CN100534589C - 气喷旋冲脱硫除尘装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气喷旋冲脱硫除尘装置，包括冷却脱氟器、脱硫吸收塔、除雾器。含SO₂的烟气首先进入冷却脱氟器，经喷入的碱液和工艺水除去大部分HF气体并将烟温降到80℃以下。冷却脱氟后的烟气进入脱硫吸收塔，在带有旋流装置的旋冲喷气管中获得强烈的旋转动量后，从管下部排气孔的切向冲入浆液池中；优化排布的旋冲喷气管阵列形式增强了旋转气体喷散到浆液中的效果，强化了气液传质过程，提高了脱硫除尘效率，降低了阻力损失。净化后的烟气经多管旋流离心式除雾器后由吸收塔上部排出。该气喷旋冲脱硫除尘装置能实现95%以上的脱硫效率和90%以上的除尘效率，可用于电厂烟气、烧结烟气及其他含有SO₂的烟气的净化洗涤过程。

Description

气喷旋冲脱硫除尘装置

技术领域

本发明涉及一种烟气净化装置，具体地说，涉及一种电厂或冶金企业所需要的烟气湿法脱硫除尘装置。

背景技术

电厂和冶金企业排放的烟气中含有较高浓度的SO₂，对生态环境和人体健康造成了直接危害。目前，我国已成为全世界SO₂排放最多的国家，因此烟气脱硫势在必行。

常用的最成熟的脱硫工艺为石灰石-石膏湿法脱硫技术，采用较多的吸收塔结构形式为喷淋塔。该种塔型虽然脱硫效率能达95％以上，但存在气液接触面积小、传质效果差的缺点；而且，无论采用何种烟气入口方式，喷淋塔内都难以避免气体偏流效应的发生。由此需在塔的上部设置四层以上的喷淋层和几百个喷嘴，从而增加了系统泵耗，降低了浆液泵的使用寿命。喷淋塔对亚微米级的烟尘的净化效率也较低，难以满足日益严厉的环保要求。此外，较高的造价和较大的占地面积也是喷淋塔存在的突出问题。

另一种常见的吸收塔形式为鼓泡塔，该塔同样具有很高的脱硫效率，而且气液接触效果较好。但该种塔型依赖鼓泡管的浸没深度来提高效率，因此气相阻力往往很高，这一缺点极大地限制了该种塔型的使用。而且鼓泡管内部易积灰结垢，系统阻力由此升高，并降低了鼓泡管的使用寿命，加大了设备维护强度。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种脱硫除尘效率高，适用于不同烟气量，且能适应较大范围烟温和烟气成分变化，能耗低、运行费用省、体积小、造价低、运行可靠的湿法脱硫除尘装置，减轻烟气中SO₂对环境造成的污染。

本发明的技术方案是：设置一种气喷旋冲脱硫除尘装置，包括冷却脱氟器、脱硫吸收塔和除雾器；冷却脱氟器位于脱硫吸收塔之前；脱硫吸收塔包括进气口、至少两根喷气管、浆液池；喷气管竖直排列，带有旋流装置，喷气管下端设有若干排气孔，排气孔浸入浆液池中；除雾器设置于脱硫吸收塔上部。

烟气首先进入冷却脱氟器进行冷却脱氟，然后经脱硫吸收塔进气口进入喷气管，由喷气管下端排气孔进入浆液池，随后沿喷气管外部上升进入除雾器。

外置的冷却脱氟器位于吸收塔烟气入口前，将烟气中大部分的HF除去，从而有效地减轻吸收塔内的氟腐蚀；同时进一步将烟温冷却到80℃以下，从而保证吸收塔的热安全性。冷却脱氟器的设置为耐热性和耐氟腐蚀性较差的玻璃钢材料在吸收塔内的使用提供了保障，同时在该段内还能实现对HCl和大颗粒烟尘较高的脱除效率。该段产生的废水不流入吸收塔而直接进入废水处理系统，由此也提高了副产石膏的品位。

从冷却脱氟器出来后的烟气进入气喷旋冲脱硫吸收塔，该吸收塔主要包括进气口、旋冲喷气管阵列、多管旋流离心式除雾器、缓冲段和吸收塔浆液池。气喷旋冲吸收塔内无运动部件、无浆液喷嘴，从而大大降低了吸收塔的堵塞和结垢倾向。该气喷旋冲吸收塔不设浆液循环泵，因此设备投资费用较普通喷淋塔更低，而且系统运行可靠性也更高。

