CN106310912A - 一种湿法脱硫塔及其脱硫工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种湿法脱硫塔及其脱硫工艺，该湿法脱硫塔实现了将脱硫浆液的原料配制和脱硫处理一体化的设置，并通过在上壳体内设置圆柱形隔板同时结合隔板底部设置的流通孔为气体的流动实现了非单一化的流通通道，并结合喷淋管的设置倾斜实现了对气体一定程度的导流作用，确保了含硫气体在经过一次和脱硫浆液的接触后再次通过上述设置实现循环脱硫，而且下壳体的设置更加巧妙得利用了脱硫浆液在下部对含硫气体在流动中的冲击脱除，进一步提高了脱硫效率。

Description

一种湿法脱硫塔及其脱硫工艺
技术领域
本发明涉及一种湿法脱硫塔及其脱硫工艺，属于脱硫技术领域。
背景技术
在工业生产中，常见的脱硫是烟气脱硫，即对工业生产中排出的含硫烟气进行脱硫处理，从而使得烟气符合环保要求，烟气中的硫含量控制在一定范围内。
对于脱硫，常见的处理方法是使用吸收剂对烟气中的硫化物(常见的为二氧化硫和三氧化硫)进行吸收处理。通常包括干法脱硫和湿法脱硫，干法脱硫是指在非液态状态下进行脱硫，这种脱硫方法反应速度快、所需的设备简单、脱硫效率高。
湿法脱硫则是在液态下实现烟气和脱硫液的接触吸收，从而利用液态脱硫液实现对烟气中硫化物的吸收。但是常规的技术，都是首先配置石灰石水溶液，然后利用石灰石水溶液在吸收塔中和烟气进行逆向接触，实现对烟气中的硫化物进行吸收。对应该方法使用的脱硫塔均是常规脱硫塔，即气体从脱硫塔底部进入，脱硫液体经位于脱硫塔顶部的喷淋口喷出，从而实现气体和液体的逆向接触，在该过程中实现气体和液体的交换。
但是上述常规的湿法脱硫技术使用的脱硫塔通常脱硫效率低，影响湿法脱硫的脱硫成效。
发明内容
本发明提供了一种湿法脱硫塔，旨在解决现有技术中湿法脱硫效率低的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种湿法脱硫塔，其包括壳体；
所述壳体由上壳体和下壳体组成，上壳体和下壳体连通设置；
在上壳体内且位于其底部设置有气体入口；
在上壳体内且位于其顶部设置有若干喷淋管，所述喷淋管由中部的平行喷淋管和位于两侧的倾斜喷淋管连接组成；所述平行喷淋管平行于水平面设置；倾斜喷淋管朝向下壳体倾斜设置；相邻所述喷淋管之间的间距小于1.5cm；
在上壳体内还设置有圆柱形隔板，隔板下端连接设置于下壳体上；气体入口与所述隔板内空间连通；在所述隔板的底部侧壁上设置有多个适于气体流动的流通孔；
所述下壳体内具有适于容纳秸秆和水的空间；
对应所述外壳内壁和隔板外壁之间的空间，在所述下壳体的顶端设有连通口，连通口的宽度等于外壳内壁和隔板外壁之间的距离；
在下壳体的底端设置有液体出口，液体出口通过管道、泵与倾斜喷淋管连接。
所述倾斜喷淋管朝向下壳体倾斜的角度a为30-65°。
在所述下壳体内设置有可控制启闭的搅拌器。
本发明还进一步公开了一种使用上述湿法脱硫塔的湿法脱硫工艺，包括如下步骤：
(1)将秸秆在空气中晾晒至少5d，将其粉碎至长度为5-15cm备用；
(2)将步骤(1)处理好的秸秆放入下壳体内并向其中加水，至水和秸秆的重量比为(80-110)∶1，在低于50℃的温度下进行浸泡至少20d；
(3)向步骤(2)的水中加入经球磨机处理后的活性炭粉末和焦炭粉，活性炭和焦炭粉的重量占水重量的1/20-1/30，搅拌均匀；
(4)向步骤(3)处理后的水中加入酸调整pH值为5-6，再向其中加入白云石、石灰石，其中白云石的加入量占水重量的5％，石灰石的加入量占水重量的10-18％，搅拌均匀得到脱硫浆液待用；
(5)将步骤(4)的脱硫浆液泵入到喷淋管内，利用浆液和含硫气体的逆向接触对气体进行脱硫处理。
