CN102847424A

CN102847424A - 旋流式反应器和双碱法脱硫除尘工艺

Info

Publication number: CN102847424A
Application number: CN2012103177080A
Authority: CN
Inventors: 李学良
Original assignee: GONGYI LIANGHUI ENVIRONMENTAL PROTECTION MACHINERY EQUIPMENT FACTORY
Current assignee: GONGYI LIANGHUI ENVIRONMENTAL PROTECTION MACHINERY EQUIPMENT FACTORY
Priority date: 2012-08-31
Filing date: 2012-08-31
Publication date: 2013-01-02

Abstract

本发明提出一种旋流式反应器和双碱法脱硫除尘工艺，工艺中采用旋流式反应器，利用水位高低差产生的动力使污水沿旋流式反应器底部进入其内腔，并形成旋流向上然后排出，实现无动力充分搅拌的目的。循环过程中，根据原始烟气中含硫量大小，利用自动投料装置连续定量投料，达到使污水中NaSO₃和Na₂SO₄充分反应生成沉淀的目的。自动投料装置可以通过调整电机转速的方式进行对下料量的限定，结构简单，使用效果好。非常利于推广实施。

Description

旋流式反应器和双碱法脱硫除尘工艺

技术领域

本发明属于烟气脱硫除尘技术领域，具体涉及一种旋流式反应器和双碱法脱硫除尘工艺。

背景技术

对原始烟气进行脱硫除尘处理，目前通常采用在除尘脱硫塔中喷淋碱液的逆向吸收方式。传统的方式是采用Ca（OH）₂碱液与原始烟气中的SO₂反应后生成Ca（SO3）₂和CaSO₂沉淀，由于溶液中含有Ca（OH）₂、Ca（SO₃）₂和CaSO₄悬浮沉淀微粒，造成除尘脱硫塔因结垢严重而无法正常工作。采用双碱法吸收SO₂的方式实质是用NaOH溶液对SO₂进行吸收，生成NaSO₃和Na₂SO₄污水溶液，利用反应器对排出污水溶液进行处理时，向反应器内的污水溶液中加入Ca（OH）₂可以生成NaOH溶液和Ca（SO₃）₂、CaSO₄沉淀，过滤后利用的NaOH溶液继续循环使用。然而，由于除尘脱硫塔处于循环工作状态，向反应器中加入的Ca（OH）₂量难以控制，量太大时造成沉淀后液体中混入较多Ca（OH）₂，循环液中含有Ca（OH）₂。Ca（SO₃）₂和CaSO₄悬浮沉淀，循环液长时间运行会逐渐变稠，由于除尘脱硫塔内毛细路径较多，导致除尘脱硫塔内被堵塞而无法正常工作，悬浮沉淀还很容易在除尘脱硫塔内结垢，造成除尘脱硫塔无法正常工作，需要定期清垢。另外，反应器中投入的Ca（OH）₂量太少时不能是NaSO₃和Na₂SO₄中的硫酸根脱离，实质上没有起到脱硫效果。从而，现有技术只能在设备使用初期见效，随着使用期限增加，清理频率太高影响正常生产进行，增加维护成本。现有循环液中存在Ca（SO₃）₂属于不稳定沉淀，很容易分解处SO₂造成二次污染。

发明内容

本发明针对现有烟气脱硫除尘工艺中对废水溶液不能充分反应而使循环水中存有Ca（OH）₂导致循环液变稠和造成除尘脱硫塔结垢的问题，提供一种旋流式反应器，以及利用该旋流式反应器的脱硫除尘工艺。

技术方案：一种旋流式反应器，包括筒体，筒体下端设置污水进液口，该污水进液口沿切线连通于筒体内部，筒体上部设置出液口，在筒体上端设置有自动投料装置；该自动投料装置包括一个与筒体连通的支撑管，支撑管上端设置有料斗，支撑管中部横向安装有转轴，转轴上设置拨料辊，拨料辊侧面设置有凹槽，拨料辊的上部与料斗下部出口匹配套装在一起，所述转轴一端伸出支撑管后与驱动机构连接；料斗内盛放脱硫剂Ca（OH）₂粉尘，利用自动投料装置连续定量向旋流式反应器的筒体内投放脱硫剂Ca（OH）₂。

