CN103252102B - 提取烟气脱硫后硫酸铵溶液中粉尘的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提取烟气脱硫后硫酸铵溶液中粉尘的设备，包括母液入口（1）、蒸发器（2）、气体出口（4）、气固分离器（5）、干燥粉尘出口（7）；蒸发器（2），用于雾化、干燥硫酸铵母液；气固分离器（5）用于分离蒸发气体中悬浮的粉尘。另外，本发明还公开了一种提取烟气脱硫后硫酸铵溶液中粉尘的方法。本发明提供的设备可以有效的脱去硫酸铵母液中的粉尘、效率高、制作和操作简单、避免二次污染、投资和维护成本低；本发明提供的方法，比传统的工艺流程短，效率高，且可有效的实现分离粉尘的目的，易于推广、使用。

Description

提取烟气脱硫后硫酸铵溶液中粉尘的设备和方法

技术领域

本发明涉及一种除尘设备和方法，特别是指一种提取烟气脱硫后硫酸铵溶液中粉尘的设备和方法。

背景技术

在钢铁烧结，或发电、供气等生产工艺中均会产生的大量的烟气，由于烟气中含有大量的SO₂，若不对其进行处理，会造成严重的环境污染，故对烟气进行脱硫，已成为当今生产过程中必要的一个环节。目前，国内外常用的烟气脱硫方法按其工艺大致可分为三类：湿式抛弃工艺、湿式回收工艺和干法工艺。但经脱硫后的烟气中含有大量的、成分复杂、直径3～12μm的粉尘，这些粉尘经过除尘等环节后，仍无法完全去除。含有粉尘的烟气，经过脱硫塔，进入到脱硫溶液中，由于其既不溶解，也不沉淀，故以悬浮液的形式存在。经过结晶后的脱硫母液中仍含有大量的粉尘，脱硫的母液与脱硫溶液混合，由于粉尘不能排出，且不断积累，破坏了硫酸铵的正常结晶，造成硫酸铵成品杂质含量增加，色泽变深，增加后续脱硫操作的难度。现有技术中，一般使用的方法是用板框或压滤设备，对脱硫的母液进行过滤，但由于过滤后的滤饼含水量在50%以上，而且只能抛弃，不仅造成大量的硫酸铵浪费，而且废弃物易形成二次污染，存在环保隐患。另外，传统的过滤需要机泵、缓冲槽、空气罐等设备，设备投资及维护成本高，且工艺流程长。

发明内容

为了克服现有技术中的粉尘排出效率低影响副产品质量、容易造成二次污染、设备投资及维护成本高等缺陷，本发明提供一种提取烟气脱硫后硫酸铵溶液中粉尘的设备；另外，本发明还提供一种工艺流程短、效率高的提取烟气脱硫后硫酸铵溶液中粉尘的方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的一种提取烟气脱硫后硫酸铵溶液中粉尘的设备，包括母液入口、蒸发器、气体出口、气固分离器、干燥粉尘出口；所述蒸发器，用于雾化、干燥硫酸铵母液，蒸发器的上部与所述母液入口管道连接；所述蒸发器底部与干燥粉尘出口管道连接；所述气固分离器，用于分离蒸发气体中悬浮的粉尘，其通过管道直接与蒸发器的上部连接；气固分离器顶部与气体出口管道连接，气固分离器的底部与连接蒸发器和干燥粉尘出口的管道，通过管道连接。

本装置所述的蒸发器包括蒸汽入口、蒸汽回水出口和换热管道；所述蒸汽入口与换热管道连接，换热管道从蒸发器的一侧导入，在蒸发器内部呈螺旋状，并从蒸发器另一侧穿出，并导通至蒸汽回水出口。较好的，所述换热管道在蒸发器内螺旋上升。

进一步来说，本装置还包括进料阀和固定排出阀，连接蒸发器与母液入口的管道上设置有进料阀；连接蒸发器与干燥粉尘出口的管道上设置有固体排出阀，气固分离器通过管道与连接蒸发器和干燥粉尘出口的管道导通。

