CN104998535A - 一种双效烟气净化装置及其净化方法 - Google Patents
一种双效烟气净化装置及其净化方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104998535A CN104998535A CN201410161558.8A CN201410161558A CN104998535A CN 104998535 A CN104998535 A CN 104998535A CN 201410161558 A CN201410161558 A CN 201410161558A CN 104998535 A CN104998535 A CN 104998535A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- smoke eliminator
- nozzle
- pipe
- flue gas
- shotcrete pipe
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02C—CAPTURE, STORAGE, SEQUESTRATION OR DISPOSAL OF GREENHOUSE GASES [GHG]
- Y02C20/00—Capture or disposal of greenhouse gases
- Y02C20/30—Capture or disposal of greenhouse gases of perfluorocarbons [PFC], hydrofluorocarbons [HFC] or sulfur hexafluoride [SF6]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
本发明涉及净化废气的一般方法及为这类方法特别设计的设备或装置技术领域,具体是一种双效烟气治理装置及其脱硫方法,喷浆管设在靠近烟气治理装置入口烟道上方0.8~1m处,喷浆管为一层,多个喷浆管在圆形吸收区平面分布呈均匀并排布置,多个喷嘴在每根喷浆管上呈并排均匀布置,同时保证有足够的安装空间,相邻喷浆管之间的间距、相邻喷嘴之间的间距以及喷嘴与塔壁之间的间距根据不同的烟气净化装置尺寸和喷浆量做间距调整。本发明可以满足在燃煤含硫量≤2.5%时,SO2的排放浓度低于50mg/Nm3的最新最严环保要求,填补国内该技术空白。同时,在烟气治理装置入口烟尘浓度小于80mg/Nm3时可以满足最新最严烟尘排放要求。整个系统运行成本低、安全稳定,使用范围广。
Description
[技术领域]
本发明涉及净化废气的一般方法及为这类方法特别设计的设备或装置技术领域,具体是一种双效烟气净化装置及其净化方法。
[背景技术]
近年来,大气污染形势愈加严重,严重的雾霾现象对全国各地人民生活和工作带来了巨大影响,也对国家经济发展蒙上了阴影,作为主要大气污染物排放控制手段的烟气脱硫技术承担了巨大的责任。虽然,国内烟气脱硫技术经过十多年的发展,许多脱硫公司都推出了自己的脱硫技术,但实际应用过程中仍然发现了许多不能解决的问题,特别是最新2011版《火电厂大气污染物排放标准》和执行大气污染物特别排放限值的通知,使许多企业将面临脱硫系统二次改造的问题。虽然,关于湿法脱硫吸收塔的专利技术层出不穷,但面对新的环保形势仍有许多问题急需解决,国内脱硫技术需要一种新的技术来适应,本发明专利结合各种脱硫主流技术的优缺点进行大胆创新具有较大的优势。
