨水浓度低于反应需要时，PLC控制器则控制第三电动阀打开第五连通管，控制抽液泵从储氨罐内抽取氨水补充到导流管内。
[0009]作为本实用新型的一种优选结构，所述排烟架上方还设有渗透板，所述渗透板固定于罐体内侧壁，所述渗透板上方的罐体内侧壁上设有环形喷雾管，所述环形喷雾管与导流管流通。本结构中渗透板的设置可以进一步延缓烟气的上升速度，且环形喷雾管持续对渗透板进行喷氨处理，使得通过渗透板的烟气均可与氨水进行充分反应。[0010]作为本实用新型的一种优选结构，还包括报警器，所述报警器设于排烟管上，报警器与PLC控制器电连接。
[0011]作为本实用新型的一种优选结构，还包括储尘罐，所述过滤器底部设有除尘孔，所述除尘孔处设有阀门和吸尘器，所述吸尘器与储尘罐连接。[0012]作为本实用新型的一种优选结构，所述脱硫罐顶部设有人孔。[0013]作为本实用新型的一种优选结构，所述环形喷雾管上设有若干喷雾头。附图说明
[0014]图1为具体实施方式所述焦炉烟气脱硫脱硝系统结构示意图；
5
CN 212327887 U[0015][0016][0017][0018][0019][0020][0021][0022][0023][0024][0025][0026][0027][0028][0029][0030][0031][0032][0033][0034][0035]
说 明 书
3/5页
图2为具体实施方式所述脱硫罐结构示意图；
图3为具体实施方式所述环形喷雾管结构示意图；图4为具体实施方式所述控制装置控制系统连接图。附图标记说明：1、焦炉； 101、第一连通管； 2、过滤器；201、过滤层； 202、除尘孔； 3、冷却器；301、冷却水进口； 302、冷却水出口； 303、流通管；304、第二连通管； 4、混合器； 401、臭氧进口；402、烟气进口； 403、挡板； 404、烟气进口；405、第三连通管； 5、臭氧发生器； 6、脱硫罐；601、罐体； 602、排烟架； 603、空心管；604、通孔； 605、延伸架； 606、出气孔；607、导流管； 608、环形喷雾管； 609、喷雾头；610、排液口； 611、第四连通管； 612、循环泵；613、排烟管； 614、渗透板； 615、二氧化硫检测仪；616、第一电动阀； 617、第二电动阀； 618、回流管；619、氨水浓度检测仪； 620、报警器； 621、人孔；7、控制装置； 701、控制面板； 702、PLC控制器；8、储氨罐； 801、抽液泵； 802、第五连通管；803、第三电动阀； 9、储尘罐； 901、阀门；902、吸尘器。
具体实施方式
[0036]为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
[0037]请一并参阅图1至图4，本实施例提供了一种焦炉烟气脱硫脱硝系统，包括：焦炉1、过滤器2、冷却器3、混合器4、臭氧发生器5、脱硫罐6和控制装置7；所述焦炉包括燃烧室和排烟口，排烟口通过第一连通管101与过滤器底部连通，所述过滤器中部设有过滤层201，过滤器顶部设有排气口；所述冷却器包括上侧壁设有的冷却水进口301，下侧壁设有的冷却水出口302，以及贯穿冷却器顶部与底部设置的流通管303，所述流通管顶端通过第二连通管 304与过滤器顶部设置的排气口连通，所述第二连通管上设有增压风机；所述混合器4包括垂直设置的挡板403，所述挡板一侧的混合器上侧壁设有臭氧进口401，所述臭氧进口与臭氧发生器5连通，下侧壁设有烟气进口402，所述烟气进口与冷却器中设置的流通管底端连通，挡板另一侧的混合器中部侧壁设有烟气出口404；所述脱硫罐6包括罐体601、排烟架602和导流管607，所述排烟架包括垂直于罐体底部设置的空心管603，所述空心管顶端密封，空心管底端通过第三连通管405与混合器中部侧壁设置的烟气出口连通，所述第三连通管上设有增压风机10，所述空心管从下往上设有若干圆形延伸架 605，所述延伸架从下往上直径逐渐增大，所述延伸架中空设置，所述空心管与延伸架连接处的空心管上设有通孔604，延伸架下表面设有若干出气孔606，所述排烟架中部和顶部上方的罐体内侧壁上均分别设
6
CN 212327887 U
说 明 书
4/5页
有环形喷雾管608，所述环形喷雾管与导流管连通，所述导流管垂直固定于罐体外侧壁上，所述罐体底部设有排液口610，所述排液口通过第四连通管611与导流管连通，所述第四连通管与导流管连接处设有循环泵612，所述罐体顶部设有排烟管613；所述控制装置7包括控制面板701和PLC控制器702，所述控制面板与PLC控制器电连接，所述PLC控制器分别与增压风机、循环泵电连接。
