CN101462022B - 一种循环流化床烟气脱硫装置 - Google Patents
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Abstract
一种循环流化床烟气脱硫装置,包括一循环流化床反应器,它的上端设置一与烟气相连通的脉冲过滤器,该过滤器连接一床料的混合室,该床料从循环流化床反应器的底部进入,循环流化床反应器的上侧设置有带烟囱的除尘器,下端设置有颗粒控制器与灰仓,床料是由烟所述烟气经过脉冲过滤器过滤后形成的碳黑颗粒并加入吸附剂与石灰在床料混合室中混合组成,循环流化床反应器底部设有文丘里装置,该文丘里装置的扩口区设置有喷水装置,颗粒控制器一侧与文丘里装置相连通;本发明优点是结构合理、床料利用率与脱硫效率较高、经济效益好、又占地面积较小。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟气脱硫除尘技术领域,尤其是涉及一种循环流化床烟气脱硫装置器。
背景技术
所述脱硫装置是一种专门用来除去烟气中二氧化硫和三氧化硫的装置。它是通过烟气和脱硫介质间的相互作用来实现。目前,国内外已经有多种型式的烟气脱硫装置与工艺方法,并将所述烟气脱硫装置与工艺方法成功地应用于实践。其中有中国专利号200610117516.X的发明专利公开了一种《烧结烟气湿法脱硫除尘工艺》,该烧结烟气经增压后先进行冷却脱氟,使烟气中的HF被碱液捕集并且将烟温降到80℃以下;随后烟气进入高效脱硫吸收塔,通过塔内喷气管中旋流装置的作用,使烟气高速旋冲入浆液池中,烟气在浆液中被打碎并与浆液充分混合,完成脱硫除尘过程;除雾后的净烟气通过烧结余热蒸气再热后从烟囱排出。
该中国专利号200610117516.X的发明专利《烧结烟气湿法脱硫除尘工艺》优点是具有较高的脱硫效率与除尘效率,冷却脱氟器的设置保证了塔的热安全性,并降低了塔内部的腐蚀程度;其次是所述吸收塔内无运动部件,气液接触效果较好,从而提高了系统运行的稳定性。
然而,上述中国专利号200610117516.X的发明专利《烧结烟气湿法脱硫除尘工艺》的湿法脱硫系统中要设置废水处理装置等工艺设备,其结构与运行都比较复杂,且占地面较大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的状况,提供一种结构合理并床料利用率与脱硫效率较高、且占地面积较小的循环流化床烟气脱硫装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种循环流化床烟气脱硫装置,包括与所述烟气相连接的床料混合室,该烟气与所述床料分别与循环流化床反应器相连通,该循环流化床反应器上侧设置有布袋式除尘器,该布袋式除尘器一侧连通烟囱,该布袋式除尘器下端连接一颗粒控制器,该颗粒控制器下端与灰仓相连,其特征在于:所述烟气与所述床料混合室之间设置有脉冲过滤器;所述床料是由所述烟气经过所述脉冲过滤器过滤后形成的碳黑颗粒并加入吸附剂与石灰后,在所述床料混合室中混合组成。
由于采用脉冲过滤器对烟气过滤,回收烟气里炭黑物质使其成为循环流化床的床料,可循环往复地吸附烟气里的Sox,HCL,HF,CO2气体;因而,床料利用率与脱硫效率较高、又占地面积较小。
所述床料可以与所述循环流化床反应器底部相连通。其作用是回收烟气里的炭黑物质在循环流化床反应器中获得充分反应。
所述烟气与所述床料重量比可以设立为:所述烟气重量少于或等于每1公斤配套所述床料重量为0.5公斤。这样可以获取较好的脱硫效率。
所述脉冲过滤器上侧设置一有害气体通道,该有害气体通道与所述循环流化床反应器底部相连通。则有害气体通过循环流化床反应器后经除尘器从烟囱排出。
所述循环流化床反应器的底部可设置文丘里装置,该文丘里装置由扩口区、咽喉区与收敛区组成;该扩口区设置有喷水装置。其作用是喷入雾化水以增湿所述床料与循环脱硫物混合颗粒表面,并使所述烟气创造良好的快速化学反应所需要的温度;排烟的烟气不需要再加热。
