CN104096467A - 一种液态强氧化剂雾化脱硫系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种废气脱硫方法,尤其是涉及一种液态强氧化剂雾化脱硫系统及方法。其主要是解决现有技术所存在的脱硫中石灰石的溶解速率、固体颗粒在浆液中的沉降速度等很大程度上限制了此法脱硫效率,且脱硫系统容易造成结垢,石灰石利用率低,造成了石灰石--石膏法脱硫系统运行的经济性和稳定性较低等的技术问题。本发明包括反应管路,所述的反应管路内设有气液平衡管,气液平衡管连接有向反应管路内喷气液的雾化喷头,气液平衡管的一端通过管路、氧化剂泵连接有氧化剂贮罐,气液平衡管的另一端通过管路连接有空压机。
Description
技术领域
本发明涉及一种废气脱硫方法,尤其是涉及一种液态强氧化剂雾化脱硫系统及方法。
背景技术
工业生产中矿物燃烧产生大量的废气,其中二氧化硫(SO2)是最主要的大气污染物之一。现生产中烟气脱硫以石灰石--石膏法为主,此法脱硫效率文献报道最大可达90%,但实际证明,石灰石--石膏法脱硫中,石灰石的溶解速率、固体颗粒在浆液中的沉降速度等很大程度上限制了此法脱硫效率,且脱硫系统容易造成结垢,石灰石利用率低,造成了石灰石--石膏法脱硫系统运行的经济性和稳定性较低。
发明内容
本发明是提供一种液态强氧化剂雾化脱硫系统及方法,其主要是解决现有技术所存在的脱硫中石灰石的溶解速率、固体颗粒在浆液中的沉降速度等很大程度上限制了此法脱硫效率,且脱硫系统容易造成结垢,石灰石利用率低,造成了石灰石--石膏法脱硫系统运行的经济性和稳定性较低等的技术问题。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
本发明的一种液态强氧化剂雾化脱硫系统,包括反应管路,所述的反应管路内设有气液平衡管,气液平衡管连接有向反应管路内喷气液的雾化喷头,气液平衡管的一端通过管路、氧化剂泵连接有氧化剂贮罐,气液平衡管的另一端通过管路连接有空压机。
废气中含有二氧化硫,经氧化剂氧化后以水或碱吸收成硫酸或硫酸盐进行脱硫,达到废气排放中二氧化硫含量标准。液态强氧化剂有双氧水、二氧化氯等,气、液相物资接触一般采用喷淋、鼓泡等方法为主,但因接触面积较小,二氧化硫被氧化效率低,二氧化硫的去除率低。采用对液态强氧化剂雾化处理,雾化细度达到微米级,使废气中二氧化硫与氧化剂的接触面积呈几何级递增,二氧化硫氧化效果十分明显,总体去除率高,效果好。
作为优选,所述的气液平衡管的一端进口设有液控阀,气液平衡管的另一端进口设有气控阀。
一种液态强氧化剂雾化脱硫方法,所述的方法包括:在反应管路内通入废气,将氧化剂调配成浓度为10%-50%的溶液,首先存储于氧化剂贮罐中,氧化剂溶液经氧化剂泵,液控阀控制流量,氧化剂溶液进入气液平衡管,启动空压机,空压机气体贮罐气压满足0.2MPa-0.8Mpa,调节气控阀(8),控制流量,空气进入气液平衡管,使气液比在0.2-0.8,氧化剂溶液经雾化后,颗粒细度在20um以下,射程在0.5m-10m,充实于整个反应滚路,氧化剂细粒与废气中的SO2接触,形成气液反应区间,气液反应区间内,SO2与氧化剂细粒表面接触,SO2被氧化成SO3,随着废气气流推进,SO2逐层被氧化;部分被氧化的SO3与氧化剂溶液中的水溶液结合,形成稀硫酸溶液,形成的稀硫酸溶液随反应管路顺流至硫酸液体贮罐,精制、利用;水或碱液雾化成细小液体颗粒,待吸收不被氧化剂中水溶液结合的SO3;SO3与水或碱液细粒结合,形成稀硫酸或稀硫酸盐溶液;稀硫酸或稀硫酸盐溶液排入硫酸液体或硫酸盐液体贮罐,精制、利用。
液态强氧化剂一般为双氧水(H2O2)、二氧化氯(ClO2)、过硫酸盐溶液、氯酸盐溶液等,首先双氧水(H2O2)、过硫酸盐溶液等。
1、强氧化剂溶液配制中产生大量热量,氧化剂易分解失效,甚至爆炸,因氧化剂有强腐蚀性,采用石墨改性聚丁烯盘管换热解决;
