CN102773000A

CN102773000A - 无氧化风机湿法脱硫工艺及氧化风机替代装置

Info

Publication number: CN102773000A
Application number: CN2012101777066A
Authority: CN
Inventors: 孙巨军; 孙璞; 苏云学; 宗源
Original assignee: BEIJING HAOTIAN BAINENG ENVIRONMENTAL PROTECTION ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: BEIJING HAOTIAN BAINENG ENVIRONMENTAL PROTECTION ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2012-06-01
Filing date: 2012-06-01
Publication date: 2012-11-14

Abstract

无氧化风机湿法脱硫工艺，用氧化罐替代氧化风机，有效地利用烟气中的氧气和循环浆液中的溶解氧，不设氧化风机，以湿式氧化来保证亚硫酸盐氧化率≥98％；此装置比用氧化风机节电8％。氧化罐材质为FRP、PP或复合材料，顶部设搅拌器，氧化罐既是硫酸盐生成的反应器，又是硫酸盐泵入口的缓冲器。在氧化罐底部，脱硫浆液中的亚硫酸盐与溶解氧充分反应，生成硫酸盐。特制氧化罐的独特结构，决定了浆液中的溶解氧不会在未被充分利用前逸出，在搅拌条件下，浆液中溶解氧与(酸式)亚硫酸盐缓慢反应，完成湿式氧化。湿式氧化生成物在取出泵的推动下，经过防止返混料筛板的平衡、均布，生成物界面稳定上升至氧化罐的上部，再经取出泵抽出，送往脱水系统。

Description

无氧化风机湿法脱硫工艺及氧化风机替代装置

技术领域

本发明涉及环保技术领域，是无氧化风机湿法(包括氨法、钙法、镁法、双碱法脱硫)脱硫工艺及氧化风机替代装置，尤其是应用在钢铁企业新建烧结机脱硫或应用在原有的脱硫装置进行改造，使得烧结机脱硫节能8％以上，真正实现集环保和节能于一体化。

背景技术

湿法(包括氨法、钙法、镁法、双碱法脱硫)脱硫工艺中氧化风机耗电占脱硫总耗电量的10％，氧化风机鼓入脱硫塔的空气中氧气占21％，而烧结机烟气中氧气含量为14％～18％，如何利用烧结机烟气自身携带的氧气，或者利用循环浆液的溶解氧，不再鼓入空气，不用氧化风机，不用增加动力消耗，并保证亚硫酸盐氧化率在98％以上，从而保证脱硫副产物的品质呢？

这个课题一直是困扰湿法脱硫的技术难题；目前，湿法脱硫并没有利用烧结机烟气自身携带的氧气，而是通过氧化风机鼓入空气来提高亚硫酸盐的氧化率；这样虽然保证了亚硫酸盐氧化率在98％以上，但增加设备投资和电耗，不是最好的解决办法。

发明内容

为了解决湿法脱硫中需要设置氧化风机这一技术难题，本发明提供一种装置，用湿式氧化罐来替代氧化风机，可以有效地利用烟气中的氧气和循环浆液中的溶解氧，省掉氧化风机，以湿式氧化来保证亚硫酸盐氧化率在98％以上；此装置比用氧化风机节电8％，从而实现集环保和节能于一体化的美好愿望。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

取消氧化风机，在脱硫塔下部增设防止溶解氧逃逸的筛板，并且在浆液池与旋流器之间新增一套湿式氧化罐，其材质为玻璃钢、工程塑料或碳钢衬玻璃鳞片，在氧化罐顶部设搅拌器，氧化罐既是硫酸盐生成的反应器，又是硫酸盐泵入口的缓冲器。

脱硫塔浆液取出后，进入湿式氧化罐；在湿式氧化罐底部，脱硫浆液中的亚硫酸盐与溶解其中的氧气(DO)，充分反应，生成硫酸盐。

由于脱硫浆液在脱硫塔内呈雾状与烟气接触，液气比L/Q＝5～17，接触时间3～5s，接触充分，所以脱硫浆液在吸收二氧化硫的同时，也融入了大量的氧气；这就给浆液的自然氧化创造了条件。在脱硫塔下部、水力搅拌器的上方，增设防止物料返混的筛板，以相对增加脱硫浆液在浆液池下部的有效停留时间，增强湿式氧化的氧化效果。

通过对老装置改造，实验测得：脱硫塔改造后，脱硫循环浆液中的亚硫酸盐在脱硫塔内的自然氧化率高达50～％～55％；而循环浆液中的溶解氧(DO)含量高达12～15g/L，这部分溶解氧足以将亚硫酸盐氧化为硫酸盐；所以，从理论上讲，脱硫循环浆液中的溶解氧(DO)足以保证亚硫酸盐氧化率在98％以上。

