CN109985498A - 一种超净脱除燃煤烟气中二氧化硫的系统及工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及燃煤烟气脱硫技术领域，具体提供了一种超净脱除燃煤烟气中二氧化硫的系统，包括脱硫塔，脱硫塔的中下部设有烟气进口，脱硫塔的顶端设有烟气出口，烟气进口与烟气出口之间自下而上设有主脱硫区、深度脱硫区、高效除雾器，脱硫塔的底端设有低PH值浆液氧化池，脱硫塔外设有反应池系统；一种超净脱除燃煤烟气中二氧化硫的系统的工艺，原烟气先经过主脱硫区脱去烟气中的大部分二氧化硫，再经过深度脱硫区进行深度脱硫，最后经过高效除雾器除去携带的细小雾滴后，经过烟气出口排出脱硫塔。本发明具有良好的深度脱硫功能，能够严格达到燃煤烟气超净排放标准，整体脱硫系统运行安全，维护方便。

Description

一种超净脱除燃煤烟气中二氧化硫的系统及工艺
技术领域
本发明涉及燃煤烟气脱硫技术领域，尤其涉及到一种超净脱除燃煤烟气中二氧化硫的系统及工艺。
背景技术
近年来，我国许多城市出现较为严重的大气污染现象，对城市居民的生活与健康造成严重危害。燃煤烟气所含污染物是大气污染的重要来源，燃煤烟气中的二氧化硫与氮氧化物是造成酸雨的主要原因，同时对雾霾的形成起到重要作用。因此，我国政府正逐步实行更加严格的燃煤烟气排放标准，在电力领域全面推行燃煤烟气污染物必须达到超净排放标准(电力领域燃煤锅炉二氧化硫的超净排放标准限值为30mg/Nm3)，在非电领域逐步实现燃煤烟气污染物达到超净排放标准。
燃煤烟气脱硫技术主要有石灰石-石膏法脱硫技术、双碱法脱硫技术、氨法脱硫技术和循环流化床半干法脱硫技术等。石灰石-石膏法脱硫工艺具有技术成熟、运行稳定等优点；双碱法脱硫工艺中脱硫剂溶液的PH值较高，有利于深度脱硫。
随着执行更加严格的燃煤烟气污染物排放标准，常规的石灰石-石膏法脱硫工艺难以达到超净排放标准的要求。双碱法脱硫工艺虽然具有脱硫剂溶液的PH值较高的优点，但是由于亚硫酸盐在高PH值环境中的氧化率极低，导致脱硫塔及管道内部严重结垢，使得脱硫装置不能安全、稳定运行。
发明内容
本发明的目的是提供一种超净脱除燃煤烟气中二氧化硫的系统及工艺，具有良好的深度脱硫功能，能够严格达到燃煤烟气超净排放标准，整体脱硫系统运行安全，维护方便。
本发明采用的技术方案如下：一种超净脱除燃煤烟气中二氧化硫的系统，包括脱硫塔，所述脱硫塔的中下部设有烟气进口，所述脱硫塔的顶端设有烟气出口，所述烟气进口与烟气出口之间自下而上设有主脱硫区、深度脱硫区、高效除雾器，所述主脱硫区、深度脱硫区之间设有分区孔板，所述主脱硫区包括若干层低PH值浆液喷淋层，最下层的低PH值浆液喷淋层下方设有烟气均流板，所述深度脱硫区包括若干层高PH值浆液喷淋层；所述脱硫塔的底端设有低PH值浆液氧化池，所述低PH值浆液氧化池与低PH值浆液喷淋层之间通过循环泵a连通；
所述脱硫塔外部设有反应池系统，所述反应池系统包括第一生物反应池、第二生物反应池、高PH值浆液循环池，所述第一生物反应池与第二生物反应池之间由公共池边板a隔开，所述第二生物反应池与高PH值浆液循环池之间由公共池边板b隔开；所述高PH值浆液循环池的一侧通过循环泵b与高PH值浆液喷淋层连通，所述高PH值浆液循环池对外连通有钠碱溶液供给装置；所述第二生物反应池对外连通生物药剂供给装置b，所述第二生物反应池的底端一侧通过单质硫浆液排出泵连通单质硫储罐，所述单质硫浆液排出泵与单质硫储罐之间设有高速离心机；所述第一生物反应池对外连通生物药剂供给装置a，所述第一生物反应池通过管道与分区孔板的上部积液层连通。
进一步，所述低PH值浆液氧化池的底端外侧连接石膏渣浆排出泵，所述石膏渣浆排出泵连接旋流器，所述旋流器的一端对应设有真空滤带机；所述低PH值浆液氧化池内设有搅拌器，所述低PH值浆液氧化池的一侧通过管道连通氧化风机，所述低PH值浆液氧化池上端一侧与石灰浆液供给装置连通。
进一步，所述烟气均流板的上方覆盖有脱硫浆液液膜；所述分区孔板上设有风帽。
