CN105617845A - 重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统及除尘脱硫方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统及除尘脱硫方法，重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统，包括：密闭式顶吸烟罩、引风单元、除尘脱硫塔、一级沉淀池、二级沉淀池、循环浆液池和清水单元；密闭式顶吸烟罩设置于镁砂窑上方，密闭式顶吸烟罩通过引风单元与除尘脱硫塔下方入口连通；除尘脱硫塔内自上而下依次设置有除雾反冲洗层和空心锥喷淋层，除尘脱硫塔顶端和底端分别设置有烟气排放口和浆液出口，所述浆液出口与一级沉淀池入口连通，一级沉淀池上清液出口与二级沉淀池入口连通，二级沉淀池上清液出口与循环浆液池入口连通。该系统结构简单、合理、紧凑，具有优异的除尘和脱硫效果。
Description
技术领域
本发明涉及脱硫技术，尤其涉及一种重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统及除尘脱硫方法。
背景技术
中档镁球是轻烧粉加水经搅拌后经压球机压制成球得到的，其的含水率在25％左右。中档镁球经上料系统送至重烧窑内重烧，窑内燃料采用煤，煤与镁球为分层加料。重烧中档镁砂窑采用高压鼓风助燃分层培烧的方式，在培烧过程中大量的携带有粉尘的烟气通过窑顶排出，烟气中粉尘主要成份为煤灰及氧化镁粉等，烟气主要成份为：SO2、CO、CO2、O2及水蒸汽等，窑顶部排烟温度约40～300℃。
目前重烧中档镁砂窑上常用的除尘设备有布袋除尘器及电除尘器二种，均无脱硫装置，布袋除尘器及电除尘器无法满足重烧窑长期使用的要求。是由于烟气中含有水蒸汽且烟气温度不稳定，低温时烟气中的水吸出粘在滤袋表面，造成滤袋板结，烟气中的SO2对除尘器箱体腐蚀严重，无法满足长期使用。电除尘器的极板采用碳钢结构，烟气中的SO2对极板腐蚀严重，低温时粉尘粘在极板表面，振打清灰不好，粉尘越粘越多，最后造成电除尘器短路，捕集效率下降，排放不达标。
发明内容
本发明的目的在于，针对目前镁砂窑除尘设备效果差、无法长期使用；和镁砂窑专有脱硫设备处于空白的问题，提出一种重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统，该系统具有优异的除尘和脱硫效果。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统，包括：密闭式顶吸烟罩、引风单元、除尘脱硫塔、一级沉淀池、二级沉淀池、循环浆液池和清水单元；
所述密闭式顶吸烟罩设置于镁砂窑上方，所述密闭式顶吸烟罩通过引风单元与除尘脱硫塔下方入口连通；所述除尘脱硫塔内自上而下依次设置有除雾反冲洗层、喷淋除尘脱硫层和旋风除尘层，所述除尘脱硫塔顶端和底端分别设置有烟气排放口和浆液出口，所述浆液出口与一级沉淀池入口连通，所述一级沉淀池上清液出口与二级沉淀池入口连通，所述二级沉淀池上清液出口与循环浆液池入口连通；所述循环浆液池通过浆液循环泵与喷淋除尘脱硫层连通；所述清水单元通过反冲洗泵与除雾反冲洗层连通。
进一步地，所述密闭式顶吸烟罩与引风单元之间设置有风量调节阀。
进一步地，所述引风单元包括电联的引风机和电机。
进一步地，所述清水单元为自来水源或清水箱。
进一步地，所述密闭式顶吸烟罩为多个，分别设置在多个镁砂窑上。
进一步地，所述喷淋除尘脱硫层包括3-5层喷淋层，优选为4层。各喷淋层能单独循环，根据窑体的开启数量调整喷淋层的开启数量，达到节能的目的。
进一步地，所述循环浆液池分别通过多个浆液循环泵分别与喷淋除尘脱硫层的各层连通。
进一步地，所述除尘脱硫塔内部部件采用耐酸碱材质。例如除尘脱硫塔塔体材质采用不锈钢316L。喷淋除尘脱硫层的喷淋管材质采用玻璃钢，喷头采用碳化硅空心锥式，除雾器采用聚脂FRP，反冲洗管采用PE，塔体内部支撑件采用316L。
进一步地，所述重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统还包括：水力旋流浓缩池，所述水力旋流浓缩池入口通过Mg2SO4液下输送泵分别与一级沉淀池和二级沉淀池连通，所述水力旋流浓缩池出口通过渣桨泵与压球混料搅拌装置入连通。
本发明的另一个目的还公开了一种重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫方法，包括以下步骤：
