CN109173694B - 一种脱硫反应管、基于脱硫反应管的脱硫除尘系统及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脱硫反应管、基于脱硫反应管的脱硫除尘系统及其工艺，脱硫反应管整体呈S型，包括开口向上第一弯管、与第一弯管一端连通的竖直管以及与竖直管顶部连通的第二弯管；所述第一弯管底部设有螺旋排灰器；所述竖直管内自下而上设有若干个扰流机构，所述竖直管中部设有给灰口，所述给灰口外连接有加料机。本发明增加烟气的脱硫效率，能够获得良好的脱硫除尘效果，增加脱硫试剂的使用效率。

Description

一种脱硫反应管、基于脱硫反应管的脱硫除尘系统及其工艺

技术领域

本发明属于烟气脱硫除尘技术领域，具体涉及一种脱硫反应管、基于脱硫反应管的脱硫除尘系统及其工艺。

背景技术

目前，国内用于玻璃窑炉烟气脱硫除尘的工艺主要采用的是循环悬浮式半干法烟气脱硫技术。该技术原理主要是通过在脱硫反应器中加入脱硫剂，使脱硫剂与烟气硫分混合并发生化学反应。脱硫反应器出口设有封头，靠封头挡板减小烟气流速以获得更长的脱硫反应时间。烟气从脱硫反应器封头排出后，再经沉降室将大的固体颗粒去除，最后进入布袋除尘器进行除尘。在整个脱硫除尘过程中，脱硫反应主要发生在脱硫反应器和布袋除尘器中。循环灰主要通过布袋除尘器底部的流化底仓进行收集和回流。

目前现有的技术有以下不足：1、脱硫反应在脱硫反应管反应率低。脱硫反应管主要起到烟气和脱硫剂的混合匀化作用。2、脱硫反应管给灰速度受限，提高给灰量很容易导致脱硫反应管和布袋除尘器压降增大，进而导致系统压力不稳定。3、现有技术中，很大一部分脱硫反应是在布袋除尘器内完成的。这就需要在布袋除尘器下部设置流化底仓。布袋除尘器除尘的除尘量较大，难以保证除尘效果。 3. 流化底仓需要存留大量的含有脱硫剂的循环灰，脱硫剂循环周期太长，造成脱硫剂有效利用率低。4、 流化底仓需要引入悬浮气，这会增加烟气总排放量，同时提高系统的运行成本。5、流化底仓内需要存留大量的循环灰，由于循环周期长，流化性能的均衡性不宜控制，容易在流化底仓板结，相应的运行维护工作量大且需要停机。

发明内容

本发明提供了一种脱硫反应管，所述脱硫反应管能够增加烟气的脱硫效率；还提供了一种基于脱硫反应管的脱硫除尘系统及其工艺，脱硫除尘系统及其工艺的配合下能够获得良好的脱硫除尘效果，增加脱硫试剂的使用效率。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种脱硫反应管，所述脱硫反应管整体呈S型，包括开口向上第一弯管、与第一弯管一端连通的竖直管以及与竖直管顶部连通的第二弯管；

所述第一弯管底部设有螺旋排灰器；

所述竖直管内自下而上设有若干个扰流机构，所述竖直管中部设有给灰口，所述给灰口外连接有加料机。

进一步地，所述竖直管为长方体形，所述扰流机构为对称设置的两个弧形板且弧形板的开口与竖直管内壁密闭连接；所述扰流机构的弧形板半径为所在竖直管内壁宽度，弧形板形成的圆弧的弧度为120-130°。

进一步地，所述扰流机构对称的设于竖直管前、后内壁或左、右内壁上，且所述弧形板的位于内壁上前后和左右间隔设置。

基于所述脱硫反应管的脱硫除尘系统，包括通过气体输送管路顺次连接的脱硫反应管、除尘装置以及风机；所述除尘装置连接有固体输送装置，所述固体输送装置连接有废灰罐；

所述除尘装置底部出口与固体输送装置的入口连接，所述固体输送装置的出料口与脱硫反应管的加料机连通、废料口与废灰罐连通。

进一步地，所述除尘装置包括通过气体输送管路顺次连接的第一旋风除尘器、第二旋风除尘器以及布袋除尘器，布袋除尘器的气体出口与风机连通；

所述固体输送装置包括第一螺旋给料机和第二螺旋给料机；

所述第一旋风除尘器和第二旋风除尘器的底部排灰口与第一螺旋给料机的进料口连通，第一螺旋给料机的出料口与脱硫反应管的加料机连通、第一螺旋给料机的废料口与废灰罐连通；

所述布袋除尘器底部的排灰口与第二螺旋给料机的进料口连通，第二螺旋给料机的废料口与废灰罐连通。

进一步地，还包括给灰罐，所述给灰罐的出口与脱硫反应管的加料机连通。

使用所述系统的脱硫除尘工艺，包括以下步骤：

1）脱硫反应：烟气在脱硫反应管中与由脱硫反应管的给灰口加入脱硫石灰粉混合，脱硫反应后排出；

2）旋风除尘：步骤1）处理后的烟气送入第一旋风除尘器中与脱硫催化剂混合后进入第二旋风除尘器中，第一旋风除尘器和第二旋风除尘器烟气中分离的固体颗粒输出至第一螺旋给料机中一部分送入脱离路反应管的加料机中、另一部分送入废灰罐中；