目前,国内应用最广泛的湿法脱硫吸收塔为喷淋塔,如公开号为102225308A的一种湿法烟气脱硫吸收塔,采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫,包括氧化反应池和吸收区两大部分,吸收塔下方设有呈圆形的氧化反应池,上方设有呈方形的吸收区,在吸收区下部设喷浆管和与喷浆管连接的喷嘴。喷浆管为同心变径管,喷浆管与喷嘴用法兰连接。与喷浆管连接的喷嘴的安装角垂直向上。吸收塔的氧化反应池与吸收区侧壁连接方式为方形内接圆连接或方形外切圆连接,吸收塔钢壁在吸收区开设喷浆管和喷嘴检修人孔门。接入氧化反应池底部的陶瓷内衬氧化空气管按外口高、内口低的形式倾斜15~20°安装。该技术具有维护简单、方便,降低维护成本的技术效果,但经过长期实践总结仍有以下问题急需解决:
1、一般情况下,喷嘴入口浆液的压力越高,喷出的雾化浆液粒径越小,使烟气与雾滴接触的总表面积最大,但由于过细的雾滴容易被烟气夹带并穿过除雾器,排入大气引起PM2.5超标,故喷淋塔的喷嘴喷出的雾滴粒径一般控制在平均2.5mm,由于雾滴之间始终都有一定的距离间隔,无法保证烟气与雾滴的100%接触,同时由于液滴较小,液滴内部流动不明显,这就限制了喷淋塔在高硫煤情况下的使用。特别是在执行大气污染物特别排放限值地区,环保要求SO2的排放浓度必须低于50mg/Nm3。对于含硫量较高的煤种,一般含硫量在2.0%以上时,脱硫效率需要达到99%以上,喷淋塔无法满足要求。目前,有许多国内脱硫项目因喷淋塔的脱硫效率限制,不得不限制燃煤含硫量,给企业增加了巨大的运行成本。
2、虽然喷淋塔在靠近塔壁处均采用上下喷角为90°的喷嘴,但还是无法避免喷嘴喷出的浆液对塔壁冲刷,这样塔壁防腐层容易脱落,引起钢塔壁腐蚀。
3、由于烟气从喷淋塔的水平方向进入、水平方向引出,而且横截面随容量增大。另外吸收区有效距离短,使得吸收区烟气速度分布难以均匀。另一方面,由于喷嘴布置的局限,造成喷淋层中间位置的脱硫效率比四周要高。这样,喷淋塔的脱硫效率无法稳定达到98.5%以上的水平。
4、在含硫量较高的情况下,为了达到排放标准,喷淋塔通常采用增加喷淋层数的方法解决,但最多加能到6层。这样,带来了层间细小雾滴碰撞变大互相干扰、吸收塔烟气阻力大幅增加、循环浆液泵扬程增加电耗增加和检修维护一系列不利影响。
5、由于进入到吸收塔内部的烟尘粒径10μm以下约占80%,2.5μm以下约占45%,基于同样的气液接触原理,喷淋塔的除尘效率一般约为50%,按最新2011版《火电厂大气污染物排放标准》和执行大气污染物特别排放限值的通知要求,这样,吸收塔入口烟尘浓度不能超过40~60mg/Nm3,几乎所有的吸收塔前电除尘器和部分布袋除尘器需要改造。
近年来液柱塔脱硫工艺在实际应用中体现出了一些优势,但由于液柱塔为方形空塔,由于钢结构在各处受力不均匀,需要增加许多加强筋来稳定结构,这样,液柱塔的整体钢材耗量比喷淋塔要多约30%,限制了液柱塔的市场推广。
通过长期的工程设计和运行实践,结合喷淋塔和液柱塔技术各自优点,规避各自缺点,最终形成一种新的双效烟气净化装置,不仅完全避免了以上提到的问题,而且使得整个脱硫系统建设投资更少、运行成本更低、运行更稳定,并能满足在燃煤含硫量≤2.5%时,SO2的排放浓度低于50mg/Nm3的最新最严环保要求,填补国内石灰石-石膏湿法脱硫工艺超高脱硫效率的技术空白。同时,在烟气净化装置入口烟尘浓度小于80mg/Nm3时可以满足最新最严烟尘排放要求。目前,国内位于执行大气污染物特别排放限值地区的脱硫项目很多都面临现有技术改造无法达到SO2排放浓度低于50mg/Nm3和烟尘排放浓度低于20~30mg/Nm3的情况。
[发明内容]