(1)、中档镁砂在重烧窑内培烧产生的烟气进入密闭式顶吸烟罩，通过风量调节阀进行流量及压力调整后，经过烟气输送管道，在引风机及电机(4)的负压作用下，送至除尘脱硫塔；
(2)、烟气在除尘脱硫塔内经过旋风除尘层旋转除尘后上升进入喷淋除尘脱硫层；
(3)、烟气在除尘脱硫塔的喷淋除尘脱硫层内，由浆液循环泵输送的喷淋水洗涤除尘(所述喷淋水为喷淋雾化水)，洗涤下来的粉尘氧化镁与水结合后生成氢氧化镁，氢氧化镁作为脱硫剂与烟气中的SO2反应生成MgSO4，携带粉尘、并溶解有MgSO4的喷淋水形成的浆液落入除尘脱硫塔底部自浆液出口排出除尘脱硫塔外；
(4)、经喷淋除尘脱硫层喷淋洗涤后的烟气上升至除雾反冲洗层，含水烟气经除雾反冲洗层脱水后排入大气，除雾层采用双层S板式，材质为PE；除尘脱硫塔工作时反冲洗泵每隔1-3小时开启1次，每次开启5-10min，将清水送至反冲洗喷头，由清水将粘在除雾器表面的粉尘清洗掉；
(5)、步骤(3)浆液在排出除尘脱硫塔过程中与大气接触，使Mg2SO4结晶，结晶后的浆液在一级沉淀池沉淀，一级沉淀池上清液进入二级沉淀池沉淀，二级沉淀池上清液回到循环浆液池；
(6)、一级沉淀池、二级沉淀池底部的沉淀经Mg2SO4液下输送泵输送至水力旋流浓缩池，经浓缩后的浆液含水率控制在40-60％(优选为50％)，浓缩后的浆液经渣浆泵输送至压球混料搅拌装置内进行压球二次利用。
本发明重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统结构合理、紧凑，除尘脱硫方法科学、易行，与现有技术相比较具有以下优点：
(1)、经本发明处理的烟气中粉尘排放浓度在50mg/Nm3以下，SO2排放浓度在50mg/Nm3以下。
(2)、除尘脱硫塔内部所有部件全部采用耐酸碱材质，可延长设备的使用寿命。
(3)、空心锥喷淋层可采用分层单独循环，根据窑体的开启数量调整喷淋层的开启数量，达到节能的目的。
(4)、本发明无固体或液体废弃物外排，粉尘送至造球系统二次利用，液体二次循环利用。
(5)、本发明重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统投资少，操作简单，设备运行可靠，故障率低等优点。
附图说明
图1为本发明重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统的结构示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统，包括：密闭式顶吸烟罩、引风单元、除尘脱硫塔、一级沉淀池、二级沉淀池、循环浆液池和清水单元；所述密闭式顶吸烟罩设置于镁砂窑上方，所述密闭式顶吸烟罩通过引风单元与除尘脱硫塔下方入口连通；所述除尘脱硫塔内自上而下依次设置有除雾反冲洗层、喷淋除尘脱硫层和旋风除尘层，所述除尘脱硫塔顶端和底端分别设置有烟气排放口和浆液出口，所述浆液出口与一级沉淀池入口连通，所述一级沉淀池上清液出口与二级沉淀池入口连通，所述二级沉淀池上清液出口与循环浆液池入口连通；所述循环浆液池通过浆液循环泵与喷淋除尘脱硫层连通；所述清水单元通过反冲洗泵与除雾反冲洗层连通。
本发明重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统的工作原理：烧中档镁砂窑烟气由窑顶排出(可以一个窑或多个窑同时使用)，含尘烟气经引风机正压旋切输送至除尘脱硫塔内，烟气在塔内经过一级旋转除尘后上升进入二及喷淋除尘层，烟气与喷头所喷出的雾状水碰撞后形颗粒，随重力下落到塔体底部，直接排出到沉淀池内，粉尘在下落过程中氧化镁与水混后，转化为氢氧化镁，与烟气中的SO2发生化学反应，生成MgSO4，在外排过程中与空气中氧结晶后生成颗粒状七水MgSO4，在一级、二级沉淀池自然沉降到池底，经MgSO4液下输送泵送至浓缩池内，经浓缩后含水率在50％左右手的MgSO4送至压球混料搅拌装置二次利用。随烟气所携带走的部分水，经过一级、二级除尘雾后，外排烟气含水量在千分之二以下，随着长时间的除雾，除雾器表面会粘上部分粉尘，除雾器采用定时高压水进行反冲洗，反冲洗水作为除尘脱硫塔的补水。为达到节能节水的目的根据重烧窑的开启数量来确认喷淋层的开启数量。本系统优点是无废水及固体废弃物外排。
