CN109395550A - 一种用于去除烟气中二氧化硫的处理系统 - Google Patents

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叶飞
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李咪
云琦
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Abstract

本发明公开了一种用于去除烟气中二氧化硫的处理系统，包括用于将烟气中二氧化硫吸收转化为硫酸钙悬浮浆液的二氧化硫吸收转化装置、用于对二氧化硫吸收转化装置输送来的硫酸钙悬浮浆液进行固液分离的分离装置、用于收集分离装置分离出的固体的收集装置和用于将分离装置分离出的脱硫液循环输送入二氧化硫吸收转化装置的循环管路输送机构。本处理系统能完全脱除烟气中二氧化硫杂质，避免CO2吸附剂中毒失效且能保证CO2产品质量。

Description

一种用于去除烟气中二氧化硫的处理系统
技术领域
本发明属于烟气脱硫技术领域，具体涉及一种用于去除烟气中二氧化硫的处理系统。
背景技术
人类发展对能源的需求导致CO2等温室气体排放量增加，2017年全球碳排放总量高达325亿吨，水泥行业CO2排放量约占碳排放总量的5％，为了践行新发展理念，需走节能减排环保发展之路。
在水泥窑烟气CO2的捕集纯化系统中，为了确保项目生产的二氧化碳产品质量能够达到国家工业级标准(GB/T6052-2011)和国家食品添加剂标准(GB1886.288-2016)，烟气中二氧化硫将导致后续工序捕集二氧化碳的吸附剂中毒失效，在从水泥窑烟气中捕集二氧化碳前，必须除去烟气中二氧化硫杂质。同时为了环境保护的需求和降低生产成本，结合水泥熟料线的特点，需考虑到产物的循环再利用。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本发明提供一种用于去除烟气中二氧化硫的处理系统，目的是净化烟气，便于循环利用，降低生产成本。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种用于去除烟气中二氧化硫的处理系统，包括用于将烟气中二氧化硫吸收转化为硫酸钙悬浮浆液的二氧化硫吸收转化装置、用于对二氧化硫吸收转化装置输送来的硫酸钙悬浮浆液进行固液分离的分离装置、用于收集分离装置分离出的固体的收集装置和用于将分离装置分离出的脱硫液循环输送入二氧化硫吸收转化装置的循环管路输送机构。
所述二氧化硫吸收转化装置包括用于吸收二氧化硫以形成亚硫酸盐溶液的二氧化硫吸收装置和用于将亚硫酸盐溶液转化为硫酸钙悬浮液的转化装置，所述二氧化硫吸收装置包括脱硫水洗塔、脱硫水洗泵和将烟气通过第一连接管路导向脱硫水洗塔的引风机，所述脱硫水洗塔通过第二连接管路与转化装置连接，所述脱硫水洗泵设于第二连接管路上，所述分离装置通过循环管路输送机构与脱硫水洗塔连接。
所述转化装置包括氧化罐、中和罐和用于向氧化罐内导入空气的鼓风机，所述脱硫水洗塔通过第二连接管路与氧化罐连接，氧化罐通过第三连接管路与中和罐连接，所述中和罐通过第四连接管路与分离装置连接。
所述转化装置还包括用于对中和罐内的反应物进行搅拌的搅拌器。
设置浆液泵将中和罐内的硫酸钙悬浮浆液通过第四连接管路导入分离装置内。
所述分离装置包括悬液分离器和过滤机，所述中和罐通过第四连接管与悬液分离器连接，悬液分离器的悬浮液分离出口通过第五连接管路与过滤机连接，悬液分离器的澄清液出口通过第六连接管路与循环管路输送机构连接，过滤机的固体出口通过第七连接管路与收集装置连接，过滤机的澄清液出口通过第八连接管路与循环管路输送机构连接。
所述过滤机为真空带式过滤机。
所述循环管路输送机构包括第九连接管路和设于第九连接管路上的澄清液泵，第九连接管路的出口与脱硫水洗塔连接。
所述处理系统还包括二氧化硫脱硫液配制装置和用于将二氧化硫配制装置配制的脱硫液输送向二氧化硫吸收转化装置的脱硫液输送机构。
所述二氧化硫脱硫液配制装置包括配液罐、脱硫液罐、第十一连接管路和设于第十一连接管路上的配液泵，配液罐通过第十一连接管路与脱硫液罐连接，所述脱硫液输送机构包括第十二连接管路和设于第十二连接管路上的脱硫液泵，脱硫液罐通过第十二连接管路与二氧化硫吸收转化装置连接。
本发明的有益效果：
(1)本处理系统能完全脱除烟气中二氧化硫杂质，避免CO2吸附剂中毒失效且能保证CO2产品质量。
