CN103977700A - 一种气动乳化石灰石脱硫系统及其工艺流程 - Google Patents
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Abstract
本发明公开的一种气动乳化石灰石脱硫系统及其工艺流程,其系统包括塔主体、烟气发生装置、循环池、制浆装置和回收装置;其中,所述塔主体的紊流曝气区的内部间隔设有至少两层用于烟气旋转加速的紊流发生器,所述均气室与具有至少一条烟气发生源通路的烟气发生装置连通;所述制浆装置的出液口与所述循环池的进液口连通,所述循环池的一出液口与所述塔主体的进液口连通,另一出液口与所述回收装置的进液口连通。本发明系统及其工艺流程,其塔主体与传统带浆液喷嘴的脱硫塔相比,不设置喷嘴,烟气运行通畅,且操作简便,除尘脱硫效率高,副产品可回收利用,避免造成二次污染。
Description
技术领域
本发明涉及环保设备技术领域,特别是涉及一种气动乳化石灰石脱硫系统及其工艺流程。
背景技术
在对大气质量造成影响的各种气态污染物中,SO2烟气的数量最大,影响最广。工业生产过程排放的SO2烟气,有的浓度较高,如有色冶炼产生的烟气含有较高SO2浓度。目前采用接触氧化法制取硫酸,工艺成熟,但尾气SO2排放仍需要进行治理后才能达标排放,如有的烟气SO2浓度较低,大多为0.1%~0.5%,最多不超过2%,由于SO2浓度低,采用上述接触氧化法的工业回收不经济。从技术、成本等方面综合考虑,目前治理仍以烟气脱硫方法为主。
当前广泛应用烟气湿法脱硫工艺,其脱硫塔带浆液喷嘴,喷嘴易堵塞且影响烟气装置的运行。而作为原料易得,价格低廉的石灰石、石灰、石膏或白云石,可用于广泛制备脱硫浆液。现有的湿法脱硫系统复杂、操作工艺繁琐,脱硫效率偏低,此外,运行成本高,副产品处理和销售受到一定的限制,甚至造成第二次污染。
发明内容
本发明提供了一种气动乳化石灰石脱硫系统及其工艺流程,用以克服现有技术中的脱硫系统复杂、操作工艺繁琐,脱硫效率偏低且易造成二次污染的技术缺陷。
基于上述问题,本发明提供了一种气动乳化石灰石脱硫系统,包括塔主体,所述塔主体的底部设有出液口,顶部设有烟囱,所述塔主体的中间区域由一个 或一个以上结构相同或相似的塔主体单元集成于一体,每一个所述塔主体单元自下而上依次包括:均气室、紊流曝气区和除雾室,所述紊流曝气区的内部间隔设有至少两块用于烟气旋转加速的紊流发生器,所述塔主体的进液口位于所述紊流曝气区的侧面且位于所述紊流发生器的上方;所述系统还包括烟气发生装置、循环池、制浆装置和回收装置,其中:所述均气室与具有至少一条烟气发生源通路的的烟气发生装置连通;所述制浆装置的出液口与所述循环池的进液口连通,所述循环池的一出液口与所述塔主体的进液口连通,另一出液口与所述回收装置的进液口连通。
优选地,相邻两条所述烟气发生源通路相互独立,每一条烟气发生源通路上均设有具有容纳空间的密封箱,所述烟气发生源通过所述密封箱与所述均气室密封连通;所述系统还包括新鲜水源,所述新鲜水源的第一支路与所述密封箱可开合的连通。
优选地,所述新鲜水源的第二支路与所述制浆装置的制浆池可开合的连通,所述新鲜水源的第三支路与所述除雾室内可开合的连通。
优选地,所述制浆池的出液口连通制浆泵,所述循环池的出液口连通循环泵和排浆泵,所述制浆泵、循环泵和排浆泵均与所述新鲜水源的第四支路可开合的连通,所述新鲜水源的支路上设有管道加压泵。
优选地,所述制浆装置还包括原料仓和螺旋给料机,所述螺旋给料机的一端与所述原料仓密封连接,另一端的出料口朝向所述制浆池,所述制浆池内设有制浆搅拌机。
