CN107308784A - 一种双向搅拌硫酸尾气脱硫塔 - Google Patents

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Abstract

一种双向搅拌硫酸尾气脱硫塔，包括吸收塔，搅拌轴上设置有双向搅拌叶片；吸收塔内部设置有循环泵，循环泵的一端设置有抽吸管，循环泵的另一端连接有循环管，循环管沿吸收塔内壁从循环泵处向上延伸至位于吸收塔圆弧形顶端侧面，循环管的上端部向下翻折，其位于上端部的管口斜向下朝向吸收塔的内部，在循环泵的抽吸和循环管的运输作用下，位于吸收塔底部的液体被抽吸运送到吸收塔顶部，再从循环管中排出喷洒到吸收塔内。

Description

一种双向搅拌硫酸尾气脱硫塔
技术领域
本发明属于烟气脱硫技术领域，具体涉及一种双向搅拌硫酸尾气脱硫塔。
背景技术
硫氧化物及氮氧化物已成为我国主要大气污染物，并以酸雨、雾霾等多种形式对生态环境造成严重破坏，对整个国民经济造成极大负面影响，对人们的工作生活造成极大危害。我国二氧化硫(SO2)的主要来源是我国庞大的硫酸市场需求及部分相关工业企业生产副产物中排放的二氧化硫，对硫酸尾气中的二氧化硫进行处理是关系到环境保护与经济效益的大问题，也是我国SO2减排的重点。
当前我国硫酸行业针对硫酸尾气脱硫处理的方法有很多种,包括氨-酸法、氨法、钠碱法、柠檬酸钠法、石灰石-石膏法、活性焦法等，其中应用最广泛的有氨-酸法、石灰石-石膏法和活性焦法几种。而从已产业化的脱硫技术来看，均存在占地面积大、运行费用高、吸收塔易堵塞、脱硫副产物难以处置等缺陷；而二次污染问题严重的石灰石-石膏法由于历史原因，仍占绝对主导地位。尽管脱硫技术经过国内外的不断改进及工程实践，且现有活性焦法脱硫技术已经相当成熟，特别是在西部缺水地区，活性焦法脱硫技术应该是很好的一种选择。但该方法对比新型催化法技术，存在所用活性焦易磨损，易烧焦、结块，加热再生过程中能耗高，运行成本高等问题。而氨-酸法脱硫存在氨泄漏、脱硫率不高，产品硫铵工艺流程长且操作复杂，生产中还伴生一些亚硫酸铵，亚硫酸铵本身不太稳定，受到阳光照射或撞击后部分会分解产生SO2和CO2，形成二次污染。
专利申请号201310371346.8，名称为“用于不同烟气活性焦高效节能脱硫净化系统及方法”的发明专利，所述脱硫净化系统包括第一吸附脱硫段，第二吸附脱硫段，活性焦再生段和活性焦输送设备；尽管该净化系统和方法其脱硫率较高，但存在占地面积大，运行成本高，活性焦易磨损的问题。
专利申请号201420140181.3，名称为“氨法烟气脱硫装置”的实用新型专利，其结构包括烟道、脱硫塔、氨水循环系统和氧化系统。该脱硫装置中，二氧化硫与氨水反应生成的烟硫酸铵，再经氧化系统氧化为硫酸铵。所述氧化系统存在氧化不完全，会伴生一些亚硫酸铵的缺点，亚硫酸铵本身不太稳定，同样受到阳光照射或撞击后就可能会分解产生SO2和CO2，形成二次污染，从而进一步造成环境污染的恶性循环。
发明内容
本发明的目的正是针对上述现有技术中所存在的问题和不足，提供一种双向搅拌硫酸尾气脱硫塔。该吸收塔可与现有技术中的脱硫系统配套使用，使得整个处理系统配套设备少而精，无需额外增加操作人员，有效节约投资成本、运行成本和占地空间，且无二次污染。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种双向搅拌硫酸尾气脱硫塔，包括吸收塔，该吸收塔具有多层复合结构的外壳，吸收塔的侧边底部设置有若干个尾气进口；吸收塔的顶部呈圆弧形，吸收塔的圆弧形顶部的侧边还设置有烟囱排烟出口，在吸收塔圆弧形顶部的顶端设置有供搅拌轴穿过的通孔，搅拌轴的一端深入到吸收塔内，另一端连接有电机；吸收塔的底部也呈圆弧形，吸收塔的圆弧形底部的侧边设置有吸收剂加料口，在吸收塔圆弧形底部的顶端设置有出料口，出料口通过出料泵和出料管连接到出料池；搅拌轴下部连接有轴套，轴套上设有能横向旋转的水平搅拌片，轴套上还设置有搅拌轴旋转时能纵向旋转的轴向搅拌装置；
