CN107185329A - 一种高效除尘及水分回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种高效除尘水分回收装置，包括吸收塔、湿法脱硫系统和水洗深度除尘系统；湿法脱硫系统由上向下包括第一水洗喷淋层和湿法脱硫循环泵；第一水洗喷淋层供水管与湿法脱硫循环泵出水口连接，湿法脱硫循环泵供水口与吸收塔底端连接；水洗深度除尘系统自上而下包括出口除雾器、第二水洗喷淋层、入口除雾器、循环水池和循环水池溢流箱；烟气进入吸收塔，先经过湿法脱硫系统对烟气脱硫，再进入水洗深度除尘系统对烟气进行深度清洁洗涤，降低烟气中的粉尘浓度、出口雾滴的溶解盐浓度，同时循环水池内的降温换热器可降低循环水温度，从而间接降低烟气温度，回收烟气中的水分，并且本装置可有效去除SO2和S03，实现了高效除尘及水分回收。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟气净化及处理技术领域，尤其涉及一种高效除尘及水分回收装置。
背景技术
常规的湿法脱硫系统采用浆液对烟气进行循环洗涤的方式， 在脱硫的同时，有一定的除尘效果，主要通过喷淋洗涤以及除雾器来实现。在实际应用中，除尘功能很不稳定，而且效率不高，造成系统出口粉尘浓度超标，另外，在日益严格的粉尘排放要求下，脱硫出口粉尘往往很难达标，需要借助额外的设备。同时，在常规的湿法脱硫工艺中，由于进入湿式脱硫塔的烟气温度较高，其热量会将脱硫浆液中的水分蒸发，随烟气最终排入大气，造成大量水分的损失。此外，由于脱硫塔出口烟气中含有大量水分，会造成在烟囱出口处出现白色烟羽。
目前，为使最终排放的烟气中粉尘达标，通常可以通过例如，降低脱硫吸收塔入口粉尘浓度，在湿法脱硫下游增加湿式电除尘器，或者在湿法脱硫下游增加水洗除尘系统。但是上述传统方法均存在缺陷， 例如采用降低脱硫吸收塔入口粉尘浓度的方法，由于湿法脱硫会增加一部分粉尘贡献，导致采用此方法无法达到排放标准；采用在湿法脱硫下游增加湿式电除尘器虽然能起到非常好的效果，但该方法投资费用高，占地面积大；采用在湿法脱硫下游增加水洗除尘系统会增加额外用地。 同时，以上各种方法无法有效的实现烟气中的水分回收，所以急需一种高效除尘水分回收方案为工厂提供粉尘达标排放方案的同时，做到占地小、投资省、能耗低、系统简单，实现粉尘的高效去除的同时有效的回收烟气中的水分。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的是提供一种高效除尘及水分回收装置，用以解决烟气脱硫除尘占地大、成本高、烟气中水分无法有效回收，脱硫系统水耗大的问题，实现烟气的达标排放和水分回收利用。
本发明提供的技术方案为：
一种高效除尘及水分回收装置，包括吸收塔、湿法脱硫系统和水洗深度除尘系统；所述湿法脱硫系统和所述水洗深度除尘系统在所述吸收塔内沿烟气流动方向依次设置；
所述湿法脱硫系统由上向下包括第一水洗喷淋层和湿法脱硫循环泵；所述第一水洗喷淋层的供水管与所述湿法脱硫循环泵的出水口连接，所述湿法脱硫循环泵的供水口与所述吸收塔的底端连接，用于抽取脱硫后的循环水；
所述水洗深度除尘系统位于所述湿法脱硫系统上方，其自上而下包括出口除雾器、第二水洗喷淋层、入口除雾器、循环水池和循环水池溢流箱；所述出口除雾器和入口除雾器位于所述水洗深度除尘系统的上下两端，所述入口除雾器与所述出口除雾器之间设置有第二水洗喷淋层；所述循环水池的底部连接有出口除雾器冲洗水泵，并通过出口除雾器冲洗水泵及其管道连接到出口除雾器和第二水洗喷淋层；所述循环水池的左侧上部通过设置溢流管与所述循环水池溢流箱相连接；所述循环水池溢流箱的底部连接有入口除雾器冲洗水泵，并通过入口除雾器冲洗水泵及其管道连接到入口除雾器。
