CN101745303A

CN101745303A - 一种改进的排烟净化装置

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Publication number: CN101745303A
Application number: CN200910247538A
Authority: CN
Inventors: 王建敏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-12-30
Filing date: 2009-12-30
Publication date: 2010-06-23

Abstract

一种改进的排烟净化装置，包括净化塔，所述净化塔包括含有吸收液和空气鼓泡构件的氧化池，和含有至少两组吸收液喷淋构件和至少一组除沫构件的排烟净化段，尤其是，还包括至少一组净化烟气水洗喷淋构件和至少一组烟气除沫构件的烟气水洗段，水洗段连接着水洗循环槽，水洗液再用于冲洗排烟净化段的除沫构件。这样，经过净化后烟气夹带的浆液滴，在烟气水洗段被洗涤，进入水洗液中，其浓度被大大稀释降低，即使有液滴在烟气水洗段随烟气夹带而出，其几乎不会产生明显的白色斑点和设备腐蚀，从而消除了硫酸盐雨和烟尘含量增加的问题。

Description

一种改进的排烟净化装置

技术领域

本发明涉及一种改进的排烟净化装置，尤其涉及烟气脱硫装置，属于电力、冶金、环保和化工技术领域。

背景技术

烟道气中含有的酸性气态有害物质，尤其其中的SO₂是形成酸雨的主要来源。众所周知，一种解决酸雨污染的办法就是烟气脱硫。目前主要采用的方法是以石灰石为原料，生产石膏的方法，称为钙法，由于石膏的用处不大，脱硫产品石膏往往弃而不用，堆放处理，占用耕地，且产生新的环境问题，但由于其原料价廉易得，目前仍然是主要的烟气脱硫方法。另外一种很有前途的方法是采用氨为原料，脱硫产品为硫酸铵，称为氨法，硫酸铵是一种肥效很高的化肥，其单位氮肥效高于尿素，且其中的硫元素也是农作物生长必要的营养元素，因而特别适合像中国这样的农业大国。

但是，现有的排烟净化技术或称烟气脱硫技术共同面临的一个实际难题就是脱硫净化后的烟气，或称净烟气夹带含有硫酸盐的浆液滴，并且在气象条件不利的条件下，比如风速较低的情况下，烟囱附近会飘落下浆液的液滴，撒落在地上，设备上或建筑物上，成为白色的斑点，影响了美观，甚至造成腐蚀，因而成为一个新的污染问题，或习惯上将气称为“石膏雨或硫铵雨”，统称为“硫酸盐雨”。另一方面，对于氨法，常规的装置中，浆液为含有硫酸铵固体的硫酸铵过饱和溶液，其总的硫酸铵浓度接近50％，甚至大于50％。目前的烟气除沫器或称称除雾器的质量标准是烟气经过除雾器后，烟气中的液滴量为50～100mg/Nm³，按上限分析，则会增加最后的净烟气中的含固量，或可称为含尘量，达到50mg/Nm³。如果再加上烟气中本身的含尘量，其最后的含尘量必然会超过50mg/Nm³的新的国家标准，使烟气不达标排放，又成为一个新的环保问题。

现有的解决此问题的方法一般都是增加烟气的除沫或除雾功能，但是效果较差；或者可以增设湿式电除雾器(WESP)，但投资和能耗将很大，使得难以被人接受。因此，如果不很好地解决此“硫铵雨或石膏雨”问题，必然带来新的环境问题，将制约排烟净化技术的推广应用和发展。

发明内容

本发明的目的是公开一种改进的排烟净化装置，具体是一种可以进一步洗涤脱硫净化后的烟气的排烟净化装置，以便经济地解决现有排烟净化技术中存在的严重的“石膏或硫铵雨”的新的环境问题。

