CN103071362A - 一种对烟气除尘脱硫的一体化装置及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种对烟气除尘脱硫的一体化装置及其应用，该装置包括除尘器、降温增湿塔、脱硫塔和水洗液储存部件；除尘器与降温增湿塔的中下部连通；降温增湿塔的顶部连接到脱硫塔的底部；水洗液储存部件通过管道连接到脱硫塔的顶部、降温增湿塔的中上部和中下部；所述的水洗液储存部件包括一个清水池和若干个酸液池；所述的酸液池有浓度大小之分，其中浓度最大的酸液池中的酸液连通降温增湿塔。本发明的对烟气除尘脱硫的一体化装置，通过将酸液用于降温增湿塔的喷淋而浓缩了水洗酸液的浓度，减小了洗涤级数及酸池数目，降低再生时间和能耗及一次投入成本；酸液用于降温增湿塔的喷淋而与烟气换热，利用热的酸液清洗活性炭吸附层，可增加活性炭的再生效果和减缓结垢现象的产生。

Description

一种对烟气除尘脱硫的一体化装置及其应用
技术领域
本发明涉及一种对烟气除尘脱硫的一体化装置及其应用。
背景技术
国家对众多中小型锅炉的烟气脱硫除尘要求越来越严格，已有的方法已经不能满足相关法律法规的需求。
我国拥有的中小型锅炉大都使用湿法技术进行脱硫，脱硫工艺复杂，需要有自控系统，需多人操作；脱硫剂成本高；易发生工况不稳，导致实际脱硫效率低，脱硫剂消耗大，副产物增多、管路堵塞，使运行成本增大等问题。
众多中小型锅炉使用水膜或淋洗等技术除尘，烟尘排放浓度在300-400mg/m3之间，耗水量大，沉淀池等占地面积大，部分锅炉烟气中有机颗粒物多，现有湿法除尘设备或脱硫配套设备无法满足除尘需求；除尘废水中含有大量
Figure BDA00002789556700011
F-、重金属离子等杂质，直接排放对环境造成二次污染。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的首要目的在于提供一种对烟气除尘脱硫的一体化装置，该装置采用布袋式除尘配合活性炭水洗再生脱硫技术；使用该装置时工艺简单，具有高脱硫率、高除尘率、工况稳定、运行成本低、无二次污染、节能节水等优点。
本发明的另一目的在于提供上述的装置在烟气除尘脱硫中的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种对烟气除尘脱硫的一体化装置，该装置包括除尘器、降温增湿塔、脱硫塔和水洗液储存部件；除尘器与降温增湿塔的中下部连通；降温增湿塔的顶部连接到脱硫塔的底部；水洗液储存部件通过管道连接到脱硫塔的顶部、降温增湿塔的中上部和中下部。
除尘脱硫操作开始时，烟气首先在除尘器中除尘，然后从降温增湿塔的中下部进入降温增湿塔。在塔内，采用酸液对烟气进行喷淋换热，达到降温和增湿的效果。烟气在塔内继续上升时被除去水雾，然后从塔顶流出去往脱硫塔。从降温增湿塔流出的烟气其温度为60℃左右，湿度达到10%以上，达到了活性炭吸附SO2所需的较佳条件。烟气亦从脱硫塔的底部进入塔内，在塔内上升过程中经过活性炭吸附层，烟气中含有的二氧化硫等杂质被吸附，最后烟气在塔顶以相对清洁的状态排放。脱硫塔出口烟尘浓度低于30mg/m3，当脱硫塔出口烟气中SO2浓度超标时，说明活性炭吸附层已经吸附饱和，这时要停止吸附，清洗活性炭吸附层。
当脱硫塔内的活性炭吸附层吸附饱和时，开启水洗液储存部件进行清洗。水洗液从脱硫塔的顶部喷淋而下，对活性炭吸附层进行冲洗；水洗后形成的酸液依旧流回水洗液储存部件。
所述的水洗液储存部件包括一个清水池和若干个酸液池；所述的酸液池有浓度大小之分。每次水洗操作开始时，先用空气吹扫活性炭吸附层，以增加活性炭内部含氧量，然后水洗。先用浓度最大的酸液淋洗活性炭吸附层，所形成的酸液依旧流回该浓度最大的酸液池；然后依次用较稀的酸淋洗，最后用清水淋洗。上述操作的好处是能更彻底地清洗活性炭吸附层，同时得到浓度不同的酸液，有利于更好地分别利用这些酸液。
浓度最大的酸液池中的酸液连通降温增湿塔，从塔的中上部喷淋而下，对烟气起到降温和增湿的作用；在这过程中，酸液也得到了浓缩。降温增湿塔底部沉积的酸液流回该浓度最大的酸液池，循环利用。
所述的降温增湿塔内有两个喷雾喷头垂直放置；喷雾喷头上部为除雾器；塔的底部有排酸管流向酸液池，同时也为了防止液体倒灌入烟气管内。
所述的脱硫塔，可以采用多塔并联的方式。脱硫塔后端可以加装冷凝器及汽水分离器；
所述的除尘器为袋式除尘器。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1、本发明的对烟气除尘脱硫的一体化装置无运动部件，无需添加脱硫剂，无需自控设备，运行费用低，结构简单，运行可靠，可根据锅炉工况随开随停，能够适应烟气工况频繁波动的情况。
2、本发明的对烟气除尘脱硫的一体化装置净化效率高，脱硫率可达90%以上；结合布袋除尘、酸洗塔喷淋、活性炭层过滤，可将粉尘、有机颗粒物脱至30mg/m3以下，同时可深度脱除重金属、二噁英等杂质。
3、本发明的对烟气除尘脱硫的一体化装置无沉淀池、浆液池、搅拌池等占地面积较大的设施，不会产生淤泥、废水等二次污染物。副产物稀硫酸可二次利用。
4、本发明的对烟气除尘脱硫的一体化装置，通过将酸液用于降温增湿塔的喷淋而浓缩了水洗酸液的浓度，减小了洗涤级数及酸池数目，降低再生时间和能耗及一次投入成本。
5、本发明的对烟气除尘脱硫的一体化装置，酸液用于降温增湿塔的喷淋而与烟气换热，利用热的酸液清洗活性炭吸附层，可增加活性炭的再生效果和减缓结垢现象的产生。
附图说明
图1是本发明的对烟气除尘脱硫的一体化装置的结构示意图；其中，1-烟气进口，2-袋式除尘器，3-空气压缩机，4-引风机，5-降温增湿塔，6-鼓风机，7、8-脱硫塔，9-烟气出口，10-酸洗泵，11-清水池，12、13、14、15-酸池，16-酸泵。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
一种对烟气除尘脱硫的一体化装置，其结构如图1所示，包括袋式除尘器2、降温增湿塔5、脱硫塔7,8和水洗液储存部件，脱硫塔采用双塔串联的方式。
除尘脱硫操作开始时，烟气首先在袋式除尘器2中除去绝大部分烟尘。为防止活性炭发生结垢，除尘后的烟气含尘量应小于200mg/m3，而通过袋式除尘器可使烟尘浓度在50mg/m3以内，能够减缓活性炭结垢、板结现象的发生，延长活性炭使用寿命。
除尘后的烟气在引风机4的牵引下从降温增湿塔5的中下部进入降温增湿塔5。在塔5内，采用酸池15中的酸液对烟气进行喷淋换热，达到降温和增湿的效果。烟气在塔5内继续上升时被除去水雾，然后从塔顶流出去往脱硫塔7,8。为使活性炭吸附性能达到较佳，进入脱硫塔的烟气含湿量应大于10%（绝对湿度）。通过降温增湿塔可使130℃左右的烟气温度降至60℃，出口烟气含湿量可达到20%，相对湿度接近100%，可使活性炭吸附性能达到最佳状态，吸附塔出口SO2浓度可控制在100ppm以下。
从降温增湿塔5流出的烟气其温度为60℃左右，湿度达到10%以上，达到了活性炭吸附SO2所需的较佳条件。烟气亦从脱硫塔7,8的底部进入塔内，在塔内上升过程中经过活性炭吸附层，烟气中含有的二氧化硫等杂质被吸附，最后烟气在塔顶以相对清洁的状态排放。脱硫塔7,8出口烟尘浓度低于30mg/m3，当脱硫塔7,8出口烟气中SO2浓度超标时，说明活性炭吸附层已经吸附饱和，这时要停止吸附，清洗活性炭吸附层。
当脱硫塔7,8内的活性炭吸附层吸附饱和时，开启水洗液储存部件进行清洗。水洗液从脱硫塔7,8的顶部喷淋而下，对活性炭吸附层进行冲洗；水洗后形成的酸液依旧流回水洗液储存部件。
水洗液储存部件包括一个清水池11和4个酸液池12,13,14,15；酸液池12,13,14,15有浓度大小之分。每次水洗操作开始时，先用鼓风机6吹入空气吹扫活性炭吸附层，以增加活性炭内部含氧量，然后水洗。先用浓度最大的酸液淋洗活性炭吸附层，所形成的酸液依旧流回该浓度最大的酸液池15；然后依次用较稀的酸淋洗，最后用清水淋洗。上述操作的好处是能更彻底地清洗活性炭吸附层，同时得到浓度不同的酸液，有利于更好地分别利用这些酸液。
浓度最大的酸液池15中的酸液连通降温增湿塔5，从塔的中上部喷淋而下，对烟气起到降温和增湿的作用；在这过程中，酸液也得到了浓缩。降温增湿塔底部沉积的酸液流回该浓度最大的酸液池15，循环利用。
降温增湿塔5内有两个喷雾喷头垂直放置；喷雾喷头上部为除雾器；塔的底部有排酸管流向酸液池15，同时也为了防止液体倒灌入烟气管内。
脱硫塔后端加装冷凝器及汽水分离器。
整个装置长期运行中表现稳定，无堵塞等现象发生。
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上述实施例的限制，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 (6)