吸收塔外壳上设置有夹套，夹套上部设置有加热剂进口，夹套底部设置有加热剂出口，加热剂通过加热剂循环泵以及加热剂管路与外接热源连接，对吸收塔进行循环加热，维持吸收塔内部温度恒定；
吸收塔内部侧壁上还设置有超声波发生器，超声波发生器持续发出恒定波长和频率的超声波，对吸收塔内的物质进行震荡混合，促使其混合均匀；
吸收塔底部位于搅拌轴的两侧均设置有循环泵，循环泵的一端设置有抽吸管，循环泵的另一端连接有循环管，循环管沿吸收塔内壁从循环泵处向上延伸至位于吸收塔圆弧形顶端侧面，循环管的上端部向下翻折，其位于上端部的管口斜向下朝向吸收塔的内部，在循环泵的抽吸和循环管的运输作用下，位于吸收塔底部的液体被抽吸运送到吸收塔顶部，再从循环管中排出喷洒到吸收塔内。
优选地，所述循环管以及配套的循环泵的数量至少为四组，沿吸收塔内壁对称均匀分布。
优选地，所述循环管的上端部管口呈喇叭状，且设置有若干喷孔。
优选地，所述吸收塔顶端设置有除雾层和气体处理层。
优选地，脱硫处理后的尾气通过除雾层后经烟囱管道排放至大气中；除雾层中设置有除雾器。
优选地，轴向搅拌装置包括设置在搅拌轴上的驱动斜齿轮，在轴套上设置有轴向搅拌座，轴向搅拌座内设置有至少一个垂直于搅拌轴的轴向搅拌轴，在轴向搅拌轴的一端上设有与驱动斜齿轮相互啮合的传动斜齿轮，轴向搅拌轴的另一端上设置有轴向搅拌片。
优选地，所述加热剂为加热油，加热油的温度控制在70-80℃。
本发明与现有技术相比具有的优点及有益的技术效果如下：
本发明所述的吸收塔用于过氧化氢法烟气脱硫处理系统时，该反应吸收塔吸收反应和副产品的回收均在一个塔内，配套设备少而精，且可操作性强，无需额外增加操作人员，有效节约投资成本、运行成本和占地空间。
采用本发明所述的吸收塔进行过氧化氢法烟气脱硫处理，不仅工艺流程简短，控制与操作简便，而且其脱硫效率高、操作方便，二氧化硫的排放浓度低于200mg/m3以下，远低于国家标准GB26132-2010的要求，脱硫率可达98％以上，对氮氧化物亦有较高的脱除效率，且脱硫脱硝可同时进行。
本发明所述的吸收塔产生的稀硫酸达到规定浓度后外排至出料池，并调节酸浓度，实现循环利用，节约资源并使硫酸全部回收。本发明所述吸收塔用在过氧化氢法烟气脱硫处理系统中，所产生的稀硫酸直接返回至反应吸收塔中用于调节酸浓度，副产品不需二次加工，回收成本大大降低；整个生产过程中不产生新的三废产物，因而无二次污染，属典型的清洁生产工艺。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的结构示意图。
图2位本发明中轴向搅拌装置的结构示意图。
图中，1、吸收塔，2、尾气进口，3、烟囱排烟出口，4、搅拌轴，5、电机，6、吸收剂加料口，7、出料口，8、轴套，9、水平搅拌片，10、轴向搅拌装置，11、循环泵，12、循环管，13、喷孔，14、驱动斜齿轮，15、轴向搅拌座，16、轴向搅拌轴，17、传动斜齿轮，18、轴向搅拌片，19、超声波发生器。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种双向搅拌硫酸尾气脱硫塔，包括吸收塔1，该吸收塔具有多层复合结构的外壳，吸收塔1的侧边底部设置有若干个尾气进口2；吸收塔1的顶部呈圆弧形，吸收塔1的圆弧形顶部的侧边还设置有烟囱排烟出口3，在吸收塔1圆弧形顶部的顶端设置有供搅拌轴4穿过的通孔，搅拌轴4的一端深入到吸收塔1内，另一端连接有电机5；吸收塔1的底部也呈圆弧形，吸收塔1的圆弧形底部的侧边设置有吸收剂加料口6，在吸收塔圆弧形底部的顶端设置有出料口7，出料口7通过出料泵和出料管连接到出料池；
