CN108837688A - 一种烟尘脱硫装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烟尘脱硫装置及方法，属于环保设备技术领域，解决了现有技术中烟尘与脱硫液接触时间短、接触面积小导致的脱硫效果差、运行成本高的问题。本发明的烟尘脱硫装置包括脱硫筒和上液管，脱硫筒的数量为多个，相邻的脱硫筒通过脱硫通道竖直连通，脱硫筒的底板上均形成脱硫液液面；上液管贯穿设置于脱硫筒的中心位置，且上液管的出液口位于顶部脱硫筒内；利用本发明的烟尘脱硫装置的脱硫方法，脱硫液层面高度可调节，具有可调控性。本发明提供的烟尘脱硫装置及方法可广泛用于发电、制砖、烧瓦、焚烧等工业生产中烟尘脱硫。

Description

一种烟尘脱硫装置及方法

技术领域

本发明涉及环保设备技术领域，尤其涉及一种烟尘脱硫装置及方法。

背景技术

随着人类社会的发展,环境问题显得日益突出。在发电、制砖、烧瓦、焚烧等过程中出现大量的烟尘，而烟尘中的氮氧化物、硫氧化物则是污染大气的重要来源。

目前市场上有多种烟尘脱硫方法，一般是利用各种脱硫液与烟尘发生反应生产另外一种可溶于脱硫液的物质而分离出来。烟尘与脱硫液的反应过程有两种，一种是烟尘通过管道直接插到脱硫池内，利用该脱硫方法进行烟尘脱硫，若烟尘管道插地深了，则压力太大，风机耗能严重，运行成本高，且形成的气泡在上浮过程中，气泡内部的污染物过滤效果不好；若烟尘管道插地浅了，则气泡还来不及与脱硫液彻底反应就脱离了脱硫液，烟尘气泡与脱硫液的反应时间短，反应不彻底，脱硫效果差。另一种是通过脱硫塔进行喷淋脱硫，也是目前应用最多的脱硫方法，但此方法喷淋雾很薄，烟尘经过喷淋雾时，烟尘与脱硫液接触时间短，反应也不彻底，并且喷淋头易堵塞，烟尘与脱硫液的接触面积和接触时间更少，导致脱硫效果差，同时更换喷淋头耗时费力，增加了运行成本。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种烟尘脱硫装置及方法，用以解决了现有技术中烟尘与脱硫液接触时间短、接触面积小导致的脱硫效果差、运行成本高的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

本发明一方面提供一种烟尘脱硫装置，包括脱硫筒和上液管，脱硫筒的数量为多个，相邻的脱硫筒通过脱硫通道竖直连通，脱硫筒的底板上均形成脱硫液液面；上液管贯穿设置于脱硫筒的中心位置，且上液管的出液口位于顶部脱硫筒内。

在上述方案的基础上，本发明还做了如下改进：

进一步地，出液口上方设置挡液板，挡液板将导液管喷出的脱硫液打散并均匀落在顶层脱硫筒底部。

进一步地，脱硫通道内设置电动阀门。

进一步地，脱硫通道内设置割气网。

进一步地，脱硫通道与脱硫筒可拆卸连接。

进一步地，脱硫筒的顶板和/或底板上设置气液交换孔，气液交换孔的孔径与脱硫通道的管径相等。

进一步地，还包括回液通道、脱硫液池、风机以及用于支撑脱硫筒的脱硫塔底座，回液通道的一端与脱硫液池连通，另一端与脱硫塔底座连通；风机与脱硫塔底座连通。

进一步地，脱硫塔底座为中空结构，通过脱硫通道与底层脱硫筒连通；脱硫塔底座的侧壁下部相对设置进气通道口和回液通道口；顶层脱硫筒设置出烟通道。

进一步地，挡液板至顶层脱硫筒顶板之间设置除雾器。

本发明另一方面还提供一种烟尘脱硫方法，采用上述烟尘脱硫装置进行脱硫；烟尘脱硫方法包括如下步骤：

步骤一：打开水泵，向顶层脱硫筒内供入脱硫液，脱硫液由上层脱硫筒流向下层脱硫筒，在多个脱硫筒的底板上形成多个脱硫液液面；

步骤二：打开风机，向脱硫筒内鼓入待脱硫烟尘，烟尘由下向上逐层通过脱硫筒，在脱硫通道内进行气液交换和脱硫反应，脱硫后的烟尘由出烟通道排出，完成脱硫。

与现有技术相比，本发明有益效果如下：

a)本发明提供的烟尘脱硫装置，竖直设置多层脱硫筒，在多层脱硫筒的底板上形成多个脱硫液液面，此结构的脱硫装置结构紧凑，节约占地面积，增加了反应接触面积、延长了反应时间，脱硫反应更彻底，显著提高了脱硫效果。另外，上液管贯穿设置于脱硫筒的中心位置，且上液管出液口位于顶部脱硫筒内，此结构的脱硫装置，能降低风压，有效降低风机能耗，节约能源，降低生产成本。

