CN101306321B - 煤烟脱硫除尘器及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种煤烟脱硫除尘器其及使用方法，该煤烟脱硫除尘器包括外壁，该外壁内从下往上有液体吸热容器、蒸发器和排烟管，以煤为原料之一的锅炉或转炉或燃烧炉所产生的煤烟气通过烟气进口通入外壁内的烟道。该使用方法按下述步骤进行：烟气进口的煤烟气温度控制在500℃至800℃，排入排烟管的煤烟气温度控制在70℃至100℃。本发明结构合理而紧凑，成本低，使用方便，操作简便，利用该煤烟脱硫除尘器使排放的煤烟气中烟尘和二氧化硫排放达到或远远低于GB9078-1996工业炉窑大气污染物排放标准的要求，从而大大降低了对环境的污染，还能利用烟气的热量，减少了热量的损失，特别适用于以煤为原料之一的生产硫化钠所产生烟气的净化。
Description
技术领域
本发明涉及对以煤为原料之一而产生烟气的净化装置及其使用方法，是一种煤烟脱硫除尘器其及使用方法，特别适用于以煤为原料之一的生产硫化钠所产生烟气的净化。
背景技术
目前，人们对大气污染越来越来关注，对大气污染的监管也越来越来严，特别是对影响环境和人体健康的有毒有害物质进行越来越来严的监管。在现有以煤为原料的锅炉或工业反应器等所排放的烟气中，含有大量的烟尘和有害气体，这对环境造成污染，并且所排放的烟气温度也较高，这也造成了热量的浪费。如：以煤为原料之一的硫化碱工业反应器即硫化碱反应转炉，其排放的烟气中含有大量的烟尘和二氧化硫等有害气体，使硫化碱生产所在地的环境遭到严重的污染；同时约800℃至1000℃的烟气被排放，热量也没有被有效利用。
发明内容
本发明提供了一种煤烟脱硫除尘器及其使用方法，克服了上述现有技术之不足，解决了以煤为原料而产生烟气中烟尘和二氧化硫的排放问题，从而减少了对环境的污染，减少了热量的浪费，其使用方法操作简便。
本发明的技术方案之一是通过以下措施来实现的：一种煤烟脱硫除尘器，其包括外壁，该外壁内从下往上有液体吸热容器、蒸发器和排烟管，在外壁的下部有烟气进口，在外壁的上部有排烟管，外壁内的烟道将烟气进口与排烟管相连通，在外壁底部有不少于一层的液体吸热容器，每层液体吸热容器有不少于一个的下烟气通道将液体吸热容器上方的烟道与其下方的烟道相连通，由外壁、下烟气通道、液体吸热器底壁和液体吸热器顶壁构成液体吸热容器，在外壁上有不少于一个的吸热液进出管与液体吸热容器相通，在液体吸热容器与排烟管之间有不少于一层的蒸发器，每层蒸发器有不少于一个的上烟气通道将蒸发器上方的烟道与其下方的烟道相连通，由外壁、上烟气通道和蒸发器底壁构成呈池形的敞开式的蒸发器，在外壁上有不少于一个的蒸发液进出管与蒸发器相通，以煤为原料之一的锅炉或转炉或燃烧炉所产生的煤烟气通过烟气进口通入外壁内的烟道。
本发明的技术方案之二是通过以下措施来实现的：上述煤烟脱硫除尘器的使用方法按下述步骤进行：烟气进口的煤烟气温度控制在500℃至800℃，进入蒸发器的煤烟气温度控制在500℃至800℃，蒸发器上方的煤烟气温度控制在300℃至400℃，排入排烟管的煤烟气温度控制在70℃至100℃。
下面是对上述本发明技术方案的进一步优化或/和改进：
上述蒸发器与排烟管之间可有不少于一层的液体喷淋器, 在液体喷淋器上部有不少于一个的喷头，输液管穿过外壁并与喷头相连通。
在上述喷头下方可有气液接触填料。
上述气液接触填料可为网状的或片状的或竖管状的。
上述竖管状的气液接触填料可为上下相通的竖向列管。
