CN106237824B - 一种使用超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔的脱硫除尘方法 - Google Patents

一种使用超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔的脱硫除尘方法 Download PDF

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Abstract

本发明特别涉及一种超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔。包括脱硫塔，喷淋系统位于脱硫塔的下部，除雾器位于脱硫塔的上部，喷淋系统与除雾器之间设置浆液旋流托盘混合器，浆液旋流托盘混合器置于旋流托盘混合器储液槽内，浆液旋流托盘混合器包括升气管、泡罩，升气管外罩有泡罩，浆液旋流托盘混合器的托盘上开有若干托盘孔。该技术把喷淋、旋流、托盘和鼓泡四种脱硫技术有机的结合在一起，同时利用了旋流托盘混合均匀，及鼓泡技术吸收剂是连续相能深度脱硫的特点，实现了深度脱硫和深度除尘。当吸收塔入口烟气SO2浓度在10000mg/Nm3以下时，能实现出口SO2浓度小于35mg/Nm3的超低排放要求。

Description

一种使用超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔的脱硫除尘方法
（一）技术领域
本发明涉及废气治理气液交换领域，适用于烟气脱硫除尘的净化，特别涉及一种使用超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔的脱硫除尘方法。
（二）背景技术
随着国家对大气污染物治理的要求越来越高，烟气污染物治理的技术也越来越多，形成了多元化的脱硫除尘超低排放技术路线。但大多数脱硫除尘超低排放技术路线存在着投资高、环节多、运行费用高、操作难度大、检修较困难等多种问题。也有比较先进的一体化烟气污染物治理技术，但因受各种技术参数的限制，不能满足大部分用户的需求。本发明所述的一种超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔，是一种新发明的烟气污染物治理技术。该技术是在一个塔内集成了高效喷淋、旋流托盘混合、清水洗涤、三层屋脊除雾等四项技术，在单塔内实现烟气污染物治理。该技术具有投资省，环节少，运行费用低，占地面积小，运行稳定，以及施工工期短等优点。该技术通过下述技术方案予以实现。
（三）发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔，该装置结构简单、对多污染物综合处理效果好、使用方便。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔，包括脱硫塔，脱硫塔内设置喷淋系统、浆液旋流托盘混合器、除雾器，其特殊之处在于：喷淋系统位于脱硫塔的下部，除雾器位于脱硫塔的上部，喷淋系统与除雾器之间设置浆液旋流托盘混合器，浆液旋流托盘混合器包括升气管、泡罩，升气管安在脱硫塔的塔板上，升气管外罩有泡罩，泡罩外设置托盘，该托盘与泡罩连接，托盘上开有若干托盘孔。
喷淋系统包括喷淋储浆槽、浆液喷淋循环泵和若干个浆液喷嘴，喷淋储浆槽内设置氧化风管。喷淋储浆槽通过浆液管与浆液喷淋循环泵连接，浆液喷淋循环泵再通过浆液管连接至浆液喷嘴处。
所述的一种超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔，还包括根据排出烟气中的二氧化硫的含量，通过浆液液位调节器，来调节浆液旋流托盘混合器上面的液位高度。经浆液旋流托盘混合器反应后的浆液通过浆液溢流管、调节器排浆管排到旋流储浆槽，旋流储浆槽连接补浆管，旋流储浆槽经浆液旋流循环泵通过浆液管与旋流托盘混合器储液槽相连，旋流储浆槽通过溢流管连接喷淋储浆槽。