本发明的目的就是为了解决现有技术中脱硫塔的上述不足之处,提供一种结构新颖、安全可靠,可有效提高脱硫效率和除尘效率,提高运行稳定性和经济性的双效烟气净化装置,包括浆液循环泵、氧化浆池、吸收反应区,烟气净化装置的下部设有氧化浆池,烟气净化装置上部为吸收区,在烟气净化装置下部一侧靠近氧化反应池处设有烟气净化装置入口烟道,烟气净化装置顶部一侧设有排烟管道,所述的吸收反应区包括喷浆管和喷嘴,喷嘴设在喷浆管上,喷嘴与喷浆管用FRP缠绕粘接,喷嘴的出水口垂直向上设置,其特征在于所述的喷浆管设在靠近烟气净化装置入口烟道上方0.8~1m处,所述的喷浆管为一层,多个喷浆管在圆形吸收区平面分布呈均匀并排布置,多个喷嘴在每根喷浆管上呈并排均匀布置,同时保证有足够的安装空间,相邻喷浆管之间的间距、相邻喷嘴之间的间距以及喷嘴与塔壁之间的间距根据不同的烟气净化装置尺寸和喷浆量做间距调整,烟气净化装置整体呈圆柱形并采用钢结构材质。本发明低位均匀布置的喷浆管能对烟气起整流作用,能使烟气净化装置内烟气分布均匀,同时垂直向上喷出的吸收剂浆液在烟气净化装置内各区域都能与烟气均匀无死角接触,同时也能有效避免喷嘴喷出的浆液对塔壁的直接冲刷,下落的浆液能对喷管和喷嘴形成自清洗,能防止喷管和喷嘴结垢和堵塞,在吸收剂浆液上升和下落过程中发生的流场湍流程度大,气液交织程度高,在垂直向上喷出的吸收剂浆液顶部形成的吸收剂液膜对烟气进行全面覆盖,使脱硫效率和除尘效率可以达到非常高的水平,同时吸收剂浆液大液滴通过不断碰撞形成不断更新的表面,也大大提高了脱硫效率和除尘效率,使烟气净化装置具有超高脱硫效率和水膜除尘效果的双效烟气净化装置。
所述的间距调整方法为:按烟气净化装置的烟气流速为3.5m/s和实际烟气流量确定烟气净化装置的直径,再根据烟气中SO2浓度和要求的脱硫效率,按以下最小液气比计算公式计算出理论液气比值,
最小液气比计算公式:
最小液气比=[1016×(烟气中SO2浓度)×脱硫效率]/(64×出口浆液中S浓度值)
烟气中SO2浓度单位:mg/m3
出口浆液中S浓度单位:kmol/m3
出口浆液中S浓度由浆液中CaSO4·2H2O和CaSO3.1/2H2O的比例计算确定。以上计算是基于反应平衡进行的,工程实际中应在计算基础上考虑1~1.2的系数余量。在实际工程运用时也可结合经验曲线(图4)直接取值,并对比理论值后选取。选取了的合适液气比后,再根据液气比(L/G)公式计算出所需的总循环浆液量,单个喷嘴直径为DN30~DN40,根据单个喷嘴浆液量和总循环浆液量确定喷嘴总数,最后根据每根喷浆管的长度均匀布置喷嘴,但喷嘴之间最大间距不得超过350mm,最小间距不得小于200mm,一般中心位置喷嘴间距都一样,只调整四周靠塔壁的2~3个喷嘴间距;喷浆管的数量根据烟气净化装置直径和喷浆管直径,按间距250~350mm确定数量;喷浆管和喷嘴沿圆形烟气净化装置中心线左右对称布置,烟气净化装置内部边上最短的喷浆管不单独设进浆液接口,只设一根侧联管与旁边一根喷浆管连通。
所述的喷浆管进口位置处设方形FRP法兰,烟气净化装置上对应位置开孔并外接钢方法兰,喷浆管上FRP方法兰和烟气净化装置对应位置钢方法兰用螺栓连接,所有进入烟气净化装置的喷浆管均直线延伸连接在浆液循环泵出口母管上母线处。
所述的循环母管为“T”形结构,并沿两边浆液流动方向逐渐变径,所述的“T”形结构为由两根变径管对接并在接口处与另一管路连接的三通结构,浆液循环泵采用并联运行方式,每台循环泵出口均安装电动蝶阀,每台循环泵出口浆液汇合后通过逐渐变径形成等径循环母管,等径循环母管从下方中间位置进入“T”形结构循环母管,所有进入烟气净化装置的喷浆管的外接衬胶钢管均直线延伸连接在“T”形结构循环母管上母线处,烟气净化装置的喷浆管与外接衬胶钢管之间安装异径橡胶接头。
所述的喷浆管为等直径管或变直径管,但每根喷浆管长度不一样。
所述的喷浆管采用FRP材料,管道规格为DN200~DN300,管道壁厚为12~18mm。
所述的喷嘴为大口径流线型直通喷嘴,喷嘴采用氮化硅材料,喷嘴规格为DN30~DN40,喷浆管设钢支撑梁。
在吸收区顶部设有除雾器。
一种双效烟气净化装置的净化方法,烟气从入口烟道进入烟气净化装置下部区域,自下而上流经塔体,而石灰石/石膏浆液通过循环泵从烟气净化装置底部吸入,在循环泵出口汇集到母管中,然后进入喷淋管,通过喷嘴向塔顶喷射形成柱状浆液,浆液到达顶部后自由下落,形成许多细小的液滴和大的液膜;液滴和液膜中的石灰石再与烟气中的二氧化硫接触反应,将烟气中的二氧化硫脱除;这样通过消耗石灰石作为吸收反应剂,将烟气中的SO2,SO3,HCl和HF被分离出去,同时烟气中包含的大部分的固体灰尘也被分离,产生副产品石膏;在浆液池中还布置有氧化空气分布系统,氧化空气由氧化风机提供,将空气与浆液充分混合,使亚硫酸钙就地氧化成石膏;