上述液体喷淋器可有二层以上，包括下液体喷淋器和上液体喷淋器并呈上下串接式。
上述液体吸热容器至排烟管可呈下大上小形状。
上述液体喷淋器可有三层或五层；其中，三层下液体喷淋器、中液体喷淋器和上液体喷淋器并呈上下错位连接式，中液体喷淋器位于下液体喷淋器与上液体喷淋器之间的侧面，下液体喷淋器的出口与中液体喷淋器的进口相连通，中液体喷淋器的出口与上液体喷淋器的进口相连通；五层液体喷淋器包括下液体喷淋器、中一液体喷淋器、中二液体喷淋器、中三液体喷淋器和上液体喷淋器并呈上下错位连接式，中一液体喷淋器和中三液体喷淋器位于下液体喷淋器与上液体喷淋器之间的侧面，中二液体喷淋器位于下液体喷淋器与上液体喷淋器之间，下液体喷淋器的出口与侧面的中一液体喷淋器的进口相连通，中一液体喷淋器的出口与中二液体喷淋器的进口相连通，中二液体喷淋器的出口与侧面的中三液体喷淋器的进口相连通，中三液体喷淋器的出口与上液体喷淋器的进口相连通，使煤烟气通过的通道呈蛇形。
在上述中层液体喷淋器或/和上液体喷淋器的底部可有集液池，该集液池通过回流管通入蒸发器的池内而使集液池内的液体回流至蒸发器内。
在上述蒸发器的池内液体可通过泵和送液管送至液体喷淋器的输液管并通过喷头喷出；以煤为原料之一的锅炉或转炉或燃烧炉所产生的煤烟气通过输烟管进入烟气进口。
上述液体喷淋器所使用的喷淋液采用水或碱性水溶液。
本发明结构合理而紧凑，成本低，使用方便，操作简便，利用该煤烟脱硫除尘器使排放的煤烟气中烟尘和二氧化硫排放达到或远远低于GB9078-1996工业炉窑大气污染物排放标准的要求，从而大大降低了对环境的污染，还能利用烟气的热量，减少了热量的损失，特别适用于以煤为原料之一的生产硫化钠所产生烟气的净化。
附图说明
附图1为本发明实施例1的主视剖视结构示意图。
附图2为本发明实施例2的主视剖视结构示意图。
附图3为本发明实施例3的主视剖视结构示意图。
附图4为本发明实施例4的主视剖视结构示意图。
附图中的编码分别为：1为外壁，2为烟气进口，3为排烟管，4为烟道，5为液体吸热容器，6为下烟气通道，7为液体吸热容器底壁，8为吸热液进出管，9为液体喷淋器， 10为喷头，11为输液管，12为液体吸热容器顶壁，13为蒸发器，14为蒸发液进出管，15为蒸发器底壁，16为上烟气通道，17为吸热液，18为蒸发液，19为气液接触填料，20为泵， 21为送液管，22为回流管。
具体实施方式
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
下面结合实施例及附图对本发明作进一步描述：
实施例1，如附图1所示，该煤烟脱硫除尘器包括外壁1，该外壁1内从下往上有液体吸热容器5、蒸发器和排烟管3，在外壁1的下部有烟气进口2，在外壁1的上部有排烟管3，外壁1内的烟道4将烟气进口2与排烟管3相连通，在外壁1底部有不少于一层的液体吸热容器5（本实施例采用一层液体吸热容器5，如附图1所示），每层液体吸热容器5有不少于一个的下烟气通道6将液体吸热容器5上方的烟道与其下方的烟道相连通，由外壁1、下烟气通道6、液体吸热器底壁7和液体吸热器顶壁12构成液体吸热容器5，在外壁1上有不少于一个的吸热液进出管8与液体吸热容器5相通，在液体吸热容器5与排烟管3之间有不少于一层的蒸发器13（本实施例采用一层蒸发器13，如附图1所示），每层蒸发器13有不少于一个的上烟气通道16将蒸发器上方的烟道与其下方的烟道相连通，由外壁1、上烟气通道16和蒸发器底壁15构成呈池形的敞开式的蒸发器13，在外壁1上有不少于一个的蒸发液进出管14与蒸发器13相通，以煤为原料之一的锅炉或转炉或燃烧炉所产生的煤烟气通过烟气进口2通入外壁内的烟道。