当烟气含硫量小于3000mg/Nm3时，旋流储浆罐可以去掉，合并到喷淋储浆槽，调节器排浆管直接接入喷淋储浆槽。所述的一种超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔，包括根据排出烟气的二氧化硫的指标，通过浆液液位调节器，来调节旋流托盘混合器托盘上面的液位高度。经浆液旋流托盘混合器反应后的浆液通过浆液溢流管、调节器排浆管排到喷淋储浆槽，喷淋储浆槽经浆液旋流循环泵通过浆液管与旋流托盘混合器储液槽相连。
所述的一种超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔，还包括清水旋流托盘混合器。清水旋流托盘混合器位于浆液旋流托盘混合器、除雾器之间，清水旋流托盘混合器置于旋流托盘混合器储水槽内，清水旋流托盘混合器包括升气管、泡罩。升气管安在脱硫塔的塔板上，升气管外罩有泡罩，泡罩外设置托盘，该托盘与泡罩连接，托盘上开有若干托盘孔。
所述的一种超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔，还包括可以根据烟气排出的灰尘含量，通过清水液位调节器，来调节清水旋流托盘混合器托盘上面的液位高度，经清水旋流托盘混合器后的清水通过清水溢流管与清水箱相连。
液位的调节是通过调节液位调节器内的溢流管的高度来实现的。除雾器的清洗水直接落入旋流托盘混合器储水槽，清水循环泵吸水管连接清水箱，压水管连接旋流托盘混合器储水槽和脱硫系统补水管。
除雾器为三层屋脊除雾器。
1、所述一种超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔，主要有喷淋层、浆液旋流托盘混合器、清水旋流托盘混合器、三层屋脊式除雾器组成。
2、喷淋层数可根据烟气含硫量来确定一层、二层或三层。
3、旋流托盘混合器的升气管可以做成圆形管、方形管或长方形管等多种形状。托盘也可以做成圆形、方形或长方形等多种形状。托盘上的孔可以开成圆孔、椭圆孔、斜孔、长条缝、长条斜缝，或者也可以开成混合孔型。
4、烟气进入塔体内，首先是经过喷淋层，然后是浆液旋流托盘混合器、清水旋流托盘混合器、三层屋脊除雾器。
5、浆液托盘混合器托盘上的液面可以调节，托盘下面的液位以10cm ~100cm为宜。
6、当烟气含硫量小于3000mg/Nm3时，旋流储浆槽可以去掉，合并到喷淋储浆槽，调节器排浆管直接接入喷淋储浆槽。
烟气进入脱硫塔内，首先经过浆液喷淋层，经过一次脱硫除尘后，进入到浆液旋流托盘混合器的升气管，从升气管上升碰到泡罩的顶部后，折回到升气管和泡罩之间，烟气在压力作用下，把升气管和泡罩之间下部的浆液挤压到一边，进入到浆液旋流托盘混合器的托盘下面，烟气进入到了浆液之中，由于托盘上开有不同角度的托盘孔，浆液受到烟气不同角度的喷射力，产生了汽液交叉碰撞翻腾，烟气被高度的分散到浆液中，同时产生大量的气泡，形成一层厚厚的气泡层，烟气中剩余的二氧化硫溶解在气泡表面的液膜中，烟气中的灰所带的细小尘粒吸收二氧化硫后的生成物，过剩的脱硫剂，以及细小的液滴也在接触液膜后被除去，同时，可去除HCl和HF大于90%，汞和镉大于50%。烟气不断进入，气泡不断形成破裂，产生新的接触面积，以此循环往复，处理后的烟气经过除雾器排入大气。
为了进一步达到灰尘小于5mg/Nm3，所述一种超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔的脱硫除尘方法，又设了层清水旋流托盘混合器，烟气经过浆液喷淋层，经过浆液旋流托盘混合器处理后，再通过清水旋流托盘混合器，最后经过除雾器排入大气。
本发明的有益效果是：
1、脱硫效率高，运行费用低。
该技术把喷淋、旋流、托盘和鼓泡四种脱硫技术有机的结合在一起，充分利用了喷淋技术低液气比时浆液利用率高、能耗低、脱硫效率高的优点；同时利用了旋流托盘混合均匀，及鼓泡技术吸收剂是连续相能深度脱硫的特点，实现了高效脱硫和深度脱硫。当吸收塔入口烟气SO2浓度在10000mg/Nm3以下时，能实现出口SO2浓度小于35mg/Nm3的超低排放要求，比现有的脱硫技术节省能耗10-30%，节省投资20%-50%。
