CN105833709A - 气体脱硫装置以及脱硫方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了气体脱硫装置以及脱硫方法。该气体脱硫装置包括脱硫塔与回收池；所述脱硫塔内侧设置防腐层；所述脱硫塔的下方设置一石灰浆池；所述脱硫塔内设有均气层、第一脱硫层、第二脱硫层、第三脱硫层、第四脱硫层以及除雾层，脱硫层均包括过滤层以及设于所述过滤层上方的气液融合层，各脱硫层分别通过一喷淋泵与所述石灰浆池连通；所述脱硫塔的底部通过气管与氧化风机连通；所述回收池设于所述脱硫塔的一侧，所述回收池包括第一沉淀池、第二沉淀池以及碱液水池，所述第一沉淀池与第二沉淀池分别与所述石灰浆池的底部连通，所述碱液水池与所述石灰浆池的上部连通。本发明所述气体脱硫装置，其除硫彻底，空气中的杂质多次净化，达到排放标准。

Description

气体脱硫装置以及脱硫方法

技术领域

本发明涉及空气除尘技术领域，具体涉及气体脱硫装置以及脱硫方法。

背景技术

在很多重工业工厂，生产排出的空气中含有硫成分，如直接排到空气中，会对人体产生很大的危害。目前在一些工厂会在空气排出之前设置脱硫设备，除去空气中的硫成分后再进行排放，主要是利用石灰－石膏湿法脱硫工艺。目前的脱硫工艺是含硫空气直接进入脱硫塔内的脱硫层内进行脱除，形成的石膏通过泵排出脱硫塔。这种设备在使用过程中发现脱除效率不高，有时达不到排放标准，且经常会由于进入脱硫塔内的含硫空气不均匀而出现部分无法脱除的问题；脱硫完成后空气中经除硫后还存在少量的灰尘或者杂质，直接排放到空气中会对导致空气污染。且现有的脱硫设备存在石灰浆污染。

发明内容

基于此，本发明提供一种气体脱硫装置，其除硫彻底，空气中的杂质多次净化，达到排放标准。

为了实现本发明的目的，本发明采用以下技术方案：

一种气体脱硫装置，其包括：脱硫塔,所述脱硫塔内侧设置防腐层，所述脱硫塔侧面设置一含硫气体入口，所述脱硫塔的顶部设置一净化空气出口；所述脱硫塔的下方设置一石灰浆池；所述脱硫塔内设有均气层、第一脱硫层、第二脱硫层、第三脱硫层、第四脱硫层以及除雾层，所述均气层、第一脱硫层之间、第四脱硫层与除雾层之间均设有隔网；所述第一脱硫层、第二脱硫层、第三脱硫层、第四脱硫层均包括过滤层以及设于所述过滤层上方的气液融合层，所述第一脱硫层、第二脱硫层、第三脱硫层以及第四脱硫层分别通过一喷淋泵与所述石灰浆池连通，所述喷淋泵位于所述脱硫塔内的部分设有多个喷嘴，所述喷淋泵上设有流量调节阀；所述脱硫塔的底部通过气管与氧化风机连通；回收池,所述回收池设于所述脱硫塔的一侧，所述回收池包括第一沉淀池、第二沉淀池以及碱液水池，所述第一沉淀池与第二沉淀池分别与所述石灰浆池的底部连通，所述碱液水池与所述石灰浆池的上部连通。

