CN102872696A

CN102872696A - 一种高效捕捉脱硫后净烟气中气溶胶的脱硫系统

Info

Publication number: CN102872696A
Application number: CN2012103418405A
Authority: CN
Inventors: 刘新亚; 李承泉; 邱向东; 徐亚琳
Original assignee: JIANGSU HEYICHANG ENVIRONMENTAL PROTECTION ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: JIANGSU HEYICHANG ENVIRONMENTAL PROTECTION ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-09-17
Filing date: 2012-09-17
Publication date: 2013-01-16

Abstract

本发明涉及一种高效捕捉脱硫后净烟气中气溶胶的脱硫系统，脱硫塔下侧壁设置进烟口，顶部设置烟囱，其特征在于在脱硫塔内、烟气进口的上部至少设置二层喷淋层；脱硫塔内、进烟口的下方设置浆池，浆池中设有搅拌器和提高氧气量的装置；喷淋层的上部设置至少两级除雾器；在脱硫塔内浆液喷淋层的上部、除雾器下部之间安装高效气溶胶捕捉器；所述的高效气溶胶捕捉器由设置在上部的清洗水喷淋层及设置在下部的多层百叶窗结构的清洗水收集装置组成；本发明的结构吸提高了硫酸铵产品的回收率。

Description

一种高效捕捉脱硫后净烟气中气溶胶的脱硫系统

技术领域

本发明属于烟气脱硫领域，具体地讲是涉及捕捉氨法脱硫后净烟气中二氧化硫气溶胶、提高硫酸铵回收率气溶胶捕捉装置。

背景技术

目前，烟气尤其是燃煤锅炉烟气是大气污染最主要的根源之一，已成为环境治理的重要对象。2011年,我国SO₂年排放量1114.1万吨（比上年下降1.74%），大大超出了环境自净能力，排放总量位于世界首位。烟气的主要成分为SO₂，SO₂本应是一项具有巨大价值的硫资源，却成为环境危害巨大的污染源。在现有的烟气脱硫净化技术中，氨法脱硫可在脱硫的同时副产硫酸、二氧化硫、硫酸铵、亚硫酸铵等产品，实现了硫资源的回收利用，不产生二次污染，属于绿色清洁的脱硫技术。然而，现有的氨法脱硫技术暴露了硫酸铵产品的回收率低、（亚）硫酸氢铵气溶胶难以消除等问题。这些技术瓶颈使氨法脱硫技术的推广遇到较大障碍。

发明内容

本发明的目的是针对现有氨法脱硫工艺存在的硫酸铵回收率低，所排放的烟气中存在气溶胶的问题，提供一种高效捕捉脱硫后净烟气中气溶胶的脱硫系统。

本发明的技术方案是：

高效捕捉脱硫后净烟气中气溶胶的脱硫系统，脱硫塔下侧壁设置进烟口，顶部设置烟囱；在脱硫塔内、烟气进口的上部至少设置二层喷淋层；脱硫塔内、进烟口的下方设置浆池，浆池中设有搅拌器和提高氧气量的装置；喷淋层的上部设置至少两级除雾器；在脱硫塔内浆液喷淋层的上部、除雾器下部之间安装高效气溶胶捕捉器；

高效气溶胶捕捉器由设置在上部的清洗水喷淋层及设置在下部的多层百叶窗结构的清洗水收集装置组成；

在所述的脱硫塔入口段烟道上设有事故降温喷淋层，防止高温烟气对塔內件造成损坏。

除雾器中靠近喷淋层的一级除雾器的上下均设有对其进行冲洗清洁的冲洗水，靠近脱硫塔顶部的两级除雾器的下部设有对其进行冲洗清洁的冲洗水。

所述的气溶胶捕捉装置的材质可以采用玻璃钢材、不锈钢、塑料。

本发明在脱硫塔内浆液喷淋层与除雾器之间增设高效气溶胶捕捉器，在高效气溶胶捕捉器内设计大流量的喷嘴，利用清洗水对离开脱硫塔之前的净烟气进行洗涤、净化，降低净烟气中硫酸铵溶液的夹带、吸收及溶解（亚）硫酸氢铵气溶胶，提高硫酸铵产品的回收率。硫酸铵的回收率可达到98%(m/m)以上，所排放的烟气中的气溶胶的含量在8mg/Nm3以下，从根本上解决氨法脱硫过程中由于气溶胶及硫酸铵溶液逃逸引起的硫酸铵回收率不高的问题，且操作简单。

附图说明

图1是本发明高效捕捉脱硫后净烟气中气溶胶的系统示意图。

图1中：T101为脱硫塔；V101、V102为脱硫塔循环浆池及清洗水罐； X101为除雾器冲洗喷淋层； X102为除雾器；X103为喷淋层；P101为脱硫循环泵；P102为脱硫输送泵；P103为清洗水泵。

图2是高效气溶胶捕捉器的正视图；

图3是图2的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，一种高效捕捉脱硫后净烟气中气溶胶的系统，脱硫塔下部为氧化段、中部为主吸收段、上部为洗涤、净化、除雾段。

主吸收段：高温烟气从脱硫塔T101的侧面的进烟口进入脱硫塔，在脱硫塔内、进烟口的上部至少设置一层喷淋层（具体实施时可采用图1中所示的三层结构，图1中三层喷淋层从下至上次次为X-103A、X-103B、X-103C），按照1-3：1的液气比（液体流量以L/h为单位，而气以m3/h为单位）向进入脱烟塔内的高温烟气进行喷淋（喷淋液以流量为单位计，升/秒，烟气以体积计，立方米），喷淋液是浓度为5－35%(m/m)的硫酸铵/亚硫酸铵缓冲溶液，根据原烟气中二氧化硫浓度的不同，喷淋层数量2－3层不等；为了防止高温烟气对塔內件造成损坏，在脱硫塔入口段烟道上设有事故降温喷淋层X-103D，该段烟道采用耐酸钢或碳钢防腐材料进行制作。喷淋后的烟气温度从进口处的110－160℃降至45-70℃；