2、能去除多种污染物及深度除尘
该技术把水浴除尘技术、泡沫剂除尘技术和旋流托盘鼓泡脱硫技术有机的结合在一起，协同处理污染物，在保证高效深度脱硫的同时达到深度除尘。当吸收塔入口烟尘浓度在150mg/Nm3以下时，出口烟尘浓度可达到5mg/Nm3以下，汞小于0.1mg/Nm3。
3、操作简单，适应各种工况变化。
当烟气污染物含量、设备负荷、脱硫剂的品质以及排放指标发生变化时，可通过调节旋流托盘混合器托盘上面的液位高度和浆液的PH值来控制SO2的排放指标，SO2排放浓度可以在20 mg/Nm3-200 mg/Nm3之间任意调控。
4、运行稳定可靠，维护保养方便
整个系统设备、管道、喷头均较少，操作简单，工艺可靠性高且维护保养方便，日常维护量小，使得整个系统运行稳定。
5、除尘系统简化，投资省
该技术具有高效除尘的功能，进口烟气含尘量可以放宽到150 mg/Nm3，可以降低脱硫塔前的除尘效率，脱硫塔后也不再需要增加湿电，因此可降低除尘系统投资，减少运行费用。
（四）附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
附图1为本发明的结构示意图；
附图2为本发明的旋流托盘混合器的结构示意图；
附图3为附图2的仰视图；
图中，1升气管，2泡罩，3塔板，4托盘，5托盘孔，6浆液喷嘴，7喷淋储浆槽，8氧化风管，9浆液管，10浆液喷淋循环泵，11浆液液位调节器，12浆液溢流管，13调节器排浆管，14旋流储浆槽，15补浆管，16浆液旋流循环泵，17旋流托盘混合器储液槽，18溢流管，19旋流托盘混合器储水槽，20清水液位调节器，21清水溢流管，22清水箱，23清水循环泵，24冲洗水系统，25循环脱硫系统补水管，26三层屋脊除雾器，27挡板，28固定件，29螺母，30螺拴，31浆液旋流托盘混合器，32清水旋流托盘混合器。
（五）具体实施方式
附图为本发明的一种具体实施例。该实施例包括脱硫塔，脱硫塔内设置喷淋系统、浆液旋流托盘混合器31、清水旋流托盘混合器32、除雾器，其特殊之处在于：喷淋系统位于脱硫塔的下部，除雾器位于脱硫塔的上部，喷淋系统与除雾器之间设置浆液旋流托盘混合器31，清水旋流托盘混合器32。浆液旋流托盘混合器31包括升气管1、泡罩2，升气管1安在脱硫塔的塔板3上，升气管1外罩有泡罩2，泡罩2外设置托盘4，该托盘4与泡罩2连接，托盘4的边缘下面设置挡板27，挡板27外设置固定件28，固定件28上安装螺栓30，固定件28的上、下面安装螺母29，通过调节螺栓30、螺母29实现托盘4位置高度的调节，螺栓30焊接在塔板上，托盘4上开有若干托盘孔5。
喷淋系统包括喷淋储浆槽7、浆液喷淋循环泵10和若干个浆液喷嘴6，喷淋储浆槽7内设置氧化风管8。喷淋储浆槽7通过浆液管9与浆液喷淋循环泵10连接，浆液喷淋循环泵10再通过浆液管9连接至浆液喷嘴6处。
所述的一种超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔，还包括根据烟气排出二氧化硫的含量，通过液位调节器11来调节浆液旋流托盘混合器31中的托盘4上面的液位高度。经浆液旋流托盘混合器31反应后的浆液通过浆液溢流管12、调节器排浆管13排到旋流储浆槽14，旋流储浆槽14连接补浆管15，旋流储浆槽14经浆液旋流循环泵16通过浆液管9与旋流托盘混合器储液槽17相连，旋流储浆槽14通过溢流管18连接喷淋储浆槽7。
当烟气含硫量小于3000mg/Nm3时，旋流储浆槽14可以去掉，合并到喷淋储浆槽7，调节器排浆管13直接接入喷淋储浆槽7。
所述的一种超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔，包括根据烟气排出二氧化硫的含量，通过液位调节器11来调节浆液旋流托盘混合器31中的托盘4上面的液位高度。经浆液旋流托盘混合器31反应后的浆液通过浆液溢流管12、调节器排浆管13排到喷淋储浆槽7，喷淋储浆槽7经浆液旋流循环泵16通过浆液管9与旋流托盘混合器储液槽17相连。