b)本发明提供的烟尘脱硫装置，多个脱硫筒通过脱硫通道竖直连通，脱硫通道与脱硫筒可拆卸连接，便于维修与更换，省时省力，降低生产成本，根据不同含硫量的烟尘在脱硫筒的底上设置不同数量、不同管径的脱硫通道，此结构的脱硫装置，适用性更广。

c)本发明提供的烟尘脱硫装置，脱硫通道内设置电动阀门，根据烟尘气量、含硫量等参数，调控脱硫液液面高度，从而调节脱硫反应时间，脱硫通道内设置割气网，能够将大气泡割裂成小气泡，从而增大了脱硫反应面积，此结构的脱硫装置的可调节性强，应用前景广泛，并且能够根据脱硫通道的管径、脱硫液面高度等条件选择适宜功率的风机，能够保证脱硫效果的同时，避免浪费能源，降低运行成本。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。

图1为本发明中烟尘脱硫装置的结构示意图；

图2为本发明中脱硫筒的底板局部放大图。

图中：1、出烟通道；2、除雾器；3、挡液板；4、电控阀门；5、脱硫通道；6、底板；7、上液管；8、脱硫筒；9、进气通道；10、水泵；11、回液通道；12、脱硫塔底座；13、脱硫液池；14、气液交换孔。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。

实施例一

本实施例提供了一种烟尘脱硫装置，如图1至图2所示，包括脱硫筒8和上液管7，脱硫筒8的数量为多个，相邻的脱硫筒8通过脱硫通道5竖直连通，脱硫筒8的底板6上均形成脱硫液液面；上液管7贯穿设置于脱硫筒8的中心位置，且上液管7的出液口位于顶部脱硫筒8内。

实施时，利用水泵10将脱硫液通过上液管供入顶层的脱硫筒8中，脱硫液由顶层脱硫筒8流向底层脱硫筒8，在多个脱硫筒8的底板6上形成多个脱硫液液面；风机将待脱硫烟尘通过脱硫塔底座鼓入底层脱硫筒8内，烟尘向上经脱硫通道5依次通过每一层脱硫筒8，在脱硫通道5内待脱硫烟尘与脱硫液进行气液交换，烟尘通过脱硫液面，同时进行脱硫液反应。在脱硫过程中，脱硫液由上向下、烟尘由下向上依次通过脱硫筒8，反应后的脱硫液由回液通道11流回脱硫液池13，脱硫后的烟气通过顶部的出烟通道1排出，完成脱硫。

与现有技术相比，本实施例提供的烟尘脱硫装置，竖直设置多层脱硫筒8，在多层脱硫筒8的底板6上形成多个脱硫液液面，增加了脱硫反应面积，延长了反应时间，脱硫反应更彻底，显著提高了脱硫效果，此结构的脱硫装置结构紧凑，节约占地面积，上液管7贯穿设置于脱硫筒8的中心位置，上液管7的出液口在顶层脱硫筒8中心位置，使脱硫液在脱硫塔内的均匀分布。此结构的脱硫装置，结构简单紧凑，节约占地面积，能够降低风机能耗，节约能源，降低生产运行成本。

为了使导液管喷出的脱硫液均匀落在脱硫筒底部，上液管7的出液口上方设置挡液板3，优选伞状挡液板3，挡液板3能够将导液管喷出的脱硫液打散，使上液管7喷出的脱硫液均匀落在顶层脱硫筒底部。

考虑到脱硫效果与脱硫液和烟尘的反应接触面积和反应时间有关，从而脱硫液层面的高度将直接影响脱硫反应效果，脱硫通道5内设置电动阀门4，电动阀门4由电机控制，电动阀门4开启和关闭的时机可调节。脱硫时，通过电机控制电动阀门4保持开启或关闭状态的时间，电机还能够控制电动阀门4打开门的大小，可根据烟尘气量、烟尘含硫量、风机和水泵功率、脱硫通道5的数量和管径等参数选择或者控制电动阀门4开启和关闭的时机，脱硫过程中电动阀门4开启的大小可调节，从而实现控制脱硫液层高度，此结构的脱硫装置的可调节性强。还可以在脱硫通道5内设置单向门，单向门在初始状态时关闭，单向门能够在一定压力作用下向下打开并保持打开状态，水泵将脱硫液供入顶层脱硫筒8，脱硫液由上向下流，当每一层脱硫筒8的底部脱硫液具有一定高度后，该层脱硫通道的单向门在脱硫液液压的作用下打开，并保持打开状态，脱硫液依次进入下一层脱硫筒8内，从而能够在竖直连通的多层脱硫筒8底部形成多层脱硫液层，供入烟尘，进行脱硫。