[0038]在上述实施例中，从焦炉排烟口排出的烟气通过第一连通管进入过滤器内，烟气经过过滤器内的过滤层过滤掉烟气中的灰尘颗粒，在本实施例中，所述过滤层为活性炭；经过过滤后的烟气从过滤器顶部的排气口排出，经过第二连通管进入冷却器内的连通管，从冷却水进口进入的冷却水对连通管进行冷却，冷却后的烟气通过混合罐下侧壁的烟气进口进入到混合罐内与臭氧发生器产生的臭氧混合进行脱硝处理，脱硝后的烟气通过第三连通管进入到脱硫罐内排烟架的中心管中，再从延伸架的出气孔排出，由于延伸架结构和出气孔位置的设置使得从出气孔排出的烟气向下，从而可以有效的延长烟气与罐内的氨水反应时间，提升脱硫效果；在排烟架中部和顶部上方的罐体内侧壁上均分别设置环形喷雾管，则便于对底部和顶部延伸架喷出的烟气进行喷氨处理，增大烟气与氨水的接触面积，进一步提升脱硫效果，在本实施例中，环形喷雾管上设有均匀分布的喷雾头609(如图3所示)；脱硫后的烟气从脱硫罐罐体顶部设置的排烟管排出。[0039]在上述实施例中，焦炉烟气脱硫脱硝系统还包括二氧化硫检测仪615和回流管，所述二氧化硫检测仪设于罐体顶部设置的排烟管中部，所述二氧化硫检测仪与PLC控制器电连接，所述排烟管端部设有第一电动阀616，所述回流管618顶端与二氧化硫检测仪和第一电动阀之间的排烟管连通，所述回流管从顶端到底端依次设有第二电动阀617和增压风机10，回流管底端与脱硫罐罐体中部连通，所述第一电动阀、第二电动阀和增压风机分别与PLC控制器电连接。在本实施例中，二氧化硫检测仪型号可以为FGD2-C-SO2的固定式二氧化硫检测仪；通过二氧化硫检测仪检测从脱硫罐内排出的烟气是否含有二氧化硫或含有的二氧化硫是否低于设定的阈值，当烟气含有的二氧化硫含量超过设定的阈值时，PLC控制器则控制第一电动阀关闭排烟管，再控制第二电动阀打开回流管，控制增压风机工作，增压风机将不达标的烟气通过回流管重新抽回到脱硫罐内进行脱硫，直至二氧化硫检测仪检测烟气中的二氧化硫含量低于设定的阈值时，PLC控制器才控制第一电动阀打开排烟管，控制第二电动阀关闭回流管，控制装置和二氧化硫检测仪的设置可以有效的避免排烟管排出烟气的二氧化硫含量超过排放标准，防止给环境带来污染，且控制装置的设置使得烟气回流实现了自动化检测、回流过程，有效的提高了焦炉烟气脱硫脱硝的自动化程度。[0040]在上述实施例中，焦炉烟气脱硫脱硝系统还包括储氨罐8和第五连通管 802，所述储氨罐内设有抽液泵801，所述抽液泵与PLC控制器电连接，抽液泵与第五连通管一端连接，第五连通管另一端与导流管中部连通，第五连通管中部设有第三电动阀803，所述第三电动阀与PLC控制器电连接，所述第四连通管上设有氨水浓度检测仪619，所述氨水浓度检测仪与PLC控制器电连接。在本实施例中，氨水浓度检测仪可以为TQ-821氨水浓度计，通过在第四连通管上设置氨水浓度检测仪，则是为了时刻检测进入导流管内的氨水浓度是否达到脱硫反应的需求，当氨水浓度检测仪检测到氨水浓度低于反应需要时， PLC控制器则控制第三电动阀打开第五连通管，控制抽液泵从储氨罐内抽取氨水补充到导流管内。[0041]如图1和图2所示，在本实施例中，所述排烟架上方还设有渗透板614，所述渗透板
7
CN 212327887 U
说 明 书
5/5页
固定于罐体内侧壁，所述渗透板上方的罐体内侧壁上设有环形喷雾管，所述环形喷雾管与导流管流通。在本实施例中，所述渗透板可以为聚苯板，渗透板的设置可以进一步延缓烟气的上升速度，且环形喷雾管持续对渗透板进行喷氨处理，使得通过渗透板的烟气均可与氨水充分接触进行脱硫处理，进一步提升了脱硫效果。[0042]如图1所示，焦炉烟气脱硫脱硝系统还包括储尘罐9，所述过滤器底部设有除尘孔202，所述除尘孔处设有阀门901和吸尘器902，所述吸尘器与储尘罐连接，当过滤器停止工作的时候，则可打开阀门，让吸尘器开始工作，吸走过滤器底部沉积的灰尘颗粒，并储存在储尘罐内。焦炉烟气脱硫脱硝系统还包括报警器620，所述报警器设于排烟管上，报警器与PLC控制器电连接，当二氧化硫检测仪检测到烟气中含有的二氧化硫超过设定的阈值时，PLC控制器则控制报警器开始报警，提示二氧化硫超标。所述脱硫罐顶部设有人孔621，人孔的设置则便于观察脱硫罐内的工作情况。
[0043]在上述实施例中所述的控制装置包括控制面板和PLC控制器，控制面板用于控制PLC控制器发送相关工作指令，在本实施例中，通过在控制面板上设定排烟管排出的烟气中二氧化硫最大含量，作为二氧化硫检测仪测定的二氧化硫含量的限定阈值；在控制面板上设定氨水浓度范围，作为氨水浓度检测仪测定的氨水浓度范围；此外，控制面板上还可以实时显示二氧化硫检测仪和氨水浓度检测仪测定的排烟管中二氧化硫含量和氨水浓度值。PLC控制器又称可编程逻辑控制器，为一种具有微处理机的数字电子设备，用于自动化控制的数字逻辑控制器，可以将控制指令随时加载内存内储存与执行。PLC控制器由内部CPU，指令及资料内存、输入输出单元、电源模组、数字模拟等单元所模组化组合成。在上述实施例中，PLC控制器型号可以为西门子S7-200plc 可编程控制器。[0044]需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型的专利保护范围之内。
8
CN 212327887 U
说 明 书 附 图
1/4页
图1
9
CN 212327887 U
说 明 书 附 图
2/4页
图2
10
CN 212327887 U
说 明 书 附 图
3/4页
图3
11
CN 212327887 U
说 明 书 附 图
4/4页
图4
12
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容