所述的一种超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔，还包括清水旋流托盘混合器32。清水旋流托盘混合器32位于浆液旋流托盘混合器31、除雾器26之间，清水旋流托盘混合器32置于旋流托盘混合器储水槽19内，清水旋流托盘混合器32包括升气管1、泡罩2，升气管1安装在脱硫塔的塔板3上，升气管1外罩有泡罩2，泡罩2外设置托盘4，该托盘4与泡罩2连接，托盘4的边缘下面设置挡板27，挡板27外设置固定件28，固定件28上安装螺栓30，固定件28的上、下面安装螺母29，通过调节螺栓30、螺母29实现托盘4位置高度的调节，螺栓30焊接在塔板上，托盘4上开有若干托盘孔5。清水旋流托盘混合器32与浆液旋流托盘混合器31结构相同，脱除污染物原理类似，二者的区别点在于旋流托盘混合器储液槽17内装的是浆液，旋流托盘混合器储水槽19内装的是清水。
所述的一种超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔，还包括可以根据烟气排出的灰尘含量，通过清水液位调节器20，来调节清水旋流托盘混合器32中的托盘4上面的液位高度，经清水旋流托盘混合器后的清水通过清水溢流管21与清水箱22相连。
除雾器的清洗水直接落入旋流托盘混合器储水槽19、清水循环泵23、吸水管连接清水箱22、压水管连接旋流托盘混合器储水槽19和脱硫系统补水管25。
除雾器为三层屋脊除雾器26。
烟气进入脱硫塔内，首先经过浆液喷淋层，经过一次脱硫除尘后，进入到旋流托盘混合器的升气管1，从升气管1上升碰到泡罩2的顶部后，折回到升气管1和泡罩2之间，烟气在压力作用下，把升气管1和泡罩2之间下部的浆液挤压到一边，进入到旋流托盘混合器的托盘4下面，烟气进入到了浆液之中。由于托盘4上开有多个斜孔、直孔、斜缝或直缝，烟气通过斜孔、斜缝、或直孔直缝喷到多孔盘上面的液体中，浆液受到烟气不同角度的喷射力，产生了汽液交叉碰撞翻
腾，烟气被高度的分散到浆液中，同时产生大量的气泡，形成一层厚厚的气泡层。气泡层提供了巨大的气液接触面，以及这些表面在气泡合并、增大、破裂、再形成的激烈运动过程中，不断更新，烟气中剩余的SO2溶解在气泡表面的液膜中，烟气中的灰所带的细小尘粒吸收SO2后的生成物，过剩的脱硫剂，以及细小的液滴也在接触液膜后被除去。烟气不断进入，气泡不断形成破裂，产生新的接触面积，反应后的浆液通过浆液溢流管12、浆液液位调节器11、调节器排浆管13，排到旋流储浆槽14，旋流储浆槽14通过补浆管15补入新鲜的脱硫浆液，再由浆液旋流循环泵16通过浆液管9送到旋流托盘混合器储液槽17。浆液液位调节器11可以根据烟气排出的SO2的含量，来调节浆液旋流托盘混合器31托盘4上面的液位高度。旋流托盘混合器储液槽17多余的浆液，通过旋流储浆槽14的溢流管18流到喷淋储浆槽7。通过浆液旋流托盘混合器31处理后的烟气SO2的含量小于35mg/Nm3，灰尘的含量小于10mg/Nm3。为了进一步达到灰尘小于5mg/Nm3，又设了层清水旋流托盘混合器32，烟气通过清水旋流托盘混合器后32，SO2的含量小于30mg/Nm3，灰尘的含量小于5mg/Nm3。旋流托盘混合器储水槽19的补水主要来源于除雾器26的清洗水，当清水箱22的水充满后，通过清水循环泵23给循环脱硫系统补水管25供水，同时也作为旋流托盘混合器储水槽19的循环供水。清水液位调节器20可以根据烟气排出的灰尘含量，来调节清水旋流托盘混合器32托盘4上面的液位高度。烟气经过清水旋流托盘混合器32处理后，通过除雾器26排入大气。排入大气中的烟气SO2小于30mg/Nm3，灰尘小于5mg/Nm3，汞小于0.1mg/Nm3，液滴小于50mg/Nm3。

Claims (9)

1.一种使用超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔的脱硫除尘方法，所述喷射塔包括脱硫塔，脱硫塔内设置喷淋系统、浆液旋流托盘混合器、除雾器,
其特征在于：喷淋系统位于脱硫塔的下部，除雾器位于脱硫塔的上部，喷淋系统与除雾器之间设置浆液旋流托盘混合器，浆液旋流托盘混合器包括升气管、泡罩，升气管安在脱硫塔的塔板上，升气管外罩有泡罩，泡罩外设置托盘，该托盘与泡罩连接，托盘上开有若干托盘孔;