在40℃温度下进行浸泡。
活性炭和焦炭粉的重量比为1∶1-3∶1。
活性炭和焦炭粉的粒径为300-1000nm。
在步骤(3)中，向搅拌均匀后的水溶液中，通入氧气进行处理，氧气流量为100-300m3/h，通入时间为5min。
所述石灰石的加入量占水重量的13％。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本发明所述的湿法脱硫塔，实现了将脱硫浆液的原料配制和脱硫处理一体化的设置，并通过在上壳体内设置圆柱形隔板同时结合隔板底部设置的流通孔为气体的流动实现了非单一化的流通通道，并结合喷淋管的设置倾斜实现了对气体一定程度的导流作用，确保了含硫气体在经过一次和脱硫浆液的接触后再次通过上述设置实现循环脱硫，而且下壳体的设置更加巧妙得利用了脱硫浆液在下部对含硫气体在流动中的冲击脱除，进一步提高了脱硫效率。
在上述基础上，使用上述湿法脱硫塔的湿法脱硫工艺，使用经特定条件下秸秆作用后的水进行脱硫浆液的配置，并在吸收液中加入了特定量的活性炭和焦炭粉，同时确保溶液处于酸性状态，最后再加入适量的白云石和石灰石从而配制成脱硫浆液，通过上述条件的共同作用，保证了使用该脱硫浆液后，对烟气进行湿法脱硫后可以获得很高的脱硫效率，数据表明脱硫率高达99％。
附图说明
为了更好地解释本发明所述的湿法脱硫塔，本发明给出了如下附图：
图1为本发明所述的湿法脱硫塔的结构示意图。
其中，1-上壳体，2-下壳体，3-气体入口，4-隔板，5-平行喷淋管，6-倾斜喷淋管，7-流通孔，8-管道。
具体实施方式
本发明提供了一种湿法脱硫塔，其包括壳体；该壳体由上壳体和下壳体组成，上壳体和下壳体连通设置；在上壳体内且位于其底部设置有气体入口；在上壳体内且位于其顶部设置有若干喷淋管，所述喷淋管由中部的平行喷淋管和位于两侧的倾斜喷淋管连接组成；所述平行喷淋管平行于水平面设置；倾斜喷淋管朝向下壳体倾斜设置；相邻所述喷淋管之间的间距小于1.5cm；
在上壳体内还设置有圆柱形隔板，隔板下端连接设置于下壳体上；气体入口与所述隔板内空间连通；在所述隔板的底部侧壁上设置有多个适于气体流动的流通孔；
所述下壳体内具有适于容纳秸秆和水的空间；对应所述外壳内壁和隔板外壁之间的空间，在所述下壳体的顶端设有连通口，连通口的宽度等于外壳内壁和隔板外壁之间的距离；在下壳体的底端设置有液体出口，液体出口通过管道、泵与倾斜喷淋管连接。
在上述实施方式中，所述倾斜喷淋管朝向下壳体倾斜的角度a为优选设置为30-65°。并在所述下壳体内设置有可控制启闭的搅拌器。
实施例1
一种湿法脱硫工艺，包括如下步骤：
(1)将秸秆在空气中晾晒5d，将其粉碎至长度为5cm备用；
(2)将步骤(1)处理好的秸秆放入下壳体内并向其中加水，至水和秸秆的重量比为80∶1，在室温下进行浸泡20d，过滤后待用；
(3)向步骤(2)过滤后的水中加入经球磨机处理后的活性炭粉末和焦炭粉，活性炭粉末和焦炭粉的粒径为300nm，活性炭和焦炭粉的重量占水重量的1/20，活性炭和焦炭粉的重量比为1∶1，之后将水溶液搅拌均匀；
(4)向步骤(3)处理后的水中加入酸调整pH值为5，再向其中加入白云石、石灰石，其中白云石的加入量占水重量的5％，石灰石的加入量占水重量的10％，搅拌均匀得到脱硫浆液待用；
(5)将步骤(4)的脱硫浆液泵入到喷淋管内，利用浆液和含硫气体的逆向接触对气体进行脱硫处理。
实施例2
一种湿法脱硫工艺，包括如下步骤：
(1)将秸秆在空气中晾晒5d，将其粉碎至长度为10cm备用；
(2)将步骤(1)处理好的秸秆放入下壳体内并向其中加水，至水和秸秆的重量比为100∶1，在50℃下进行浸泡20d，过滤后待用；