筒体顶部还设置有循环液进口，所述支撑管位于循环进液口上侧，或者与循环进液口相邻。

一种双碱法脱硫除尘工艺，通过脱硫泵将富液池内NaOH溶液抽送至除尘脱硫塔顶部，从除尘脱硫塔顶部进入其内腔形成喷淋状，与原始烟气反应后形成的NaSO₃和Na₂SO₄污水溶液后，从除尘脱硫塔底部排污口排出；原始烟气经过除尘脱硫塔底部进入其内腔，与喷淋状碱液反应后从除尘脱硫塔顶部排出洁净气体，其特征在于，将NaSO₃和Na₂SO₄污水溶液通过污水管道引入旋流式反应器底部；该反应器包括筒体，筒体下端的污水进液口沿筒壁切线进入筒体内，出液口设置在筒体上部侧壁上，在筒体上端设置有自动投料装置；该自动投料装置包括一个与筒体连通的支撑管，支撑管上端设置有料斗，支撑管中部横向安装有转轴，转轴上设置拨料辊，拨料辊侧面设置有凹槽，拨料辊的上部与料斗下部出口匹配套装在一起，所述转轴一端与驱动机构连接；利用自动投料装置连续定量向旋流式反应器的筒体内投放脱硫剂Ca（OH）₂，根据原始烟气中含硫量计算脱硫剂Ca（OH）₂的投放量，使其与NaSO₃和Na₂SO₄充分反应后生成Ca（SO₃）₂和CaSO₄沉淀悬浮颗粒；将筒体上部出液管排出的反应液引入沉淀池中进行沉淀，沉淀池与富液池上部连通。

在沉淀池与富液池之间还设置有再生池，沉淀池与再生池和富液池的上端依次连通；筒体顶部设置有循环液进口，利用反应泵将再生池和富液池底部的沉积物抽出输送至筒体顶部的循环进液口内；所述支撑管位于循环进液口上侧，或者与循环进液口相邻。

在污水管道上设置有加气管，向该加气管内鼓入空气或氧气。

将沉淀池中的沉淀物质转移至沥干池中并对沥干池定底部的CaSO₄定期清理；沥干池上部设置有与沉淀池连通的回水管，沥干池排出液通过管道流回沉淀池中。

向沉淀池内鼓入氧气或空气。

除尘脱硫塔污水排放口高度高于反应器出液口的高度，利用水位高低差的压力使污水沿切线进入反应器形成涡流。

除尘脱硫塔的洁净气体排放口设置有旁通管道并设置阀门，该旁通管道将部分原始烟气引回烟气入口。

有益效果：1、本发明对反应器做出了改进，利用水位高低差产生的动力使污水沿旋流式反应器底部进入其内腔，并形成旋流向上然后排出，实现无动力充分搅拌的目的。循环过程中，根据原始烟气中含硫量大小，利用自动投料装置连续定量投料，达到使污水中NaSO₃和Na₂SO₄充分反应生成Ca（SO₃）₂和CaSO₄沉淀的目的，并且确保循环液中投入Ca（OH）₂的精确，尽量避免多余Ca（OH）₂出现。

2、自动投料装置可以通过调整电机转速的方式进行对下料量的限定，结构简单，使用效果好。

3、该反应器配置曝气装置主要是为了将容易分解的亚硫酸钙强制氧化成稳定的硫酸钙，易于沉淀，避免造成二次污染。

4、原始烟气经除尘脱硫系统，除尘脱硫后的达标气体由烟囱排入大气。另设旁通阀门，以便设备检修时不影响正常生产。

附图说明：

图1是本发明旋流式反应器和双碱法脱硫除尘工艺流程图；

图2是沉淀池、再生池、富液池和沥干池的俯视结构示意图；

图3是图2的剖面结构示意图；

图4是反应器的结构示意图；

图5是图4的A-A剖面结构示意图。

图中，标号1为筒体，2为污水进液口，3为出液口，4为循环液进口，5为来自反应泵的循环液管道，6为支撑管，7为转轴，8为拨料辊，9为料斗，10为电机，11为齿轮，12为Ca（OH）₂粉末，13为凹槽，14为沥干池，15为沉淀池，16为再生池，17为富液池，18为C25混凝土垫层，19为C15混凝土垫层。

