CN102343215B - 一种双室多重吸收湿法烟气脱硫装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双室多重吸收湿法烟气脱硫装置,主要包括第一雾化吸收室、第二雾化吸收室、烟气转折通道和浆液池。所述的第一雾化吸收室内部设有第一雾化喷淋层,喷射出的超细脱硫剂对烟气中的SO2进行首次精脱;所述的烟气通道在联通烟气的基础上增加了液气吸收面,强化了烟气中杂质的沉降率;所述的第二雾化吸收室在其底部装有导流板以改善烟气流动状况,减少流动死区,在其中部设有第二雾化喷淋层,一方面进行烟气二次脱硫,另一方面对烟气中的细微雾滴进行捕捉;所述的除雾器能够对最终除硫烟气进行除雾,并经烟气出口排出脱硫塔。通过上述多重吸收,达到高效脱硫的效果。本发明可用于火力发电、冶金、石化等行业的烟气脱硫。
Description
技术领域
本发明涉及大型烟气脱硫领域,具体涉及一种双室多重吸收湿法烟气脱硫装置。
背景技术
SO2污染是我国大气环境污染的主要问题,是制约我国经济协调稳定发展的重要环境因素。我国大气中的SO2的来源主要是煤炭燃烧,其排放量占总排放量的90%以上,由此引起我国酸雨的面积不断扩大。到目前为止,各国研究人员已经研究发展的许多SO2控制技术,其中石灰/石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术是目前最为成熟的技术。该方法使用业绩多,运行稳定,脱硫效率高,已被各行各业广泛接受与应用。但是其也存在一些缺点,主要是投资费用较高,运行中对液气比要求大,水和电的消耗多。
根据对火力发电厂湿法烟气脱硫技术分析可知,该工艺的主要反应是在吸收塔中进行的,送入吸收塔的脱硫剂-石灰石浆液与经GGH冷却后进入吸收塔的烟气接触混合,烟气中的SO2与脱硫剂浆液中的CaCO3以及鼓入的空气中的O2发生化学反应,生成石膏(CaSO4·2H2O);脱硫后的烟气依次经过除雾器除去雾滴、GGH加热升温后,经烟囱排入大气。
湿法脱硫工艺的核心部分为吸收塔,吸收塔的布局根据具体功能分为吸收区、脱硫产物氧化区和除雾区。烟气中的SO2在吸收区与吸收液接触被吸收;除雾区将烟气与液滴分离;吸收SO2后生成的亚硫酸钙产物在氧化区进一步被鼓入塔内的空气氧化为硫酸钙。不同的反应塔采用不同的吸收区设计,达到不同的脱硫效果。现有反应塔吸收区通常采用浆液从上部喷淋、塔内布置格栅、塔内布置托盘、射流鼓泡或底部液柱喷射等布置方式,其中喷淋脱硫吸收塔因技术成熟、不易结垢堵塞而被广泛使用。
但在喷淋过程中,为了满足脱硫的高效率,一方面必须建大容量的吸收塔以保证烟气在塔内有足够的停留与反应时间;另一方面必须设置多台大型浆液循环泵和多个机械喷嘴。由于采用机械雾化时脱硫剂雾化粒径一般在1000μm-3000μm,必须布置多个喷淋层和喷嘴,并且通过浆液循环泵将脱硫剂多次循环喷雾,导致脱硫能耗居高不下。
发明内容
为了克服现有技术的缺点和不足,本发明提供一种双室多重吸收湿法烟气脱硫装置,在不降低脱硫效率的前提下,能够减少浆液循环泵的数量及出力,提高烟气流速,减少脱硫塔的体积,增加烟气的停留反应时间。
本发明通过下述技术方案实现:
一种双室多重吸收湿法烟气脱硫装置,包括浆液池以及设置在浆液池上方的雾化吸收室,所述浆液池、雾化吸收室相互连通,所述雾化吸收室包括第一雾化吸收室、第二雾化吸收室,所述第一雾化吸收室的内部腔体小于第二雾化吸收室的内部腔体,所述浆液池的上部空间构成第一雾化吸收室与第二雾化吸收室的烟气转折通道,所述第一雾化吸收室的顶端设有烟气入口,所述第二雾化吸收室的顶端设有烟气出口。