与普通的鼓泡塔不同，本专利涉及的气喷旋冲吸收塔内的旋冲喷气管中均含有旋流装置，其目的是在管内形成一股强有力的旋转气流，从而使气体沿管下部的排气孔切向喷出。冲入浆液中的气泡呈扇面分布，并且单个气泡有螺旋上升的趋势，大大增加了气泡在浆液中的停留时间。同时，具有旋转动量的气流冲入浆液中，气泡的破碎效果更好，从而加强了气液接触效果。旋冲喷气管内部的这种特殊结构设计，不仅对提升脱硫效果具有显著影响，而且由此特殊装置引起的良好的气液混合效果，使旋冲喷气管在浆液中的浸没深度有所减小，从而明显降低了气相阻力。因此，旋流装置的设置及其带来的显著效果是本发明的突出特点。

完成洗涤后的净烟气进入吸收塔上部的多管旋流离心式除雾器，进行气液分离后排出。

这样，含SO₂的烟气在该脱硫除尘装置中的净化过程包括：

(1)烟气首先进入吸收塔外设置的冷却脱氟器，通过其中碱液和工艺水的喷淋，将烟气中大部分的HF气体除去，同时将烟温降到80℃以下；

(2)从冷却脱氟器出来后的烟气进入气喷旋冲吸收塔进行脱硫除尘。烟气首先由进气段进入吸收塔，并被均匀地分配到各根旋冲喷气管内，烟气在旋冲喷气管中旋转向下，再沿管下部排气孔的切向冲入浆液池中；从排气孔喷射出的气泡在浆液中发生剧烈的剪切、旋流、对冲、破碎等效应，从而产生一个高度掺混、强烈干涉的气液两相紊流区，烟气中的SO₂和烟尘在这一气液高效传质的过程中得以除去；紊流区内的气泡曲折上升并与浆液继续进行传质反应，直至在液面上部破裂，完成整个烟气洗涤过程；气喷旋冲吸收塔的浆液池下部安装有氧化空气装置和搅拌器，吸收SO₂后的浆液被进一步氧化成石膏，搅拌器的连续运转则保证了石膏浆液的流动性，石膏浆液达到一定密度后由塔下部排出；

(3)完成洗涤后的净烟气进入浆液面上部的多管旋流离心式除雾器，携带较大液滴颗粒的净烟气经气液分离后从吸收塔上部排出。

本脱硫除尘装置所述旋流装置可以为旋流器，安装在喷气管中部。旋流器叶片仰角为20～60°。或者所述旋流装置也可以为螺旋芯片。所述旋流装置也可以为安装于排气孔的切向排气槽。

所述喷气管排列方式为非正多边形强干涉模块排列方式。吸收塔内所有的旋冲喷气管构成了一个旋冲喷气管阵列，该阵列内管与管之间的排布方式对于气液两相的混合效果及脱硫效率有重大影响。恰当的旋冲喷气管阵列形式，能使沿切线方向喷出的气泡群在液相中产生强烈的剪切、旋流、对冲和破碎作用，有效地降低了气泡的聚并效应，加强了气液两相的扰动和破碎效果，从而在排气孔附近产生一个高度掺混、强烈干涉的气液两相湍流区。由此极大地增加了气液接触面积，延长了气泡在液相中的停留时间，增强了气液两相的传质过程，最终使脱硫效率得以大幅度提高。

为保证吸收塔稳定、高效地运行，旋冲喷气管阵列需满足以下参数条件：

喷气管直径                  150～600mm

喷气管内烟气流动的雷诺数    50000～500000

排气孔结构                  圆形、矩形、椭圆形、水

                            滴形、键槽形

排气孔开孔率    0.2～1

排气孔开孔率为0.2～1，这样可以保证产生较小的气泡，同时增强气泡的对冲效果。

所述喷气管通过格栅固定，可以防止工作中由于谐振和抖动造成的喷气管断裂。

所述浆液池还包括浆液溢流管和浆液缓冲管。当液位低于设定值时，缓冲管口处的阀门开启，浆液从缓冲槽泵入浆液池中；反之，当液位高于设定值时，溢流管口处的阀门开启，浆液从浆液池打回缓冲槽中。这样可以调整浆液池的液位。