进一步的，所述水洗深度除尘系统还包括在高度方向上倾斜设置的循环水收集槽，所述循环水收集槽位于所述入口除雾器与所述第二水洗喷淋层之间，所述循环水收集槽的底端出口通过管道连接至所述循环水池。
进一步的，所述水洗深度除尘系统还包括水膜除尘层，所述水膜除尘层位于所述循环水收集槽与所述第二水洗喷淋层之间。
进一步的，所述第一水洗喷淋层上设置有均匀布置的喷头，所述喷头个数为2-8个，优选为4个；所述第二水洗喷淋层上设置有均匀布置的喷头，所述喷头个数为2-8个，优选为4个。
进一步的，所述循环水池的顶部还连接有新鲜工艺水补充口。
进一步的，所述循环水池内还设置有降温换热器。
进一步的，所述吸收塔底部浆池中设有氧化喷枪，用于喷出空气氧化所述吸收塔底部浆池中的亚硫酸根；所述氧化喷枪设有4-8个，优选为4个；所述氧化喷枪的位置在同一高度，所述氧化喷枪等间距的设置于吸收塔湿法脱硫系统区域的四周，相邻两个氧化喷枪与同一水平位置吸收塔圆心形成的夹角为90度。
本发明还提供了一种利用前述高效除尘及水分回收装置进行高效除尘及水分回收的方法，在吸收塔内将湿法脱硫系统布置在烟气流动方向的前端，对烟气进行湿法脱硫；将水洗深度除尘装置布置在烟气流动方向的后端，对湿法脱硫后出来的烟气进行深度除尘处理，并回收烟气中的水分。
进一步的，吸收塔底部浆池中设有氧化喷枪，用于喷出空气氧化所述吸收塔底部浆池中的亚硫酸根。
本发明与现有技术相比，具有的优点和有益效果如下：
（1）本发明提供的高效除尘及水分回收装置，该装置包括吸收塔以及在所述吸收塔内烟气流动方向依次设置的湿法脱硫系统和水洗深度除尘系统；烟气进入吸收塔，先经过湿法脱硫系统对烟气脱硫后，再进入水洗深度除尘系统，对烟气进行深度清洁洗涤，降低烟气中的粉尘浓度、出口雾滴的溶解盐浓度；同时通过循环水池内的降温换热器，降低循环水温度，从而间接降低烟气温度，实现烟气中水分的回收，并且本装置对S02和S03同样有良好的去除效果；最后进入烟囱实现洁净排放，实现高效除尘和水分的有效回收；
（2）通过设置氧化喷枪，使得在脱硫和除尘的过程中的S02可以进一步转化为S03，由于S03的高溶解度，溶于水后大大减少了尾气中S02的排放；
（3）水膜除尘层可以更好地截留烟气中的水分，其下方设置的与循环水池连接的循环水收集槽更好地利用了回收的水分，节水的同时也提升了水的利用效率。
附图说明
图1为本发明提供的一种高效除尘及水分回收装置的结构示意图；
图中标号：1-吸收塔；11-吸收塔入口；2-湿法脱硫系统；21-第一水洗喷淋层；22-湿法脱硫循环泵；3-水洗深度除尘系统；31-循环水池溢流箱；32-降温换热器；33-第二水洗喷淋层；34-循环水收集槽；35-水膜除尘层；36-循环水池；37-出口除雾器冲洗水泵；38-入口除雾器冲洗水泵；39-新鲜工艺水补充口；4-氧化喷枪；5-入口除雾器；6-出口除雾器。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明：
图1为一种高效除尘及水分回收装置的结构示意图，图中空心箭头方向为烟气的流动方向。如图1所示，所述高效除尘及水分回收装置，包括吸收塔1、湿法脱硫系统2和水洗深度除尘系统3；所述湿法脱硫系统2和所述水洗深度除尘系统3在所述吸收塔1内沿烟气流动方向依次设置；所述湿法脱硫系统2由上向下包括第一水洗喷淋层21和湿法脱硫循环泵22；所述第一水洗喷淋层21的供水管与所述湿法脱硫循环泵22的出水口连接，所述湿法脱硫循环泵22的供水口与所述吸收塔1的底端连接，用于抽取脱硫后的循环水；待净化的烟气通过湿法脱硫系统2，经过浆液的洗涤，实现对S02和S03的脱除，同时部分粉尘也会被去除；所述水洗深度除尘3系统位