所述浆液池还包括有氧化空气入口、脱硫浆液入口、氧化生成物排出口;所述氧化空气入口、脱硫浆液入口开设在第一雾化吸收室下端的浆液池的侧壁上;所述氧化生成物排出口开设在第二雾化吸收室下端的浆液池的侧壁上。
所述第一雾化吸收室内设置有第一雾化喷淋层,所述第一雾化喷淋层的喷射方向为向上或者向下;所述第一雾化喷淋层采用雾化微粒的粒径为300μm以下的喷嘴。
所述第二雾化吸收室内设置有第二雾化喷淋层,所述第二雾化喷淋层与烟气出口设置有除雾器。
所述第二雾化喷淋层与浆液池的烟气转折通道之间设置有导流板。
所述第一雾化喷淋层、第二雾化喷淋层与浆液喷淋系统连接。
所述浆液池设置有浆液搅拌器。
所述氧化空气入口与氧化系统连接,所述脱硫浆液入口与浆液补充系统连接,氧化生成物排出口与氧化生成物分离系统连接。
本发明的有益效果是:
1、通过第一雾化吸收室、第二雾化吸收室以及烟气转折通道,可实现三次脱硫吸收反应;
2、由于第一雾化吸收室的存在,增加了吸收剂与烟气的接触比表面积,提高了化学反应速度,可以减少烟气在塔内反应所需时间,从而可以降低吸收塔高度;
3、烟气与雾化后的粒径为300μm以下的微粒形成的混合气流经转折烟气通道时,增强了气体紊流,一方面增大了液气接触时间,另一方面增加了生成物的沉降,还新增加了与浆池液面的吸收反应面积,进而提高了脱硫效率;
4、在第二雾化吸收室底部设置可调的导流板,可使烟气分布均匀,改善流动与反应动力场,减少雾化吸收室死角,增大吸收室有效利用空间;
5、第二雾化吸收室兼备有喷雾吸收、捕捉超细颗粒、降雾的多重功能;
6、本专利结构简单,高度低,喷嘴数量少,浆液循环泵功率要求低且浆液循环次数大大减少,具有投资省、脱硫效率高、能耗低的特点。可见,本专利技术手段简便易行,具有积极的技术效果。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明,但本发明的实施方式不限于此。
如图1所示,本发明双室多重吸收湿法烟气脱硫装置,包括浆液池8以及设置在浆液池8上方的雾化吸收室,所述浆液池8、雾化吸收室相互连通,所述雾化吸收室包括第一雾化吸收室4、第二雾化吸收室14,所述第一雾化吸收室4的内部腔体小于第二雾化吸收室14的内部腔体,所述浆液池8的上部空间构成第一雾化吸收室4与第二雾化吸收室14的烟气转折通道3,所述第一雾化吸收室4的顶端设有烟气入口1,所述第二雾化吸收室14的顶端设有烟气出口13。所述浆液池8设置有浆液搅拌器10。所述第一雾化喷淋层2、第二雾化喷淋层11与浆液喷淋系统连接。所述喷淋系统连通浆液池8,浆液池8内装有脱硫剂。
所述浆液池8还包括有氧化空气入口5、脱硫浆液入口6、氧化生成物排出口7;所述氧化空气入口5、脱硫浆液入口6开设在第一雾化吸收室4下端的浆液池8的侧壁上;所述氧化生成物排出口7开设在第二雾化吸收室14下端的浆液池8的侧壁上。所述氧化空气入口5与氧化系统连接,所述脱硫浆液入口6与浆液补充系统连接,氧化生成物排出口7与氧化生成物分离系统连接。
所述第一雾化吸收室4内设置有第一雾化喷淋层2,所述第一雾化喷淋层2的喷射方向为向上或者向下;所述第一雾化喷淋层2采用超声波雾化喷嘴,其喷喷射微粒的粒径为300μm以下。
所述第二雾化吸收室14内设置有第二雾化喷淋层11,所述第二雾化喷淋层11与烟气出口13设置有除雾器12。所述第二雾化喷淋层11与浆液池8的烟气转折通道3之间设置有导流板9。