为实现上述目的，本发明设计了一种改进的排烟净化装置，所述装置包括净化塔，净化塔包括塔体，设置在中部的烟气进口和顶部的烟气出口，烟气有下自上流动；所述烟气进口下方为含有脱硫吸收液和空气鼓泡构件的吸收液循环池，或称为氧化池，空气通过鼓泡构件分散为小气泡将吸收液中的亚硫酸盐(对于钙法为亚硫酸钙，对于氨法为亚硫酸铵)氧化为硫酸盐(对于钙法为硫酸钙，或称为石膏，对于氨法为硫酸铵)；所述烟气进口上方为含有至少两组吸收液喷淋构件和至少一组烟气除沫构件的烟气脱硫段，或称排烟净化段，将烟气中的二氧化硫吸收变为亚硫酸盐，并限制烟气中的液沫或液滴夹带；所述吸收液循环池与所述烟气脱硫段在所述塔体外通过脱硫循环泵相连接，实现脱硫吸收液的循环输送，其创新的实质在于，在所述烟气脱硫段的上方还含有包括至少一组脱硫烟气水洗喷淋构件和至少一组烟气除沫构件的烟气水洗段，且所述烟气脱硫段和烟气水洗段之间设置有隔板隔开，所述隔板上连接有升气帽，让烟气穿过，所述隔板上还连接有降液管，让液体流出，防止隔板集液。这样，经过烟气脱硫段后的烟气，其夹带的浆液滴，或称为含有硫酸盐的液滴，甚至更具体地为含有硫酸铵或石膏的水浆液滴，在烟气水洗段被洗涤，进入水洗液中，其浓度被大大稀释降低，即使有液滴在烟气水洗段随烟气夹带而出，其几乎不会产生明显的白色斑点，从而消除了硫铵雨活石膏雨的问题。

本发明设计的改进的排烟净化装置，其特征还在于，还包括含有水洗液的水洗循环槽和输送所述水洗液的水洗循环泵，且所述水洗循环泵的进口与所述水洗循环槽相连，水洗循环泵的出口与所述烟气水洗段的所述脱硫烟气水洗喷淋构件通过水洗液循环管线相连接，所述隔板上连接的所述降液管通过水洗液回流管线与所述水洗循环槽相连接。这样，构成了水洗循环回路，实现连续稳定的洗涤。

本发明设计的改进的排烟净化装置，其特征还在于，在所述水洗循环槽上，还可以在所述净化塔的水洗循环段的任意位置，甚至可以在所述水洗循环管或水洗回流管线上，优选在所述水洗循环槽上连接有补加水的接管，且所述水洗循环槽中的水洗液的总盐(包括溶于水的和不溶于水的硫酸盐)浓度为0.05～2.5％，较好地为0.1～0.5％。这样，使得净化塔需要的原料水或称工艺水主要从烟气水洗系统加入，可以确保整个净化塔的水平衡，且使得水平衡的控制快速有效，最大限度降低水洗液的硫铵含量，及时地消除会产生白色斑点的“硫铵雨或石膏雨”现象。

本发明设计的改进的排烟净化装置，其特征还在于，所述烟气脱硫段还包括有用于冲洗所述除沫构件的冲洗喷淋构件，所述冲洗喷淋构件布置在所述除沫构件的下方或上方，优选在上方和下方都布置了冲洗喷淋构件，且所述冲洗喷淋构件通过水洗液输送管线与所述水洗循环槽相连接。这样，可以实现，烟气脱硫段所需要的原料水或称工艺水从烟气水洗段及时地得到补充，同时在补充的同时有效地冲洗烟气脱硫段的除沫器，防止其结构堵塞，实现了双重功效，而不是像现有的排烟净化技术中采用新鲜水冲洗的需要消耗更多新鲜水的方法。

此外，如上所述的本发明设计的改进的排烟净化装置，其净化塔中隔离烟气脱硫段和烟气水洗段的隔板上连接的升气帽数量为1～10个，优选3～6个，最好是4个，连接的降液管数量为1～4个，优选2或3个。这样，有利于烟气和液体均匀分布，确保洗涤效率。

进一步地，所述净化塔的吸收液循环池上连接有空气的加入接管，并与其内部含有的空气鼓泡构件相连接。这样，可以提供氧化用的空气，确保高的氧化效率。

此外，以上任一种喷淋构件，或称喷淋器，包括液体流动的母管，连接在母管上的支管，以及连接在支管上的喷嘴，且喷嘴的分布方式优选均匀分布，一般每m²布置0.5～2.0个。以上除沫构件，或称除沫器，是一种烟气脱硫行业常用的设备，它由波纹形状的板片，尤其带钩的波纹板片按固定间距拼装而成。所述的空气鼓泡构件也是烟气脱硫行业中常用的构件，可以是多孔排管式，也可以是机械搅拌式。

本发明的工作原理是这样的：

含有二氧化硫，且温度较高的原烟气由烟气进口进入净化塔的烟气脱硫段，与由脱硫循环泵从净化塔下部的吸收液循环池抽取输送到吸收液喷淋构件，并喷洒的脱硫吸收液密切接触，二氧化硫变为亚硫酸盐(对钙法为亚硫酸钙，对氨法为亚硫酸铵)溶解到吸收液中，从塔内回落到吸收液循环池。烟气在经过烟气除沫器除沫后，穿过隔板上的升气帽进入烟气水洗段，洗涤除去从烟气脱硫段来的烟气夹带的硫酸盐浆液，进一步除沫后从烟气出口离开净化塔，成为特别纯净的纯净烟气，由后续的烟道排入烟囱。