烟气净化装置中的SO2的脱除流程如下:
烟气中的SO2与浆液中碳酸钙发生反应,生成亚硫酸钙:
CaCO3+SO2+H2O--->CaSO3·1/2H2O+1/2H2O+CO2 (1)
通过烟气中的氧和亚硫酸氢根的中间过渡反应,部分的亚硫酸钙转化成石膏,化学上称作二水硫酸钙:
CaSO3·1/2H2O+SO2+H2O--->Ca(HSO3)2+1/2H2O (2)
Ca(HSO3)2+1/2O2+2H2O--->CaSO4·2H2O+SO2+H2O (3)
吸收塔浆液池中剩余的亚硫酸钙通过由氧化风机鼓入的空气发生氧化反应,生成硫酸钙。在该反应过程中直接的氧化是次要的,而主要是通过亚硫酸氢根与氧气的反应完成:
CaSO3·1/2H2O+1/2O2+2H2O-->CaSO4·2H2O+1/2H2O (4)
当然,也有其他的反应,如:三氧化硫,氯化氢和氢氟酸与碳酸钙的反应,反应生成石膏和氯化钙和/或氟化钙化合物:
CaCO3+SO3+2H2O--->CaSO4·2H2O+CO2 (5)
CaCO3+2HCl--->CaCl2+H2O+CO2 (6)
CaCO3+2HF--->CaF2+H2O+CO2 (7)
在吸收塔浆液池中的反应需足够长的时间以使石膏能产生良好的石膏结晶(CaSO4·2H2O)。
本发明同现有技术相比,其优点在于:
1、本发明结合薄膜理论和表面更新理论,脱硫率和除尘率非常高。由于同样规格的喷嘴在吸收区域的均匀布置,使整个吸收区均匀充满了脱硫循环浆液,由于喷嘴为大口径流线型直通喷嘴,使得脱硫剂循环浆液多呈大液滴状或液膜状,并且通过不断相互碰撞,不断形成新的表面,极大的增加了气液接触面积,同时,在吸收区顶端形成的液膜,具有水膜除尘的特殊效果,从而保证了高的脱硫率和除尘率。
2、由于烟气净化装置的烟气阻力与吸收区浆液的高度决定,根据不同工况并结合合适的液气比,烟气净化装置阻力一般在800Pa左右。
3、通过安装在烟气净化装置入口上方的均匀布置的喷浆管,能对烟气进行很好的导流,同时垂直向上喷出的吸收剂浆液在烟气净化装置内各区域都能与烟气均匀无死角接触,使烟气净化装置内各个区域都能均匀发生反应。
4、烟气净化装置浆液浓度控制范围增加。由于结合了喷淋塔和液柱塔的特点,本发明烟气净化装置的浆液浓度可控制在15%~30%,有效避免了因密度计不准引起的运行操作失误问题。
5、由于烟气净化装置采用整体圆形钢结构,比采用方形结构的液柱塔节省钢材耗量30%以上,大大提高了本发明双效烟气净化装置的市场竞争性。
6、在用于脱硫增容改造时可以不用增加喷淋层、新增塔外氧化反应池、新增串联或并联新吸收塔、增加氧化反应池容积并改造吸收塔基础,也不需要在吸收塔内部增加旋汇耦合、文丘里、托盘、聚气环等提效装置。改造后能大大提高脱硫和除尘效率,同时能降低吸收塔运行阻力。
本发明结合各种脱硫主流技术的优缺点进行大胆创新,具有较大的技术优势。在燃煤含硫量≤2.5%时,可以满足SO2的排放浓度低于50mg/Nm3的最新最严环保要求,填补国内石灰石-石膏湿法脱硫工艺中高硫煤超高脱硫效率的技术空白。同时,在烟气治理装置入口烟尘浓度小于80mg/Nm3时可以满足最新最严烟尘排放要求。目前,国内位于执行大气污染物特别排放限值地区的脱硫项目很多都面临现有技术改造无法达到SO2排放浓度低于50mg/Nm3和烟尘排放浓度低于20~30mg/Nm3的情况。本发明在用于脱硫增容改造时,不需要将吸收塔增高和增加喷淋层,也不需要增加串联或并联吸收塔或增加塔外氧化池等的方案。用该技术可以简化运行控制难度,大大节省改造投资和施工工期,同时由于浆液浓度的提高,也可以取消石膏旋流器和废水旋流器,使得整个系统运行成本更低,运行更稳定。该技术适用于各种煤含硫量、各种规模的脱硫项目新建和技术改造,具有广阔的市场空间。