在使用时：如附图1所示，以煤为原料之一而产生的煤烟气通过烟气进口2排入本发明的烟道4内，先经过下烟气通道6时被液体吸热容器5内的吸热液17吸收热量而降低烟气温度，其次经过上烟气通道16时被蒸发器13内的蒸发液18吸收热量并使蒸发液蒸发与烟气混合，这样，既有利于烟气中的烟尘吸收蒸汽而向下沉降，也有利于烟气中的二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫，而三氧化硫与水蒸汽结合成硫酸而向下沉降，从而实现对烟气中烟尘和二氧化硫的大大降低，经过测试：从排烟管3排出的烟气中，烟尘和二氧化硫的含量基本达到了国家标准所要求的排放标准。
实施例2，如附图1和2所示，实施例2与实施例1的不同之处在于：实施例2的蒸发器与排烟管之间有不少于一层的液体喷淋器9, 在液体喷淋器9上部有不少于一个的喷头10，输液管11穿过外壁1并与喷头10相连通。为了使烟气与喷头10喷出的液体充分混合，在喷头10下方有气液接触填料19,而气液接触填料19为网状的或片状的或竖管状的，其中竖管状的气液接触填料19可采用上下相通的竖向列管。为了使烟气与喷头10喷出的液体充分混合，液体喷淋器9有二层以上，本实施例采用二层液体喷淋器9，如附图2所示，其包括下液体喷淋器和上液体喷淋器并呈上下串接式。使用时：如附图2所示，以煤为原料之一而产生的烟气通过烟气进口2排入本发明的烟道4内，先经过下烟气通道6时被液体吸热容器5内的吸热液17吸收热量而降低烟气温度，其次经过上烟气通道16时被蒸发器13内的蒸发液18吸收热量并使蒸发液蒸发与烟气混合，然后再经过二层液体喷淋器9喷淋，这样，既有利于烟气中的烟尘吸收蒸汽而向下沉降，也有利于烟气中的二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫，而三氧化硫与水蒸汽结合成硫酸而向下沉降，从而实现对烟气中烟尘和二氧化硫的大大降低，经过测试：从排烟管3排出的烟气中，烟尘和二氧化硫的含量达到了国家标准所要求的排放标准。
实施例3，如附图2和3所示，实施例3与实施例2的不同之处在于：实施例3的液体喷淋器9有三层，包括下液体喷淋器、中液体喷淋器和上液体喷淋器并呈上下错位连接式，如附图3所示，中液体喷淋器位于下液体喷淋器与上液体喷淋器之间的侧面，下液体喷淋器的出口与中液体喷淋器的进口相连通，中液体喷淋器的出口与上液体喷淋器的进口相连通。为了便于充分利用喷头10喷出的液体，如附图3所示，中层液体喷淋器或/和上液体喷淋器的底部有集液池，该集液池通过回流管22通入蒸发器13的池内而使集液池内的液体回流至蒸发器13内，最好将蒸发器13的池内液体通过泵20和送液管21送至液体喷淋器9的输液管11并通过喷头10喷出。使用时：如附图3所示，以煤为原料之一而产生烟气通过烟气进口2排入本发明的烟道4内，先经过下烟气通道6时被液体吸热容器5内的吸热液17吸收热量而降低烟气温度,其次经过上烟气通道16时被蒸发器13内的蒸发液18吸收热量并使蒸发液蒸发与烟气混合,然后再经过三层液体喷淋器9喷淋，这样，既有利于烟气中的烟尘吸收蒸汽而向下沉降,也有利于烟气中的二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫,而三氧化硫与水蒸汽结合成硫酸而向下沉降，从而实现对烟气中烟尘和二氧化硫的大大降低或脱除,经过测试：从排烟管3排出的烟气中,烟尘和二氧化硫的含量远小于国家标准所要求的一级排放标准。