2、氧化剂的雾化处理,颗粒细度 必须满足50um以下,运用高速(音速或超音速)气流雾化,三流路气-液-气临界空气雾化喷嘴解决;
3、烟气、强氧化剂等具有强腐蚀性,且气流对设备界面冲击大,设备制造采用玻璃钢添加碳化硅来解决,耐磨、耐腐蚀;
4、烟气中SO2流量自动监控,同步自动调控雾化氧化剂的量;
5、副产的硫酸或硫酸盐液体排放时易泄漏烟气,且耗能大,利用液体的虹吸原理自动排放解决。
作为优选,所述的氧化剂溶液的浓度为25%-50%,空压机气体贮罐气压满足0.3MPa-0.6Mpa。
作为优选,所述的雾化喷头的级数依据废气中SO2量及雾化效率为1-5级,首选1-3级;氧化剂雾化喷淋后,采取以水或碱液雾化喷淋吸收,喷头级数为1-5级,首选1-2级;单级中雾化喷头依据雾化喷淋覆盖面采取轴向分布或环向分布为主。
作为优选,所述的单级中氧化剂雾化喷头数量依据反应管路截面积及废气中SO2浓度与流速、雾化喷头喷淋量的要求设为1-7个,首选3-5个。
作为优选,所述的单级中水或碱液雾化喷头数量依据氧化后产生的SO3流量、雾化喷头喷淋量的要求设为1-5个,首选1-3个。
作为优选,所述的液体雾化后颗粒细度满足50um以下,首选细度小于20um。
作为优选,所述的氧化剂雾化中气液比为0.3-0.6。在喷嘴其它几何因素(气孔个数均为4)不变时,在相同的工况条件下,喷嘴雾化细度随气孔直径的增大而减小。在气液比为0.4,气压为0.5MPa时,其雾化细度均已在10um以下。
作为优选,所述的雾化喷头的液体喷射角为30°-150°区间,首选45°-120°区间内,雾化喷头喷射液体射程满足1-7m。
因此,本发明采用对液态强氧化剂雾化处理,雾化细度达到微米级,使废气中二氧化硫与氧化剂的接触面积呈几何级递增,二氧化硫氧化效果十分明显,总体去除率高,效果好。
附图说明
附图1是本发明的一种结构示意图。
图中零部件、部位及编号:反应管路1、气液平衡管2、雾化喷头3、氧化剂泵4、氧化剂贮罐5、空压机6、液控阀7、气控阀8。
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例:本例的一种液态强氧化剂雾化脱硫系统,如图1,包括反应管路1,反应管路内设有气液平衡管2,气液平衡管连接有向反应管路内喷气液的雾化喷头3,气液平衡管的一端通过管路、氧化剂泵4连接有氧化剂贮罐5,气液平衡管的另一端通过管路连接有空压机6。气液平衡管的一端进口设有液控阀7,气液平衡管的另一端进口设有气控阀8。
一种液态强氧化剂雾化脱硫方法,其步骤为:
1.氧化剂调配成浓度为25%-50%的溶液,首先存储于氧化剂贮罐5中。注意因时间过长氧化剂部分失效或密封保存不良,环境中部分被反应失效;
2.氧化剂溶液经氧化剂泵4,调节液控阀7控制流量,氧化剂溶液进入气液平衡管2;
3.启动空压机6,空压机内气体贮罐气压满足0.3MPa-0.6MPa;
4.调节气控阀8,控制流量,空气进入气液平衡管2,使气液比在0.5;
5.氧化剂溶液经雾化后,颗粒细度在20um以下,雾化喷头3射程在6m,充实于整个反应滚路;雾化喷头3的液体喷射角为110°。
6.氧化剂细粒与废气中的SO2接触,形成气液反应区间;
7.气液反应区间内,SO2与氧化剂细粒表面接触,SO2被氧化成SO3,随着废气气流推进,SO2逐层被氧化;
8.部分被氧化的SO3与氧化剂溶液中的水溶液结合,形成稀硫酸溶液;
9.形成的稀硫酸溶液随反应管路顺流至硫酸液体贮罐,精制、利用;
10.水或碱液雾化成细小液体颗粒,待吸收不被氧化剂中水溶液结合的SO3;
11.SO3与水或碱液细粒结合,形成稀硫酸或稀硫酸盐溶液;
12.稀硫酸或稀硫酸盐溶液排入硫酸液体或硫酸盐液体贮罐,精制、利用。
以上所述仅为本发明的具体实施例,但本发明的结构特征并不局限于此,任何本领域的技术人员在本发明的领域内,所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