[附图说明]
图1是本发明的烟气净化装置结构示意图;
图2是本发明图1的A向视图;
图3是本发明图2的B向视图;
图4是本发明实施例中在实际工程运用时结合经验曲线直接取值的经验曲线示意图;
如图所示,图中:1、喷浆管;2、喷嘴;3、喷浆管FRP方法兰;4、烟气净化装置接口钢方法兰;5、“T”形结构循环母管;6、循环泵出口等径循环母管;7、垂直向上的柱状浆液;8、浆液循环泵接口;9、除雾器;10、喷浆管侧联管;11、氧化反应池12、烟气净化装置钢壳体;a、未净化烟气;b、净化后烟气;
指定图1为本发明的摘要附图。
[具体实施方式]
下面结合附图对本发明作进一步说明,这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1~图3所示,本发明为一种双效烟气净化装置,烟气净化装置整体呈圆形钢结构,分为氧化浆池、吸收反应两个区域,但吸收反应区域的喷浆管和喷嘴的设备结构和布置均不同于高位布置喷浆管和喷嘴的传统喷淋塔。吸收塔下方设有氧化浆池,氧化浆池上方是呈方形的烟气净化装置入口烟道,喷浆管和与喷浆管连接的喷嘴设置在靠近烟气净化装置入口烟道上方0.8~1m的位置。本发明烟气净化装置喷浆管和喷嘴在圆形截面内均匀布置的方式不同于液柱塔的方形截面内均匀布置。喷浆管和喷浆管之间、喷嘴和喷嘴之间、喷嘴和喷浆管与塔壁之间的距离为非标准间距,需根据不同烟气净化装置尺寸和喷浆量做局部调整。
该间距调整方法为:按烟气净化装置的烟气流速为3.5m/s和实际烟气流量确定烟气净化装置的直径,再根据烟气中SO2浓度和要求的脱硫效率,按以下最小液气比计算公式计算出理论液气比值,
最小液气比计算公式:
最小液气比=[1016×(烟气中SO2浓度)×脱硫效率]/(64×出口浆液中S浓度值)
烟气中SO2浓度单位:mg/m3
出口浆液中S浓度单位:kmol/m3
出口浆液中S浓度由浆液中CaSO4·2H2O和CaSO3.1/2H2O的比例计算确定。该计算方法对本领域技术人员来说是公知的,故在此不赘述。以上计算是基于反应平衡进行的,工程实际中应在计算基础上考虑1~1.2的系数余量。在实际工程运用时也可结合经验曲线直接取值,并对比理论值后选取,经验曲线如图4所示。
选取了的合适液气比后,再根据液气比(L/G)公式计算出所需的总循环浆液量,单个喷嘴直径为DN30~DN40,根据单个喷嘴浆液量和总循环浆液量确定喷嘴总数,最后根据每根喷浆管的长度均匀布置喷嘴,但喷嘴之间最大间距不得超过350mm,最小间距不得小于200mm,一般中心位置喷嘴间距都一样,只调整四周靠塔壁的2~3个喷嘴间距;喷浆管的数量根据烟气净化装置直径和喷浆管直径,按间距250~350mm确定数量;喷浆管和喷嘴沿圆形烟气净化装置中心线左右对称布置,烟气净化装置内部边上最短的喷浆管不单独设进浆液接口,只设一根侧联管与旁边一根喷浆管连通。
喷浆管和喷嘴沿圆形烟气净化装置中心线左右对称布置,烟气净化装置内部边上最短的喷浆管不单独设进浆液接口,只设一根侧联管与旁边一根喷浆管连通。
若干喷浆管在吸收区圆形截面内平面分布呈均匀并排布置,若干喷浆管之间的间距根据吸收塔尺寸均匀布置,同时保证有足够的安装空间。喷浆管共一层。喷嘴在每根喷浆管上并排均匀布置,喷嘴出口均垂直向上。每个喷嘴规格一致,喷嘴在吸收区圆形截面内平面均匀分布,喷嘴之间间隔根据喷浆管长度和喷浆量均匀布置。喷浆管进口位置处设方FRP法兰,烟气净化装置上对应位置开孔并外接钢方法兰,喷浆管上FRP方法兰和烟气净化装置对应位置钢方法兰用螺栓连接。与喷浆管连接的循环母管为“T”形结构,并沿两边浆液流动方向逐渐变径。浆液循环泵采用并联运行方式,每台循环泵出口均安装电动蝶阀,每台循环泵出口浆液汇合后通过通过逐渐变径形成等径循环母管,等径循环母管从下方中间位置进入“T”形结构循环母管。所有进入烟气净化装置的喷浆管的外接衬胶钢管均直线延伸连接在“T”形结构循环母管上母线处。吸收塔的喷浆管与外接衬胶钢管之间安装异径橡胶接头。