所述除雾器包括若干上升管，上升管中设有旋流器、集液槽、溢流管；旋流器安装于上升管中部，叶片仰角为25～45°；集液槽设置于上升管内壁上，溢流管连接于集液槽底端。上升管内的烟气通过旋流器后产生旋转，其中的大粒径液滴在惯性离心力作用下以一定的仰角甩出作螺旋运动，撞到上升管内壁后汇流到倾斜的集液槽中，然后由集液槽的最低端通过溢流管排入浆液池内。

经多管旋流离心式除雾后的净烟气进入吸收塔顶部的缓冲段，因烟气流通截面突扩，造成气速陡降，残余的较大粒径的水滴得以沉降下来，汇流后亦通过溢流管排入浆液池中。由于上升管内旋流器的设置及其一级除雾功能，使原本用作初级除雾的吸收塔缓冲段的高度得以有效降低，节省了吸收塔的造价。

所述的脱硫除尘装置还设置有隔板，位于喷气管上端与除雾器之间，喷气管与除雾器上升管连接于隔板。

所述外置的冷却脱氟器设置有碱液喷嘴、工艺水喷嘴和废液出口。冷却脱氟器包括功能不同的前后两段。前段中来自制浆槽的新鲜石灰石浆液从碱液喷嘴喷出且覆盖整个冷却脱氟器截面，烟气中大部分的HF在该段被除去，从而有效地减轻吸收塔内的氟腐蚀。后段中来自工艺水槽的工艺水从工艺水喷嘴喷出且覆盖整个冷却脱氟段截面，从而进一步将烟温冷却到80℃以下，保证了吸收塔的热安全性。同时在冷却脱氟段内还能实现对HCl和大颗粒烟尘较高的脱除效率。该段产生的少量废水汇流后直接排入废水处理系统。

本发明涉及的气喷旋冲吸收塔除常用的碳钢内衬玻璃鳞片或橡胶内衬材料外，亦可采用整体玻璃钢(处理烟气量较小时)或碳钢内衬玻璃钢(处理烟气量较大时)来制造。玻璃钢材质的防腐、防结垢性能优越，且造价低；脱氟冷却器的设置更为玻璃钢吸收塔的热安全性及防腐安全性提供了可靠的保障。

所述浆液，只要是能与SO₂反应的碱性物质配置成的溶液或浆液都可使用。常用的脱硫碱性物质为钙基吸收剂如石灰石和熟石灰，因其具有较好的价格优势。其他如钠基、镁基和铵基等碱性化合物亦可使用。

本专利中的石膏指上述碱性物质脱硫后形成的任一一种硫酸盐。

本发明的技术方案在旋冲喷气管或其内部旋流装置的上方均不设冲洗喷嘴。普通的鼓泡塔由于不含烟气预洗涤段，或洗涤后的浆液随烟气又一同进入吸收塔内，从而极易造成鼓泡管的结垢堵塞和磨损腐蚀。本发明通过冷却脱氟段的设置，不仅将烟气中的大颗粒烟尘在进吸收塔前就除去，而且冷却脱氟段产生的少量废水直接进入废水处理系统而不再回到吸收塔内，从而极大地减轻了吸收塔及其内部旋冲喷气管的结垢和堵塞问题。因此，可省去旋冲喷气管或其内部旋流装置上方的冲洗喷嘴，由此也降低了吸收塔的建造成本和施工难度，并大大削减了吸收塔的运行成本；而且冲洗水的取消使吸收塔运行过程中液位的精确控制变得更加容易。

作为本发明的另一种改进，旋冲喷气管内不设浆液喷嘴。传统的旋流装置和浆液喷淋联合工作，可利用旋流装置产生的离心力将浆液滴撕碎，增大气液接触表面。但离心力的作用往往使液滴甩向壁面，而在管中心形成压力较低的气旋空心，从而造成气旋空心处的烟气不能和管壁面上的液膜充分接触，脱硫效率大大降低。而且，大量浆液喷嘴的设置也使动力消耗大增，同时喷嘴更易于堵塞。为解决以上问题，本发明涉及的旋冲喷气管内不设浆液喷嘴，而利用喷气管内的旋流装置提高烟气的旋转动量，使旋转的气流冲入浆液池中与浆液充分接触，达到提高脱硫效率的目的。