在其中一些实施例中，所述气体脱硫装置还包括检修系统，所述检修系统包括设于所述脱硫塔侧面的检修口以及爬梯，所述爬梯一端与所述脱硫塔的顶部连接，另一端与地面连接。

在其中一些实施例中，所述脱硫塔的顶部设有避雷针。

在其中一些实施例中，所述含硫气体入口与一设于所述脱硫塔外部的空气收集器连通。

在其中一些实施例中，所述脱硫塔内设置搅拌器。

在其中一些实施例中，所述所述喷淋泵上设有流量调节阀。

本发明还采用如下技术方案：

一种气体脱硫方法，其包括如下步骤：

S1、提供一种气体脱硫装置，包括脱硫塔与回收池；所述脱硫塔内侧设置防腐层，所述脱硫塔侧面设置一含硫气体入口，所述脱硫塔的顶部设置一净化空气出口；所述脱硫塔的下方设置一石灰浆池；所述脱硫塔内设有均气层、第一脱硫层、第二脱硫层、第三脱硫层、第四脱硫层以及除雾层，所述均气层、第一脱硫层之间、第四脱硫层与除雾层均设有隔网；所述第一脱硫层、第二脱硫层、第三脱硫层、第四脱硫层均包括过滤层以及设于所述过滤层上方的气液融合层，所述第一脱硫层、第二脱硫层、第三脱硫层以及第四脱硫层分别通过一喷淋泵与所述石灰浆池连通，所述喷淋泵位于所述脱硫塔内的部分设有多个喷嘴；所述脱硫塔的底部通过气管与氧化风机连通；所述回收池设于所述脱硫塔的一侧，所述回收池包括第一沉淀池、第二沉淀池以及碱液水池，所述第一沉淀池与第二沉淀池分别与所述石灰浆池的底部连通，所述碱液水池与所述石灰浆池的上部连通；控制石灰浆池内的石灰浆液Ph值保持在5.2～5.8之间；

S2、含硫气体由含硫气体入口进入脱硫塔内，先经过均气层，通过均气层使得含硫气体分布均匀；

S3、含硫气体进入第一脱硫层，先经过滤层过滤，除去大颗粒的杂质和灰尘，再进入气液融合层，进一步除去气体中的灰尘，喷淋泵喷出的石灰浆液与含硫气体混合反应，形成中间产物，中间产物与氧化风机送进脱硫塔的氧气进行氧化反应，生成石膏，脱除空气中的硫，空气进一步上升，再分别通过第二脱硫层、第三脱硫层以及第四脱硫层再次脱除空气中的硫；

S4、脱硫后的空气经除雾层进一步除去空气中的杂质，得到的干净空气由净化空气出口排出；

S5、石灰浆池下部的沉淀物进入第一沉淀池与第二沉淀池进行沉淀，石灰浆池上部多余的碱液进入碱液水池保存。

本发明所述的气体脱硫装置，包括脱硫塔、回收池以及检修系统，脱硫塔内设有均气层、第一脱硫层、第二脱硫层、第三脱硫层、第四脱硫层以及除雾层，含硫气体进入脱硫塔内，先由均气层进行扰动，使得含硫气体均匀分布，便于更彻底地除硫，四层脱硫层使得除硫更加彻底，脱除后的空气中含硫量在达标排放范围内，防止脱除不彻底而污染环境；脱硫后的空气进入除雾层内，进一步除去空气中的杂质或灰尘，使得空气净化更彻底；回收池的设置可以充分回收石灰浆池内的石灰以及多余的碱液，减少石灰污染。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的气体脱硫装置的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

请参照图1，本发明所述的气体脱硫装置100，用于除去空气中的硫。该气体脱硫装置100包括脱硫塔10、回收池20以及检修系统30。脱硫塔10是脱硫的主要设备，为填料塔；回收池20用于回收石灰浆池内的多余物质；检修系统30可以辅助查看和检修脱硫塔10。

脱硫塔10内侧设置防腐层(未图示)，该防腐层由防腐蚀PP板制成，粘附于脱硫塔10内层，减小内部化学物质对脱硫塔10的腐蚀，增加脱硫塔10的使用寿命。脱硫塔10的侧面设置一含硫气体入口11，用于进入含硫空气。脱硫塔10的顶部设置一净化空气出口12，用于排出净化后的空气，在本实施例中含硫气体入口11与一设于脱硫塔10外部的空气收集器连通，方便地收集空气，或者对空气中的其他成分进行进一步净化。脱硫塔10的下方设置一石灰浆池13，石灰浆池13内添加碳酸钙和水，充分搅拌后形成石灰浆，CaCO₃+2H+→Ca₂++CO₂+H₂O。为控制装置运行所需的石灰量与浓度，在加入石灰浆池13内的水的设备上设置质量流量计，控制水的加入量，制备成所需要的浆液浓度。石灰浆池13内设置搅拌器，以便更加快速地制成石灰浆液。石灰浆池13内置防腐PP板，防止石灰浆池13发生腐蚀。