1.一种对烟气除尘脱硫的一体化装置，其特征在于包括除尘器、降温增湿塔、脱硫塔和水洗液储存部件；除尘器与降温增湿塔的中下部连通；降温增湿塔的顶部连接到脱硫塔的底部；水洗液储存部件通过管道连接到脱硫塔的顶部、降温增湿塔的中上部和中下部；
所述的水洗液储存部件包括一个清水池和若干个酸液池；所述的酸液池有浓度大小之分，其中浓度最大的酸液池中的酸液连通降温增湿塔。
2.根据权利要求1所述的对烟气除尘脱硫的一体化装置，其特征在于：所述的降温增湿塔内有两个喷雾喷头垂直放置；喷雾喷头上部为除雾器；塔的底部有排酸管流向酸液池。
3.根据权利要求1所述的对烟气除尘脱硫的一体化装置，其特征在于：所述的脱硫塔，采用多塔并联的方式。
4.根据权利要求1所述的对烟气除尘脱硫的一体化装置，其特征在于：脱硫塔后端加装冷凝器及汽水分离器。
5.根据权利要求1所述的对烟气除尘脱硫的一体化装置，其特征在于：所述的除尘器为袋式除尘器。
6.权利要求1-5任一项所述的装置在烟气除尘脱硫中的应用。
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