作为本发明的另外的改进，在对大量试验结果分析比选的基础上，得出了优化排布的旋冲喷气管阵列形式——非正多边形强干涉模块排列方式。该阵列形式对喷气管内径、排气孔结构、排气孔开孔率(排气孔法线方向截面积与喷气管断面积之比)、喷气管间的相对位置等参数进行了优化设计，从而大大增强了旋冲喷气管中旋转气体喷散到浆液中的效果。该优化设计从根本上解决了烟气中SO₂浓度低的情况下(如烧结烟气)传质效果差的问题，脱硫效率明显升高并降低了阻力损失。

吸收塔底部搅拌装置为安装在塔壁上的若干个侧向搅拌器，其个数可视浆液池的大小而定，一般为2～4个，对称地布置在浆液池四周。搅拌器的轴线与吸收塔径向和水平面呈特定角度，该设计使吸收塔底部的浆液得以旋转而不存在任何死区，从而强化了石膏的氧化效果，提高石膏的产出率，并有效地避免了浆液池底部沉积的问题。每个搅拌器两侧均对称地设有氧化空气喷嘴，喷嘴位于搅拌器叶片的前部且氧化空气相对喷出，此布置方式能防止气蚀的发生，对冲出的气流可使氧化空气泡更小，以强化氧化空气和浆液的接触效果。

作为本发明的另一种改进，氧化风机选型时选用较低的氧化风量。前述的旋冲喷气管的非正多边形强干涉模块排列方式使得气泡和浆液的接触面积大增，从而有效地提高了烟气中剩余氧量的利用率，由此降低了氧化风量和石膏浆液的COD值，从而减小氧化风机能耗和脱硫废水的处理难度。

由于本发明采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1.能适应烟气量、烟气温度及烟气中SO2浓度变化范围较宽的要求，脱硫效率达95％以上，除尘效率达90％以上，尤其对亚微米级的烟尘有很好的脱除效果。

2.在吸收塔前单独设置一冷却脱氟器，将烟温降到80℃以下的同时除去大部分HF气体。该措施在为后续的脱硫提供最佳反应条件的基础上，保证了吸收塔的热安全性，有效地减轻了塔内的氟腐蚀问题，提高了脱硫系统运行的可靠性。

3.在冷却脱氟段内同时除去大部分的HCl气体和烟尘，减轻了脱硫系统的氯离子和重金属富集效应，缓解了塔内的堵塞、结垢倾向和后续设备的氯腐蚀问题，并提高了脱硫副产石膏的品位。

4.旋冲喷气管或其内部旋流装置的上方均不设冲洗喷嘴，从而降低了吸收塔的建造成本和施工难度，并大大削减了吸收塔的运行成本。

5.旋冲喷气管中的旋流装置，使从管下部排气孔冲出的烟气带有一定的旋转动量，从而加强了气液两相间的扰动，延长了气相在液相中的停留时间，增强了气液接触的效果。

6.旋冲喷气管内不设浆液喷嘴，从而避免了气旋空心造成脱硫效率降低的问题，而且降低了系统的动力消耗。

7.允许在旋冲喷气管中有较高的烟气流动速度，从而有效减小了吸收塔直径，使老厂的脱硫改造工程受场地的限制较少。

8.优化了旋冲喷气管的结构设计，通过试验分析比较出最佳的喷气管排列组合方式——非正多边形强干涉模块排列方式，从而加强了气液两相的扰动和破碎效果，增加了气液接触面积，强化了气液两相的传质过程，并有效地降低了阻力损失。