水洗液储存于水洗循环槽中，由水洗循环泵输送到烟气水洗段的水洗喷淋器，经过其分布喷洒后，洗涤烟气中的浆液，进入水洗液，回到水洗循环槽，新鲜的原料水不断补充到水洗循环槽。这样，实现了连续地烟气洗涤，确保了可以有效消除烟气的“硫酸盐雨”现象。

原烟气在烟气脱硫段同时会蒸发吸收液中的水份，表现为所述吸收液循环池的液位降低。可及时地从水洗循环槽中抽取水洗液，由烟气脱硫段的除沫构件的冲洗喷淋构件冲洗所述除沫构件，进入所述烟气脱硫段，维持其水平衡和吸收液循环池的液位。

在吸收液循环池的亚硫酸盐被空气鼓泡构件分散的空气氧化变为硫酸盐(对于钙法为石膏，对于氨法为硫酸铵)，使得吸收液成为硫酸盐的水溶液，并且硫酸盐浓度会超过对应条件下的溶解度而析出硫酸盐晶体，从而使得吸收液成为含有硫酸盐晶体的浆液。浆液不断排除净化塔，以维持净化塔中浆液浓度恒定。同时原料(对于钙法为石灰石，对于氨法为氨，可以是液氨，气体氨，还可以是氨和水的混合物)也补充到吸收液循环池，以确保脱硫效率稳定，并维持一定范围的pH值，pH值一般维持在5～6之间。

与现有技术方案相比，采用本发明的改进的排烟净化装置的有益效果是，脱硫后的烟气经过烟气水洗段洗涤后，夹带的液滴中硫酸盐含量大大降低，几乎不产生明显的白色斑点，从而消除了传统烟气脱硫技术中的“硫酸盐雨”和烟尘含量增加的问题。

附图说明

图1为改进的排烟净化装置示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的改进的排烟净化装置作进一步地详细描述。

参见附图1，一种改进的排烟净化装置，包括净化塔1，所述净化塔1包括塔体101，设置在中部的烟气进口102和顶部的烟气出口103，所述烟气进口102下方的塔体内为含有脱硫吸收液111和空气鼓泡构件110的吸收液循环池，所述烟气进口102上方的塔体内为含有两组吸收液喷淋构件(112和113)和一组烟气除沫构件114的烟气脱硫段，所述吸收液循环池与所述烟气脱硫段通过净化塔塔体外的脱硫循环泵2相连接；在所述烟气脱硫段的上方塔体内还含有包括一组脱硫烟气水洗喷淋构件118和一组烟气除沫构件119的烟气水洗段，且所述烟气脱硫段和烟气水洗段之间设置有隔板117，所述隔板117上连接有升气帽121，其个数为4个，还连接有降液管122，其个数为2个；

如上所述的排烟净化装置，还包括含有水洗液31的水洗循环槽3和输送所述水洗液31的水洗循环泵4，且所述水洗循环泵4的进口与水洗循环槽3相连，出口与所述脱硫烟气水洗喷淋构件118通过水洗液循环管线5相连接；所述隔板117上连接的降液管122通过水洗液回流管线7与所述水洗循环槽3相连接；在所述水洗循环槽3上连接有补加水的接管8。

如上所述的排烟净化装置，其烟气脱硫段还包括有用于冲洗所述除沫构件115的冲洗喷淋构件114和116，且冲洗喷淋构件114和116通过水洗液输送管线6与所述水洗循环槽3相连接，并且，所述吸收液循环池上连接有空气的加入接管12。

实施例1

参见图1，一种改进的排烟净化装置，用于氨法排烟净化即烟气脱硫过程。含有二氧化硫，且温度较高的原烟气10由烟气进口102进入净化塔1的烟气脱硫段，与由脱硫循环泵2从净化塔2下部的吸收液循环池抽取输送到吸收液喷淋构件112和113，并喷洒含有硫酸晶体的脱硫吸收液111密切接触，二氧化硫变为亚硫酸铵溶解到吸收液中，从塔内回落到吸收液循环池。烟气在经过烟气除沫器115除沫后，穿过隔板117上的升气帽121进入烟气水洗段，洗涤除去从烟气脱硫段来的烟气夹带的硫铵浆液，进一步除沫后从烟气出口103离开净化塔2，成为特别纯净的纯净烟气20，由后续的烟道排入烟囱。