较好的，气固分离器的底部管道连接在固体排出阀与干燥粉尘出口之间。

进一步来说，蒸发器还包括进气阀和出气阀，在蒸汽入口与换热管道穿入蒸发器处之间设置有进气阀，换热管道穿出蒸发器处与蒸汽回水出口之间设置有出气阀。

进一步来说，所述蒸发器和换热管道为不锈钢材质。

较好的，所述气固分离器为旋风分离器。

此外，本发明提供的一种提取烟气脱硫后硫酸铵溶液中粉尘的方法，包括如下步骤：

（Ⅰ）将硫酸铵母液雾化、干燥；

（Ⅱ）干燥后的粉尘气体经气固分离后，气体高点排空；

（Ⅲ）将气固分离后的粉尘与母液干燥后的固体一并排出，回收。

所述方法可以应用于本发明所述的提取烟气脱硫后硫酸铵溶液中粉尘的设备。

综上所述，可以看出，本发明提供的提取烟气脱硫后硫酸铵溶液中粉尘的设备和方法具有以下有益效果：

1、本发明提供的脱硫设备，可以有效的脱去硫酸铵溶液中的粉尘，提高副产品的质量，且排出物环保、无污染。

2、本发明提供的脱去硫酸铵溶液中粉尘的设备中不需要传统过滤所用的机泵、缓冲槽、空气罐等设备，设备投资及维护成本低。

3、通过把换热管道的形状设置为螺旋上升，可以有效的雾化、干燥硫酸铵母液。

4、蒸发器和换热管道均采用不锈钢材质，能有效的抵抗母液对设备的腐蚀。

5、本发明提供的脱去硫酸铵溶液中粉尘的设备制造难度低，易于控制盒操作，推广性强。

6、本发明提供的脱去硫酸铵溶液中粉尘的方法流程短，脱粉尘效率高。

附图说明

图1为本发明提取烟气脱硫后硫酸铵溶液中粉尘的设备的结构示意图；

图2为本发明提取烟气脱硫后硫酸铵溶液中粉尘的方法流程图。

图中：1  母液入口      2  蒸发器        3  蒸汽入口4  气体出口      5  气固分离器    6  蒸汽回水出口7  干燥粉尘出口  8  进料阀        9  进气阀10 出气阀        11 固体排出阀

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

以下为本发明的一个实施例，如图1所示，本发明提供的提取烟气脱硫后硫酸铵溶液中粉尘的设备，包括母液入口1、蒸发器2、气体出口4、气固分离器5、干燥粉尘出口7。其中，蒸发器2，用于雾化、干燥硫酸铵母液，使硫酸铵母液在蒸发器2中能够完全干燥，蒸发器2的上部与母液入口1通过管道连接，在该连接的管道上可以安装有所述进料阀8，通过该进料阀8调节母液的流量。蒸发器2的底部与干燥粉尘出口7通过管道连接，在蒸发器2的底部与干燥粉尘出口7连接的管道上可以设置有固体排出阀11，干燥后的硫酸铵母液，形成固体，从干燥粉尘出口7排出。气固分离器5，用于分离蒸发气体中的粉尘，其通过管道与蒸发器2的顶部直接连接。优选的，蒸发器2与母液入口1通过两条管道连接到所述蒸发器2顶点的不同位置。气固分离器5的顶部与气体出口4管道连接，蒸发后的无污染气体从气体出口4高点排空。气固分离器5的底部通过管道与连接蒸发器2和干燥粉尘出口7导通，优选的，气固分离器5的底部管道连接在固体排出阀11与干燥粉尘出口7之间。带有粉尘的气体中的粉尘经气固分离器5进行气固分离后，从干燥粉尘出口7排出。所述的气固分离器5，本领域的技术人员应当理解为能够分离气体和粉尘颗粒的一切分离装置，在本发明中，采用的是旋风分离器。在本发明中，蒸发器2包括蒸汽入口3、蒸汽回水出口6、进气阀9、出气阀10和换热管道，蒸汽入口3与换热管道连接，换热管道从蒸发器2的一侧导入到蒸发器2中，在蒸发器2内部换热管道呈螺旋状，并从蒸发器2的另一侧穿出蒸发器2，并导通至蒸汽回水出口6；在蒸汽入口3与蒸发器2之间的换热管道上设置有进气阀9，蒸发器2与蒸汽回水出口6之间的换热管道上设置有出气阀10。热气体从蒸汽入口3通过换热管道进入蒸发器2中，沿换热管道向蒸发器回水出口6流动，最终，被换热后的冷气体从蒸发器回水出口6流出。换热管道在蒸发器2内部可以呈任意螺旋状，但考虑到能更好的实现换热目的，使硫酸铵母液完全雾化、干燥，在本发明优选实施例中，换热管道在蒸发器2内部呈螺旋上升状；也就是说，热气体从蒸发器2下部进入换热管道，气体从蒸发器2的下部经换热管道螺旋上升，这样蒸发器2上部的温度会略低于蒸发器2下部的温度，能更好的实现雾化、蒸发硫酸铵母液的目的。值得一提的是，所述蒸发器2除本实施例所提供的形式以外，也可以采取其他形式，原则上现有技术中所有能够为雾化、干燥硫酸铵母液提供热量的换热机构都可以应用在本发明中。另外，考虑到硫酸铵母液对设备的腐蚀性，本装置的蒸发器2、换热管道及所有与硫酸铵母液或硫酸铵母液蒸汽有接触的设备均应采用抗腐蚀的材质，在本发明中，采用的是不锈钢材质，这样，可以提高设备的抗腐蚀性，节约成本。

