CN105268305A - 一种活性矿浆多级循环吸收脱硫装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种活性矿浆多级循环吸收脱硫装置及方法，该装置主要包括一级吸收塔、二级吸收塔、活性矿浆储槽和吸收液储槽，其利用含有一定量MgO、CaO、Al2O3、Fe2O3等碱性氧化物的活性矿浆作为脱硫剂，代替了传统的脱硫剂，通过一级吸收塔中的活性矿浆初步对低浓度冶炼烟气中的二氧化硫进行吸收后，通过二级吸收塔中的活性矿浆进一步对烟气中的二氧化硫进行吸收，实现了低浓度冶炼烟气的两级循环吸收，能够保证高效的脱硫效果，同时，通过第一液位连锁阀、第二液位连锁阀和pH值连锁阀使得活性矿浆在一级吸收塔和二级吸收塔之间实现动态平衡，自动化程度高，对不同pH梯度的活性矿浆得到充分利用，降低了系统的运行成本，脱硫过程中不会产生二次污染。
Description
技术领域
本发明属于冶炼、火电等二氧化硫处理技术领域，具体涉及一种活性矿浆多级循环吸收脱硫装置及方法。
背景技术
在有色金属冶炼过程中，浓度较高的二氧化硫烟气往往送入制酸系统生产硫酸，杂散低浓度二氧化硫烟气因来源分散、波动性大等成为治理的难点，杂散低浓度烟气会造成生产现场环境差，并且污染周边的环境。随着国家环保要求日趋严格，低浓度烟气治理成为许多企业关注的焦点。目前低浓度烟气治理工艺较多，如活性焦法、钠碱法、离子液法、双氧水法等，虽然以上的几种工艺能够对低浓度烟气进行有效的治理，但在脱硫过程中脱硫剂的价格较高，且消耗量大，增加脱硫装置运行成本，同时在脱硫过程中会常常产生二次污染。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的技术问题，提供一种脱硫率高、成本低、无污染的活性矿浆多级循环吸收脱硫装置。
本发明的另一个目的是为了提供一种活性矿浆多级循环吸收脱硫方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种活性矿浆多级循环吸收脱硫装置，包括一级吸收塔、二级吸收塔、活性矿浆储槽和吸收液储槽，所述一级吸收塔的下部设有低浓度冶炼烟气进口，所述一级吸收塔的下部还通过一级吸收塔循环泵分别与一级吸收塔上部喷淋装置和吸收液储槽连接，所述一级吸收塔循环泵的出口端设有pH计，所述pH计与设置在吸收液储槽进口的pH值连锁阀连接，所述一级吸收塔的顶部与设置在二级吸收塔下部的烟气进口连接，所述二级吸收塔的下部还通过二级吸收塔循环泵分别与二级吸收塔上部喷淋装置和一级吸收塔的活性矿浆进口连接，所述二级吸收塔循环泵与一级吸收塔的活性矿浆进口连接的管道上设有第一液位连锁阀，所述第一液位连锁阀与设置在一级吸收塔上的第一液位计连接，所述二级吸收塔的活性矿浆进口与活性矿浆储槽连接，所述活性矿浆储槽与二级吸收塔的活性矿浆进口连接的管道上设有第二液位连锁阀，所述第二液位连锁阀与设置在二级吸收塔上的第二液位计连接，所述二级吸收塔的顶部与尾气排空管道连接，所述尾气排空管道连接有风机。
进一步地，所述一级吸收塔循环泵为两组。
进一步地，所述二级吸收塔循环泵为两组。
一种活性矿浆多级循环吸收脱硫方法，该方法包括以下步骤：
A、将活性矿浆输送至活性矿浆储槽内，第二液位计控制打开第二液位连锁阀，通过二级吸收塔的活性矿浆进口向二级吸收塔进料；
B、当二级吸收塔内的液位达到要求后，启动二级吸收塔循环泵，第一液位计控制打开第一液位连锁阀，二级吸收塔循环泵将活性矿浆通过一级吸收塔的活性矿浆进口向一级吸收塔进料；
