CN107051170A - 一种二氧化硫捕捉装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种二氧化硫捕捉装置，包括反应釜本体，所述反应釜本体下端部的外部的一侧设有鼓风机、空气压缩机，所述反应釜本体下端部的外部的另一侧设有废液槽，所述反应釜本体上端部的外侧设有储液腔，所述储液腔包括顶层储液腔，所述储液腔向反应釜本体内部交错横向延伸形成下层储液腔、中层储液腔和上层储液腔，所述下层储液腔、中层储液腔和上层储液腔的末端与所述反应釜本体内壁之间分别设有下层滤网、中层滤网和上层滤网。本发明的一种二氧化硫捕捉装置体积小、工作效率高，能够有效的除去废气中的二氧化硫，使企业达到实现节能减排的目标。

Description

一种二氧化硫捕捉装置及方法

技术领域

本发明涉及供热节能技术领域，尤其涉及一种二氧化硫捕捉装置及方法。

背景技术

随着人类社会的发展，尤其是重工业的飞速发展，大气污染已经成为了一个全球性的严峻问题。在大气污染物中，人为的污染物主要来源于燃料燃烧和许多工业生产，我国煤炭消费总量约40亿吨，占能源消费总量的65.7％，由于煤和石油通常都含有硫化合物，因此燃烧时会生成大量的二氧化硫。当二氧化硫溶于水中，会形成亚硫酸(酸雨的主要成分)使土壤板结，江河湖水弱酸化，同时导致雾霾加重，对人体呼吸器官、皮肤有刺激，可引起支气管炎和肺气肿等疾病，造成严重的环境污染和社会经济损失。

目前，二氧化硫的脱除方法主要分为：湿法、半干法和干法。其中湿法脱硫技术中，石灰石-石膏法脱硫工艺是世界上普遍使用的烟气脱硫技术，在行业中占90％以上。该法以石灰石为脱硫剂，通过向吸收塔内喷入吸收剂浆液，使之与烟气充分接触、混合，并对烟气进行洗涤，使得烟气中的SO₂与浆液中CaCO₃以及鼓入的强制氧化空气发生化学反应，最后生成石膏，达到脱硫的目的。传统二氧化硫脱硫设备采用喷淋技术，体积大，造价高，效率低，严重影响了节能减排目标实现，同时高额投资给企业经营带来了严重亏损，企业利润降低。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种二氧化硫捕捉装置，该装置体积小、工作效率高，能够有效的除去废气中的二氧化硫。

一种二氧化硫捕捉装置，包括反应釜本体，所述反应釜本体下端部的外部的一侧设有鼓风机，所述鼓风机通过管道连接空气压缩机的进气端，所述空气压缩机的出气端连接反应釜进气口，所述反应釜进气口上设有进气口单向阀，所述反应釜本体下端部的外部的另一侧通过管道连接废液槽，所述废液槽与反应釜本体之间设有废液控制阀。

所述反应釜本体上端部的外侧设有储液腔，所述储液腔包括顶层储液腔，所述储液腔向反应釜本体内部交错横向延伸形成下层储液腔、中层储液腔和上层储液腔，所述下层储液腔、中层储液腔和上层储液腔的末端与所述反应釜本体内壁之间分别设有下层滤网、中层滤网和上层滤网；所述下层储液腔、中层储液腔和上层储液腔将所述反应釜本体内部从下至上依次分隔成第一反应室、第二反应室、第三反应室和第四反应室；

所述下层储液腔、中层储液腔、上层储液腔和顶层储液腔的下表面均设有若干雾化喷嘴；所述反应釜本体的内壁上且位于反应釜进气口、下层滤网、中层滤网和上层滤网的上方均设有气体传感器；

所述反应釜本体顶部的一端部设有反应釜出气口，所述反应釜本体顶部的另一端部设有进液管，所述进液管的一端连接储液腔、另一端连接储液槽；所述进液管上设有水泵，所述反应釜本体底部设有支架；所述反应釜本体的一侧设有控制器，所述鼓风机、空气压缩机、气体传感器、雾化喷嘴、进气口单向阀、废液控制阀、水泵均通过导电与控制器电连接。