圆形的氧化反应池内四周均布侧进式搅拌器,搅拌器叶片前端设有2205合金氧化空气管。烟气净化装置上在喷浆管和喷嘴安装位置设检修和安装人孔门。烟气净化装置内喷浆管下部设有钢支撑梁。喷嘴垂直向上喷出的柱状浆液到达顶部后回落到氧化反应池。氧化反应池一侧设有浆液循环泵接口。
本发明在实验中的主要技术指标可达——脱硫效率:最高99%(在燃煤含硫量≤2.5%时),除尘效率:最高75%;适应的烟气粉尘浓度:最高400mg/Nm3(干态,6%氧量)。
Claims (9)
1.一种双效烟气净化装置,包括浆液循环泵、氧化浆池、吸收反应区,烟气净化装置的下部设有氧化浆池,烟气净化装置上部为吸收区,在烟气净化装置下部一侧靠近氧化反应池处设有烟气净化装置入口烟道,烟气净化装置顶部一侧设有排烟管道,所述的吸收反应区包括喷浆管和喷嘴,喷嘴设在喷浆管上,喷嘴与喷浆管用FRP材料缠绕粘接,喷嘴的出水口垂直向上设置,其特征在于所述的喷浆管设在靠近烟气净化装置入口烟道上方0.8~1m处,所述的喷浆管为一层,多个喷浆管在圆形吸收区平面分布呈均匀并排布置,多个喷嘴在每根喷浆管上呈并排均匀布置,相邻喷浆管之间的间距、相邻喷嘴之间的间距以及喷嘴与塔壁之间的间距根据不同的烟气净化装置尺寸和喷浆量做间距调整,所述的烟气净化装置整体呈圆柱形并采用钢结构材质。
2.如权利要求1所述的一种双效烟气净化装置,其特征在于所述的间距调整方法为:按烟气净化装置的烟气流速为3.5m/s和实际烟气流量确定烟气净化装置的直径,再根据烟气中SO2浓度和要求的脱硫效率,按以下最小液气比计算公式计算出理论液气比值,最小液气比计算公式为:
最小液气比=[1016×(烟气中SO2浓度)×脱硫效率]/(64×出口浆液中S浓度值)
其中,烟气中SO2浓度单位:mg/m3,出口浆液中S浓度单位:kmol/m3;
出口浆液中S浓度由浆液中CaSO4·2H2O和CaSO3.1/2H2O的比例计算确定或结合经验曲线直接取值,并对比理论值后选取,
选取了的合适液气比后,再根据液气比(L/G)公式计算出所需的总循环浆液量,单个喷嘴直径为DN30~DN40,根据单个喷嘴浆液量和总循环浆液量确定喷嘴总数,最后根据每根喷浆管的长度均匀布置喷嘴,但喷嘴之间最大间距不得超过350mm,最小间距不得小于200mm,一般中心位置喷嘴间距都一样,只调整四周靠塔壁的2~3个喷嘴间距;喷浆管的数量根据烟气净化装置直径和喷浆管直径,按间距250~350mm确定数量;喷浆管和喷嘴沿圆形烟气净化装置中心线左右对称布置,烟气净化装置内部边上最短的喷浆管不单独设进浆液接口,只设一根侧联管与旁边一根喷浆管连通。
3.如权利要求1所述的一种双效烟气净化装置,其特征在于所述的喷浆管进口位置处设方形FRP法兰,烟气净化装置上对应位置开孔并外接钢方法兰,喷浆管上FRP方法兰和烟气净化装置对应位置钢方法兰用螺栓连接,所有进入烟气净化装置的喷浆管均直线延伸连接在浆液循环泵出口母管上母线处。
4.如权利要求3所述的一种双效烟气净化装置,其特征在于所述的循环母管为“T”形结构,并沿两边浆液流动方向逐渐变径,所述的“T”形结构为由两根变径管对接并在接口处与另一管路连接的三通结构,浆液循环泵采用并联运行方式,每台循环泵出口均安装电动蝶阀,每台循环泵出口浆液汇合后通过逐渐变径形成等径循环母管,等径循环母管从下方中间位置进入“T”形结构循环母管,所有进入烟气净化装置的喷浆管的外接衬胶钢管均直线延伸连接在“T”形结构循环母管上母线处,烟气净化装置的喷浆管与外接衬胶钢管之间安装异径橡胶接头。
5.如权利要求1所述的一种双效烟气净化装置,其特征在于所述的喷浆管为等直径管或变直径管。
6.如权利要求1所述的一种双效烟气净化装置,其特征在于所述的喷浆管采用FRP材料,管道规格为DN200~DN300,管道壁厚为12~18mm。