具体实施方式

实施例1：参见图4和图5，旋流式反应器包括筒体1，在筒体1下端设置污水进液口2，该污水进液口2沿切线连通于筒体1内部。筒体1上部设置出液口3，筒体1的顶部设置循环液进口4。同时在筒体1的顶部设置有自动投料装置。

自动投料装置包括一个与筒体1连通的支撑管6，支撑管6可以位于循环进液口上侧，也可以与循环进液口相邻。支撑管6上端设置有料斗9，料斗9中盛装有Ca（OH）₂粉尘12。支撑管6的中部通过轴承横向安装有转轴7，转轴7上设置拨料辊8，拨料辊8侧面设置有如图5所示的凹槽13，拨料辊8的上部与料斗9的下部出口匹配套装在一起，所述转轴7一端伸出支撑管6后与驱动机构连接，该驱动机构为电机10通过齿轮11与转轴7传动连接。利用自动投料装置连续定量向旋流式反应器的筒体内投放脱硫剂Ca（OH）₂。

实施例2：参见图1,一种双碱法脱硫除尘工艺，通过脱硫泵将富液池内NaOH溶液抽送至除尘脱硫塔顶部，从除尘脱硫塔顶部进入其内腔形成喷淋状，与原始烟气反应后形成的NaSO₃和Na₂SO₄污水溶液后，从除尘脱硫塔底部排污口排出；原始烟气经过除尘脱硫塔底部进入其内腔，与喷淋状碱液反应后从除尘脱硫塔顶部排出洁净气体。除尘脱硫塔的洁净气体排放口设置有旁通管道并设置阀门，该旁通管道将部分原始烟气引回烟气入口。

将NaSO₃和Na₂SO₄污水溶液通过污水管道引入旋流式反应器底部；该反应器包括筒体，筒体下端的污水进液口沿筒壁切线进入筒体内，出液口设置在筒体上部侧壁上，在筒体上端设置有自动投料装置。

参见图4和图5，该自动投料装置包括一个与筒体连通的支撑管1，支撑管1的上端设置有料斗8，支撑管6中部横向安装有转轴7，转轴7上设置拨料辊8，拨料辊8侧面设置有凹槽13，拨料辊8的上部与料斗下部出口匹配套装在一起，所述转轴一端与驱动机构连接；利用自动投料装置连续定量向筒体内投放脱硫剂Ca（OH）₂，根据原始烟气中含硫量计算脱硫剂Ca（OH）₂的投放量，使其与NaSO₃和Na₂SO₄充分反应后生成Ca（SO₃）₂和CaSO₄沉淀悬浮颗粒。

除尘脱硫塔污水排放口高度高于反应器出液口的高度，利用水位高低差的压力通过污水管道使污水沿切线进入反应器形成涡流。在污水管道上设置有加气管，向该加气管内鼓入空气或氧气。

参见图2和图3，将筒体上部出液管排出的反应液引入沉淀池中进行沉淀，在沉淀池15与富液池17之间还设置有再生池16，沉淀池15与再生池16和富液池17的上端依次连通，各池底部内侧为锥形结构，并在各池底部设置有厚度为300mm的C25混凝土垫层18，在该C25混凝土垫层18的底部设置有厚度为100mm的C15混凝土垫层19，该C15混凝土垫层19的四个边缘相对于C25混凝土垫层分别向外伸出500mm。向沉淀池内鼓入氧气或空气。利用反应泵将再生池16和富液池17底部的沉积物抽出输送至旋流式反应器的筒体顶部循环进液口4内。将沉淀池15中的沉淀物质转移至沥干池14中并对沥干池14定底部的CaSO₄定期清理；沥干池14上部设置有与沉淀池15连通的回水管，沥干池14排出液通过管道流回沉淀池15中。