(2)采用本处理系统将SO2气体经过吸收、氧化、中和、分离等工序，形成石膏废渣，可用作水泥生产的原料之一；分离出的废水为脱硫液，可重新进入烟气预处理系统循环利用。整个处理过程对环境无污染，因脱硫液能够循环利用，脱硫液的消耗大大降低，降低了生产成本。
(3)本处理系统能够保证运行顺畅、平稳。
附图说明
本说明书包括以下附图，所示内容分别是：
图1是本发明对二氧化硫吸收、转化、分离的结构示意图；
图2是二氧化硫脱硫液配制装置的结构示意图。
图中标记为：
1、二氧化硫吸收装置；2、转化装置；3、分离收集装置；4、脱硫水洗塔；5、第一连接管路；6、第二连接管路；7、脱硫水洗泵；8、氧化罐；9、第三连接管路；10、中和罐；11、浆液泵；12、第四连接管路；13、鼓风机；14、第十连接管路；15、悬液分离器；16、真空带式过滤机；17、第五连接管路；18、第六连接管路；19、第七连接管路；20、第八连接管路；21、澄清液泵；22、第九连接管路；23、引风机；24、水泥窑；25、配液罐；26、脱硫液罐；27、配液泵；28、第十一连接管路；29、脱硫液泵；30、第十二连接管路；31、原料粉磨及废气处理系统；32、窑尾烟囱；33、搅拌器；34、加料口；35、水管；36、药剂管；37、收集装置。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
如图1所示，一种用于去除烟气中二氧化硫的处理系统，包括用于将烟气中二氧化硫吸收转化为硫酸钙悬浮浆液的二氧化硫吸收转化装置、用于对二氧化硫吸收转化装置输送来的硫酸钙悬浮浆液进行固液分离的分离装置、用于收集分离装置分离出的固体的收集装置和用于将分离装置分离出的脱硫液循环输送入二氧化硫吸收转化装置的循环管路输送机构。采用本处理系统将SO2气体经过吸收、转化、分离等工序，形成石膏废渣，可用作水泥生产的原料之一；分离出的废水为脱硫液，可重新进入烟气预处理系统循环利用。
其中，二氧化硫吸收转化装置包括用于吸收二氧化硫以形成亚硫酸盐溶液的二氧化硫吸收装置1和用于将亚硫酸盐溶液转化为硫酸钙悬浮液的转化装置2，分离装置与收集装置共同组成分离收集装置3。二氧化硫吸收装置包括脱硫水洗塔4、脱硫水洗泵7和将烟气通过第一连接管路5导向脱硫水洗塔4的引风机23，脱硫水洗塔4通过第二连接管路6与转化装置2连接，脱硫水洗泵7设于第二连接管路6上，分离装置通过循环管路输送机构与脱硫水洗塔4连接。具体而言，第一连接管路的出口与脱硫水洗塔的底部进气口连接，脱硫水洗塔的脱硫液从顶部流入，气体上升的过程中与脱硫液充分接触脱硫。二氧化硫吸收转化的原理为：水泥窑24中原料粉磨及废气处理系统31产生的烟气通过引风机导入脱硫水洗塔，在脱硫水洗塔中与脱硫液充分接触，脱硫液将烟气中二氧化硫完全吸收，形成亚硫酸盐，亚硫酸盐通过脱硫水洗泵送至转化装置2。
转化装置包括氧化罐8、中和罐10和用于向氧化罐8内导入空气的鼓风机13，脱硫水洗塔4通过第二连接管路6与氧化罐8连接，氧化罐8通过第三连接管路9与中和罐10连接，中和罐10通过第四连接管路12与分离装置连接。具体而言，鼓风机13通过第十连接管路14与氧化罐8连接，在中和罐上设置有加料口34，用以加入生石灰。转化装置的转化过程为：通过鼓风机鼓入适量的空气，将氧化罐中的亚硫酸盐氧化成硫酸盐，硫酸盐导入中和罐后，通过加料口加入生石灰，将溶液中硫酸盐转化成硫酸钙(石膏)，形成悬浮液。为了便于输送悬浮浆液，设置浆液泵11将中和罐10内的硫酸钙悬浮浆液通过第四连接管路12导入分离装置内。
为了保证中和罐内反应物充分反应，上述转化装置还包括用于对中和罐10内的反应物进行搅拌的搅拌器33。
上述分离装置包括悬液分离器15和过滤机，中和罐10通过第四连接管12与悬液分离器15连接，悬液分离器15的悬浮液分离出口通过第五连接管路17与过滤机连接，悬液分离器15的澄清液出口通过第六连接管路18与循环管路输送机构连接，过滤机的固体出口通过第七连接管路19与收集装置37连接，过滤机的澄清液出口通过第八连接管路20与循环管路输送机构连接。过滤机优选为真空带式过滤机16。真空带式过滤机具有自动化程度高；过滤速度快，过滤、洗涤、脱渣、滤布清洗均为连续自动化，提高生产效率。循环管路输送机构包括第九连接管路22和设于第九连接管路22上的澄清液泵21，第九连接管路22的出口与脱硫水洗塔4连接。具体而言，该分离装置的分离过程为：悬浮液输送入悬液分离其进行预分离，初步将石膏与脱硫液分离出来，分离出的脱硫液(澄清液)通过第九连接管路循环输送入脱硫水洗塔，初步分离后的石膏液进入真空带式过滤机进一步分离，分离出的石膏通过收集装置进行收集，收集的石膏作为水泥原料之一，用于水泥生产。分离出的脱硫液同样进入第九连接管，在澄清液泵的作用下，输送入脱硫水洗塔中，进行脱硫液的循环使用。