脱硫塔10内设有均气层14、第一脱硫层15、第二脱硫层16、第三脱硫层17、第四脱硫层18以及除雾层19，均气层14、第一脱硫层15之间、第四脱硫层18与除雾层18之间均设有隔网(未图示)，以分隔各层，且不影响气体上流。均气层14内设置扰动装置，含硫空气进入均气层14时，通过扰动使得空气分布更加均匀，可以避免后续反应时，由于各个部分的空气浓度不同而导致脱除不彻底。第一脱硫层15、第二脱硫层16、第三脱硫层17、第四脱硫层18均包括过滤层181以及设于过滤层181上方的气液融合层182，过滤层181先过滤除去空气中的大颗粒物质和其他杂质，然后在气液融合层182与氧气混合。其中在第一脱硫层15内，含硫气体在气液融合层182内，水可以带走空气中的灰尘，进一步除去气体中的灰尘或粉尘。

其中过滤层181可由活性炭或者其他过滤物质填充而成。第一脱硫层15、第二脱硫层16、第三脱硫层17以及第四脱硫层18分别通过一喷淋泵103与石灰浆池13连通，喷淋泵103位于脱硫塔10内的部分上设有多个喷嘴104，喷淋泵103将石灰浆池13内的石灰浆进行提升，通过喷嘴喷到各脱硫层的气液融合层内，使得含硫空气与石灰浆混合在一起，发生如下反应：SO₂+H₂O→H₂SO₃，H₂SO₃→H⁺+HSO₃-(低pH值时发生该反应)，H₂SO₃→2H⁺+SO₃ ^2-(高pH值时发生该反应)，Ca₂++2HSO₃ ^-→Ca(HSO₃)²，Ca₂ ⁺+SO₃ ^2-→CaSO₃。在喷淋泵103上设有流量调节阀105，方便调节进入脱硫塔10内的石灰浆的量，防止石灰浆过量溢出或者过少无法反应。脱硫塔10内设置搅拌器，对塔内浆液进行扰动，防止脱硫塔10内的浆液中固体物的沉积。

脱硫塔10的底部通过气管101与氧化风机(未图示)连通，在本实施例中，氧化风机设置两台，一用一备，氧化风机可以为脱硫塔10提供需要的氧气，氧气进入脱硫塔10的气液融合层内，发生如下反应：

2Ca(HSO3)²+O²→CaSO₄+2H₂O，

SO₃ ^2-+1/2O²→SO₄ ^2-，

2CaSO₃+O₂→2CaSO₄。

然后结晶生成石膏：CaSO₄+2H₂O→CaSO₄.2H₂O。

由此，含硫空气中的硫成分经过第一脱硫层、第二脱硫层、第三脱硫层以及第四脱硫层分别脱除空气中的硫，反应最终生成石膏，利用输送泵或者其他输送部件直接送出脱硫塔即可，因经过多次脱除，此时空气中的含硫量已达到排放标准。但是因为中间发生了重重反应，加上含硫空气中本来含有的杂质，此时除掉硫成分的空气中还含有少量的杂质、水分或、灰尘等，其上升到除雾层时，除雾层可以协助除去空气中的杂质、水分以及灰尘等，使得空气得到进一步的净化。除雾的手段为现有的除雾手段，例如可以类似空气净化器的原理，或者是活性炭类的除雾器。

回收池20设于脱硫塔10的一侧，回收池20包括第一沉淀池21、第二沉淀池22以及碱液水池23，第一沉淀池21与第二沉淀池22分别与石灰浆池13的底部连通，碱液水池23与石灰浆池13的上部连通。石灰浆池13内的石灰得到充分搅拌后，成为均匀的石灰浆液，若石灰较多时，溶液底部会有石灰沉淀，此时沉淀的石灰流入第一沉淀池21或第二沉淀池22，在第一沉淀池21、第二沉淀池22内进行沉淀，防止石灰浆池13内积累过多的石灰，导致喷淋泵19堵塞。而在石灰浆池13的上部过多的水使得石灰浆的浓度达不到要求，则过多的水流入碱液水池23，碱液水池23内的水可以循环利用。在本实施例中，在第一沉淀池21、第二沉淀池22以及碱液水池23与石灰浆池13连通的管道上均设置阀门，根据需要打开阀门进行液体回收。

检修系统30包括设于所述脱硫塔10侧面的检修口31以及爬梯32，爬梯32一端与脱硫塔10的顶部连接，另一端与地面连接，使得可以通过爬梯32方便地对脱硫塔10进行检修。脱硫塔10的顶部设有避雷针102，防止雷击对脱硫塔产生影响。