为了提升脱硫效果，在脱硫通道5内设置割气网，割气网为钢丝网或尼龙网，网眼的大小和密度可根据需要设置，当烟尘通过脱硫通道时，割气网将烟尘大气泡割破成多个烟尘小气泡，从而增大了脱硫反应面积，提升了脱硫效果。

考虑到脱硫装置的安装与维修的便捷性，脱硫通道5与脱硫筒8可拆卸连接，如螺纹连接，示例性地，脱硫通道5的两个端部设置外螺纹，脱硫筒8的顶板和底板6具有一定厚度，顶板和底板6上设置螺纹孔，螺纹孔的内螺纹与脱硫通道5的外螺纹对应，或者，脱硫筒8的顶板和底板6上设置与脱硫筒8连通的连接件，连接件为钢管，钢管设置与脱硫通道5的外螺纹相对应的内螺纹，此结构的脱硫装置便于安装与维修，省时省力。

考虑到脱硫液面的数量也会影响脱硫反应面积和反应时间，脱硫通道5的数量为一条或者多条，优选地，至少有两条脱硫通道5，并且沿脱硫筒8纵向中心线对称设置；脱硫筒8的顶板和/或底板6上设置气液交换孔，气液交换孔的孔径与脱硫通道5的管径相等。具体的，在不同高度位置的脱硫筒8的底板6上设置相同数量和孔径的气液交换孔14，相邻上下层脱硫筒8连接相同管径的脱硫通道5，或者，在不同高度位置的脱硫筒8的底板6上设置相不同数量和不同孔径的气液交换孔14，相邻上下层脱硫筒8连接不相同管径的脱硫通道5，示例性地，第一脱硫筒8的顶板和第二脱硫筒8的底板6气液交换孔14数量和孔径相等，即上一层的脱硫筒8底板6上的气液交换孔14的数量和孔径与下一层脱硫筒8上的气液交换孔14的数量和孔径相同，相邻两脱硫筒8由相同数量和相同管径的脱硫通道5连通，此结构的脱硫装置脱硫能力可调，能够满足各种工业烟尘废气的脱硫，适用性更广。

本实施例中的脱硫装置还包括回液通道11、脱硫液池13、风机以及用于支撑脱硫筒的脱硫塔底座12，脱硫塔底座12的顶部设置有气液交换孔14，并与底层脱硫筒8通过脱硫通道5连通，脱硫塔底座12对上部的脱硫筒8起支撑固定作用，使脱硫装置更加稳固，提高安全性；回液通道的一端与脱硫液池连通，另一端与脱硫塔底座连通，脱硫塔底座12为中空结构，能够保证稳定性的同时，降低材料的使用量，脱硫塔底座12通过脱硫通道5与底层脱硫筒8连通；脱硫塔底座12的侧壁下部相对设置风机的进气通道口和回液通道的回液通道口，反应后的脱硫液经回液通道11流回脱硫液池13，循环脱硫使用，提升了脱硫液的利用效率，大大降低了运行成本，风机与脱硫塔底座连通，进一步简化结构。

为了快速排出脱硫后的烟尘，在顶层脱硫筒8设置出烟通道1，脱硫后的烟尘从出烟通道1排出，出烟通道1的管径粗于脱硫通道5的管径。另外，出烟通道1还可以有如下设置方式，顶层脱硫筒8的顶板上设置的气液交换孔14与大气直接相通，脱硫后的烟尘从顶层脱硫筒8顶板上的气液交换孔14排出，或者，顶层脱硫筒8的顶部开口设置，直接与大气相通。

为了彻底净化烟尘，挡液板3至顶层脱硫筒8的顶板之间设置除雾器2，具体的在挡液板3上方至出烟通道1的空间内水平设置除雾器2，除雾器2能够除去已脱硫烟尘中的水分，脱硫后的烟尘更易排出。