C、当一级吸收塔内的液位达到要求后，启动一级吸收塔循环泵，一级吸收塔循环泵将活性矿浆输送至一级吸收塔上部喷淋装置，活性矿浆从一级吸收塔上部喷淋装置喷淋而下，与一级吸收塔内从下而上的低浓度冶炼烟气逆流接触，活性矿浆对烟气中的二氧化硫进行初步吸收，被初步吸收后的烟气进入二级吸收塔内；
D、活性矿浆对烟气中的二氧化硫进行初步吸收后活性矿浆的pH值降低，当活性矿浆的pH值降低至设定值后，pH值连锁阀打开，活性矿浆进入吸收液储槽内；
E、当一级吸收塔内的液位降低至设定值时，第一液位计控制第一液位连锁阀打开，二级吸收塔循环泵将二级吸收塔内的活性矿浆补充给一级吸收塔，同时二级吸收塔内液位下降，第二液位计控制第二液位连锁阀打开，由活性矿浆储槽向二级吸收塔内补充新的活性矿浆，使得活性矿浆在一级吸收塔和二级吸收塔之间实现动态平衡；
F、步骤C中的被初步吸收后的烟气进入二级吸收塔后从下而上运动，与二级吸收塔循环泵输送至二级吸收塔上部喷淋装置并喷淋而下的活性矿浆逆流接触，进一步吸收烟气中的二氧化硫，二次吸收后的烟气通过风机的吸力从二级吸收塔顶部的尾气排放管道排出。
本发明相对现有技术具有以下有益效果：本发明的活性矿浆多级循环吸收脱硫装置主要包括一级吸收塔、二级吸收塔、活性矿浆储槽和吸收液储槽，其利用含有一定量MgO、CaO、Al2O3、Fe2O3等碱性氧化物的活性矿浆作为脱硫剂，代替了传统的脱硫剂，通过一级吸收塔中的活性矿浆初步对低浓度冶炼烟气中的二氧化硫进行吸收后，通过二级吸收塔中的活性矿浆进一步对烟气中的二氧化硫进行吸收，实现了低浓度冶炼烟气的两级循环吸收，能够保证高效的脱硫效果，同时，通过第一液位连锁阀、第二液位连锁阀和pH值连锁阀使得活性矿浆在一级吸收塔和二级吸收塔之间实现动态平衡，自动化程度高，对不同pH梯度的活性矿浆得到充分利用，降低了系统的运行成本，脱硫过程中不会产生二次污染。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
本发明附图标记含义如下：1、一级吸收塔；2、二级吸收塔；3、活性矿浆储槽；4、吸收液储槽；5、一级吸收塔循环泵；6、二级吸收塔循环泵；7、第一液位计；8、第二液位计；9、pH计；10、pH值连锁阀；11、第一液位连锁阀；12、第二液位连锁阀；13、风机；14、低浓度冶炼烟气进口；15、一级吸收塔上部喷淋装置；16、二级吸收塔上部喷淋装置；17、尾气排空管道。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
如图1所示，一种活性矿浆多级循环吸收脱硫装置，包括一级吸收塔1、二级吸收塔2、活性矿浆储槽3和吸收液储槽4，一级吸收塔1的下部设有低浓度冶炼烟气进口14，一级吸收塔1的下部还通过一级吸收塔循环泵5分别与一级吸收塔上部喷淋装置15和吸收液储槽4连接，一级吸收塔循环泵5为两组，一级吸收塔循环泵5的出口端设有pH计9，pH计9与设置在吸收液储槽4进口的pH值连锁阀10连接，一级吸收塔1的顶部与设置在二级吸收塔2下部的烟气进口连接，二级吸收塔2的下部还通过二级吸收塔循环泵6分别与二级吸收塔上部喷淋装置16和一级吸收塔1的活性矿浆进口连接，二级吸收塔循环泵6为两组，二级吸收塔循环泵6与一级吸收塔1的活性矿浆进口连接的管道上设有第一液位连锁阀11，第一液位连锁阀11与设置在一级吸收塔1上的第一液位计7连接，二级吸收塔2的活性矿浆进口与活性矿浆储槽3连接，活性矿浆储槽3与二级吸收塔2的活性矿浆进口连接的管道上设有第二液位连锁阀12，第二液位连锁阀12与设置在二级吸收塔2上的第二液位计8连接，二级吸收塔2的顶部与尾气排空管道17连接，尾气排空管道17连接有风机13。