如图2所示，本处理系统还包括二氧化硫脱硫液配制装置和用于将二氧化硫配制装置配制的脱硫液输送向脱硫水洗塔的脱硫液输送机构。二氧化硫脱硫液配制装置包括配液罐25、脱硫液罐26、第十一连接管路28和设于第十一连接管路28上的配液泵27，配液罐25通过第十一连接管路28与脱硫液罐26连接，脱硫液输送机构包括第十二连接管路30和设于第十二连接管路30上的脱硫液泵29，脱硫液罐26通过第十二连接管路30与脱硫水洗塔4连接。具体而言，在配液罐上设置有用于加新鲜水的水管35、用于加药剂的药剂管36以及搅拌器33，当配液罐中加入药剂和水后，启动搅拌器，使药剂与水充分混合，混匀后，通过配液泵泵入脱硫液罐中；当需要向脱硫水洗塔中加入新鲜的脱硫液时，启动脱硫液泵29，进而将脱硫液罐中的脱硫液通过第十二连接管路泵入脱硫水洗塔内。
本处理系统可应用于水泥窑烟气CO2捕集纯化中烟气净化，在水泥窑烟气CO2捕集系统的烟气预处理过程中加入本系统，可完全除去烟气中SO2杂质，且产生的石膏可作为水泥原料之一利用，脱硫液可循环利用，对环境无污染，且能有效降低CO2的生产成本。
以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于去除烟气中二氧化硫的处理系统，其特征在于，包括用于将烟气中二氧化硫吸收转化为硫酸钙悬浮浆液的二氧化硫吸收转化装置、用于对二氧化硫吸收转化装置输送来的硫酸钙悬浮浆液进行固液分离的分离装置、用于收集分离装置分离出的固体的收集装置和用于将分离装置分离出的脱硫液循环输送入二氧化硫吸收转化装置的循环管路输送机构。
2.根据权利要求1所述用于去除烟气中二氧化硫的处理系统，其特征在于，所述二氧化硫吸收转化装置包括用于吸收二氧化硫以形成亚硫酸盐溶液的二氧化硫吸收装置和用于将亚硫酸盐溶液转化为硫酸钙悬浮液的转化装置，所述二氧化硫吸收装置包括脱硫水洗塔、脱硫水洗泵和将烟气通过第一连接管路导向脱硫水洗塔的引风机，所述脱硫水洗塔通过第二连接管路与转化装置连接，所述脱硫水洗泵设于第二连接管路上，所述分离装置通过循环管路输送机构与脱硫水洗塔连接。
3.根据权利要求2所述用于去除烟气中二氧化硫的处理系统，其特征在于，所述转化装置包括氧化罐、中和罐和用于向氧化罐内导入空气的鼓风机，所述脱硫水洗塔通过第二连接管路与氧化罐连接，氧化罐通过第三连接管路与中和罐连接，所述中和罐通过第四连接管路与分离装置连接。
4.根据权利要求3所述用于去除烟气中二氧化硫的处理系统，其特征在于，所述转化装置还包括用于对中和罐内的反应物进行搅拌的搅拌器。
5.根据权利要求3所述用于去除烟气中二氧化硫的处理系统，其特征在于，设置浆液泵将中和罐内的硫酸钙悬浮浆液通过第四连接管路导入分离装置内。
6.根据权利要求3所述用于去除烟气中二氧化硫的处理系统，其特征在于，所述分离装置包括悬液分离器和过滤机，所述中和罐通过第四连接管与悬液分离器连接，悬液分离器的悬浮液分离出口通过第五连接管路与过滤机连接，悬液分离器的澄清液出口通过第六连接管路与循环管路输送机构连接，过滤机的固体出口通过第七连接管路与收集装置连接，所述过滤机的澄清液出口通过第八连接管路与循环管路输送机构连接。
7.根据权利要求6所述用于去除烟气中二氧化硫的处理系统，其特征在于，所述过滤机为真空带式过滤机。
8.根据权利要求2所述用于去除烟气中二氧化硫的处理系统，其特征在于，所述循环管路输送机构包括第九连接管路和设于第九连接管路上的澄清液泵，第九连接管路的出口与脱硫水洗塔连接。
9.根据权利要求1所述用于去除烟气中二氧化硫的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括二氧化硫脱硫液配制装置和用于将二氧化硫配制装置配制的脱硫液输送向二氧化硫吸收转化装置的脱硫液输送机构。
10.根据权利要求9所述用于去除烟气中二氧化硫的处理系统，其特征在于，所述二氧化硫脱硫液配制装置包括配液罐、脱硫液罐、第十一连接管路和设于第十一连接管路上的配液泵，配液罐通过第十一连接管路与脱硫液罐连接，所述脱硫液输送机构包括第十二连接管路和设于第十二连接管路上的脱硫液泵，脱硫液罐通过第十二连接管路与二氧化硫吸收转化装置连接。
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