所述颗粒控制器一侧可以与所述文丘里装置相连通。其作用是可从布袋式除尘器中捕获一部分在循环流化床反应器中未经充分反应的循环脱硫物再通过颗粒控制器返回循环流化床反应器继续反应,以提高经济效益。
所述有害气体通道可通过风机进入所述循环流化床反应器。
所述布袋式除尘器的布袋安装在所述循环流化床反应器的旋风分离器出口。
所述布袋所使用材料是轻质耐高温芳香族聚酰胺。其目的是可适用于比常用的玻璃纤维纺织毯布袋更低的工作温度。
本发明由于采用脉冲过滤器对烟气过滤并回收烟气里炭黑物质与脱硫剂混合后,使其成为循环流化床的床料,该床料在循环流化床反应器里能循环往复地吸附烟气里的NOx、SOx、HCL、HF等,使床料充分的参与循环利用;与现有技术相比,其优点是结构合理、床料利用率与脱硫效率较高、经济效益好、占地面积较小。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图;
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明循环流化床烟气脱硫装置作进一步详细描述。
如图1所示,它包括一循环流化床反应器3,该循环流化床反应器3的上端设置一与烟气11相连通的脉冲过滤器1,该脉冲过滤器1连接一吸收剂床料23的混合室2,该床料23从循环流化床反应器3的底部进入。
该脉冲过滤器1上侧设置一有害气体通道12,该有害气体通道12通过一风机13与循环流化床反应器3的底部相连通。
脉冲过滤器1的结构与功能是将烟气11从脉冲过滤器的进烟口进入,通过其中滤芯,粉尘被集附在该滤芯上,净化后的烟气11穿过该滤芯进入一净气箱,从脉冲过滤器的出烟口排出,所述滤芯上的灰由控制仪表发出指令,按顺序触发各控制阀,采用压缩空气瞬时地经脉冲管喷出;所述滤芯在气流瞬间反向作用下急剧膨胀,使该滤芯表面粉尘脱落,滤芯得到再生,被清掉的炭黑粉尘落入床料混合室2。又烟气11中未能滤除的有害气体则经有害气体通道与风机进入循环流化床反应器3,再经除尘器6与烟囱11排除。
该吸收剂床料23是由烟气11经过脉冲过滤器1过滤后形成的碳黑颗粒并加入吸附剂21与石灰22在床料混合室2中混合组成。活性炭被添加到吸收剂床料23在循环流化床反应器3中的烧结烟气蒸汽里用于吸收NOx、SOx、HCL、HF等。
为了获取较好的脱硫效率,烟气与床料重量比可选取为烟气重量少于或等于每1公斤配套床料重量为0.5公斤。
循环流化床反应器3的底部设置文丘里装置31,该文丘里装置31包括有扩口区、咽喉区与收敛区;该文丘里管31扩口区设置有喷水装置5。
循环流化床反应器3上侧通过其旋风分离器连接一布袋式除尘器6;该布袋安装在所述旋风分离器出口,用来在被释放到大气中前清除烟气中所有的微粒与活性炭;该布袋所使用材料是一种轻质耐高温芳香族聚酰胺,其目的是适用于比常用的玻璃纤维纺织毯布袋(摄氏300度)更低的工作温度,约为摄氏200度;该布袋式除尘器6上侧连接一烟囱11;该除尘器6下端连接一颗粒控制器4。
该颗粒控制器4一侧与循环流化床反应器3相连通,该颗粒控制器4下端与一带抽风机8的灰仓7相连。
颗粒控制器4的作用是可从布袋式除尘器6中捕获一部分在循环流化床反应器中未经充分反应的循环脱硫物41即活性炭进入循环流化床反应器中,以循环往复地吸附烟气里的Sox,HCL,HF,CO2气体,提高脱硫效率。
本发明循环流化床烟气脱硫装置是以循环流化床原理为基础,它是由作为烟气过滤系统的脉冲过滤装置1、作为吸附剂的床料制备系统的床料混合室2、循环流化床反应器3、作为物料回收再循环系统的颗粒控制器4、作为工艺水系统的喷水装置5、作为脱硫后除尘系统的除尘器6、作为脱硫灰输送及存储系统的灰仓7及其电气控制系统组成。其工艺过程如下:
烟气11先经过脉冲过滤器1过滤后形成碳黑颗粒与加入的吸附剂21、石灰22在床料混合室2中混合组成吸收剂床料23,该吸收剂床料23从循环流化床反应器3的底部进入。
