CN101342442B - 一种无外排海水脱硫综合利用的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种无外排海水脱硫综合利用的方法，包括以下步骤：利用升压泵将电厂或电站汽轮机凝汽器冷却后排出的弱碱性海水提升至吸收塔，在吸收塔吸收区内，海水吸收、中和烟气中的酸性SO2，脱硫后的海水在吸收塔氧化区，通过氧化空气将脱硫海水中的SO3 2-离子氧化成稳定的SO4 2-离子，恢复海水水质，提高海水pH值，经混合池(运河)送盐场晒盐，进行综合利用；除掉SO2后的烟气经吸收塔顶部的除雾器，净化烟气中的水雾，至烟囱排放。本发明的优点是：利用弱碱性海水作脱硫剂，无添加物、无副产品、无固态废弃物等二次污染；脱硫后海水综合利用，无外排；脱硫效率高、运行成本低、投资少、系统结构简单。

Description

一种无外排海水脱硫综合利用的方法
技术领域
本发明涉及了一种利用无外排海水进行烟气脱硫的方法，特别涉及了一种海水脱硫综合利用的方法，脱硫后的海水再生利用，进行晒盐，无外排。
背景技术
目前，在我国电力结构中，火电仍占据主导地位，电厂或电站锅炉燃烧产生的烟气中所含的SO2等酸性污染物，是造成空气污染和酸雨的主要原因。海水烟气脱硫工艺简单、投资省、运行维护方便，只需海水和空气，不需要其他添加剂、节省淡水、无废弃物排放等优点，对于靠近沿海地区的电厂或电站，特别是大型燃煤电站来说，利用海水对烟气进行脱硫是一种既经济又环保的脱硫方式。
但是，目前海水脱硫操作工艺比较粗放、简单，一般是含二氧化硫的烟气通过海水吸收后，吸收二氧化硫后的海水与未脱硫的海水混合后，再经曝气池曝气处理，然后直接排入大海。该类工艺方法的缺点一是浪费了海水资源和提升动力，二是粗放的曝气方式不能确保脱硫海水中的SO3 2-离子的完全清除，直接排入大海后，会造成对海洋生物的污染。
发明内容
本发明目的在于提供了一种无外排海水脱硫综合利用的方法，本发明的技术方案是对烟气中二氧化硫的去除和脱硫海水的氧化全部在吸收塔内完成，使脱硫后的海水得到了综合利用，节约了海水资源，避免了对海洋生物的污染。
为了实现本发明的目的，本发明提供了一种吸收塔，其上半部为吸收区，吸收区设置喷淋层，下半部为氧化区，设有由多个开口向下管道组成的管线系统。海水在吸收塔内同时完成二氧化硫的吸收及氧化。
海水送人吸收塔后，通过吸收区的喷淋层，成雾状自上而下喷淋，与逆流而至的烟气中的二氧化硫进行中和吸收；脱硫后的海水进入吸收塔氧化区，与管线系统的管道中喷出的压缩空气进行氧化反应，将其中的SO3 2-离子氧化成稳定的SO4 2-离子，恢复海水水质后，送盐场晒盐。脱硫后的烟气经除雾器除去水雾，至烟囱排放。
本发明的基本原理为：
海水中含有大量的可溶性盐，如氯化钠、硫酸盐、碳酸盐等，通常呈弱碱性。用海水吸收烟气中的SO2，再用空气氧化为无害的硫酸盐而溶于海水中。
化学反应方程如下：
海水与SO2反应：HCO3 -+SO2—→HSO3 -+CO2
氧化反应：
Figure G2008101392777D0002091130QIETU
总反应方程式如下：
Figure G2008101392777D0002091248QIETU
本发明所述的一种无外排海水脱硫综合利用的方法包括以下步骤：
a、利用升压泵将电厂或电站汽轮机凝汽器冷却后排出的弱碱性海水提升至吸收塔；
b、在吸收塔吸收区，弱碱性海水吸收、中和烟气中的酸性SO2；
c、脱硫后的海水在吸收塔氧化区，通过氧化空气将脱硫海水中的SO3 2-离子氧化成稳定的SO4 2-离子，恢复海水水质，提高海水PH值后，经混合池或运河送盐场晒盐，进行综合利用；
d、除掉SO2后的烟气经吸收塔顶部的除雾器，净化烟气中的水雾，至烟囱排放。
在吸收塔的吸收区设置喷淋层，海水自顶部通过喷嘴成雾状喷出。吸收区第1层喷淋层只布置与烟气逆流的喷嘴，其他喷淋层均布置有顺流和逆流双向喷射喷嘴。
在吸收塔氧化区，设有由多个开口向下管道组成的管线系统，设有由多个开口向下管道组成的管线系统，氧化用压缩空气进入氧化区时，经过管线系统管道的开口喷入脱硫后的海水中。
氧化用压缩空气在进入吸收塔之前在管道中加入海水，以使其冷却。
原烟气经风机增压后，经吸收塔去除SO2，净化后的烟气至烟囱排放。
脱硫后的海水在吸收塔氧化区，通过氧化空气将脱硫海水中的SO3 2-离子氧化成稳定的SO4 2-离子，恢复海水水质，提高海水PH值，经混合池(运河)送盐场晒盐，进行综合利用。
本发明与国内其他海水脱硫相比，具有较大区别，国内海水脱硫为：吸收二氧化硫后的海水与未脱硫的海水混合后，经曝气池曝气处理，直接排入大海，海水未能充分利用；而本发明中酸性SO2的去除和脱硫海水的氧化全部在吸收塔内完成，在吸收塔氧化区内通过氧化空气将脱硫海水中的SO3 2-离子氧化成稳定的SO4 2-离子，同时释放出CO2，提高海水PH值，恢复海水水质后，经混合池(运河)送盐场晒盐，海水资源得到综合利用，无外排，避免了对海洋生物的污染。
附图说明
图1为本发明工艺流程示意图。
其中：1为引风机、2为烟气旁路挡板、3为烟囱、4为原烟气挡板、5为净烟气挡板、6为增压风机、7为吸收塔、8为除雾器、9为喷淋层、10为海水泵、11为氧化风机、12为氧化区、13为海水池、14为混合池、15为海水泵。
具体实施方式
本发明实施例工艺流程见图1。
经除尘后的SO2浓度为1150-1250mg/m3、温度为70-80℃锅炉原烟气，由引风机1经原烟气挡板4，再由增压风机6增压后进入吸收塔7，从电厂汽机凝汽器冷却后的弱碱性海水经海水池13，由海水泵10进入到吸收塔喷淋层9，原烟气与海水逆流接触，吸收、中和烟气中的酸性SO2气体，SO2被吸收后生成亚硫酸根离子SO3 2-，并进入氧化区12，在氧化区亚硫酸根离子SO3 2-与氧化风机8送来的空气发生氧化反应，生成更稳定的硫酸根
Figure G2008101392777D0003091341QIETU
，并驱出海水中生成的CO2，提高pH值和溶解氧，使海水水质恢复后进入混合池14，再由海水泵15送盐场晒盐。除去大部分SO2后的浓度为55-70mg/m3、温度为30-40℃烟气经吸收塔顶部的除雾器8，分离掉烟气携带的液滴，通过净烟气挡板5，经烟囟3排放。
实施例效果情况见下表：
Figure G2008101392777D00031