优选地，所述下层储液腔、中层储液腔和上层储液腔和顶层储液腔的下表面均向下凸出呈弧形。

优选地，所述雾化喷嘴喷出的液体颗粒为50-200um。

优选地，所述空气压缩机的压缩比为4-6。

优选地，所述下层滤网、中层滤网和上层滤网的厚度均为100-300mm，所述下层滤网、中层滤网和上层滤网上均涂有吸附材料。

优选的，所述吸附材料为沸石、硅胶或大孔树脂。

优选的，所述反应釜出气口设有活性炭过滤网。

一种二氧化硫捕捉方法，具体方法步骤如下：

S1：将储液槽内的碱液通过水泵灌入储液腔内；

S2：启动控制器，鼓风机将废气通过空气压缩机进入第一反应室，气体传感器检测到废气后，启动雾化喷嘴，将下层储液腔内的碱液喷出与气体反应；

S3：废气通过下层滤网进入第二反应室，气体传感器检测到废气后，启动雾化喷嘴，将中层储液腔内的碱液喷出与气体反应；

S4：废气通过中层滤网进入第三反应室，气体传感器检测到废气后，启动雾化喷嘴，将上层储液腔内的碱液喷出与气体反应；

S5：废气通过上层滤网进入第四反应室，气体传感器检测到废气后，启动雾化喷嘴，将顶层储液腔内的碱液喷出与气体反应，经过净化后的废气通过反应釜出气口排出；

S6：废气处理结束后，通过控制器打开废液控制阀，将反应废液排入废液槽。

根据实际生产需要，反应釜本体内最多可是设置九个反应室。

进一步的，所述S1中的碱液为NaOH溶液，浓度为0.5-1mol/L。

本发明中的有益效果：

本发明的一种二氧化硫捕捉装置，首先通过空气压缩机将废气输入反应釜本体内，增加了废气中二氧化硫的浓度；其次本发明中设有储液腔储存碱液，并利用雾化喷嘴使碱雾形成50-200um非常小气泡，与二氧化硫频繁碰撞，加快了中和反应的速度和效率；此外本发明的装置中设有将反应釜分隔成四个反应室，多级反应使得二氧化硫的中和反应更加充分。本发明的一种二氧化硫捕捉装置体积小、工作效率高，能够有效的除去废气中的二氧化硫，使企业达到实现节能减排的目标，经本发明的装置处理废气后，二氧化硫含量≤0.50mg/m³。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明提出的一种二氧化硫捕捉装置的结构示意图。

图中：1-反应釜本体、2-鼓风机、3-空气压缩机、4-反应釜进气口、41-进气口单向阀、5-储液腔、51-下层储液腔、501-下层滤网、52-中层储液腔、502-中层滤网、53-上层储液腔、503-上层滤网、54-顶层储液腔、6-控制器、7-气体传感器、8-雾化喷嘴、9-进液管、10-反应釜出气口、11-废液槽、111-废液控制阀、12-支架、13-第一反应室、14-第二反应室、15-第三反应室、16-第四反应室、17-水泵、18-储液槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

一种二氧化硫捕捉装置，包括反应釜本体1，反应釜本体1下端部的外部的一侧设有鼓风机2，鼓风机2通过管道连接空气压缩机3的进气端，空气压缩机3的出气端连接反应釜进气口4，反应釜进气口4上设有进气口单向阀41，空气压缩机3的压缩比为5(压缩比可在4-6范围内选择)；反应釜本体1下端部的外部的另一侧通过管道连接废液槽11，废液槽11与反应釜本体1之间设有废液控制阀111。

反应釜本体1上端部的外侧设有储液腔5，储液腔5为空心结构，储液腔5包括顶层储液腔54，储液腔5向反应釜本体1内部交错横向延伸形成下层储液腔51、中层储液腔52和上层储液腔53；下层储液腔51、中层储液腔52、上层储液腔和顶层储液腔54的下表面向下凸出呈弧形，该设计可以使储液腔5内的液体更好的到达下、中、上、顶层储液腔内部。

下层储液腔51、中层储液腔52和上层储液腔53的末端与反应釜本体1内壁之间分别设有下层滤网501、中层滤网502和上层滤网503；下层滤网51、中层滤网52和上层滤网53的厚度均为200mm(厚度可在100-300mm范围内调整)，下层滤网501、中层滤网502和上层滤网503上均涂有吸附材料，吸附材料为沸石(吸附材料也可选择硅胶或大孔树脂)。

下层储液腔51、中层储液腔52和上层储液腔53将反应釜本体1内部从下至上依次分隔成第一反应室13、第二反应室14、第三反应室15和第四反应室16。

下层储液腔51、中层储液腔52、上层储液腔53和顶层储液腔54的下表面均设有若干雾化喷嘴8，储液腔5内的液体可通过雾化喷嘴8喷出，雾化喷嘴8喷出的雾化颗粒为50-200um；反应釜本体1的内壁上且位于反应釜进气口4、下层滤网501、中层滤网502和上层滤网503的上方均设有气体传感器7。

反应釜本体1顶部的一端部设有反应釜出气口10，出气口10连接引风机将净化后的气体从烟囱中排出，反应釜出气口10设有活性炭过滤网；反应釜本体1顶部的另一端部设有进液管9，进液管9的一端连接储液腔5、另一端连接储液槽18；进液管9上设有水泵17，水泵17采用高压耐酸碱水泵；反应釜本体1底部设有支架12；反应釜本体1的一侧设有控制器6，鼓风机2、空气压缩机3、气体传感器7、雾化喷嘴8、进气口单向阀41、废液控制阀111、水泵17均通过导电与控制器6电连接。

一种二氧化硫捕捉装置的操作方法，方法步骤如下：

S1：储液槽18内的碱液通过水泵17灌入储液腔5内，碱液为NaOH溶液，浓度为0.8mol/L(其浓度可在0.5-1mol/L的范围内选择)；

S2：启动控制器6，鼓风机2将废气通过空气压缩机3进入第一反应室13，反应釜进气口4上方的气体传感器7检测到废气后，启动雾化喷嘴8，将下层储液腔51内的碱液喷出与气体反应；