9.气喷旋冲塔具有良好的烟气流量分配的特点，气液传质效率高；系统在较低的pH值下运行，石灰石利用率高。

10.与传统的喷淋塔相比，气喷旋冲吸收塔的泵耗很小，运行费用得以降低，系统可靠性也更高。

11.非正多边形强干涉模块排列方式使得气泡和浆液的接触面积大增，从而有效地提高了烟气中剩余氧量的利用率，降低了氧化风机能耗和石膏浆液的COD值。

12.除雾器设计简单，除雾效率高，结构合理，不易堵塞，流动阻力小。而且除雾器的设置有效地降低了吸收塔高度，节省了吸收塔的造价。

13.吸收塔可采用玻璃钢材料来代替鳞片树脂衬里和橡胶衬里，由此减少了塔内的腐蚀和结垢倾向，并降低了日常维护费用。

附图说明

图1为本发明脱硫除尘装置原理示意图。

图2为带旋流器的旋冲喷气管示意图。

图3为旋流器示意图。

图4为带螺旋芯片的旋冲喷气管示意图。

图5为带切向排气槽的旋冲喷气管俯视示意图。

具体实施方式

在本具体实施方式中，吸收剂碱液采用石灰石浆液，烟气取自电站锅炉、加热炉、烧结机、化工设备或其他类似设备排出的含有SO₂的废气。

由图1可知，外置的冷却脱氟器3位于脱硫吸收塔烟气入口前，包括功能不同的前后两段。前段中来自制浆槽的新鲜石灰石浆液被打入到浆液管道2中，并从浆液喷嘴4喷出且覆盖整个冷却脱氟器截面，烟气中大部分的HF在该段被除去，从而有效地减轻吸收塔内的氟腐蚀。后段中来自工艺水槽的工艺水被打入到工艺水管1中，并从工艺水喷嘴5喷出且覆盖整个冷却脱氟器截面，从而进一步将烟温冷却到80℃以下，保证了吸收塔的热安全性。同时在冷却脱氟段内还能实现对HCl和大颗粒烟尘较高的脱除效率。该段产生的少量废水汇流后从废液出口30直接排入废水处理系统。

从冷却脱氟器3出来后的烟气进入吸收塔29的进气段8，并被均匀地分配到各根旋冲喷气管9内。通过旋冲喷气管9中的旋流装置10的作用，使烟气获得强烈的旋转动量并沿旋冲喷气管9内壁高速旋转向下，然后从管下部排气孔14的切向冲入浆液池16中。

喷气管9的上端连接在下隔板21上；运行中为防止由于谐振和抖动造成的喷气管9断裂，在喷气管9下部用格栅11将其支撑固定。旋冲喷气管9及其内部旋流装置10的作用是使烟气获得旋转动能。旋冲喷气管9的结构形式有三种，视具体情况可采用不同方案：(1)如图2和图3所示，喷气管由旋流器31、喷气管9及排气孔14组成，烟气通过旋流器31产生旋转动能。为使从排气孔14冲出的气流具有较大的旋转动量、较低的阻力损失，同时出于防止旋流器31堵塞和磨损的考虑，旋流器31安装在喷气管9的中部，其中旋流器31的叶片仰角在20～60°之间。(2)如图4所示，旋冲喷气管由喷气管9、内置的螺旋芯片(绞龙)32和排气孔14组成。烟气通过内置的螺旋芯片(绞龙)32获得强烈的旋转动能后，沿切向从排气孔14冲出。(3)如图5所示，旋冲喷气管由喷气管9和切向排气槽(管)33组成。喷气管9内竖直向下的气体在末端的排气槽(管)33处，通过切向排气结构的作用，强制性地沿切向喷出。以上各种形式的旋冲喷气管，其作用均是在管内形成一股强有力的旋转气流，从而使气体沿排气孔切向喷出。冲入浆液中的气泡呈扇面分布，并且单个气泡有螺旋上升的趋势，大大增加了气泡在浆液中的停留时间。同时，具有旋转动量的气流冲入浆液，气泡的破碎效果更好，从而加强了气液接触效果。旋冲喷气管这种特殊结构设计，对提升脱硫效果和降低脱硫系统阻力具有显著的影响。

吸收塔内所有的旋冲喷气管9构成了一个旋冲喷气管阵列20，其中旋冲喷气管9的具体数量视烟气量大小而定。在对大量试验结果分析比选的基础上，本专利得出了优化排布的喷气管阵列20形式——非正多边形强干涉模块排列方式。该阵列形式对喷气管9内径、排气孔14结构、排气孔14开孔率(排气孔14法线方向截面积与喷气管9断面积之比)、喷气管9间的相对位置等参数进行了优化设计。为保证吸收塔29稳定、高效地运行，旋冲喷气管阵列20需满足以下参数条件：