于所述湿法脱硫系统2上方，其自上而下包括出口除雾器6、第二水洗喷淋层33、入口除雾器5、循环水池36和循环水池溢流箱31；所述出口除雾器6和入口除雾器5位于所述水洗深度除尘系统3的上下两端，所述入口除雾器5与所述出口除雾器6之间设置有第二水洗喷淋层33；所述循环水池的底部连接有出口除雾器冲洗水泵37，并通过出口除雾器冲洗水泵及其管道连接到出口除雾器6和第二水洗喷淋层33；所述循环水池36的左侧上部通过设置溢流管与所述循环水池溢流箱31相连接，从烟气中回收的多余水分通过溢流管进入循环水池溢流箱31；所述循环水池溢流箱31的底部连接有入口除雾器冲洗水泵38，并通过入口除雾器冲洗水泵及其管道连接到入口除雾器5；由于浆液被烟气通过时携带，会增加部分粉尘携带量，在水洗深度除尘系统3的入口和出口处均设置除雾器，入口除雾器5可降低除尘段的总含固量，出口除雾器6可降低装置总的液滴排放浓度。
进一步的，所述水洗深度除尘系统3还包括在高度方向上倾斜设置的循环水收集槽34，所述循环水收集槽位于所述入口除雾器与所述第二水洗喷淋层之间，所述循环水收集槽的底端出口通过管道连接至所述循环水池36；通过布置循环水收集槽34回收至循环水池36，循环水收集槽34的设置可以实现除尘和脱硫洗涤用水的分离，从而提高循环水的利用率；循环水池36的水通过除尘段的水循环利用还可至吸收塔除雾器、管道冲洗等使用。
进一步的，所述水洗深度除尘系统3还包括水膜除尘层35，所述水膜除尘层35位于所述循环水收集槽34与所述第二水洗喷淋层33之间；水膜除尘层是利用含尘气体冲击除尘器内壁或其他特殊构件上用特定方法造成的水膜，使粉尘被水膜捕获，气体得到净化的净化设备，其工作原理是：含尘气体从水膜除尘层下部进入，水膜除尘层比表面积很大，在其表面覆盖有一层连续下落的水膜，粉尘被水膜捕捉，从而达到很高的除尘效果；水洗高效除尘段利用喷淋洗涤和液膜除尘双效原理，提高粉尘去除效率，水膜除尘层35可根据实际除尘要求和喷淋量大小确定是否设置。
进一步的，所述第一水洗喷淋层21上设置有均匀布置的喷头，所述喷头个数为4个，开口朝下；所述第二水洗喷淋层33上设置有均匀布置的喷头，所述喷头个数为4个，开口朝下。
进一步的，所述循环水池36的顶部还连接有新鲜工艺水补充口39；通过对装置内烟气和除雾器的洗涤用水采用内部循环使用，外部补充新鲜水，本装置内的水可送至前端湿法脱硫除雾进行冲洗。
进一步的，所述循环水池36内设置有降温换热器32；通过除盐水或海水等冷源对循环水池内的循环水进行降温，冷却后的循环水通过第二水洗喷淋层33的喷头喷出与烟气逆流接触，降低排烟温度，从而降低烟气中的水分含量，实现烟气中的水分回收。
进一步的，所述吸收塔1底部浆池中设有氧化喷枪4，用于喷出空气，氧化所述吸收塔1底部浆池中的亚硫酸根。
烟气进入吸收塔1，经吸收塔入口11后先经过湿法脱硫系统2, 再进入水洗深度除尘系统3,对烟气进行深度清洁洗涤，降低烟气中的粉尘浓度、出口雾滴的溶解盐浓度，同时通过循环水池36内的降温换热器32，降低循环水温度，从而间接降低烟气温度，实现烟气中水分的回收，氧化喷枪可有效去除SO2和S03，实现了高效除尘及水分回收。
通过在湿法脱硫系统2之后，设置水洗深度除尘系统3, 一方面可以继续捕捉部分粉尘，另一方面可以使含尘液滴得到稀释，最后再通过出口处的出口除雾器6捕捉烟气中的雾滴，可以降低烟气中的粉尘携带量，使得烟气得到深度处理；解决了普通湿法脱硫无法实现粉尘达标甚至超低排放的技术难题，可大幅度地节省投资、节约用地，不会对系统运行造成影响，可在任何工况下工作。