如图2所示，本发明提供的提取烟气脱硫后硫酸铵溶液中粉尘的方法包括以下步骤：

（Ⅰ）先将硫酸铵母液雾化、干燥；

（Ⅱ）干燥后的粉尘气体经气固分离后，分离出的气体高点排空；

（Ⅲ）将气固分离后的粉尘与母液干燥后的固体一并排出，回收。

本发明提供的提取烟气脱硫后硫酸铵溶液中粉尘的设备的工作过程为：如图1所示，先将进料阀8、进气阀9、出气阀10和固体排出阀11均打开，并调节各控制阀的流量；从蒸汽入口3注入换热气体，硫酸铵母液经母液入口1进入蒸发器2中，硫酸铵母液在下降的过程中，迅速被雾化，在到蒸发器2底部时，已完全干燥，形成固体；被雾化的含有粉尘的气体经旋风分离器分离，分离出无污染的气体从气体出口4高点排空，分离出的粉尘与完全干燥的硫酸铵母液，经干燥粉尘出口排出，回收。在实际生产中，蒸发器、换热管道设计参数及硫酸铵母液和换热气体的流速应根据一次所要处理的硫酸铵母液来设计，应保证硫酸铵母液最终在蒸发器2底部可以完全干燥。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1. 一种提取烟气脱硫后硫酸铵溶液中粉尘的设备，其特征在于，包括母液入口（1）、蒸发器（2）、气体出口（4）、气固分离器（5）、干燥粉尘出口（7）；

所述蒸发器（2）包括蒸汽入口（3），蒸汽回水出口（6）和换热管道，用于雾化、干燥硫酸铵母液；蒸发器（2）的上部与所述母液入口（1）管道连接；所述蒸发器（2）底部与干燥粉尘出口（7）管道连接；

所述蒸汽入口（3）与换热管道连接，换热管道从蒸发器（2）的一侧导入，在蒸发器（2）内部螺旋上升，并从蒸发器（2）另一侧穿出，并导通至蒸汽回水出口（6）；

所述气固分离器（5），用于分离蒸发气体中悬浮的粉尘，其通过管道直接与蒸发器（2）的上部连接；气固分离器（5）顶部与气体出口（4）管道连接，气固分离器（5）的底部与连接蒸发器（2）和干燥粉尘出口（7）的管道，通过管道连接。

2. 根据权利要求1所述的提取烟气脱硫后硫酸铵溶液中粉尘的设备，其特征在于，还包括进料阀（8）和固定排出阀（11），连接蒸发器（2）与母液入口（1）的管道上设置有进料阀（8）；连接蒸发器（2）与干燥粉尘出口（7）的管道上设置有固体排出阀（11），气固分离器（5）通过管道与连接蒸发器（2）和干燥粉尘出口（7）的管道导通。

3. 根据权利要求2所述的提取烟气脱硫后硫酸铵溶液中粉尘的设备，其特征在于，所述气固分离器（5）的底部管道连接在固体排出阀（11）与干燥粉尘出口（7）之间。

4. 根据权利要求1所述的提取烟气脱硫后硫酸铵溶液中粉尘的设备，其特征在于，蒸发器（2）还包括进气阀（9）和出气阀（10），在蒸汽入口（3）与蒸发器（2）之间设置有进气阀（9），蒸发器（2）处与蒸汽回水出口（6）之间设置有出气阀（10）。

5. 根据权利要求1所述的提取烟气脱硫后硫酸铵溶液中粉尘的设备，其特征在于，所述蒸发器（2）和换热管道为不锈钢材质。

6. 根据权利要求1-5任一所述的提取烟气脱硫后硫酸铵溶液中粉尘的设备，其特征在于，所述气固分离器（5）为旋风分离器。

7. 一种提取烟气脱硫后硫酸铵溶液中粉尘的方法，其特征在于，应用于权利要求1-6任意一项所述的设备，包括如下步骤：

（Ⅰ）将母液雾化、干燥；

（Ⅱ）干燥后的粉尘气体经气固分离后，气体高点排空；

（Ⅲ）将气固分离后的粉尘与母液干燥后的固体一并排出，回收。