S3：随后废气通过下层滤网501进入第二反应室14，下层滤网501上方的气体传感器7检测到废气后，启动雾化喷嘴8，将中层储液腔52内的碱液喷出与气体反应；

S4：随后废气通过中层滤网502进入第三反应室15，中层滤网502上方的气体传感器7检测到废气后，启动雾化喷嘴8，将上层储液腔53内的碱液喷出与气体反应；

S5：随后废气通过上层滤网503进入第四反应室16，上层滤网503上方的气体传感器7检测到废气后，启动雾化喷嘴8，将顶层储液腔54内的碱液喷出与气体反应，经过净化后的废气通过反应釜出气口10排出；

S6：废气处理结束后，通过控制器6打开废液控制阀111，将反应废液排入废液槽内11。

经本发明的装置处理废气后，二氧化硫含量为0.49mg/m³，本发明的一种二氧化硫捕捉装置体积小、工作效率高，能够有效的除去废气中的二氧化硫，废气在四个反应室内，经过“S”形路线进行多级反应，使得二氧化硫的中和反应更加充分，使企业达到实现节能减排的目标。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种二氧化硫捕捉装置，包括反应釜本体，其特征在于：所述反应釜本体下端部的外部的一侧设有鼓风机，所述鼓风机通过管道连接空气压缩机的进气端，所述空气压缩机的出气端连接反应釜进气口，所述反应釜进气口上设有进气口单向阀，所述反应釜本体下端部的外部的另一侧通过管道连接废液槽，所述废液槽与反应釜本体之间设有废液控制阀；

所述反应釜本体上端部的外侧设有储液腔，所述储液腔包括顶层储液腔，所述储液腔向反应釜本体内部交错横向延伸形成下层储液腔、中层储液腔和上层储液腔，所述下层储液腔、中层储液腔和上层储液腔的末端与所述反应釜本体内壁之间分别设有下层滤网、中层滤网和上层滤网；所述下层储液腔、中层储液腔和上层储液腔将所述反应釜本体内部从下至上依次分隔成第一反应室、第二反应室、第三反应室和第四反应室；

所述下层储液腔、中层储液腔、上层储液腔和顶层储液腔的下表面均设有若干雾化喷嘴；所述反应釜本体的内壁上且位于反应釜进气口、下层滤网、中层滤网和上层滤网的上方均设有气体传感器；

所述反应釜本体顶部的一端部设有反应釜出气口，所述反应釜本体顶部的另一端部设有进液管，所述进液管的一端连接储液腔、另一端连接储液槽；所述进液管上设有水泵，所述反应釜本体底部设有支架；所述反应釜本体的一侧设有控制器，所述鼓风机、空气压缩机、气体传感器、雾化喷嘴、进气口单向阀、废液控制阀、水泵均通过导电与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种二氧化硫捕捉装置，其特征在于，所述下层储液腔、中层储液腔和上层储液腔和顶层储液腔的下表面均向下凸出呈弧形。

3.根据权利要求1所述的一种二氧化硫捕捉装置，其特征在于，所述雾化喷嘴喷出的液体颗粒为50-200um。

4.根据权利要求1所述的一种二氧化硫捕捉装置，其特征在于，所述空气压缩机的压缩比为4-6。

5.根据权利要求1所述的一种二氧化硫捕捉装置，其特征在于，所述下层滤网、中层滤网和上层滤网的厚度均为100-300mm，所述下层滤网、中层滤网和上层滤网上均涂有吸附材料。

6.根据权利要求5所述的一种二氧化硫捕捉装置，其特征在于，所述吸附材料为沸石、硅胶或大孔树脂。

7.根据权利要求1所述的一种二氧化硫捕捉装置，其特征在于，所述反应釜出气口设有活性炭过滤网。

8.根据权利要求1所述的一种二氧化硫捕捉方法，其特征在于，具体方法步骤如下：

S1：将储液槽内的碱液通过水泵灌入储液腔内；

S2：启动控制器，鼓风机将废气通过空气压缩机进入第一反应室，气体传感器检测到废气后，启动雾化喷嘴，将下层储液腔内的碱液喷出与气体反应；

S3：废气通过下层滤网进入第二反应室，气体传感器检测到废气后，启动雾化喷嘴，将中层储液腔内的碱液喷出与气体反应；

S4：废气通过中层滤网进入第三反应室，气体传感器检测到废气后，启动雾化喷嘴，将上层储液腔内的碱液喷出与气体反应；

S5：废气通过上层滤网进入第四反应室，气体传感器检测到废气后，启动雾化喷嘴，将顶层储液腔内的碱液喷出与气体反应，经过净化后的废气通过反应釜出气口排出；

S6：废气处理结束后，通过控制器打开废液控制阀，将反应废液排入废液槽。

9.根据权利要求8所述的一种二氧化硫捕捉方法，其特征在于，所述S1中的碱液为NaOH溶液，浓度为0.5-1mol/L。