一种高效除尘及水分回收的方法，在吸收塔内将湿法脱硫系统布置在前端，对烟气进行湿法脱硫；水洗深度除尘装置布置在后端，对湿法脱硫后端烟气进行深度除尘处理，并回收烟气中的水分；本方法解决了烟气脱硫除尘占地大、成本高、烟气中水分无法有效回收以及脱硫系统水耗大的问题，实现烟气的达标排放和水分回收利用。
进一步的，吸收塔底部浆池中设有氧化喷枪，用于喷出空气氧化所述吸收塔底部浆池中的亚硫酸根。
以上对本发明及其具体实施方式进行了描述，应当说明的是：上述实施方式或实施例并非具体实施方式的穷举，上述实施例目的在于说明本发明，而非限制本发明的保护范围，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对这些具体实施方式或实施例进行多种变化、修改、替换和变型，这些不经创造性的劳动而设计出与本技术方案相同或相似的结构、装置、设备或产品及其使用方法和/或用途，均应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高效除尘及水分回收装置，其特征在于：包括吸收塔、湿法脱硫系统和水洗深度除尘系统；所述湿法脱硫系统和所述水洗深度除尘系统在所述吸收塔内沿烟气流动方向依次设置；
所述湿法脱硫系统由上向下包括第一水洗喷淋层和湿法脱硫循环泵；所述第一水洗喷淋层的供水管与所述湿法脱硫循环泵的出水口连接，所述湿法脱硫循环泵的供水口与所述吸收塔的底端连接，用于抽取脱硫后的循环水；
所述水洗深度除尘系统位于所述湿法脱硫系统上方，其自上而下包括出口除雾器、第二水洗喷淋层、入口除雾器、循环水池和循环水池溢流箱；所述出口除雾器和入口除雾器位于所述水洗深度除尘系统的上下两端，所述入口除雾器与所述出口除雾器之间设置有第二水洗喷淋层；所述循环水池的底部连接有出口除雾器冲洗水泵，并通过出口除雾器冲洗水泵及其管道连接到出口除雾器和第二水洗喷淋层；所述循环水池的左侧上部通过设置溢流管与所述循环水池溢流箱相连接；所述循环水池溢流箱的底部连接有入口除雾器冲洗水泵，并通过入口除雾器冲洗水泵及其管道连接到入口除雾器。
2.如权利要求1所述的高效除尘及水分回收装置，其特征在于：所述水洗深度除尘系统还包括在高度方向上倾斜设置的循环水收集槽，所述循环水收集槽位于所述入口除雾器与所述第二水洗喷淋层之间，所述循环水收集槽的底端出口通过管道连接至所述循环水池。
3.如权利要求1所述的高效除尘及水分回收装置，其特征在于：所述水洗深度除尘系统还包括水膜除尘层，所述水膜除尘层位于所述循环水收集槽与所述第二水洗喷淋层之间。
4.如权利要求1所述的高效除尘及水分回收装置，其特征在于：所述循环水池的顶部连接有新鲜工艺水补充口。
5.如权利要求1所述的高效除尘及水分回收装置，其特征在于：所述循环水池内设置有降温换热器。
6.如权利要求1所述的高效除尘及水分回收装置，其特征在于：所述吸收塔底部浆池中设有氧化喷枪，用于喷出空气氧化所述吸收塔底部浆池中的亚硫酸根。
7.如权利要求1所述的高效除尘及水分回收装置，其特征在于：所述第一水洗喷淋层上设置有均匀布置的喷头，所述喷头个数为2-8个。
8.如权利要求1所述的高效除尘及水分回收装置，其特征在于：所述第二水洗喷淋层上设置有均匀布置的喷头，所述喷头个数为2-8个。
9.一种利用如权利要求1-8任一项所述的高效除尘及水分回收装置进行高效除尘及水分回收的方法，其特征在于：在吸收塔内将湿法脱硫系统布置在烟气流动方向的前端，对烟气进行湿法脱硫；将水洗深度除尘装置布置在烟气流动方向的后端，对湿法脱硫后出来的烟气进行深度除尘处理，并回收烟气中的水分。
10.如权利要求9所述的高效除尘及水分回收的方法，其特征在于：吸收塔底部浆池中设有氧化喷枪，用于喷出空气氧化所述吸收塔底部浆池中的亚硫酸根。
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