将上述活性矿浆多级循环吸收脱硫装置用于某冶炼厂低浓度二氧化硫烟气脱硫，具体包括以下步骤：将活性矿浆用泵输送至活性矿浆储槽3内，第二液位计8控制打开第二液位连锁阀12，通过二级吸收塔2的活性矿浆进口向二级吸收塔2进料；当二级吸收塔2内的液位达到1.8m时，启动二级吸收塔循环泵6，第一液位计7控制打开第一液位连锁阀11，二级吸收塔循环泵6将活性矿浆通过一级吸收塔1的活性矿浆进口向一级吸收塔1进料；当一级吸收塔1内的液位达到1.8m时，启动一级吸收塔循环泵5，一级吸收塔循环泵5将活性矿浆输送至一级吸收塔上部喷淋装置15，活性矿浆从一级吸收塔上部喷淋装置15喷淋而下，与一级吸收塔1内从下而上的低浓度冶炼烟气（SO2浓度8000mg/Nm3）逆流接触，活性矿浆对烟气中的二氧化硫进行初步吸收，被初步吸收后的烟气进入二级吸收塔2内；活性矿浆对烟气中的二氧化硫进行初步吸收后活性矿浆的pH值降低，当活性矿浆的pH值降低至6.0时，pH值连锁阀10打开，活性矿浆进入吸收液储槽4内；当一级吸收塔1内的液位降低至1.0m时，第一液位计7控制第一液位连锁阀11打开，二级吸收塔循环泵6将二级吸收塔2内的活性矿浆补充给一级吸收塔1，同时二级吸收塔2内液位下降，第二液位计8控制第二液位连锁阀12打开，由活性矿浆储槽3向二级吸收塔2内补充新的活性矿浆，使得活性矿浆在一级吸收塔1和二级吸收塔2之间实现动态平衡；被初步吸收后的烟气进入二级吸收塔2后从下而上运动，与二级吸收塔循环泵6输送至二级吸收塔上部喷淋装置16并喷淋而下的活性矿浆逆流接触，进一步吸收烟气中的二氧化硫，二次吸收后的烟气（SO2浓度在100mg/Nm3-260mg/Nm3）通过风机13的吸力从二级吸收塔2顶部的尾气排放管道排出，经过一级吸收塔1和二级吸收塔2两级吸收后，脱硫效率为96.75%-98.75%。
实施例2
本实施例的活性矿浆多级循环吸收脱硫装置同实施例1，将其用于某冶炼厂低浓度二氧化硫烟气脱硫，具体包括以下步骤：将活性矿浆用泵输送至活性矿浆储槽3内，第二液位计8控制打开第二液位连锁阀12，通过二级吸收塔2的活性矿浆进口向二级吸收塔2进料；当二级吸收塔2内的液位达到2.0m时，启动二级吸收塔循环泵6，第一液位计7控制打开第一液位连锁阀11，二级吸收塔循环泵6将活性矿浆通过一级吸收塔1的活性矿浆进口向一级吸收塔1进料；当一级吸收塔1内的液位达到2.0m时，启动一级吸收塔循环泵5，一级吸收塔循环泵5将活性矿浆输送至一级吸收塔上部喷淋装置15，活性矿浆从一级吸收塔上部喷淋装置15喷淋而下，与一级吸收塔1内从下而上的低浓度冶炼烟气（SO2浓度5000mg/Nm3）逆流接触，活性矿浆对烟气中的二氧化硫进行初步吸收，被初步吸收后的烟气进入二级吸收塔2内；活性矿浆对烟气中的二氧化硫进行初步吸收后活性矿浆的pH值降低，当活性矿浆的pH值降低至5.8时，pH值连锁阀10打开，活性矿浆进入吸收液储槽4内；当一级吸收塔1内的液位降低至1.0m时，第一液位计7控制第一液位连锁阀11打开，二级吸收塔循环泵6将二级吸收塔2内的活性矿浆补充给一级吸收塔1，同时二级吸收塔2内液位下降，第二液位计8控制第二液位连锁阀12打开，由活性矿浆储槽3向二级吸收塔2内补充新的活性矿浆，使得活性矿浆在一级吸收塔1和二级吸收塔2之间实现动态平衡；被初步吸收后的烟气进入二级吸收塔2后从下而上运动，与二级吸收塔循环泵6输送至二级吸收塔上部喷淋装置16并喷淋而下的活性矿浆逆流接触，进一步吸收烟气中的二氧化硫，二次吸收后的烟气（SO2浓度在40mg/Nm3-120mg/Nm3）通过风机13的吸力从二级吸收塔2顶部的尾气排放管道排出，经过一级吸收塔1和二级吸收塔2两级吸收后，脱硫效率为97.6%-99.2%。