喷气管9直径                  150～600mm

喷气管9内烟气流动的雷诺数    50000～500000

排气孔14结构                 圆形、矩形、椭圆形、

                             水滴形、键槽形

排气孔14开孔率               0.2～1

由于非正多边形强干涉模块的优化排布方式，使从各根喷气管9下部排气孔14的切线方向喷出的气泡发生剧烈的干涉影响，在液相中产生很强的剪切、旋流、对冲和破碎作用，有效地降低了气泡的聚并效应，加强了气液两相的扰动和破碎效果，从而在排气孔附近产生一个高度掺混、强烈干涉的气液两相湍流区。由此极大地增加了气液接触面积，延长了气泡在液相中的停留时间，增强了气液两相的传质过程。在这一过程中，烟气中的SO₂溶解在液相中进行化学吸收反应，烟气中的残留的烟尘也在接触液体后被除去。优化的喷气管阵列20形式最终使脱硫效率大幅度提高，而气体流动阻力相应减小。

吸收SO₂后的石灰石浆液继续在吸收塔浆液池16中被强制氧化成石膏。吸收塔浆液池由搅拌器15、氧化空气喷嘴17、供浆管19、浆液溢流管口12、浆液缓冲管口13和石膏出口18组成。石灰石浆液从供浆管19加入。吸收塔浆液池16的液位高度通过浆液供入量、浆液溢流管口12和浆液缓冲管口13的启闭来进行控制：供浆管口19处始终以适当的Ca/S连续地向塔内注入新鲜的石灰石浆液。当液位低于设定值时，缓冲管口13处的阀门开启，浆液从缓冲槽泵入浆液池16中；反之，当液位高于设定值时，溢流管口12处的阀门开启，浆液从浆液池16打回缓冲槽中。此浆液缓冲系统为本发明涉及的气喷旋冲吸收塔29的高效、低能耗运行提供了保证。吸收塔29底部侧向搅拌器15的个数可视浆液池16的大小而定，一般为2～4个，对称地布置在浆液池16四周。搅拌器15的轴线与吸收塔29径向和水平面呈特定角度，该设计使吸收塔29底部的浆液得以旋转而不存在任何死区，从而强化了石膏的氧化效果，提高了石膏的产出率。每个搅拌器15两侧均对称地设有氧化空气喷嘴17，喷嘴位于搅拌器15叶片的前部且空气相对喷出，此布置方式能防止气蚀的发生，对冲出的气流可使氧化空气泡更小，以强化氧化空气和浆液的接触效果。强制氧化后的石膏浆液由石膏出口18排出，在石膏排出管上设有密度计以定时监测石膏浆液的密度，并以此判定采取间歇出膏或是连续出膏的方式。排出后的石膏经脱水装置后得到成品石膏。

完成洗涤后的净烟气进入吸收塔29上部的除雾器22，该除雾器22为多管旋流离心式结构，主要包括上升管26、上升管内置的旋流器25、集液槽24和溢流管23等。上升管26通过法兰连接在上隔板7和下隔板21之间，并对下隔板21及连接在其下部的旋冲喷气管阵列20起到向上拉吊的作用。上升管内的烟气通过旋流器25后产生旋转，其中的大粒径液滴在惯性离心力作用下以一定的仰角甩出作螺旋运动，撞到上升管26内壁后汇流到倾斜的集液槽24中，然后由集液槽24的最低端通过溢流管23排入浆液池16内。上升管26内旋流器25的叶片仰角在25～45°为宜。随后，经多管旋流离心式除雾后的净烟气进入上部的缓冲段6，因烟气流通截面突扩，造成气速陡降，残余的较大粒径的水滴得以沉降下来并落在上隔板7上，汇流后亦通过溢流管28排入浆液池16中。由于上升管26内旋流器25的设置及其一级除雾功能，使原本用作初级除雾的吸收塔缓冲段6的高度得以有效降低，节省了吸收塔的造价。最后，除雾后的净烟气从吸收塔29的出口27排出。