Claims

1.一种旋流式反应器，其特征是：包括筒体，筒体下端设置污水进液口，该污水进液口沿切线连通于筒体内部，筒体上部设置出液口，在筒体上端设置有自动投料装置；该自动投料装置包括一个与筒体连通的支撑管，支撑管上端设置有料斗，支撑管中部横向安装有转轴，转轴上设置拨料辊，拨料辊侧面设置有凹槽，拨料辊的上部与料斗下部出口匹配套装在一起，所述转轴一端伸出支撑管后与驱动机构连接。

2.根据权利要求1所述的旋流式反应器，其特征是：筒体顶部还设置有循环液进口，所述支撑管位于循环进液口上侧，或者与循环进液口相邻。

3.一种双碱法脱硫除尘工艺，通过脱硫泵将富液池内NaOH溶液抽送至除尘脱硫塔顶部，从除尘脱硫塔顶部进入其内腔形成喷淋状，与原始烟气反应后形成的NaSO₃和Na₂SO₄污水溶液后，从除尘脱硫塔底部排污口排出；原始烟气经过除尘脱硫塔底部进入其内腔，与喷淋状碱液反应后从除尘脱硫塔顶部排出洁净气体，其特征在于，将NaSO₃和Na₂SO₄污水溶液通过污水管道引入旋流式反应器底部；该反应器包括筒体，筒体下端的污水进液口沿筒壁切线进入筒体内，出液口设置在筒体上部侧壁上，在筒体上端设置有自动投料装置；该自动投料装置包括一个与筒体连通的支撑管，支撑管上端设置有料斗，支撑管中部横向安装有转轴，转轴上设置拨料辊，拨料辊侧面设置有凹槽，拨料辊的上部与料斗下部出口匹配套装在一起，所述转轴一端与驱动机构连接；利用自动投料装置连续定量向旋流式反应器的筒体内投放脱硫剂Ca（OH）₂，根据原始烟气中含硫量计算脱硫剂Ca（OH）₂的投放量，使其与NaSO₃和Na₂SO₄充分反应后生成Ca（SO₃）₂和CaSO₄沉淀悬浮颗粒；将筒体上部出液管排出的反应液引入沉淀池中进行沉淀，沉淀池与富液池上部连通。

4.根据权利要求3所述的双碱法脱硫除尘工艺，其特征是：在沉淀池与富液池之间还设置有再生池，沉淀池与再生池和富液池的上端依次连通；筒体顶部设置有循环液进口，利用反应泵将再生池和富液池底部的沉积物抽出输送至筒体顶部的循环进液口内；所述支撑管位于循环进液口上侧，或者与循环进液口相邻。

5.根据权利要求3所述的双碱法脱硫除尘工艺，其特征是：在污水管道上设置有加气管，向该加气管内鼓入空气或氧气。

6.根据权利要求3或4所述的双碱法脱硫除尘工艺，其特征是：将沉淀池中的沉淀物质转移至沥干池中并对沥干池定底部的CaSO₄定期清理；沥干池上部设置有与沉淀池连通的回水管，沥干池排出液通过管道流回沉淀池中。

7.根据权利要求6所述的双碱法脱硫除尘工艺，其特征是：向沉淀池内鼓入氧气或空气。

8.根据权利要求3所述的双碱法脱硫除尘工艺，其特征是：除尘脱硫塔污水排放口高度高于反应器出液口的高度，利用水位高低差的压力使污水沿切线进入反应器形成涡流。

9.根据权利要求3所述的双碱法脱硫除尘工艺，其特征是：除尘脱硫塔的洁净气体排放口设置有旁通管道并设置阀门，该旁通管道将部分原始烟气引回烟气入口。