7.如权利要求1所述的一种双效烟气净化装置,其特征在于所述的喷嘴为大口径流线型直通喷嘴,喷嘴采用氮化硅材料,喷嘴规格为DN30~DN40。
8.如权利要求1所述的一种双效烟气净化装置,其特征在于在吸收区顶部设有除雾器。
9.一种双效烟气净化装置的净化方法,其特征在于所述的净化方法为:烟气从入口烟道进入烟气净化装置下部区域,自下而上流经塔体,而石灰石/石膏浆液通过循环泵从烟气净化装置底部吸入,在循环泵出口汇集到母管中,然后进入喷淋管,通过喷嘴向塔顶喷射形成柱状浆液,浆液到达顶部后自由下落,形成许多细小的液滴和大的液膜;液滴和液膜中的石灰石再与烟气中的二氧化硫接触反应,将烟气中的二氧化硫脱除;这样通过消耗石灰石作为吸收反应剂,将烟气中的SO2,SO3,HCl和HF被分离出去,同时烟气中包含的大部分的固体灰尘也被分离,产生副产品石膏;在浆液池中还布置有氧化空气分布系统,氧化空气由氧化风机提供,将空气与浆液充分混合,使亚硫酸钙就地氧化成石膏;烟气净化装置中的SO2的脱除流程如下:
烟气中的SO2与浆液中碳酸钙发生反应,生成亚硫酸钙:
CaCO3+SO2+H2O--->CaSO3·1/2H2O+1/2H2O+CO2
通过烟气中的氧和亚硫酸氢根的中间过渡反应,部分的亚硫酸钙转化成石膏,即二水硫酸钙:
CaSO3·1/2H2O+SO2+H2O--->Ca(HSO3)2+1/2H2O
Ca(HSO3)2+1/2O2+2H2O--->CaSO4·2H2O+SO2+H2O
吸收塔浆液池中剩余的亚硫酸钙通过由氧化风机鼓入的空气发生氧化反应,生成硫酸钙;在该反应过程中主要通过亚硫酸氢根与氧气的反应完成:
CaSO3·1/2H2O+1/2O2+2H2O-->CaSO4·2H2O+1/2H2O
同时,三氧化硫,氯化氢和氢氟酸与碳酸钙反应,反应生成石膏和氯化钙和/或氟化钙化合物:
CaCO3+SO3+2H2O--->CaSO4·2H2O+CO2
CaCO3+2HCl--->CaCl2+H2O+CO2
CaCO3+2HF--->CaF2+H2O+CO2
由此在吸收塔浆液池中的充分反应,使石膏能产生良好的石膏结晶。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410161558.8A CN104998535A (zh) | 2014-04-22 | 2014-04-22 | 一种双效烟气净化装置及其净化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410161558.8A CN104998535A (zh) | 2014-04-22 | 2014-04-22 | 一种双效烟气净化装置及其净化方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104998535A true CN104998535A (zh) | 2015-10-28 |
Family
ID=54371552
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410161558.8A Pending CN104998535A (zh) | 2014-04-22 | 2014-04-22 | 一种双效烟气净化装置及其净化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104998535A (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201073590Y (zh) * | 2007-07-18 | 2008-06-18 | 中建七局安装工程有限公司 | 烟气脱硫吸收塔 |