本发明工作过程如下:烟气经过烟气入口1进入第一雾化吸收室4,在第一雾化吸收室4内装有第一雾化喷淋层2,其布置有向上(也可以向下)喷射的超声波雾化喷嘴(喷射脱硫剂)。烟气在第一雾化吸收室4与逆流而上的雾化的脱硫剂反应,在此进行首次脱硫吸收。
烟气在第一雾化吸收室4初次经脱除硫后,经过浆液池(浆液的液面)上部的两室(第一雾化吸收室4、第二雾化吸收室14)之间的烟气转折通道3,增强了扰动,一方面增大了液气接触时间,另一方面增加了生成物的沉降,还新增加了与浆液池内浆液液面的吸收反应面积。烟气在烟气转折通道3内完成二次脱硫后,到达第二雾化吸收室14的底部。
烟气通过第二雾化吸收室14的底部的可调动角度的导流板9后,均匀向上流动,与第二雾化喷淋层11喷出的脱硫剂充分接触,第二雾化吸收室14布置有上下双向(向上或向下)喷淋的常规机械式雾化喷嘴。烟气在第二雾化吸收室14的洗涤作用下,一方面对烟气进行再次脱硫,另一方面对烟气中的因初次雾化携带的粒径为300μm以下的超细雾滴进行部分捕捉。
经过三重脱硫后的烟气到达第二雾化吸收室14的顶部除雾区,除雾区布置有除雾器12。最后洁净的烟气从烟气出口13离开脱硫塔(即第二雾化吸收室14)。为了防止除雾器12堵塞,在其上下分别设置了高压冲洗水,该高压冲洗水通过高压水泵供给。
浆液搅拌器10,起到搅拌氧化作用。浆液池8中浆液由脱硫剂入口6不断补入,其脱硫生成物与氧化空气入口5进入的空气反应生成脱硫生成物氧化物,最后由浆液池8的氧化生成物排出口7排出,完成整个脱硫过程。
如上所述便可较好地实现本专利。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种双室多重吸收湿法烟气脱硫装置,包括浆液池以及设置在浆液池上方的雾化吸收室,所述浆液池、雾化吸收室相互连通,其特征在于:所述雾化吸收室包括第一雾化吸收室、第二雾化吸收室,所述第一雾化吸收室的内部腔体小于第二雾化吸收室的内部腔体,所述浆液池的上部空间构成第一雾化吸收室与第二雾化吸收室的烟气转折通道,所述第一雾化吸收室的顶端设有烟气入口,所述第二雾化吸收室的顶端设有烟气出口;所述浆液池还包括有氧化空气入口、 脱硫浆液入口、 氧化生成物排出口;所述氧化空气入口、 脱硫浆液入口开设在第一雾化吸收室下端的浆液池的侧壁上;所述氧化生成物排出口开设在第二雾化吸收室下端的浆液池的侧壁上;所述第一雾化吸收室内设置有第一雾化喷淋层,所述第一雾化喷淋层的喷射方向为向上或者向下;所述第一雾化喷淋层的喷射微粒的粒径为300μm以下;所述第二雾化吸收室内设置有第二雾化喷淋层,所述第二雾化喷淋层与烟气出口设置有除雾器。
2.根据权利1所述的双室多重吸收湿法烟气脱硫装置,其特征在于:所述第二雾化喷淋层与浆液池的烟气转折通道之间设置有导流板。
3.根据权利1所述的双室多重吸收湿法烟气脱硫装置,其特征在于:所述第一雾化喷淋层、第二雾化喷淋层与浆液喷淋系统连接。
4.根据权利1所述的双室多重吸收湿法烟气脱硫装置,其特征在于:所述浆液池设置有浆液搅拌器。
5.根据权利1所述的双室多重吸收湿法烟气脱硫装置,其特征在于:所述氧化空气入口与氧化系统连接,所述脱硫浆液入口与浆液补充系统连接,氧化生成物排出口与氧化生成物分离系统连接。
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