优选地,所述回收装置包括顺次连接的旋流器、带式真空过滤机、气水分离器和滤液桶,其中:所述旋流器的进口与所述循环池的一出液口连通,所述旋流器的一出口设置于所述带式真空过滤机的皮带上方,另一出口与所述滤液 桶的进口连通;所述滤液桶的出液口与所述制浆装置的制浆池连通。
优选地,所述循环池内设有循环池搅拌机,所述循环池的外侧设有用于向池内通气的氧化风机。
基于同一个发明构思,为实现本发明目的还提供一种气动乳化石灰石脱硫的工艺流程,包括如下步骤:步骤S100、下料,制浆装置制备浆液;步骤S200、所述制浆装置将浆液送入循环池内,所述循环池将浆液送入紊流曝气区内;步骤S300、烟气发生装置的烟气通过均气室进入所述塔主体,在紊流曝气区内与所述浆液发生乳化脱硫反应;步骤S400、脱硫后的烟气向上经过除雾室脱水处理并经过烟囱排出,反应后的浆液向下经过出液口排入循环池,循环利用;步骤S500、所述循环池内的含固饱和浆液排入回收装置,所述制浆装置向所述循环池内补液,满足所述循环池内的浆液PH值为5~7。
优选地,所述浆液由石灰石制备而成,所述步骤S300包括步骤S310和步骤S320,所述步骤S500包括步骤S510和步骤S520:步骤S310:SO2溶于水:SO2+H2O=H2SO3;步骤S320:吸收反应:CaCO3+H2SO3=CaSO3+H2O+CO2;步骤S510:循环池2内通入空气氧化CaSO3:2CaSO3+O2=2CaSO4;步骤S520:结晶反应:CaSO4+2H2O=CaSO4·2H2O。
优选地,所述步骤S500中,所述含固饱和浆液经过所述回收装置固液分离形成固态副产品和滤液,所述滤液排气后回流至制浆装置内用于重新制浆。
本发明的有益效果包括:
本发明提供的一种气动乳化石灰石脱硫系统,结构简单,其塔主体的紊流曝气区是烟气和浆液反应的核心区,烟气经过至少两层紊流发生器时被强制旋转加速,与浆液发生乳化脱硫反应,除尘脱硫效率大大提高。与传统带浆液喷嘴的脱硫塔相比,本系统不设置喷嘴,烟气运行通畅。本发明系统的循环池可 以循环利用浆液,降低成本,其回收装置回收副产品,避免造成二次污染。
本发明提供的一种气动乳化石灰石脱硫的工艺流程,具有操作简便,除尘脱硫效率高,副产品可回收利用,避免造成二次污染的功能。
附图说明
图1为本发明一种气动乳化石灰石脱硫系统的结构示意图;
图2为图1的塔主体的结构示意图;
图3为图1涉及的新鲜水源的各支路布置示意图;
图4为本发明提供的一种气动乳化石灰石脱硫工艺流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案:
参见图1和图2,本发明提供了一种气动乳化石灰石脱硫系统,包括塔主体1,塔主体1的底部设有出液口11,顶部设有烟囱12,塔主体1的中间区域由一个或一个以上结构相同或相似的塔主体单元集成于一体,每一个塔主体单元自下而上依次包括:均气室13、紊流曝气区14和除雾室15,紊流曝气区14的内部间隔设有至少两块用于烟气旋转加速的紊流发生器140,塔主体1的进液口位于紊流曝气区14的侧面且位于紊流发生器140的上方;本发明的系统还包括烟气发生装置3、循环池2、制浆装置4和回收装置6,其中:均气室13与具有至少一条烟气发生源31通路的烟气发生装置3连通;制浆装置4的出液口与循环池2的进液口连通,循环池2的一出液口与塔主体1的进液口连通,另一出液口与回收装置6的进液口连通。