在循环流化床反应器3中高温烟气11与床料23以及在颗粒控制器4中的循环脱硫物41充分预混合,进行初步的脱硫反应;然后通过循环流化床反应器3的底部的文丘里装置31形成高速气流,床料23与循环脱硫物41受到该高速气流的冲击作用而悬浮起来,使得该循环流化床反应器3进行第二步充分的脱硫反应。
在文丘里装置31的咽喉区内流体处于激烈的湍流状态,循环流化床反应器3内的钙硫比值可达到40~50;所述床料23、循环脱硫物颗粒41与烟气11之间具有很大的滑落速度,该床料23与循环脱硫物41混合颗粒的反应界面不断摩擦、碰撞与更新,极大地强化了脱硫化学反应过程和热能的传输过程。同时,在该床料23与循环脱硫物41混合颗粒的反应过程的部分固体灰渣从循环流化床反应器3下侧的灰渣口32排出。
在文丘里管31扩口区设置的喷水装置5的作用是喷入雾化水以增湿所述床料与循环脱硫物混合颗粒表面;其次是使所述烟气具有良好的脱硫反应温度。
净化后的含尘烟气从循环流化床反应器3顶侧向排出,然后进入布袋式除尘器6,再从烟囱14排出。
由于排烟温度高于露点温度20℃左右,因此烟气不需要再加热;同时,整个系统无须任何的防腐措施。
经除尘器6捕集下来的循环脱硫物41固体颗粒,通过一颗粒控制器4返回循环流化床反应器3继续反应,并将少量循环脱硫灰渣通过物料输送器至灰仓7并再通过输送带向外排放。
本发明吸附剂可选项,其目的是吸附二噁英等有机污染物。床料在循环流化床反应器3的文丘里管前加入,随烟气一起通过文丘里管,在文丘里管上部形成循环流化床,使床料与烟气之间高速地相互碰幢,不断地摩擦,并产生很大的相对滑落速度,从而极大地强化了气固间的传热、传质,使床料形成活性炭除去烟气中的NOx、SOx、HCL、HF等气体及二噁英等有机污染物;同时为了达到最佳的反应温度,在文丘里喉部增设喷水降温装置,以达到快速化学反应所需要的温度。
本发明特点是采用脉冲过滤器对烟气过滤,回收烟气里炭黑物质与脱硫剂混合后,使其成为循环流化床的床料,该床料在循环流化床反应器里能循环往复地吸附烟气里的NOx、SOx、HCL、HF气体,使床料充分的参与循环利用;脱硫剂在反应器的时间可达30分钟以上,利用率可达99%,可以满足负荷波动在30%~100%范围的变化。因而本发明结构布置合理、脱硫效率较高。
本发明喷水是为了降低烟气温度,烟气温度可随工艺操作状况变化,烟气温度一般控制在120~180℃。不需要水处理系统,副产物也相对较少。
Claims (6)
1.一种循环流化床烟气脱硫装置,包括与所述烟气相连接的床料混合室,该烟气与所述床料混合室分别与循环流化床反应器相连通,该循环流化床反应器上侧设置有布袋式除尘器,该布袋式除尘器一侧连通烟囱,该布袋式除尘器下端连接一颗粒控制器,该颗粒控制器下端与灰仓相连,其特征在于:所述烟气(11)与所述床料混合室(2)之间设置有脉冲过滤器(1);所述床料混合室(2)中的床料(23)是由所述烟气(11)经过所述脉冲过滤器(1)过滤后形成的碳黑颗粒并加入吸附剂(21)与石灰(22)在所述床料混合室(2)中混合组成;所述脉冲过滤器(1)上侧设置一有害气体通道(12),该有害气体通道(12)与所述循环流化床反应器(3)底部相连通。
2.根据权利要求1所述的循环流化床烟气脱硫装置,其特征在于:所述床料(23)与所述循环流化床反应器(3)底部相连通。
3.根据权利要求1所述的循环流化床烟气脱硫装置,其特征在于:所述循环流化床反应器(3)的底部设置文丘里装置(31),该文丘里装置(31)由扩口区、咽喉区与收敛区组成;该扩口区设置有喷水装置(5)。
4.根据权利要求1所述的循环流化床烟气脱硫装置,其特征在于:所述颗粒控制器(4)一侧与所述文丘里装置(31)相连通。
5.根据权利要求1所述的循环流化床烟气脱硫装置,其特征在于:所述有害气体通道(12)通过风机(13)进入所述循环流化床反应器(3)。
6.根据权利要求1所述的循环流化床烟气脱硫装置,其特征在于:所述布袋式除尘器(6)的布袋安装在所述循环流化床反应器(3)的旋风分离器出口。
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