氧化段：在脱硫塔内、进烟口的下方设置浆池V-101，为了产生足够的氧化空气，浆池中设有氧化空气分布器、脉冲悬浮系统或氧化空气喷枪、侧进式搅拌器，氧化空气通过氧化空气分布器或氧化空气喷枪与脱硫塔内腔连通。脉冲悬浮系统和侧进式搅拌器用于使浆池中的喷淋液流动，加快氧化空气的流动；所述的氧化空气分布器、脉冲悬浮系统、氧化空气喷枪和侧进式搅拌器均为常用的化工处理设备，可直接从市场定购；由喷淋层落下的吸收了烟气中二氧化硫并产生亚硫酸铵的吸收浆液进入脱硫塔下部浆池与浆池中的氧化空气反应生成硫酸铵；为确保吸收吸收过程中产生的亚硫酸铵氧化为硫酸铵，控制氧化池中的硫酸铵浓度（重量百分比）在10－35%(m/m) ，当浓度超过设定的范围，通过脱硫输送泵将吸收液输送到硫酸铵后处理工段进行处理。

除雾段：在脱硫塔内、喷淋层的上部至少设置两级除雾器X-102B、X-102C，经过喷淋处理后的烟气由主吸收段进入顶部的二级除雾器，去除烟气中的雾滴得到净烟气，，除雾后的烟气中雾滴含量低于75mg/Nm3（即每标准立方米气体中的雾滴含量为75毫克）,在一级除雾器的上下及二级除雾器的下部均设置冲洗水，对除雾器进行冲洗。为了使除雾器始终处于最佳工作状态，可在两级除雾器中靠近喷淋层的一级除雾器的上下均设有对其进行冲洗清洁的冲洗水喷头，靠近脱硫塔顶部的两级除雾器的下部设有对其进行冲洗清洁的冲洗水喷头；除雾器为常规设备，可直接从市场定购

高效气溶胶捕捉器：在脱硫塔内浆液喷淋层的上部、除雾器下部之间安装高效气溶胶捕捉器X-104，离开脱硫塔浆液喷淋层的净烟气从下部进入高效气溶胶捕捉器，高效气溶胶捕捉器包括设置在上部的至少一层水喷淋层及设置在下部的由多层百叶窗结构的圆环组成的洗水收集装置组成，水喷淋层的清洗水流量按照0.2-1：1的清洗水与烟气比（清水流量以升/秒，烟气以立方米计），（图1中采了的是单层结构，即X-103B，具体实施时的数量可根据烟气进行设定），通过大流量的清水对离开浆液喷淋层的净烟气进行洗涤、净化来降低净烟气中硫酸铵溶液的夹带，利用（亚）硫酸氢铵的水溶性出去脱硫过程中可能产生的气溶胶，提高硫酸铵产品产品的回收率。清洗水通过管道收集到清洗水罐V-102中，清洗水可通过清洗水泵P103和管道与脱硫塔T-101中的浆池V-101相连，清洗水罐中的洗涤水作为脱硫塔的补充工艺水使用。气溶胶捕捉装置（含收集清洗水的多层百叶窗结构）可以采用整体玻璃钢材质、316L不锈钢材质、聚丙烯塑料、碳钢衬玻璃鳞片防腐材质制造，并配有支撑梁。增设高效气溶胶捕捉器后，整个脱硫系统的压降（从脱硫塔入口至脱硫塔出口）的在1000－1350Pa之间。经过清洗水洗涤后的净烟气再经过除雾器除雾后，从脱硫塔顶部的湿烟囱或者回原烟囱排放，出口烟气温度一般为40-55℃之间。

Claims

1.一种高效捕捉脱硫后净烟气中气溶胶的脱硫系统，脱硫塔下侧壁设置进烟口，顶部设置烟囱，其特征在于在脱硫塔内、烟气进口的上部至少设置二层喷淋层；脱硫塔内、进烟口的下方设置浆池，浆池中设有搅拌器和提高氧气量的装置；喷淋层的上部设置至少两级除雾器；在脱硫塔内浆液喷淋层的上部、除雾器下部之间安装高效气溶胶捕捉器；

所述的高效气溶胶捕捉器由设置在上部的清洗水喷淋层及设置在下部的多层百叶窗结构的清洗水收集装置组成。

2.根据权利要求1所述的高效捕捉脱硫后净烟气中气溶胶的脱硫系统，其特征在于在所述的脱硫塔入口段烟道上设有事故降温喷淋层。

3.根据权利要求1所述的高效捕捉脱硫后净烟气中气溶胶的脱硫系统，其特征在于除雾器中靠近喷淋层的一级除雾器的上下均设有对其进行冲洗清洁的冲洗水喷头，靠近脱硫塔顶部的两级除雾器的下部设有对其进行冲洗清洁的冲洗水喷头。

4.根据权利要求1所述的高效捕捉脱硫后净烟气中气溶胶的脱硫系统，其特征在于所述的气溶胶捕捉装置的材质采用玻璃钢材、不锈钢、塑料。

5.根据权利要求1所述的一种新型结构的气溶胶捕捉装置，其特征是所述提高氧气量的装置是氧化空气分布器、脉冲悬浮系统或氧化空气喷枪。