(3)向步骤(2)过滤后的水中加入经球磨机处理后的活性炭粉末和焦炭粉，活性炭粉末和焦炭粉的粒径为600nm，活性炭和焦炭粉的重量占水重量的1/26，活性炭和焦炭粉的重量比为3∶1，之后将水溶液搅拌均匀；
(4)向步骤(3)处理后的水中加入酸调整pH值为6，再向其中加入白云石、石灰石，其中白云石的加入量占水重量的5％，石灰石的加入量占水重量的18％，搅拌均匀得到脱硫浆液待用；
(5)将步骤(4)的脱硫浆液泵入到喷淋管内，利用浆液和含硫气体的逆向接触对气体进行脱硫处理。
实施例3
一种湿法脱硫工艺，包括如下步骤：
(1)将秸秆在空气中晾晒10d，将其粉碎至长度为15cm备用；
(2)将步骤(1)处理好的秸秆放入下壳体内并向其中加水，至水和秸秆的重量比为110∶1，在40℃下进行浸泡30d，过滤后待用；
(3)向步骤(2)过滤后的水中加入经球磨机处理后的活性炭粉末和焦炭粉，活性炭粉末和焦炭粉的粒径为1100nm，活性炭和焦炭粉的重量占水重量的1/30，活性炭和焦炭粉的重量比为2∶1，之后将水溶液搅拌均匀；
(4)向步骤(3)处理后的水中加入酸调整pH值为6，再向其中加入白云石、石灰石，其中白云石的加入量占水重量的5％，石灰石的加入量占水重量的13％，搅拌均匀得到脱硫浆液待用；
(5)将步骤(4)的脱硫浆液泵入到喷淋管内，利用浆液和含硫气体的逆向接触对气体进行脱硫处理。
实施例4
一种湿法脱硫工艺，包括如下步骤：
(1)将秸秆在空气中晾晒10d，将其粉碎至长度为15cm备用；
(2)将步骤(1)处理好的秸秆放入下壳体内并向其中加水，至水和秸秆的重量比为110∶1，在40℃下进行浸泡30d，过滤后待用；
(3)向步骤(2)过滤后的水中加入经球磨机处理后的活性炭粉末和焦炭粉，活性炭粉末和焦炭粉的粒径为1100nm，活性炭和焦炭粉的重量占水重量的1/30，活性炭和焦炭粉的重量比为2∶1，之后将水溶液搅拌均匀；
在步骤(3)中，向搅拌均匀后的水溶液中，通入氧气进行处理，氧气流量为100-300m3/h，通入时间为5min；
(4)向步骤(3)处理后的水中加入酸调整pH值为6，再向其中加入白云石、石灰石，其中白云石的加入量占水重量的5％，石灰石的加入量占水重量的13％，搅拌均匀得到脱硫浆液待用；
(5)将步骤(4)的脱硫浆液泵入到喷淋管内，利用浆液和含硫气体的逆向接触对气体进行脱硫处理。
对比例1
一种湿法脱硫工艺，包括如下步骤：
(1)向水中加入经球磨机处理后的活性炭粉末和焦炭粉，活性炭粉末和焦炭粉的粒径为1100nm，活性炭和焦炭粉的重量占水重量的1/30，活性炭和焦炭粉的重量比为2∶1，之后将水溶液搅拌均匀；
(2)向步骤(1)处理后的水中加入酸调整pH值为6，再向其中加入白云石、石灰石，其中白云石的加入量占水重量的5％，石灰石的加入量占水重量的13％，搅拌均匀得到脱硫浆液待用；
(3)将步骤(2)的脱硫浆液泵入到喷淋管内，利用浆液和含硫气体的逆向接触对气体进行脱硫处理。
对比例2
一种湿法脱硫工艺，包括如下步骤：
(1)将秸秆在空气中晾晒10d，将其粉碎至长度为15cm备用；
(2)将步骤(1)处理好的秸秆放入下壳体内并向其中加水，至水和秸秆的重量比为110∶1，在40℃下进行浸泡30d，过滤后待用；
(3)向步骤(2)过滤后的水中加入经球磨机处理后的活性炭粉末和焦炭粉，活性炭粉末和焦炭粉的粒径为1100nm，活性炭和焦炭粉的重量占水重量的1/30，活性炭和焦炭粉的重量比为2∶1，之后将水溶液搅拌均匀；
(4)向步骤(3)处理后的水中加入酸调整pH值为6，再向其中加入石灰石，其中石灰石的加入量占水重量的13％，搅拌均匀得到脱硫浆液待用；
(5)将步骤(4)的脱硫浆液泵入到喷淋管内，利用浆液和含硫气体的逆向接触对气体进行脱硫处理。
对比例3
一种湿法脱硫工艺，包括如下步骤：
(1)将秸秆在空气中晾晒10d，将其粉碎至长度为15cm备用；