CN102225308A (zh) * | 2011-04-25 | 2011-10-26 | 上海中芬新能源投资有限公司 | 一种湿法烟气脱硫吸收塔 |
CN203090739U (zh) * | 2013-03-14 | 2013-07-31 | 中电投远达环保工程有限公司 | 一种脱硫吸收塔 |
CN203916453U (zh) * | 2014-04-22 | 2014-11-05 | 上海映特环保技术有限公司 | 一种双效烟气净化装置 |
-
2014
- 2014-04-22 CN CN201410161558.8A patent/CN104998535A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201073590Y (zh) * | 2007-07-18 | 2008-06-18 | 中建七局安装工程有限公司 | 烟气脱硫吸收塔 |
CN102225308A (zh) * | 2011-04-25 | 2011-10-26 | 上海中芬新能源投资有限公司 | 一种湿法烟气脱硫吸收塔 |
CN203090739U (zh) * | 2013-03-14 | 2013-07-31 | 中电投远达环保工程有限公司 | 一种脱硫吸收塔 |
CN203916453U (zh) * | 2014-04-22 | 2014-11-05 | 上海映特环保技术有限公司 | 一种双效烟气净化装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN205700119U (zh) | 一种高效脱硫塔 | |
CN102166469B (zh) | 湿式洗涤器和清洁过程气体的方法 | |
WO2016023423A1 (zh) | 一种除尘脱硫脱硝一体化塔及除尘脱硫脱硝一体化系统 | |
CN205760589U (zh) | 一种液气比可调式脱硫塔 | |
CN204182281U (zh) | 一种高效脱硫单塔双循环系统 | |
CN202410505U (zh) | 一种脱硫脱硝脱汞一体化装置 | |
CN102423619B (zh) | 一种海水复合脱硫装置 | |
CN202654927U (zh) | 旋流整流气液吸收塔 | |
CN102805999A (zh) | 湍球式涡轮增压复合脱硫除尘塔 | |
CN205760591U (zh) | 一种带有高压水枪的高效脱硫塔 | |
CN103191636A (zh) | 一种脱硫塔装置 | |
CN102225308A (zh) | 一种湿法烟气脱硫吸收塔 | |
CN205650063U (zh) | 一种湿式烟气脱硫除尘一体化装置 | |
CN203002194U (zh) | 湍球式涡轮增压复合脱硫除尘塔 | |
CN203916453U (zh) | 一种双效烟气净化装置 | |
JP2015080746A (ja) | 湿式排煙脱硫装置 | |
CN108686492B (zh) | 烟气除尘脱硫塔及除尘脱硫方法 | |
CN104998535A (zh) | 一种双效烟气净化装置及其净化方法 | |
CN109453633A (zh) | 一种用于烟气脱硫治理系统中的集液升气帽结构 | |
CN206103695U (zh) | 一种脱硫吸收塔 | |
CN100393393C (zh) | 烟气脱硫吸收塔入口烟气喷淋预洗涤装置 | |
CN204502785U (zh) | 一种用于高效脱硫除尘的烟气深度净化装置 | |
CN205760562U (zh) | 一种脱硫剂pH值可调节式脱硫塔 | |
CN106861408A (zh) | 脱硫除雾一体化吸收塔 | |
CN203139889U (zh) | 烟气除尘脱硫装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20151028 |