3）布袋除尘：步骤2）处理后的烟气送出布袋除尘器中过滤除滤的灰尘由第二螺旋给料机送入废灰罐中；

4）经过步骤3）处理后的烟气可由风机排出。

其中，步骤1）中所述脱硫石灰粉的加入量为1.5~2g /L 烟气。

本发明的有益效果：

1）本发明使用扰流机构，能够使通入脱硫反应管中的含硫烟气和脱硫石灰粉在脱硫反应管内经过扰动干预后，增加了含硫烟气在脱硫反应管中的反应时间和路径，使硫分与脱硫石灰粉混合、反应更加充分。

2）本发明设置串联的第一旋风除尘器和第二旋风除尘器，通过含硫烟气在旋风除尘器内的有旋运动，进一步延长了脱硫反应的时间和路径，降低了烟气中的硫含量。

3）本发明将第一旋风除尘器和第二旋风除尘器分离出的固体颗粒部分循环送入脱硫反应管中与含硫烟气进一步反应，增加了脱硫试剂的利用率。

4）本发明中使用布袋除尘器的处理含灰量较小的烟气，能够稳定系统内烟气的压力。而且系统整体运行维护很简单，工作量小。

附图说明

图1是本发明所述脱硫反应管的结构示意图；

图2是基于脱硫反应管的脱硫除尘系统的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

一种脱硫反应管1，如图1-2所示，所述脱硫反应管1整体呈S型，包括开口向上第一弯管11、与第一弯管11一端连通的竖直管13以及与竖直管13顶部连通的第二弯管16；

所述第一弯管11底部设有螺旋排灰器12；螺旋排灰器12能够清理脱硫反应管1中多余的固体。

所述竖直管13内自下而上设有三个扰流机构15，所述竖直管13中部设有给灰口14，所述给灰口14外连接有加料机17。其中位于最下方的扰流机构15在竖直高度上低于给灰口14，能够使得烟气在遇到第一个扰流机构15时由于流速的流动方向的改变而与由给灰口14中投入的石灰充分混合。

所述竖直管13为长方体形，所述扰流机构15为对称设置的两个弧形板且弧形板的开口与竖直管13内壁密闭连接；所述扰流机构15的弧形板半径为所在竖直管13内壁宽度，弧形板形成的圆弧的弧度为120°。由于脱硫反应管1中的风阻较小，加灰承受能力很大，脱硫反应管1中扰流机构15呈弧形板的设置可以实现加灰量在较宽的范围内调整。

所述扰流机构15的弧形板可以设于竖直管13前、后内壁，或左、右内壁上且对称设置，本实施例中所述弧形板的位于内壁上前后和左右间隔设置，弧形板设置方向不同，可以增是烟气与石灰的反应更加充分。

含硫烟气由第一弯管11进入脱硫反应管1中，经过第一个呈弧形板的扰流机构15，烟气流速加快并产生漩涡，同时与有给灰口14投入的脱硫剂石灰混合，团粉状的石灰在气流的冲击下迅速扩散至烟气中，石灰微粉在烟气气流的推动和卷吸下继续向上运动，经过多个扰流机构15的干预，气固两相在不断加速和旋转运动中。从宏观上，石灰微粒在烟气中不断混合，石灰微粒在烟气中分布的几率整体均匀。从微观上，由于密度的不同，在惯性和离心力的作用下，固态石灰微粒与烟气不断发生着速度分离现象。从而增加烟气硫分和石灰微粒的接触机率，提高了有效脱硫反应的效率。

实施例2

基于实施例1所述脱硫反应管1的脱硫除尘系统，如图2所示，包括通过气体输送管路顺次连接的脱硫反应管1、除尘装置以及风机7。所述除尘装置连接有固体输送装置，所述固体输送装置连接有废灰罐8。

所述除尘装置包括通过气体输送管路顺次连接的第一旋风除尘器3、第二旋风除尘器4以及布袋除尘器5，布袋除尘器5的气体出口与风机7连通；

所述固体输送装置包括第一螺旋给料机2和第二螺旋给料机6；

所述第一旋风除尘器3和第二旋风除尘器4的底部排灰口与第一螺旋给料机2的进料口连通，第一螺旋给料机的出料口与脱硫反应管1的加料机17连通、第一螺旋给料机2的废料口与废灰罐8连通；第一旋风除尘器和第二旋风除尘器中部分存在活性的石灰可以循环利用，剩余的石灰反应活性已基本失去循环价值，可排放至废灰罐8.