水洗液31储存于水洗循环槽3中，由水洗循环泵4输送到烟气水洗段的水洗喷淋器118，经过其分布喷洒后，洗涤烟气中的浆液，进入水洗液31，回到水洗循环槽3，新鲜的原料水8不断补充到水洗循环槽3，所述水洗液31的硫酸铵质量浓度为0.2％。这样，实现了连续地烟气洗涤，确保了可以有效消除烟气的硫铵雨现象。

原烟气10在烟气脱硫段同时会蒸发吸收液中的水份，表现为所述吸收液循环池的液位降低。可及时地从水洗循环槽3中抽取水洗液31，由烟气脱硫段的除沫构件115的冲洗喷淋构件114或116冲洗所述除沫构件115，进入所述烟气脱硫段，维持其水平衡和吸收液循环池的液位。

在吸收液循环池的亚硫酸铵被空气鼓泡构件110分散的空气12氧化变为硫酸铵，使得吸收液111成为硫酸铵的水溶液，并且硫酸铵浓度会超过对应条件下的溶解度而析出硫铵晶体，从而使得吸收液成为含有硫酸铵晶体的浆液，固体含量为5％。浆液9不断排除净化塔，以维持净化塔中浆液浓度恒定。同时原料氨11也补充到吸收液循环池，以确保脱硫效率稳定，并维持一定范围的pH值，pH值一般维持在5.6。

通过以上装置的运行，脱硫后的烟气经过烟气水洗段洗涤后，纯净化的烟气不产生明显的硫铵雨的问题。

实施例2

参见图1，一种改进的排烟净化装置，用于钙法排烟净化即烟气脱硫过程。原料11时石灰石，具体是石灰石和水的混合浆液，且石灰石的平均粒度在100微米以下；脱硫吸收液111是含硫酸钙即石膏晶体的浆液，其固体含量在15％；水洗液31为含有极少量石膏固体的混合水溶液，石膏含量为0.05％；其它操作方式和操作条件与实施例1相同。通过以上装置的运行，脱硫后的烟气经过烟气水洗段洗涤后，纯净化的烟气不产生明显的石膏雨的问题。

Claims

1.一种改进的排烟净化装置，包括净化塔(1)，所述净化塔(1)包括塔体(101)，设置在中部的烟气进口(102)和顶部的烟气出口(103)，所述烟气进口(102)下方为含有净化吸收液(111)和空气鼓泡构件(110)的吸收液循环池，所述烟气进口(102)上方为含有至少两组吸收液喷淋构件(112和113)和至少一组烟气除沫构件(115)的烟气脱硫段，所述吸收液循环池与所述烟气脱硫段在所述塔体(101)外通过脱硫循环泵(2)相连接，其特征在于，在所述烟气脱硫段的上方还含有包括至少一组净化烟气水洗喷淋构件(118)和至少一组烟气除沫构件(119)的烟气水洗段，且所述烟气脱硫段和烟气水洗段之间设置有隔板(117)，所述隔板(117)上连接有升气帽(121)和降液管(122)。

2.根据权利要求1所述的改进的排烟净化装置，其特征在于，还包括含有水洗液(31)的水洗循环槽(3)和输送所述水洗液(31)的水洗循环泵(4)，且所述水洗循环泵(4)的进口与所述水洗循环槽(3)相连，出口与所述净化烟气水洗喷淋构件(118)通过水洗液循环管线(5)相连接，所述降液管(122)通过水洗液回流管线(7)与所述水洗循环槽(3)相连接。

3.根据权利要求2所述的改进的排烟净化装置，其特征在于，所述烟气脱硫段还包括有用于冲洗所述除沫构件(115)的冲洗喷淋构件(114或116)，且所述冲洗喷淋构件(114或116)通过水洗液输送管线(6)与所述水洗循环槽(3)相连接。

4.根据权利要求2所述的改进的排烟净化装置，其特征在于，所述水洗液(31)的总盐浓度为0.05～2.5％。

5.根据权利要求2所述的改进的排烟净化装置，其特征在于，在所述水洗循环槽(3)上连接有补加水的接管(8)。

6.根据权利要求2所述的改进的排烟净化装置，其特征在于，所述升气帽(121)数量为1～10个，所述降液管(122)数量为1～4个。

7.根据权利要求2所述的改进的排烟净化装置，其特征在于，所述吸收液循环池上连接有空气的加入接管(12)。

8.根据权利要求2所述的改进的排烟净化装置，其特征在于，在所述水洗液循环管线(5)上连接有补加水的接管。

9.根据权利要求2所述的改进的排烟净化装置，其特征在于，在所述水洗液回流管线(7)上连接有补加水的接管。

10.根据权利要求2所述的改进的排烟净化装置，其特征在于，在所述净化塔(1)的所述烟气水洗段对应的塔体(101)上连接有补加水的接管。