(2)将步骤(1)处理好的秸秆放入下壳体内并向其中加水，至水和秸秆的重量比为110∶1，在40℃下进行浸泡30d，过滤后待用；
(3)向步骤(2)处理后的水中加入酸调整pH值为6，再向其中加入白云石、石灰石，其中白云石的加入量占水重量的5％，石灰石的加入量占水重量的13％，搅拌均匀得到脱硫浆液待用；
(4)将步骤(3)的脱硫浆液泵入到常规市售的脱硫塔内，利用浆液和含硫气体的逆向接触对气体进行脱硫处理。
实验例
上述实施例和对比例中均采用市售的常规吸收塔，并设置烟气进烟量为50000-170000m3/h，脱硫浆液循环量为300-1000m3/h，吸收塔进出口压力均为0.06-0.09MPa，吸收塔工作温度为小于等于150℃。并设置吸收塔进口二氧化硫浓度为1500mg/Nm3。经测试，脱硫数据如下表所示：
虽然本发明已经通过上述具体实施例对其进行了详细阐述，但是，本专业普通技术人员应该明白，在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变化，均属于本发明所要保护的范围。

Claims (9)

1.一种湿法脱硫塔，其包括壳体；
其特征在于，所述壳体由上壳体和下壳体组成，上壳体和下壳体连通设置；
在上壳体内且位于其底部设置有气体入口；
在上壳体内且位于其顶部设置有若干喷淋管，所述喷淋管由中部的平行喷淋管和位于两侧的倾斜喷淋管连接组成；所述平行喷淋管平行于水平面设置；倾斜喷淋管朝向下壳体倾斜设置；相邻所述喷淋管之间的间距小于1.5cm；
在上壳体内还设置有圆柱形隔板，隔板下端连接设置于下壳体上；气体入口与所述隔板内空间连通；在所述隔板的底部侧壁上设置有多个适于气体流动的流通孔；
所述下壳体内具有适于容纳秸秆和水的空间；
对应所述外壳内壁和隔板外壁之间的空间，在所述下壳体的顶端设有连通口，连通口的宽度等于外壳内壁和隔板外壁之间的距离；
在下壳体的底端设置有液体出口，液体出口通过管道、泵与倾斜喷淋管连接。
2.根据权利要求1所述的湿法脱硫塔，其特征在于，所述倾斜喷淋管朝向下壳体倾斜的角度a为30-65°。
3.根据权利要求1或2所述的湿法脱硫塔，其特征在于，在所述下壳体内设置有可控制启闭的搅拌器。
4.一种使用权利要求1或2或3所述的湿法脱硫塔的湿法脱硫工艺，包括如下步骤：
(1)将秸秆在空气中晾晒至少5d，将其粉碎至长度为5-15cm备用；
(2)将步骤(1)处理好的秸秆放入下壳体内并向其中加水，至水和秸秆的重量比为(80-110)∶1，在低于50℃的温度下进行浸泡至少20d；
(3)向步骤(2)的水中加入经球磨机处理后的活性炭粉末和焦炭粉，活性炭和焦炭粉的重量占水重量的1/20-1/30，搅拌均匀；
(4)向步骤(3)处理后的水中加入酸调整pH值为5-6，再向其中加入白云石、石灰石，其中白云石的加入量占水重量的5％，石灰石的加入量占水重量的10-18％，搅拌均匀得到脱硫浆液待用；
(5)将步骤(4)的脱硫浆液泵入到喷淋管内，利用浆液和含硫气体的逆向接触对气体进行脱硫处理。
5.根据权利要求4所述脱硫工艺，其特征在于，在40℃温度下进行浸泡。
6.根据权利要求4或5所述脱硫工艺，其特征在于，活性炭和焦炭粉的重量比为1∶1-3∶1。
7.根据权利要求4或5所述脱硫工艺，其特征在于，活性炭和焦炭粉的粒径为300-1000nm。
8.根据权利要求4或5所述脱硫工艺，其特征在于，在步骤(3)中，向搅拌均匀后的水溶液中，通入氧气进行处理，氧气流量为100-300m3/h，通入时间为5min。
9.根据权利要求4-8任一所述脱硫工艺，其特征在于，所述石灰石的加入量占水重量的13％。
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