Claims (10)
1.一种液态强氧化剂雾化脱硫系统,包括反应管路(1),其特征在于所述的反应管路(1)内设有气液平衡管(2),气液平衡管连接有向反应管路内喷气液的雾化喷头(3),气液平衡管的一端通过管路、氧化剂泵(4)连接有氧化剂贮罐(5),气液平衡管的另一端通过管路连接有空压机(6)。
2.根据权利要求1所述的一种液态强氧化剂雾化脱硫系统,其特征在于所述的气液平衡管(2)的一端进口设有液控阀(7),气液平衡管(2)的另一端进口设有气控阀(8)。
3.一种液态强氧化剂雾化脱硫方法,其特征在于所述的方法包括:在反应管路(1)内通入废气,将氧化剂调配成浓度为10%-50%的溶液,首先存储于氧化剂贮罐(5)中,氧化剂溶液经氧化剂泵(4),液控阀(7)控制流量,氧化剂溶液进入气液平衡管(2),启动空压机(6),空压机气体贮罐气压满足0.2MPa-0.8Mpa,调节气控阀(8),控制流量,空气进入气液平衡管,使气液比在0.2-0.8,氧化剂溶液经雾化后,颗粒细度在20um以下,射程在0.5m-10m,充实于整个反应滚路,氧化剂细粒与废气中的SO2接触,形成气液反应区间,气液反应区间内,SO2与氧化剂细粒表面接触,SO2被氧化成SO3,随着废气气流推进,SO2逐层被氧化;部分被氧化的SO3与氧化剂溶液中的水溶液结合,形成稀硫酸溶液,形成的稀硫酸溶液随反应管路顺流至硫酸液体贮罐,精制、利用;水或碱液雾化成细小液体颗粒,待吸收不被氧化剂中水溶液结合的SO3;SO3与水或碱液细粒结合,形成稀硫酸或稀硫酸盐溶液;稀硫酸或稀硫酸盐溶液排入硫酸液体或硫酸盐液体贮罐,精制、利用。
4.根据权利要求1所述的一种液态强氧化剂雾化脱硫方法,其特征在于所述的氧化剂溶液的浓度为25%-50%,空压机气体贮罐气压满足0.3MPa-0.6Mpa。
5.根据权利要求1所述的一种液态强氧化剂雾化脱硫方法,其特征在于所述的雾化喷头(3)的级数依据废气中SO2量及雾化效率为1-5级;氧化剂雾化喷淋后,采取以水或碱液雾化喷淋吸收,喷头级数为1-5级;单级中雾化喷头依据雾化喷淋覆盖面采取轴向分布或环向分布为主。
6.根据权利要求1所述的一种液态强氧化剂雾化脱硫方法,其特征在于所述的单级中氧化剂雾化喷头(3)数量依据反应管路截面积及废气中SO2浓度与流速、雾化喷头喷淋量的要求设为1-7个。
7.根据权利要求1所述的一种液态强氧化剂雾化脱硫方法,其特征在于所述的单级中水或碱液雾化喷头(3)数量依据氧化后产生的SO3流量、雾化喷头喷淋量的要求设为1-5个。
8.根据权利要求1所述的一种液态强氧化剂雾化脱硫方法,其特征在于所述的液体雾化后颗粒细度满足50um以下,首选细度小于20um。
9.根据权利要求1所述的一种液态强氧化剂雾化脱硫方法,其特征在于所述的氧化剂雾化中气液比为0.3-0.6。
10.根据权利要求1所述的一种液态强氧化剂雾化脱硫方法,其特征在于所述的雾化喷头(3)的液体喷射角为30°-150°区间,雾化喷头喷射液体射程满足1-7m。
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Denomination of invention: A liquid strong oxidant atomization desulfurization system and method Effective date of registration: 20211126 Granted publication date: 20160629 Pledgee: Hangzhou Xiaoshan Financing Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: ZHEJIANG NANHUA ANTICORROSION EQUIPMENTS Co.,Ltd. Registration number: Y2021330002295 |