需要说明的是,紊流曝气区14是烟气和浆液反应的核心区,紊流发生器140上方的进液口向下喷洒,与此同时,烟气经过至少两块紊流发生器140时被强制旋转加速,形成类似龙卷风的紊流状态,向下喷洒的液体受到大量携带 动能的向上旋切烟气气流的作用,被高速剪切,形成分散的细小颗粒水滴,而气流被液体的反作用力剪切下,也被分散成细小气泡,气相和液相持续碰撞旋切,从而产生气液相互包裹的乳化脱硫状态,此过程可强化气相和液相的接触面积、接触时间和表面更新的速度,从而大大提高气液的反应速率,使得气液两相的传质效率提高10%~20%,大大提高系统的脱硫效率。
与传统带浆液喷嘴的脱硫塔相比,本系统不设置喷嘴,使得烟气运行通畅,紊流曝气区14的紊流发生器140的结构使气液发生乳化脱硫反应,除尘脱硫效率大大提高。本发明的系统还包括循环池2和回收装置6,系统结构简单,不仅可以循环利用浆液,降低成本,还可回收副产品,避免造成二次污染。
具体地,结合图3,相邻两条烟气发生源31通路相互独立,方便生产和检修,每一条烟气发生源31通路上均设有具有容纳空间的密封箱33,此烟气发生源31通过密封箱33与均气室13密封连通;本发明的系统还包括新鲜水源5,新鲜水源5的第一支路55与密封箱33可开合的连通。优选地,烟气发生源31与密封箱33之间还设有引风机32。
本发明的具体实施例中,烟气发生源31为4台并联的锅炉,塔主体1由4个与4台锅炉相匹配的塔主体单元集成一体而成,4个塔主体单元功能上相互独立,锅炉通过引风机32将烟气送入均气室13内,4条烟气通道相互独立,检修时,用密封箱33水封,阻断烟气通路,结构简单,成本低且安全有效,方便生产。
新鲜水源5的第二支路51与制浆装置4的制浆池43可开合的连通,新鲜水源5为制浆池43补液,方便生产。新鲜水源5的第三支路52与除雾室15内可开合的连通,定期清洗除雾室15内部,防止通路阻塞。
优选地,制浆池43的出液口连通制浆泵,循环池2的出液口连通循环泵和 排浆泵,制浆泵、循环泵和排浆泵均与新鲜水源5的第四支路53可开合的连通,便于自动清洗,防止通路阻塞。新鲜水源5的支路上设有管道加压泵50,增压。
具体地,制浆装置4还包括原料仓41和螺旋给料机42,螺旋给料机42的一端与原料仓41密封连接,另一端的出料口朝向制浆池43,制浆池43内设有制浆搅拌机44。
回收装置6包括顺次连接的旋流器61、带式真空过滤机62、气水分离器63和滤液桶64,其中:旋流器61的进口与循环池2的一出液口连通,旋流器61的一出口设置于带式真空过滤机62的皮带上方,另一出口与滤液桶64的进口连通;滤液桶64的出液口与制浆装置4的制浆池43连通。此回收装置6可将副产品固液分离,分离出的固体可获得经济效益,分离出的滤液可重新用于制浆,节省生产成本。
优选地,循环池2内设有循环池搅拌机21,循环池2的外侧设有用于向池内通气的氧化风机22。加速循环池2内的固体氧化、结晶排出。
基于同一发明构思,本发明还提供了一种气动乳化石灰石脱硫的工艺流程,由于此方法解决问题的原理与前述一种气动乳化石灰石脱硫的设备的各项功能相似,因此,此方法的实施可以通过前述系统具体功能实现,重复之处不再赘述。
参见图4,本发明的一种气动乳化石灰石脱硫的工艺流程,包括如下步骤:
步骤S100、下料,制浆装置4制备浆液;
步骤S200、制浆装置4将浆液送入循环池2内,循环池2将浆液送入紊流曝气区14内;
步骤S300、烟气发生装置3的烟气通过均气室13进入塔主体1,在紊流曝气区14内与浆液发生乳化脱硫反应;
步骤S400、脱硫后的烟气向上经过除雾室1脱水处理并经过烟囱12排出,反应后的浆液向下经过出液口11排入循环池2,循环利用;
步骤S500、循环池2内的含固饱和浆液排入回收装置6,同时,制浆装置4向循环池2内补液,满足循环池2内的浆液PH值为5~7。