为避免溶解氧的逸出，充分利用脱硫循环浆液中的溶解氧(DO)，从脱硫塔取出的(富裕的)循环浆液从湿式氧化罐下部进入，上部采出氧化后的浆液，且液位控制在10m以上。

由于亚硫酸盐氧化成硫酸盐反应速度较慢，为了保证氧化率，脱硫循环浆液在湿式氧化罐的水力停留时间要在1h以上；同时，要保证湿式氧化罐在微酸性(pH＝6～6.5)条件下运行，以满足亚硫酸盐氧化成硫酸盐的反应条件。

根据在山西建邦钢铁、霸州新利钢铁、天津荣钢等钢铁企业的试验及长期运行的经验，脱硫塔的液气比L/G＝5～17，气液接触时间t＝3～5，烟气中氧含量为14％～18％(V％)条件下运行；湿式氧化罐在pH＝6～6.5，水力停留时间τ_B＝1h，且有搅拌器的条件下运行；在满足了以上条件基础上，取消氧化风机后，亚硫酸盐氧化率在98.2％以上，脱硫效果仍然能够满足日趋严格的环保要求，并且副产物的品质没有降低，仍是可以回收利用的。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的无氧化风机湿法脱硫工艺的流程图。

图中1.烟道气，2.脱硫塔(亚硫酸盐浆液)，3.浆液取出泵，4.亚硫酸盐浆液进料管，5.湿式氧化罐(硫酸盐浆液)，6.湿式氧化罐搅拌器，7.硫酸盐浆液出料管，8.筛板，9.硫酸盐输送泵，10.排渣(去皮带机)，11.旋流器，12.稀液管(去滤液罐)，13.浓缩液管，14.真空皮带脱水机，15.滤饼下料斗，16.滤饼运输车，17.塔内循环泵，18.水力搅拌装置，19.补液管。

具体实施方式

在图1中，被取出的亚硫酸盐浆液(2)，含固量15％左右，经取出泵(3)泵入湿式氧化罐(5)的底部，为防止浆液中溶解氧的逸出，进料管(4)埋深10m以上，并在湿式氧化罐中上部设置筛板(8)。在湿式氧化罐搅拌器(6)的扰动下，浆液中溶解氧与亚硫酸盐或酸式亚硫酸盐缓慢反应，完成湿式氧化，生成硫酸盐或酸式硫酸盐。浆液的ph保持在6.0～6.5，水力停留时间1h以上。

湿式氧化生成的硫酸盐或酸式硫酸盐浆液在取出泵(3)的推动下，经过防止返混料的筛板(8)平衡、均布，生成物界面稳定上升至湿式氧化罐(5)的上部，再经硫酸盐浆液出料管(7)，进入硫酸盐输送泵(9)。

硫酸盐输送泵(9)将反应物泵入水力旋流器(11)，旋流器旋出的稀液(12)自流至滤液罐，与脱水机滤液一起返回脱硫塔浆液循环系统。在离心力的作用下，硫酸盐浆液被旋流器初步浓缩为35％～50％浓缩液，由浓缩液管(13)导入真空皮带脱水机(14)，酸性过滤液(含溶解度较大的酸式硫酸盐、硫酸盐细晶等)自流至滤液罐，与旋流器旋出的稀液一起返回脱硫塔浆液循环系统。

真空皮带脱水机的滤饼，即为脱硫副产物——硫酸盐，经滤饼下料斗(15)，自由落体到副产物储藏室，装车外销或作为建材、水泥添加剂的原材料用。

Claims

1.无氧化风机湿法脱硫(包括氨法、盐法、镁法脱硫)工艺，在脱硫塔浆液池与旋流器之间新增一套氧化罐，氧化罐材质为玻璃钢、工程塑料或碳钢衬玻璃鳞片，在氧化罐顶部设搅拌器，氧化罐既是硫酸盐生成的反应器，又是硫酸盐泵入口的缓冲器。

脱硫浆液中的亚硫酸盐与溶解其中的氧气(DO)，在氧化罐底部充分反应，生成硫酸盐。

2.根据权利要求1所述的无氧化风机湿法脱硫工艺，省掉了氧化风机，其氧化罐安装在脱硫塔浆液池出口与旋流器之间，在硫酸盐浆液泵之前的部位最合适；同时严格控制氧化罐的液位，以保证亚硫酸盐的氧化率在98％以上。