所述布袋除尘器5底部的排灰口与第二螺旋给料机6的进料口连通，第二螺旋给料机6的废料口与废灰罐8连通。布袋除尘器5烟气中残留的石灰量很少，活性低，失去循环价值，可以直接输送至废灰罐8中收集。

所述脱硫除尘系统还包括给灰罐9，所述给灰罐9的出口与脱硫反应管1的加料机17连通。

含有脱硫剂石灰的烟气从脱硫反应器1出口进入第一级旋风除尘器3入口，先将烟气中的脱硫剂与烟气。烟气和脱硫剂在第一旋风除尘器3和第二旋风除尘器4内向上旋转运动，烟气中的固体颗粒逐渐被分离出去，未分离的石灰微粒继续吸收烟气中残余的硫分。第一旋风分离器3中除尘效率控制在50±10%左右。第二旋风除尘器4，能够去除90%以上的灰尘。第一旋风除尘器3和第二旋风除尘器4收集的灰尘，经底部螺旋给料机2返回加料机17进行循环利用，剩余废料由螺旋给料机2的废料口排放至废灰罐8中。经过布袋除尘器5过滤的烟气可以由风机7输送排放。

实施例3

使用实施例2所述系统的脱硫除尘工艺，包括以下步骤：

1）脱硫反应：烟气由第一弯管11进入脱硫反应管1中，并与由脱硫反应管1的给灰口14加入脱硫石灰粉混合，脱硫反应后由第二弯管16排出；

2）旋风除尘：步骤1）处理后的烟气送入第一旋风除尘器3中与脱硫剂混合后进入第二旋风除尘器4中，第一旋风除尘器3和第二旋风除尘器4烟气中分离的固体颗粒输送至第一螺旋给料机2中，然后一部分送入脱硫反应管1的加料机17中、另一部分送入废灰罐8中。

3）布袋除尘：步骤2）处理后的烟气送出布袋除尘器5中过滤除滤的灰尘由第二螺旋给料机6送入废灰罐8中；

4）经过步骤3）处理后的烟气可由风机排出。

脱硫反应管中加料机给料的脱硫石灰粉的加入量为1.5~2g /L烟气。所述脱硫石灰粉由第一螺旋给料机2中的循环灰和给灰罐9配送的石灰组成，其中，循环灰和石灰的质量配比为（3~5）:1。

使用实施例1-2装置和实施例3所述工艺对烟气进行脱硫除尘处理，经检测，烟气中的脱硫效率达到90%以上。

本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (2)

1.一种基于脱硫反应管的脱硫除尘系统，其特征在于，包括通过气体输送管路顺次连接的脱硫反应管、除尘装置以及风机；所述除尘装置连接有固体输送装置，所述固体输送装置连接有废灰罐，所述除尘装置底部出口与固体输送装置的入口连接，所述固体输送装置的出料口与脱硫反应管的加料机连通、废料口与废灰罐连通；

所述脱硫反应管整体呈S型，包括开口向上第一弯管、与第一弯管一端连通的竖直管以及与竖直管顶部连通的第二弯管；

所述第一弯管底部设有螺旋排灰器；

所述竖直管为长方体形，竖直管内自下而上设有若干个扰流机构，竖直管中部设有给灰口，给灰口外连接有加料机；

所述扰流机构为对称设置的两个弧形板且弧形板的开口与竖直管内壁密闭连接；所述扰流机构的弧形板半径为所在竖直管内壁宽度，弧形板形成的圆弧的弧度为120-130°；

所述扰流机构对称的设于竖直管前、后内壁或左、右内壁上，所述弧形板位于内壁上前后和左右间隔设置，且位于最下方的扰流机构在竖直高度上低于给灰口；

所述除尘装置包括通过气体输送管路顺次连接的第一旋风除尘器、第二旋风除尘器以及布袋除尘器，布袋除尘器的气体出口与风机连通，所述固体输送装置包括第一螺旋给料机和第二螺旋给料机；

所述第一旋风除尘器和第二旋风除尘器的底部排灰口与第一螺旋给料机的进料口连通，第一螺旋给料机的出料口与脱硫反应管的加料机连通、第一螺旋给料机的废料口与废灰罐连通；

所述布袋除尘器底部的排灰口与第二螺旋给料机的进料口连通，第二螺旋给料机的废料口与废灰罐连通；

还设置有给灰罐，所述给灰罐的出口与脱硫反应管的加料机连通。

2.使用权利要求1所述系统的脱硫除尘工艺，其特征在于：包括以下步骤：

1）脱硫反应：烟气由脱硫反应管的第一弯管进入，并与由脱硫反应管的给灰口加入脱硫石灰粉混合，加入量为1.5~2g /L 烟气，由脱硫反应管第二弯管排出；

2）旋风除尘：步骤1）处理后的烟气送入第一旋风除尘器中与脱硫催化剂混合后进入第二旋风除尘器中，第一旋风除尘器和第二旋风除尘器烟气中分离的固体颗粒输出至第一螺旋给料机中一部分送入脱离路反应管的加料机中、另一部分送入废灰罐中；

3）布袋除尘：步骤2）处理后的烟气送出布袋除尘器中过滤除滤的灰尘由第二螺旋给料机送入废灰罐中；

4）经过步骤3）处理后的烟气可由风机排出。