本发明重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统结构简单实用，设备故障率底，运行可靠，使用寿命长的特点。其采用旋风除尘器与湿式喷淋除尘脱硫塔相结合的方式，除尘脱硫塔塔体底部为旋风除尘层，中部为喷淋除尘脱硫层，上部为除雾器及反冲洗。除尘脱硫塔塔体材质采用不锈钢316L。喷淋除尘脱硫层共4层，采用3用1备的方式，喷淋管材质采用玻璃钢，喷头采用碳化硅空心锥式，除雾器采用聚脂FRP，反冲洗管采用PE，塔体内部支撑件采用316L。除尘脱硫塔塔体内部所有部件全部采用耐酸碱材质，保证使用寿命在5年以上。
氧化镁湿法脱硫工艺(简称：镁法脱硫)是以氧化镁(MgO)为原料，经熟化生成氢氧化镁(Mg(OH)2)作为脱硫剂的一种先进、高效、经济的脱硫技术。
氧化镁的脱硫原理如下：
熟化：MgO+H2O->Mg(OH)2
吸收：Mg(OH)2+SO2->MgSO3+H2O
氧化：MgSO3+1/2O2->MgSO4
以下结合实施例对本发明进一步说明：
实施例1
本实施例公开了一种重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统，其结构如图1所示，包括：密闭式顶吸烟罩、引风单元、除尘脱硫塔、一级沉淀池、二级沉淀池、循环浆液池和清水单元；
所述密闭式顶吸烟罩1设置于镁砂窑上方，即镁砂窑窑顶上方，所述密闭式顶吸烟罩1通过引风单元与除尘脱硫塔下方(旋风除尘层)入口连通，所述引风单元包括电联的引风机4、电机和变频器；所述密闭式顶吸烟罩1与引风单元之间设置有风量调节阀2。
所述除尘脱硫塔内自上而下依次设置有除雾反冲洗层9、喷淋除尘脱硫层7和旋风除尘层5，所述喷淋除尘脱硫层7包括4层喷淋层。各喷淋层能单独循环，根据窑体的开启数量调整喷淋层的开启数量，达到节能的目的。
所述除尘脱硫塔顶端和底端分别设置有烟气排放口和浆液出口，所述浆液出口与一级沉淀池10入口连通，所述一级沉淀池10上清液出口与二级沉淀池11入口连通，所述二级沉淀池11上清液出口与循环浆液池12入口连通；所述循环浆液池12通过4个浆液循环泵6分别与喷淋除尘脱硫层7的4层喷淋层连通；所述清水单元通过反冲洗泵8与除雾反冲洗层9连通，所述清水单元为清水箱。
所述重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统还包括：水力旋流浓缩池，所述水力旋流浓缩池入口通过Mg2SO4液下输送泵分别与一级沉淀池和二级沉淀池连通，所述水力旋流浓缩池出口通过渣桨泵与压球混料搅拌装置入连通。
所述除尘脱硫塔内部部件采用耐酸碱材质。例如除尘脱硫塔塔体材质采用不锈钢316L。喷淋除尘脱硫层的喷淋管材质采用玻璃钢，喷头采用碳化硅空心锥式，除雾器采用聚脂FRP，反冲洗管采用PE，塔体内部支撑件采用316L。
采用本实施例重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统进行除尘脱硫的方法包括以下步骤：
(1)、中档镁砂在重烧窑内培烧产生的烟气进入密闭式顶吸烟罩，通过风量调节阀2进行流量及压力调整后，经过烟气输送管道3，在引风机及电机4的负压作用下，送至除尘脱硫塔；
(2)、烟气在除尘脱硫塔内经过旋风除尘层5旋转除尘后上升进入喷淋除尘脱硫层；
(3)、烟气在除尘脱硫塔的喷淋除尘脱硫层7内，由浆液循环泵(6)输送的喷淋水洗涤除尘(所述喷淋水为喷淋雾化水)，洗涤下来的粉尘氧化镁与水结合后生成氢氧化镁，氢氧化镁作为脱硫剂与烟气中的SO2反应生成MgSO4，携带粉尘、并溶解有MgSO4的喷淋水形成的浆液落入除尘脱硫塔底部自浆液出口排出除尘脱硫塔外；
(4)、经喷淋除尘脱硫层7喷淋洗涤后的烟气上升至除雾反冲洗层9，含水烟气经除雾反冲洗层脱水后排入大气，除雾层采用双层S板式，材质为PE；除尘脱硫塔工作时反冲洗泵每隔2小时开启1次，每次开启8min，将清水送至反冲洗喷头，由清水将粘在除雾器表面的粉尘清洗掉；
(5)、步骤(3)浆液在排出除尘脱硫塔过程中与大气接触，使Mg2SO4结晶，结晶后的浆液在一级沉淀池10沉淀，一级沉淀池10上清液进入二级沉淀池11沉淀，二级沉淀池上清液回到循环浆液池12；
(6)、一级沉淀池、二级沉淀池底部的沉淀经Mg2SO4液下输送泵输送至水力旋流浓缩池14，经浓缩后的浆液含水率控制在50％，浓缩后的浆液经渣浆泵15输送至压球混料搅拌装置16内进行压球二次利用。
实施例2
本实施例公开了一种重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统，其结构与实施例1基本相同，不同的是本实施例中密闭式顶吸烟罩为多个，分别设置在多个镁砂窑顶上。工作时，本实施例重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统能实现多个镁砂窑烟气的除尘脱硫。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统，其特征在于，包括：密闭式顶吸烟罩、引风单元、除尘脱硫塔、一级沉淀池、二级沉淀池、循环浆液池和清水单元；