Claims (4)
1.一种活性矿浆多级循环吸收脱硫装置，其特征在于：包括一级吸收塔（1）、二级吸收塔（2）、活性矿浆储槽（3）和吸收液储槽（4），所述一级吸收塔（1）的下部设有低浓度冶炼烟气进口（14），所述一级吸收塔（1）的下部还通过一级吸收塔循环泵（5）分别与一级吸收塔上部喷淋装置（15）和吸收液储槽（4）连接，所述一级吸收塔循环泵（5）的出口端设有pH计（9），所述pH计（9）与设置在吸收液储槽（4）进口的pH值连锁阀（10）连接，所述一级吸收塔（1）的顶部与设置在二级吸收塔（2）下部的烟气进口连接，所述二级吸收塔（2）的下部还通过二级吸收塔循环泵（6）分别与二级吸收塔上部喷淋装置（16）和一级吸收塔（1）的活性矿浆进口连接，所述二级吸收塔循环泵（6）与一级吸收塔（1）的活性矿浆进口连接的管道上设有第一液位连锁阀（11），所述第一液位连锁阀（11）与设置在一级吸收塔（1）上的第一液位计（7）连接，所述二级吸收塔（2）的活性矿浆进口与活性矿浆储槽（3）连接，所述活性矿浆储槽（3）与二级吸收塔（2）的活性矿浆进口连接的管道上设有第二液位连锁阀（12），所述第二液位连锁阀（12）与设置在二级吸收塔（2）上的第二液位计（8）连接，所述二级吸收塔（2）的顶部与尾气排空管道（17）连接，所述尾气排空管道（17）连接有风机（13）。
2.根据权利要求1所述的一种活性矿浆多级循环吸收脱硫装置，其特征在于：所述一级吸收塔循环泵（5）为两组。
3.根据权利要求1所述的一种活性矿浆多级循环吸收脱硫装置，其特征在于：所述二级吸收塔循环泵（6）为两组。
4.一种活性矿浆多级循环吸收脱硫方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
A、将活性矿浆输送至活性矿浆储槽（3）内，第二液位计（8）控制打开第二液位连锁阀（12），通过二级吸收塔（2）的活性矿浆进口向二级吸收塔（2）进料；
B、当二级吸收塔（2）内的液位达到要求后，启动二级吸收塔循环泵（6），第一液位计（7）控制打开第一液位连锁阀（11），二级吸收塔循环泵（6）将活性矿浆通过一级吸收塔（1）的活性矿浆进口向一级吸收塔（1）进料；
C、当一级吸收塔（1）内的液位达到要求后，启动一级吸收塔循环泵（5），一级吸收塔循环泵（5）将活性矿浆输送至一级吸收塔上部喷淋装置（15），活性矿浆从一级吸收塔上部喷淋装置（15）喷淋而下，与一级吸收塔（1）内从下而上的低浓度冶炼烟气逆流接触，活性矿浆对烟气中的二氧化硫进行初步吸收，被初步吸收后的烟气进入二级吸收塔（2）内；
D、活性矿浆对烟气中的二氧化硫进行初步吸收后活性矿浆的pH值降低，当活性矿浆的pH值降低至设定值后，pH值连锁阀（10）打开，活性矿浆进入吸收液储槽（4）内；
E、当一级吸收塔（1）内的液位降低至设定值时，第一液位计（7）控制第一液位连锁阀（11）打开，二级吸收塔循环泵（6）将二级吸收塔（2）内的活性矿浆补充给一级吸收塔（1），同时二级吸收塔（2）内液位下降，第二液位计（8）控制第二液位连锁阀（12）打开，由活性矿浆储槽（3）向二级吸收塔（2）内补充新的活性矿浆，使得活性矿浆在一级吸收塔（1）和二级吸收塔（2）之间实现动态平衡；
F、步骤C中的被初步吸收后的烟气进入二级吸收塔（2）后从下而上运动，与二级吸收塔循环泵（6）输送至二级吸收塔上部喷淋装置（16）并喷淋而下的活性矿浆逆流接触，进一步吸收烟气中的二氧化硫，二次吸收后的烟气通过风机（13）的吸力从二级吸收塔（2）顶部的尾气排放管道排出。
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