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 (7)

1.一种气体脱硫装置，其特征在于，包括：

脱硫塔，所述脱硫塔内侧设置防腐层，所述脱硫塔侧面设置一含硫气体入口，所述脱硫塔的顶部设置一净化空气出口；所述脱硫塔的下方设置一石灰浆池；所述脱硫塔内设有均气层、第一脱硫层、第二脱硫层、第三脱硫层、第四脱硫层以及除雾层，所述均气层、第一脱硫层之间、第四脱硫层与除雾层之间均设有隔网；所述第一脱硫层、第二脱硫层、第三脱硫层、第四脱硫层均包括过滤层以及设于所述过滤层上方的气液融合层，所述第一脱硫层、第二脱硫层、第三脱硫层以及第四脱硫层分别通过一喷淋泵与所述石灰浆池连通，所述喷淋泵位于所述脱硫塔内的部分设有多个喷嘴，所述喷淋泵上设有流量调节阀；所述脱硫塔的底部通过气管与氧化风机连通；

回收池，所述回收池设于所述脱硫塔的一侧，所述回收池包括第一沉淀池、第二沉淀池以及碱液水池，所述第一沉淀池与第二沉淀池分别与所述石灰浆池的底部连通，所述碱液水池与所述石灰浆池的上部连通。

2.根据权利要求1所述的气体脱硫装置，其特征在于：所述气体脱硫装置还包括检修系统，所述检修系统包括设于所述脱硫塔侧面的检修口以及爬梯，所述爬梯一端与所述脱硫塔的顶部连接，另一端与地面连接。

3.根据权利要求1所述的气体脱硫装置，其特征在于：所述脱硫塔的顶部设有避雷针。

4.根据权利要求1所述的气体脱硫装置，其特征在于：所述含硫气体入口与一设于所述脱硫塔外部的空气收集器连通。

5.根据权利要求1所述的气体脱硫装置，其特征在于：所述脱硫塔内设置搅拌器。

6.根据权利要求1所述的气体脱硫装置，其特征在于：所述所述喷淋泵上设有流量调节阀。

7.一种气体脱硫方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、提供一种气体脱硫装置，包括脱硫塔与回收池；所述脱硫塔内侧设置防腐层，所述脱硫塔侧面设置一含硫气体入口，所述脱硫塔的顶部设置一净化空气出口；所述脱硫塔的下方设置一石灰浆池；所述脱硫塔内设有均气层、第一脱硫层、第二脱硫层、第三脱硫层、第四脱硫层以及除雾层，所述均气层、第一脱硫层之间、第四脱硫层与除雾层之间均设有隔网；所述第一脱硫层、第二脱硫层、第三脱硫层、第四脱硫层均包括过滤层以及设于所述过滤层上方的气液融合层，所述第一脱硫层、第二脱硫层、第三脱硫层以及第四脱硫层分别通过一喷淋泵与所述石灰浆池连通，所述喷淋泵位于所述脱硫塔内的部分设有多个喷嘴；所述脱硫塔的底部通过气管与氧化风机连通；所述回收池设于所述脱硫塔的一侧，所述回收池包括第一沉淀池、第二沉淀池以及碱液水池，所述第一沉淀池与第二沉淀池分别与所述石灰浆池的底部连通，所述碱液水池与所述石灰浆池的上部连通；控制石灰浆池内的石灰浆液Ph值保持在5.2～5.8之间；

S2、含硫气体由含硫气体入口进入脱硫塔内，先经过均气层，通过均气层使得含硫气体分布均匀；

S3、含硫气体进入第一脱硫层，先经过滤层过滤，除去大颗粒的杂质和灰尘，再进入气液融合层，进一步除去气体中的灰尘，喷淋泵喷出的石灰浆液与含硫气体混合反应，形成中间产物，中间产物与氧化风机送进脱硫塔的氧气进行氧化反应，生成石膏，脱除空气中的硫，空气进一步上升，再分别通过第二脱硫层、第三脱硫层以及第四脱硫层再次脱除空气中的硫；

S4、脱硫后的空气经除雾层进一步除去空气中的杂质，得到的干净空气由净化空气出口排出；

S5、石灰浆池下部的沉淀物进入第一沉淀池与第二沉淀池进行沉淀，石灰浆池上部多余的碱液进入碱液水池保存。