为了避免未脱硫烟尘从回液通道11溢出，在回液通道11内设置开关，能够控制回液通道11的连通与闭合，进而控制脱硫液的回流，最好在脱硫塔底座12内的脱硫液液面高于回液通道11后打开风机，并且在脱硫过程中，保持脱硫塔底座12中的脱硫液液面高于回液通道11与脱硫塔底座12连接口，能够避免未脱硫烟尘从回液通道11溢出，防止污染环境，还能够增大脱硫反应面积和反应时间，提升脱硫效果。

为了防止脱硫液进入进气通道9，进气通道口高于回液通道口，优选地，进气通道9设置在脱硫塔底座12侧壁中部，回液通道口设置于脱硫塔底座12侧壁底部，从而保证反应后脱硫塔底座12内脱硫液的液面高度低于进气通道口，有效地避免了脱硫液进入进气通道9中。

为了提高脱硫效果的可控性，水泵10设置有控制开关，控制开关能够控制水泵10的启动与关闭，还能够控制抽送脱硫液的流量和流速，进而控制各层脱硫筒8内脱硫液液面高度，从而控制脱硫反应时间。为了避免水泵10被脱硫液腐蚀，优选不锈钢材质的水泵10，并在水泵10表面涂防腐油漆，能够延长水泵10的使用寿命，降低维护及运行成本。

为了提高脱硫装置运行的可靠性并进一步提升可控性，脱硫装置还可以设置有一个电控柜，电控柜内安装有开关设备(如水泵开关、风机开关、电源开关等)、测量仪表(如流量表、气压表等)、保护电器和辅助设备，故障或不正常运行时借助保护电器切断电路或报警。借测量仪表可显示运行中的各种参数，如脱硫液流速、烟尘流速、脱硫筒8内气压参数、阀门4开关状态参数等，还可对脱硫液和待脱硫烟尘的流量、流速、供液、供气时间等参数进行调整，采用配有电控柜的脱硫装置能够及时调整各层脱硫筒8内脱硫液液面高度，配合调控进烟量及速度，从而控制脱硫反应时间，能够处理各类工业废气，提高了脱硫装置的可控性和运行可靠性。本实施例中的电控柜以及电控柜内安装的各种开关设备、测量仪表、保护电器和辅助设备等采用现有技术中相关设备即可实现上述功能。

考虑到脱硫装置的使用寿命，脱硫通道5由钢质材料制成，能够为脱硫筒8提供稳固的支撑，并且脱硫通道5内部设置防腐层，防止脱硫液腐蚀，延长使用寿命。

实施例二

本实施例提供了一种烟尘脱硫方法，具体利用实施例一中的烟尘脱硫装置进行脱硫，包括如下步骤：

步骤一：打开水泵，向顶层脱硫筒内供入脱硫液，脱硫液由上层脱硫筒流向下层脱硫筒，在多个脱硫筒8的底板6上形成多个脱硫液液面。

在步骤一之前，先向脱硫液池13中装入适宜浓度的脱硫液，并根据待脱硫烟尘量、烟尘含硫量等参数，选择适宜功率的水泵和风机，完成脱硫前的其他准备工作。若脱硫筒8与脱硫通道8为可拆卸结构，选择适宜数量的脱硫筒8，并将多个脱硫筒8通过脱硫通道5竖直连通；若脱硫通道5内设置阀门4，可以设置阀门4打开的阈值压力，若阀门4为电控阀门4，则不需要此步骤。

利用水泵10将脱硫液供入顶层脱硫筒8中，脱硫液由顶层脱硫筒8流向底层脱硫筒8，在多个脱硫筒8的底板6上形成多个脱硫液液面，直至底层脱硫筒8的底板6上有一定高度的脱硫液，准备打开风机，向脱硫塔底座内供入待脱硫烟尘。

步骤二：打开风机，向脱硫筒内鼓入待脱硫烟尘，烟尘由下向上逐层通过脱硫筒，在脱硫通道内进行气液交换和脱硫反应，脱硫后的烟尘由出烟通道排出，完成脱硫。

当底层脱硫筒8的底板6上的脱硫液有一定高度后或者当脱硫塔底座内的脱硫液有一定高度后，打开风机，风机将待脱硫烟尘从进气通道9鼓入脱硫塔底座12内，烟尘和脱硫液在脱硫通道5内进行气液交换，同时进行脱硫液反应，进入到脱硫筒内的待脱硫烟尘也会与从脱硫通道5落下的脱硫液反应，水泵10继续通过上液管7向顶层脱硫筒8内输送脱硫液，脱硫液流向下一层脱硫筒8，直至流入脱硫塔底座12内，风机持续向脱硫筒8内鼓入烟尘，烟尘进入上一层脱硫筒8中，直至进入顶层脱硫筒8并从出烟通道1排出，随着脱硫通道5内持续进行气液交换，按照上述过程待脱硫烟尘从脱硫塔底座12逐渐进入上一层脱硫筒8内，最终从出烟通道1排出，完成烟尘脱硫，反应后的脱硫液经回液通道11流回脱硫液池13，循环脱硫使用。