搅拌轴4下部连接有轴套8，轴套8上设有能横向旋转的水平搅拌片9，轴套8上还设置有搅拌轴旋转时能纵向旋转的轴向搅拌装置10；
吸收塔外壳上设置有夹套，夹套上部设置有加热剂进口，夹套底部设置有加热剂出口，加热剂通过加热剂循环泵以及加热剂管路与外接热源连接，对吸收塔进行循环加热，维持吸收塔内部温度恒定；
吸收塔内部侧壁上还设置有超声波发生器19，超声波发生器19持续发出恒定波长和频率的超声波，对吸收塔1内的物质进行震荡混合，促使其混合均匀；
吸收塔底部位于搅拌轴的两侧均设置有循环泵11，循环泵11的一端设置有抽吸管，循环泵11的另一端连接有循环管12，循环管12沿吸收塔1内壁从循环泵11处向上延伸至位于吸收塔圆弧形顶端侧面，循环管12的上端部向下翻折，其位于上端部的管口斜向下朝向吸收塔1的内部，在循环泵11的抽吸和循环管12的运输作用下，位于吸收塔1底部的液体被抽吸运送到吸收塔1顶部，再从循环管12中排出喷洒到吸收塔1内。
优选地，所述循环管12以及配套的循环泵11的数量至少为四组，沿吸收塔1内壁对称均匀分布。
优选地，所述循环管12的上端部管口呈喇叭状，且设置有若干喷孔12。
优选地，所述吸收塔1顶端设置有除雾层和气体处理层。
优选地，脱硫处理后的尾气通过除雾层后经烟囱排烟出口3和烟囱管道排放至大气中；除雾层中设置有除雾器。
优选地，轴向搅拌装置10包括设置在搅拌轴4上的驱动斜齿轮14，在轴套8上设置有轴向搅拌座15，轴向搅拌座15内设置有至少一个垂直于搅拌轴4的轴向搅拌轴16，在轴向搅拌轴16的一端上设有与驱动斜齿轮14相互啮合的传动斜齿轮17，轴向搅拌轴16的另一端上设置有轴向搅拌片18。
优选地，所述加热剂为加热油，加热油的温度控制在70-80℃。
本发明的吸收塔用在采用过氧化氢吸收方法进行处理硫酸尾气的系统中时，主要包括以下工艺步骤：
1、调节硫酸尾气参数
在硫酸尾气进入反应吸收塔前，调节好硫酸尾气温度，压力，氧气含量各参数，使硫酸尾气符合脱硫要求；
2、混合气体形成
将步骤1调节好参数的硫酸尾气通入吸收塔中气体处理层，将过氧化氢储存罐中的过氧化氢通过吸收剂加料口送入吸收塔中气体处理层后分解产生水和氧气，产生的氧气和硫酸尾气在吸收塔中气体处理层中混合接触反应，形成含有三氧化硫的混合气体；
3、去除二氧化硫
经步骤2形成的混合气体与吸收塔中循环泵和循环管从下方抽出的烯硫酸混合接触，接触后的硫酸尾气则溶于稀硫酸中并落入吸收塔底部，此时二氧化硫得到去除；所述稀硫酸溶液为经脱硫处理系统产生，由循环泵经循环管道输送至吸收塔外的内部顶端，再向下喷洒，形成内部循环；
4、稀硫酸溶液的循环利用
将步骤3产生的稀硫酸溶液，从吸收塔底部的出料口抽出，出料口通过出料泵和出料管连接到出料池；实时监测吸收塔内稀硫酸浓度，只有当其浓度高于2.90％后，才将稀硫酸从吸收塔中抽出，否则，一直保持吸收塔中的稀硫酸溶液通过循环管管口喷淋而下与混合气体在吸收塔中混合接触。循环上述步骤3过程，以达到二氧化硫的去除；
5、达标烟气排放至大气中
所述硫酸尾气经步骤1—4净化后通过吸收塔中除雾层安装的除雾器除水干燥后，达到排放标准的烟气经吸收塔顶部连接的输送管道送入烟囱排放至大气中。