所述脱硫除尘方法包括以下步骤：烟气进入脱硫塔内，首先经过浆液喷淋层，经过一次脱硫除尘后，进入到浆液旋流托盘混合器的升气管，从升气管上升碰到泡罩的顶部后，折回到升气管和泡罩之间，烟气在压力作用下，把升气管和泡罩之间下部的浆液挤压到一边，进入到浆液旋流托盘混合器的托盘下面，烟气进入到浆液之中，由于托盘上开有不同角度的托盘孔，浆液受到烟气不同角度的喷射力，产生了汽液交叉碰撞翻腾，烟气被高度的分散到浆液中，同时产生大量的气泡，形成一层厚厚的气泡层，烟气中剩余的二氧化硫溶解在气泡表面的液膜中，烟气中所带的细小尘粒及吸收SO2后的生成物，过剩的脱硫剂，以及细小的液滴也在接触液膜后被除去，烟气不断进入，气泡不断形成破裂，产生新的接触面积，以此循环往复，处理后的烟气经过除雾器排入大气。
2.根据权利要求1所述的使用超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔的脱硫除尘方法，其特征在于：喷淋系统包括喷淋储浆槽、浆液喷淋循环泵和若干个浆液喷嘴，喷淋储浆槽内设置氧化风管，喷淋储浆槽通过浆液管与浆液喷淋循环泵连接，浆液喷淋循环泵再通过浆液管连接至浆液喷嘴处。
3.根据权利要求1所述的使用超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔的脱硫除尘方法，其特征在于：还包括根据烟气排出SO2的含量，来调节浆液旋流托盘混合器托盘上面的液位高度的浆液液位调节器，经浆液旋流托盘混合器反应后的浆液通过浆液溢流管、调节器排浆管排到旋流储浆槽，旋流储浆槽连接补浆管，旋流储浆槽经浆液旋流循环泵通过浆液管与旋流托盘混合器储液槽相连，旋流储浆槽通过溢流管连接喷淋储浆槽。
4.根据权利要求1所述的使用超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔的脱硫除尘方法，其特征在于：还包括根据烟气排出SO2的含量，来调节旋流托盘混合器托盘上面的液位高度的浆液液位调节器，经浆液旋流托盘混合器反应后的浆液通过浆液溢流管、调节器排浆管排到喷淋储浆槽，喷淋储浆槽经浆液旋流循环泵通过浆液管与旋流托盘混合器储液槽相连。
5.根据权利要求1-4任一所述的使用超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔的脱硫除尘方法，其特征在于：还包括清水旋流托盘混合器，清水旋流托盘混合器位于浆液旋流托盘混合器、除雾器之间，清水旋流托盘混合器包括升气管、泡罩，升气管安在脱硫塔的塔板上，升气管外罩有泡罩，泡罩外设置托盘，该托盘与泡罩连接，托盘上开有若干托盘孔。
6.根据权利要求5任一所述的使用超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔的脱硫除尘方法，其特征在于：还包括可以根据烟气排出的灰尘含量，来调节旋流托盘混合器托盘上面的液位高度的清水液位调节器，经清水旋流托盘混合器后的清水通过清水溢流管与清水箱相连。
7.根据权利要求6所述的使用超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔的脱硫除尘方法，其特征在于：除雾器的清洗水落入旋流托盘混合器储水槽，当清水箱的水充满后，通过清水循环泵给循环脱硫系统补水管供水，同时也作为旋流托盘混合器储水槽的循环供水。
8.根据权利要求3或4或7所述的使用超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔的脱硫除尘方法，其特征在于：除雾器为三层屋脊除雾器。
9.根据权利要求1所述的使用超低排放脱硫除尘旋流托盘喷射塔的脱硫除尘方法，其特征在于：经浆液旋流托盘混合器处理后的烟气先通过清水旋流托盘混合器，然后再经过除雾器排入大气。
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