所述密闭式顶吸烟罩设置于镁砂窑上方，所述密闭式顶吸烟罩通过引风单元与除尘脱硫塔下方入口连通；所述除尘脱硫塔内自上而下依次设置有除雾反冲洗层、喷淋除尘脱硫层和旋风除尘层，所述除尘脱硫塔顶端和底端分别设置有烟气排放口和浆液出口，所述浆液出口与一级沉淀池入口连通，所述一级沉淀池上清液出口与二级沉淀池入口连通，所述二级沉淀池上清液出口与循环浆液池入口连通；所述循环浆液池通过浆液循环泵与喷淋除尘脱硫层连通；所述清水单元通过反冲洗泵与除雾反冲洗层连通。
2.根据权利要求1所述重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统，其特征在于，所述密闭式顶吸烟罩与引风单元之间设置有风量调节阀。
3.根据权利要求1所述重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统，其特征在于，所述引风单元包括电联的引风机和电机。
4.根据权利要求1所述重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统，其特征在于，所述清水单元为自来水源或清水箱。
5.根据权利要求1或2所述重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统，其特征在于，所述密闭式顶吸烟罩为多个，分别设置在多个镁砂窑上。
6.根据权利要求1所述重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统，其特征在于，所述喷淋除尘脱硫层包括3-5层喷淋层。
7.根据权利要求6所述重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统，其特征在于，所述循环浆液池分别通过多个浆液循环泵分别与喷淋除尘脱硫层的各层连通。
8.根据权利要求1所述重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统，其特征在于，所述除尘脱硫塔内部部件采用耐酸碱材质。
9.根据权利要求1-8任意一项所述重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统，其特征在于，所述重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫系统还包括：水力旋流浓缩池，所述水力旋流浓缩池入口通过Mg2SO4液下输送泵分别与一级沉淀池和二级沉淀池连通，所述水力旋流浓缩池出口通过渣桨泵与压球混料搅拌装置入连通。
10.一种重烧中档镁砂窑专用除尘脱硫方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、中档镁砂在重烧窑内培烧产生的烟气进入密闭式顶吸烟罩，通过风量调节阀进行流量及压力调整后，经过烟气输送管道，在引风机及电机的负压作用下，送至除尘脱硫塔；
(2)、烟气在除尘脱硫塔内经过旋风除尘层旋转除尘后上升进入喷淋除尘脱硫层；
(3)、烟气在除尘脱硫塔的喷淋除尘脱硫层内，由浆液循环泵输送的喷淋水洗涤除尘，洗涤下来的粉尘氧化镁与水结合后生成氢氧化镁，氢氧化镁作为脱硫剂与烟气中的SO2反应生成MgSO4，携带粉尘、并溶解有MgSO4的喷淋水形成的浆液落入除尘脱硫塔底部自浆液出口排出除尘脱硫塔外；
(4)、经喷淋除尘脱硫层喷淋洗涤后的烟气上升至除雾反冲洗层，含水烟气经除雾反冲洗层脱水后排入大气；除尘脱硫塔工作时反冲洗泵每隔1-3小时开启1次，每次开启5-10min，将清水送至反冲洗喷头，由清水将粘在除雾器表面的粉尘清洗掉；
(5)、步骤(3)浆液在排出除尘脱硫塔过程中与大气接触，使Mg2SO4结晶，结晶后的浆液在一级沉淀池沉淀，一级沉淀池上清液进入二级沉淀池沉淀，二级沉淀池上清液回到循环浆液池；
(6)、一级沉淀池、二级沉淀池底部的沉淀经Mg2SO4液下输送泵输送至水力旋流浓缩池，经浓缩后的浆液含水率控制在40-60％，浓缩后的浆液经渣浆泵输送至压球混料搅拌装置内进行压球二次利用。
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