优选地,步骤S500中,含固饱和浆液经过回收装置6的旋流器61和带式真空过滤机62二级固液分离,形成固态副产品和滤液,此滤液由回收装置6的气水分离器63底部排入滤液桶64,气体被真空泵抽走。
本发明的实施例中,浆液由石灰石CaCO3制备而成,步骤S300包括步骤S310和步骤S320,步骤S500包括步骤S510和步骤S520:
步骤S310:SO2溶于水:SO2+H2O=H2SO3;
步骤S320:吸收反应:CaCO3+H2SO3=CaSO3+H2O+CO2;
步骤S510:循环池2内通入空气氧化CaSO3:2CaSO3+O2=2CaSO4;
步骤S520:结晶反应:CaSO4+2H2O=CaSO4·2H2O。
当然,在其他实施例中,应用于本发明系统的脱硫剂原料并不仅限于石灰石,可以多种多样,如、石灰、电石泥、粉煤灰、氧化锌、氧化锰、氧化镁等各种碱性物和工业废液,节能环保,应用广泛。
本发明提供的一种气动乳化石灰石脱硫系统,结构简单,其塔主体1的紊流曝气区14是烟气和浆液反应的核心区,烟气经过至少两块紊流发生器140时被强制旋转加速,与浆液发生乳化脱硫反应,除尘脱硫效率大大提高。与传统带浆液喷嘴的脱硫塔相比,本系统不设置喷嘴,使得烟气运行通畅。本发明系统的循环池2可以循环利用浆液,降低成本,其回收装置6回收副产品,避免造成二次污染。
本发明提供的一种气动乳化石灰石脱硫的工艺流程,其操作简便,除尘脱 硫效率高,副产品可回收利用,避免造成二次污染。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种气动乳化石灰石脱硫系统,包括塔主体(1),所述塔主体(1)的底部设有出液口(11),顶部设有烟囱(12),其特征在于:所述塔主体(1)的中间区域由一个或一个以上结构相同或相似的塔主体单元集成于一体,每一个所述塔主体单元自下而上依次包括:均气室(13)、紊流曝气区(14)和除雾室(15),所述紊流曝气区(14)的内部间隔设有至少两块用于烟气旋转加速的紊流发生器(140),所述塔主体(1)的进液口位于所述紊流曝气区(14)的侧面且位于所述紊流发生器(140)的上方;
所述系统还包括烟气发生装置(3)、循环池(2)、制浆装置(4)和回收装置(6),其中:
所述均气室(13)与具有至少一条烟气发生源(31)通路的的烟气发生装置(3)连通;所述制浆装置(4)的出液口与所述循环池(2)的进液口连通,所述循环池(2)的一出液口与所述塔主体(1)的进液口连通,另一出液口与所述回收装置(6)的进液口连通。
2.根据权利要求1所述的一种气动乳化石灰石脱硫系统,其特征在于,相邻两条所述烟气发生源(31)通路相互独立,每一条烟气发生源(31)通路上均设有具有容纳空间的密封箱(33),所述烟气发生源(31)通过所述密封箱(33)与所述均气室(13)密封连通;
所述系统还包括新鲜水源(5),所述新鲜水源(5)的第一支路(55)与所述密封箱(33)可开合的连通。
3.根据权利要求2所述的一种气动乳化石灰石脱硫系统,其特征在于,所述新鲜水源(5)的第二支路(51)与所述制浆装置(4)的制浆池(43)可开合的连通,所述新鲜水源(5)的第三支路(52)与所述除雾室(15)内可开合的连通。
4.根据权利要求3所述的一种气动乳化石灰石脱硫系统,其特征在于,所述制浆池(43)的出液口连通制浆泵,所述循环池(2)的出液口连通循环泵和排浆泵,所述制浆泵、循环泵和排浆泵均与所述新鲜水源(5)的第四支路(53)可开合的连通,所述新鲜水源(5)的支路上设有管道加压泵(50)。