实施例4，如附图3和4所示，实施例4与实施例3的不同之处在于：实施例4的液体喷淋器9有五层，包括下液体喷淋器、中一液体喷淋器、中二液体喷淋器、中三液体喷淋器和上液体喷淋器并呈上下错位连接式，如附图3所示，中一液体喷淋器和中三液体喷淋器位于下液体喷淋器与上液体喷淋器之间的侧面，中二液体喷淋器位于下液体喷淋器与上液体喷淋器之间，下液体喷淋器的出口与侧面的中一液体喷淋器的进口相连通，中一液体喷淋器的出口与中二液体喷淋器的进口相连通，中二液体喷淋器的出口与侧面的中三液体喷淋器的进口相连通，中三液体喷淋器的出口与上液体喷淋器的进口相连通，如附图4所示，这样利用五个液体喷淋器使煤烟气通过蛇形通道，特别适用于烟尘和二氧化硫含量非常高的煤烟气净化。经过测试：从排烟管3排出的烟气中，烟尘和二氧化硫的含量仍能达到国家标准所要求的一级排放标准。
可根据实际需要，对上述煤烟脱硫除尘器作进一步优化或/和改进：
如附图1或2或3所示，液体吸热容器5至排烟管3呈下大上小形状，这样有利于其稳定性，特别适用于风比较大的恶劣环境。以煤为原料之一的锅炉或转炉或燃烧炉所产生的煤烟气通过输烟管进入烟气进口2。
在本发明中：液体喷淋器所使用的喷淋液可采用水或碱性水溶液，该碱性水溶液可采用硫化钠或硫酸钠或碳酸钠或碳酸钙或氢氧化钠或氢氧化钙等，在硫化碱生产中使用时最好采用硫化钠水溶液。
本发明不但适用于以煤为燃料的锅炉烟气脱硫除尘，而且还适用于以煤为原料之一而产生的烟气脱硫除尘，如：以煤为原料之一的硫化钠生产所产生的烟气脱硫除尘。
以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。
将本发明在硫化碱生产中使用时，将硫化碱反应转炉所产生的烟气通过烟气进口2排入本发明的烟道4内；按照GBT16157-1996《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》对二氧化硫和烟尘等进行测定，对进本发明之前的硫化碱反应转炉所产生的烟气测得数据如下：二氧化硫排放浓度为3926毫克/立方米，二氧化硫排放速度为49.5千克/小时，烟尘排放浓度为1738毫克/立方米，烟尘排放速率为21.9千克/小时，烟气流量为12600立方米/小时，烟气温度为500℃；硫化碱反应转炉所产生的烟气分别通过上述实施例1至3后，其测得数据平均结果如下：二氧化硫排放浓度为130毫克/立方米，二氧化硫排放速度为1.55千克/小时，烟尘排放浓度为93.2毫克/立方米，烟尘排放速率为1.11千克/小时，烟气流量为11900立方米/小时，烟气温度为84℃；这证明：使用本发明后的二氧化硫和烟尘的排放数据都达到或远远低于GB9078-1996工业炉窑大气污染物排放标准的要求，从而大大降低了对环境的污染，解决了人们一直渴望解决但始终未能获得成功技术的难题即硫化钠生产对生产所在地的环境造成严重污染的难题。同时烟气温度从500℃降至84℃，证明烟气的热量得到充分吸收和利用。
Claims (10)