本实施例中，优选利用在脱硫通道5内设置电动阀门4的脱硫装置进行脱硫，电动阀门4开启和关闭的时机可调节，通过电机控制电动阀门4保持开启或关闭状态的时间，电机还能够控制电动阀门4打开门的大小，在脱硫过程中根据烟尘气量、烟尘含硫量、风机和水泵功率、脱硫通道5的数量和管径等参数控制电动阀门4开启和关闭的时机，脱硫过程中电动阀门4开启的大小可调节，从而实现控制脱硫液层高度，进而控制脱硫反应面积和反应时间，此脱硫方法的具有较好的可调节性。

为了避免在整个脱硫过程中未脱硫烟尘从回液口溢出，当脱硫塔底座内的脱硫液液面高于回液口时，再打开风机，或者，在回液通道11内设置开关，能够控制回液通道11的连通与闭合，进而控制脱硫液的回流，在脱硫塔底座12内的脱硫液液面高于回液通道11后打开风机，保持脱硫塔底座12中的脱硫液液面高于回液通道11的回液通道口，能够避免未脱硫烟尘从回液通道11溢出，防止污染环境，同时还能够增大脱硫反应面积和反应时间，提升脱硫效果。

本实施例提供的脱硫方法，操作简单，能够根据待脱硫烟尘含硫量通过水泵开关或者控制柜调节脱硫液液面高度，或选择脱硫筒8的数量，能够有针对性的增加烟尘与脱硫液的接触面积、延长反应时间，使脱硫反应更彻底，可显著提升脱硫效果，还能够根据实际需求选择适应功率的风机，提高能源利用率，降低运行成本。

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，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种烟尘脱硫装置，包括脱硫筒和上液管，其特征在于，所述脱硫筒的数量为多个，相邻的脱硫筒通过脱硫通道竖直连通，所述脱硫筒的底板上均形成脱硫液液面；

所述上液管贯穿设置于脱硫筒的中心位置，且所述上液管的出液口位于顶部脱硫筒内。

2.根据权利要求1所述的一种烟尘脱硫装置，其特征在于，所述出液口上方设置挡液板，所述挡液板将导液管喷出的脱硫液打散并均匀落在顶层脱硫筒底部。

3.根据权利要求1所述的一种烟尘脱硫装置，其特征在于，所述脱硫通道内设置电动阀门。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种烟尘脱硫装置，其特征在于，所述脱硫通道内设置割气网。

5.根据权利要求1所述的一种烟尘脱硫装置，其特征在于，所述脱硫通道与脱硫筒可拆卸连接。

6.根据权利要求1所述的一种烟尘脱硫装置，其特征在于，所述脱硫筒的顶板和/或底板上设置气液交换孔，所述气液交换孔的孔径与所述脱硫通道的管径相等。

7.根据权利要求1所述的一种烟尘脱硫装置，其特征在于，还包括回液通道、脱硫液池、风机以及用于支撑所述脱硫筒的脱硫塔底座，所述回液通道的一端与所述脱硫液池连通，另一端与所述脱硫塔底座连通；所述风机与所述脱硫塔底座连通。

8.根据权利要求7所述的一种烟尘脱硫装置，其特征在于，所述脱硫塔底座为中空结构，通过脱硫通道与底层脱硫筒连通；

所述脱硫塔底座的侧壁下部相对设置进气通道口和回液通道口；顶层脱硫筒设置出烟通道。

9.根据权利要求2所述的一种烟尘脱硫装置，其特征在于，所述挡液板至顶层脱硫筒顶板之间设置除雾器。

10.一种烟尘脱硫方法，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的烟尘脱硫装置进行脱硫；所述烟尘脱硫方法包括如下步骤：

步骤一：打开水泵，向顶层脱硫筒内供入脱硫液，脱硫液由上层脱硫筒流向下层脱硫筒，在多个所述脱硫筒的底板上形成多个脱硫液液面；

步骤二：打开风机，向所述脱硫筒内鼓入待脱硫烟尘，烟尘由下向上逐层通过脱硫筒，在脱硫通道内进行气液交换和脱硫反应，脱硫后的烟尘由出烟通道排出，完成脱硫。