下面的实施例将进一步说明本发明，但并不以任何方式限制权利要求的范围。

针对一烧结烟气脱硫的热态试验装置：试验用烟气取自某烧结厂排放烟气，温度为150℃，流量为90000m³/h，折合成标干态5.78万(N.d.m³)/h。烟气中SO₂浓度为300～800mg/Nm³，HF浓度为50～90mg/Nm³，HCl浓度为80～150mg/Nm³，烟尘浓度为50～120mg/Nm³。烟温经冷却脱氟器段后降至80℃；原烟气为150℃时，冷却脱氟器内喷石灰石浆液量为120～250kg/h，冷却水量为2t/h。冷却后的烟气进入气喷旋冲吸收塔进行反应，塔直径4m，浆液面高度3.5m，喷气管共28根，直径350mm，排气孔开孔率为0.45。旋流器位于旋冲喷气管的中部，旋流器的叶片仰角为45°。上升管共4根，直径600mm，上升管内旋流器的叶片仰角为30°。吸收剂为15％wt的石灰石浆液，浆液量为250～500kg/h，石灰石耗量为37.6～75.2kg/h。排出的20％wt石膏量为0.3～0.6m³/h。氧化空气量为3m³/min，氧化空气压头49kPa。脱硫后的烟气温度为50℃，经除雾后测得的吸收塔出口处烟气的水滴携带量小于75mg/Nm³。

上述脱硫系统的脱硫效率达95％以上，脱氟和脱氯效率达95％以上，除尘效率达94％(其中对亚微米级烟尘的除尘效率达80％以上)，对应的Ca/S为1.02～1.05。排出石膏浆液量为0.3～0.6m³/h，由卧式螺旋卸料沉降离心机脱水后的含水率在30％～40％，经真空皮带机脱水后石膏的含水率小于10％。最后得到的石膏晶体颗粒粒径为70～180μm。

Claims (17)

1.一种气喷旋冲脱硫除尘装置，其特征在于：

包括冷却脱氟器，脱硫吸收塔，除雾器；

冷却脱氟器位于脱硫吸收塔之前；

脱硫吸收塔包括进气口、至少两根喷气管、浆液池；

喷气管竖直排列，排列方式为非正多边形强干涉模块排列方式，喷气管带有旋流装置，喷气管下端设有若干排气孔，排气孔浸入浆液池中；

除雾器设置于脱硫吸收塔上部。

2.如权利要求1所述的气喷旋冲脱硫除尘装置，其特征在于：所述旋流装置为旋流器，安装在喷气管中部。

3.如权利要求2所述的气喷旋冲脱硫除尘装置，其特征在于：所述的旋流器叶片仰角为20～60°。

4.如权利要求1所述的气喷旋冲脱硫除尘装置，其特征在于：所述旋流装置为螺旋芯片。

5.如权利要求1所述的气喷旋冲脱硫除尘装置，其特征在于：所述旋流装置为安装于排气孔的切向排气槽。

6.如权利要求1所述的气喷旋冲脱硫除尘装置，其特征在于：所述喷气管直径为150～600mm。

7.如权利要求1或6所述的气喷旋冲脱硫除尘装置，其特征在于：所述喷气管内烟气流动的雷诺数为50000～500000。

8.如权利要求1所述的气喷旋冲脱硫除尘装置，其特征在于：所述排气孔结构为圆形、矩形、椭圆形、水滴形或键槽形。

9.如权利要求1所述的气喷旋冲脱硫除尘装置，其特征在于：所述排气孔开孔率为0.2～1。

10.如权利要求1所述的气喷旋冲脱硫除尘装置，其特征在于：所述浆液池还包括浆液溢流管和浆液缓冲管。

11.如权利要求1所述的气喷旋冲脱硫除尘装置，其特征在于：所述除雾器包括若干上升管，上升管中设有旋流器、集液槽、溢流管；旋流器安装于上升管中部；集液槽设置于上升管内壁上；溢流管连接于集液槽底端。

12.如权利要求11所述的气喷旋冲脱硫除尘装置，其特征在于：所述除雾器上升管内的旋流器叶片仰角为25～45°。

13.如权利要求1所述的气喷旋冲脱硫除尘装置，其特征在于：所述吸收塔的浆液池采用侧向搅拌方式。

14.如权利要求1所述的气喷旋冲脱硫除尘装置，其特征在于：所述冷却脱氟器设置有碱液喷嘴、工艺水喷嘴和废液出口。

15.如权利要求14所述的气喷旋冲脱硫除尘装置，其特征在于：所述的废液出口直接连接废水处理系统。

16.如权利要求1所述的气喷旋冲脱硫除尘装置，其特征在于：所述脱硫吸收塔材质采用碳钢内衬玻璃鳞片、橡胶内衬材料、整体玻璃钢或碳钢内衬玻璃钢。

17.如权利要求1所述的气喷旋冲脱硫除尘装置，其特征在于：所述浆液为石灰石、熟石灰、钠基、镁基和氨基等一种或多种碱性化合物配置成的水溶液或浆液。

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