1.一种煤烟脱硫除尘器，其特征在于包括外壁，该外壁内从下往上有液体吸热容器、蒸发器和排烟管，在外壁的下部有烟气进口，在外壁的上部有排烟管，外壁内的烟道将烟气进口与排烟管相连通，在外壁底部有不少于一层的液体吸热容器，每层液体吸热容器有不少于一个的下烟气通道将液体吸热容器上方的烟道与其下方的烟道相连通，由外壁、下烟气通道、液体吸热器底壁和液体吸热器顶壁构成液体吸热容器，在外壁上有不少于一个的吸热液进出管与液体吸热容器相通，在液体吸热容器与排烟管之间有不少于一层的蒸发器，每层蒸发器有不少于一个的上烟气通道将蒸发器上方的烟道与其下方的烟道相连通，由外壁、上烟气通道和蒸发器底壁构成呈池形的敞开式的蒸发器，在外壁上有不少于一个的蒸发液进出管与蒸发器相通，以煤为原料之一的锅炉或转炉或燃烧炉所产生的煤烟气通过烟气进口通入外壁内的烟道。
2.根据权利要求1所述的煤烟脱硫除尘器，其特征在于蒸发器与排烟管之间有不少于一层的液体喷淋器，在液体喷淋器上部有不少于一个的喷头，输液管穿过外壁并与喷头相连通。
3.根据权利要求2所述的煤烟脱硫除尘器，其特征在于喷头下方有气液接触填料，该气液接触填料为网状的或片状的或竖管状的，其中，竖管状的气液接触填料为上下相通的竖向列管。
4.根据权利要求3所述的煤烟脱硫除尘器，其特征在于液体吸热容器至排烟管呈下大上小形状。
5.根据权利要求2或3或4所述的煤烟脱硫除尘器，其特征在于液体喷淋器有二层以上，包括下液体喷淋器和上液体喷淋器并呈上下串接式。
6.根据权利要求2或3或4所述的煤烟脱硫除尘器，其特征在于液体喷淋器有三层或五层；其中，三层下液体喷淋器、中液体喷淋器和上液体喷淋器并呈上下错位连接式，中液体喷淋器位于下液体喷淋器与上液体喷淋器之间的侧面，下液体喷淋器的出口与中液体喷淋器的进口相连通，中液体喷淋器的出口与上液体喷淋器的进口相连通；五层液体喷淋器包括下液体喷淋器、中一液体喷淋器、中二液体喷淋器、中三液体喷淋器和上液体喷淋器并呈上下错位连接式，中一液体喷淋器和中三液体喷淋器位于下液体喷淋器与上液体喷淋器之间的侧面，中二液体喷淋器位于下液体喷淋器与上液体喷淋器之间，下液体喷淋器的出口与侧面的中一液体喷淋器的进口相连通，中一液体喷淋器的出口与中二液体喷淋器的进口相连通，中二液体喷淋器的出口与侧面的中三液体喷淋器的进口相连通，中三液体喷淋器的出口与上液体喷淋器的进口相连通，使煤烟气通过的通道呈蛇形。
7.根据权利要求6所述的煤烟脱硫除尘器，其特征在于中层液体喷淋器或/和上液体喷淋器的底部有集液池，该集液池通过回流管通入蒸发器的池内而使集液池内的液体回流至蒸发器内；蒸发器的池内液体通过泵和送液管送至液体喷淋器的输液管并通过喷头喷出；以煤为原料之一的锅炉或转炉或燃烧炉所产生的煤烟气通过输烟管进入烟气进口。
8.一种根据权利要求1或2或3或4所述的煤烟脱硫除尘器的使用方法，其特征在于按下述步骤进行：烟气进口的煤烟气温度控制在500℃至800℃，进入蒸发器的煤烟气温度控制在500℃至800℃，蒸发器上方的煤烟气温度控制在300℃至400℃，排入排烟管的煤烟气温度控制在70℃至100℃。
9.一种根据权利要求7所述的煤烟脱硫除尘器的使用方法，其特征在于按下述步骤进行：烟气进口的煤烟气温度控制在500℃至800℃，进入蒸发器的煤烟气温度控制在500℃至800℃，蒸发器上方的煤烟气温度控制在300℃至400℃，排入排烟管的煤烟气温度控制在70℃至100℃。
10.根据权利要求9所述的煤烟脱硫除尘器的使用方法，其特征在于液体喷淋器所使用的喷淋液采用水或碱性水溶液。
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