Claims (2)

1.一种无外排海水脱硫综合利用的方法，其特征在于烟气中二氧化硫的去除和脱硫海水的氧化过程全部在吸收塔内完成；吸收塔的上部为除雾区，中部为吸收区，下部为氧化区；吸收塔吸收区设置喷淋层，第1层喷淋层只布置与烟气逆流的喷嘴，其他喷淋层均布置有顺流和逆流双向喷射喷嘴，海水自顶部通过喷嘴成雾状喷出；吸收塔氧化区设有由多个开口向下管道组成的管线系统，氧化用压缩空气进入氧化区时，经过管线系统管道的开口喷入脱硫后的海水中；海水输送入吸收塔后，通过吸收区的喷淋层，成雾状自上而下喷淋，与逆流而至的烟气中的二氧化硫进行中和吸收；脱硫后的海水进入吸收塔氧化区，与管线系统的管道中喷出的压缩空气进行氧化反应，将其中的SO3 2-离子氧化成稳定的SO4 2-离子，恢复海水水质后，送盐场晒盐；脱硫后的烟气经除雾区除去水雾，至烟囱排放；
其运行工艺参数为：
吸收塔前原烟气流量1.21×106m3/h；温度78℃；SO2含量1200mg/m3；
吸收塔后净烟气流量1.16×106m3/h；温度34℃；SO2含量59.75mg/m3；
海水用量42500m3/h；
脱硫后出吸收塔海水PH值6.5。
2.根据权利要求1所述的一种无外排海水脱硫综合利用的方法，其特征在于具体操作步骤如下：
a、利用升压泵将电厂或电站汽轮机凝汽器冷却后排出的弱碱性海水提升至吸收塔；
b、含SO2的原烟气经风机增压后，由吸收区下部进入吸收塔；
c、在吸收塔吸收区，弱碱性海水吸收、中和烟气中的酸性SO2；
d、氧化用压缩空气在进入吸收塔之前在管道中加入海水，以使其冷却并达到饱和状态；
e、脱硫后的海水在吸收塔氧化区，通过氧化空气将脱硫海水中的SO3 2-离子氧化成稳定的SO4 2-离子，恢复海水水质，提高海水PH值后，经混合池或运河送盐场晒盐，进行综合利用；
f、除掉SO2后的烟气经吸收塔顶部的除雾器，净化烟气中的水雾，至烟囱排放。
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