本发明所述的吸收塔用于过氧化氢法烟气脱硫处理系统时，该反应吸收塔吸收反应和副产品的回收均在一个塔内，配套设备少而精，且可操作性强，无需额外增加操作人员，有效节约投资成本、运行成本和占地空间。
采用本发明所述的吸收塔进行过氧化氢法烟气脱硫处理，不仅工艺流程简短，控制与操作简便，而且其脱硫效率高、操作方便，二氧化硫的排放浓度低于200mg/m3以下，远低于国家标准GB26132-2010的要求，脱硫率可达98％以上，对氮氧化物亦有较高的脱除效率，且脱硫脱硝可同时进行。
本发明所述的吸收塔产生的稀硫酸达到规定浓度后外排至出料池，并调节酸浓度，实现循环利用，节约资源并使硫酸全部回收。本发明所述吸收塔用在过氧化氢法烟气脱硫处理系统中，所产生的稀硫酸直接返回至反应吸收塔中用于调节酸浓度，副产品不需二次加工，回收成本大大降低；整个生产过程中不产生新的三废产物，因而无二次污染，属典型的清洁生产工艺。

Claims (7)

1.一种双向搅拌硫酸尾气脱硫塔，其特征在于，包括吸收塔，该吸收塔具有多层复合结构的外壳，吸收塔的侧边底部设置有若干个尾气进口；吸收塔的顶部呈圆弧形，吸收塔的圆弧形顶部的侧边还设置有烟囱排烟出口，在吸收塔圆弧形顶部的顶端设置有供搅拌轴穿过的通孔，搅拌轴的一端深入到吸收塔内，另一端连接有电机；吸收塔的底部也呈圆弧形，吸收塔的圆弧形底部的侧边设置有吸收剂加料口，在吸收塔圆弧形底部的顶端设置有出料口，出料口通过出料泵和出料管连接到出料池；搅拌轴下部连接有轴套，轴套上设有能横向旋转的水平搅拌片，轴套上还设置有搅拌轴旋转时能纵向旋转的轴向搅拌装置；
吸收塔外壳上设置有夹套，夹套上部设置有加热剂进口，夹套底部设置有加热剂出口，加热剂通过加热剂循环泵以及加热剂管路与外接热源连接，对吸收塔进行循环加热，维持吸收塔内部温度恒定；
吸收塔内部侧壁上还设置有超声波发生器，超声波发生器持续发出恒定波长和频率的超声波，对吸收塔内的物质进行震荡混合，促使其混合均匀；
吸收塔底部位于搅拌轴的两侧均设置有循环泵，循环泵的一端设置有抽吸管，循环泵的另一端连接有循环管，循环管沿吸收塔内壁从循环泵处向上延伸至位于吸收塔圆弧形顶端侧面，循环管的上端部向下翻折，其位于上端部的管口斜向下朝向吸收塔的内部，在循环泵的抽吸和循环管的运输作用下，位于吸收塔底部的液体被抽吸运送到吸收塔顶部，再从循环管中排出喷洒到吸收塔内。
2.根据权利要求1所述的双向搅拌硫酸尾气脱硫塔，其特征在于：所述循环管以及配套的循环泵的数量至少为四组，沿吸收塔内壁对称均匀分布。
3.根据权利要求1或2所述的双向搅拌硫酸尾气脱硫塔，其特征在于：所述循环管的上端部管口呈喇叭状，且设置有若干喷孔。
4.根据权利要求1或2所述的双向搅拌硫酸尾气脱硫塔，其特征在于：所述吸收塔顶端设置有除雾层和气体处理层。
5.根据权利要求1或2所述的双向搅拌硫酸尾气脱硫塔，其特征在于：脱硫处理后的尾气通过除雾层后经烟囱管道排放至大气中；除雾层中设置有除雾器。
6.根据权利要求1或2所述的双向搅拌硫酸尾气脱硫塔，其特征在于：轴向搅拌装置10包括设置在搅拌轴上的驱动斜齿轮，在轴套上设置有轴向搅拌座，轴向搅拌座内设置有至少一个垂直于搅拌轴的轴向搅拌轴，在轴向搅拌轴的一端上设有与驱动斜齿轮相互啮合的传动斜齿轮，轴向搅拌轴的另一端上设置有轴向搅拌片。
7.根据权利要求1或2所述的双向搅拌硫酸尾气脱硫塔，其特征在于：所述加热剂为加热油，加热油的温度控制在70-80℃。
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