5.根据权利要求3所述的一种气动乳化石灰石脱硫系统,其特征在于,所述制浆装置(4)还包括原料仓(41)和螺旋给料机(42),所述螺旋给料机(42)的一端与所述原料仓(41)密封连接,另一端的出料口朝向所述制浆池(43),所述制浆池(43)内设有制浆搅拌机(44)。
6.根据权利要求2所述的一种气动乳化石灰石脱硫系统,其特征在于,所述回收装置(6)包括顺次连接的旋流器(61)、带式真空过滤机(62)、气水分离器(63)和滤液桶(64),其中:
所述旋流器(61)的进口与所述循环池(2)的一出液口连通,所述旋流器(61)的一出口设置于所述带式真空过滤机(62)的皮带上方,另一出口与所述滤液桶(64)的进口连通;
所述滤液桶(64)的出液口与所述制浆装置(4)的制浆池(43)连通。
7.根据权利要求6所述的一种气动乳化石灰石脱硫系统,其特征在于,所述循环池(2)内设有循环池搅拌机(21),所述循环池(2)的外侧设有用于向池内通气的氧化风机(22)。
8.一种气动乳化石灰石脱硫的工艺流程,其特征在于,包括如下步骤:
步骤S100、下料,制浆装置(4)制备浆液;
步骤S200、所述制浆装置(4)将浆液送入循环池(2)内,所述循环池(2)将浆液送入紊流曝气区(14)内;
步骤S300、烟气发生装置(3)的烟气通过均气室(13)进入所述塔主体(1),在所述紊流曝气区(14)内与所述浆液发生乳化脱硫反应;
步骤S400、脱硫后的烟气向上经过除雾室(15)脱水处理并经过烟囱(12)排出,反应后的浆液向下经过出液口(11)排入循环池(2),循环利用;
步骤S500、所述循环池(2)内的含固饱和浆液排入回收装置(6),所述制浆装置(4)向所述循环池(2)内补液,满足所述循环池(2)内的浆液PH值为5~7。
9.根据权利要求8所述的一种气动乳化石灰石脱硫的工艺流程,其特征在于:所述浆液由石灰石制备而成,所述步骤S300包括步骤S310和步骤S320,所述步骤S500包括步骤S510和步骤S520:
步骤S310:SO2溶于水:SO2+H2O=H2SO3;
步骤S320:吸收反应:CaCO3+H2SO3=CaSO3+H2O+CO2;
步骤S510:循环池2内通入空气氧化CaSO3:2CaSO3+O2=2CaSO4;
步骤S520:结晶反应:CaSO4+2H2O=CaSO4〃2H2O。
10.根据权利要求8所述的一种气动乳化石灰石脱硫的工艺流程,其特征在于:所述步骤S500中,所述含固饱和浆液经过所述回收装置(6)固液分离形成固态副产品和滤液,所述滤液回流至制浆装置(4)内用于重新制浆。
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Address after: Our entrepreneurial base 627 No. 410000 Hunan high tech Development Zone, Changsha Lugu Avenue 3 floor Applicant after: Changsha high BHP desulfurization project Co., Ltd Address before: 410000 Hunan province Changsha Road East impression building A Building No. 3106 Applicant before: Changsha high BHP desulfurization project Co., Ltd |
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20140813 |