进一步，所述第一生物反应池、第二生物反应池、高PH值浆液循环池内均设有搅拌器。
进一步，所述公共池边板a与公共池边板b的顶端均设有溢流凹槽。
一种超净脱除燃煤烟气中二氧化硫的系统的工艺，所述工艺包括如下步骤：
第一步：原烟气从烟气进口进入到脱硫塔中，原烟气首先进入主脱硫区，经过烟气均流板后与低PH值浆液喷淋层喷出的低PH值浆液雾滴逆向接触，烟气中大部分二氧化硫被脱除，低PH值浆液雾滴吸收二氧化硫后落入到低PH值浆液氧化池；
第二步：经过主脱硫区后的净化烟气经过分区孔板后进入深度脱硫区，随后与高PH值浆液喷淋层喷出的高PH值浆液雾滴逆向接触，烟气中残留的二氧化硫被深度脱除，高PH值浆液雾滴吸收二氧化硫后被分区孔板收集并进入到第一生物反应池进行还原反应，第一生物反应池顶端的上清液经过公共池边板a上端的溢流凹槽进入到第二生物反应池进行氧化反应，第二生物反应池的上清液经过公共池边板b上端的溢流凹槽进入到高PH值浆液循环池内，第二生物反应池底端的氧化产物单质硫通过单质硫浆液排出泵排出；
第三步：经过深度脱硫区的超净烟气经过高效除雾器除去携带的细小雾滴后，经过烟气出口排出脱硫塔。
进一步，所述第一步中，吸收二氧化硫的低PH值浆液雾滴进入低PH值浆液氧化池底后在通氧化风机的作用下发生强制氧化反应，反应产物经石膏渣浆排出泵排出。
进一步，所述低PH值浆液氧化池中浆液的PH值为5-6，低PH值浆液氧化池中的石灰浆液通过循环泵a输送到低PH值浆液喷淋层。
进一步，所述第二步中第一生物反应池内通过生物药剂供给装置a加入有硫酸盐还原菌；第二生物反应池内通过生物药剂供给装置b加入有硫氧化菌；所述高PH值浆液循环池内通过钠碱溶液供给装置加入有钠碱溶液。
进一步，所述高PH值浆液循环池内浆液的PH值为8-10，所述高PH值浆液循环池内的浆液通过循环泵b输送到高PH值浆液喷淋层。
本发明的优点在于：其一，脱硫塔内脱硫区域由主脱硫区与深度脱硫区组成。主脱硫区利用石灰浆液将烟气中绝大部分SO2脱除,脱硫浆液PH值较低(5-6)，有利于亚硫酸钙的溶解和氧化而生成高品质的石膏；深度脱硫区利用钠碱溶液将烟气中残存的SO2深度脱除，高PH值浆液循环池内浆液的PH值较高(8-10)，有利于达到深度脱硫的目的。
其二，利用生物菌将亚硫酸盐、硫酸盐转化生成单质硫，其中单质硫具有较大的经济实用价值，单质硫比重较大，利于排出，脱硫塔及管道内部不易结垢，从而保障了高PH值钠碱溶液深度脱硫过程的顺利进行。
附图说明
图1为本发明脱硫塔的结构示意图。
图2为本发明脱硫塔与反应池系统的结构示意图。
图3为本发明公共池边板a的结构示意图。
图中：1-脱硫塔，2-烟气出口，3-高效除雾器，4-高PH值浆液喷淋层，5-分区孔板，6-低PH值浆液喷淋层，7-烟气均流板，8-低PH值浆液氧化池，10-烟气进口，11-石灰浆液供给装置，12-第一生物反应池，13-生物药剂供给装置a，14-生物药剂供给装置b，15-钠碱溶液供给装置，16-高PH值浆液循环池，17-循环泵b，18-搅拌器，19-第二生物反应池，20-单质硫浆液排出泵，21-高速离心机，22-单质硫储罐，23-公共池边板a，231、溢流凹槽，24-公共池边板b，25-氧化风机，26-石膏渣浆排出泵，27-循环泵a，28-真空滤带机，29-旋流器。
具体实施方式
下面对本发明一种超净脱除燃煤烟气中二氧化硫的系统及工艺作进一步详细描述。
实施例
一种超净脱除燃煤烟气中二氧化硫的系统，包括脱硫塔1，脱硫塔1的中下部设有烟气进口10，脱硫塔1的顶端设有烟气出口2，烟气进口10与烟气出口2之间自下而上设有主脱硫区、深度脱硫区、高效除雾器3，主脱硫区、深度脱硫区之间设有分区孔板5，主脱硫区包括若干层低PH值浆液喷淋层6，最下层的低PH值浆液喷淋层6下方设有烟气均流板7，深度脱硫区包括若干层高PH值浆液喷淋层4；脱硫塔1的底端设有低PH值浆液氧化池8，低PH值浆液氧化池8与低PH值浆液喷淋层6之间通过循环泵a27连通；
脱硫塔1外部设有反应池系统，反应池系统包括第一生物反应池12、第二生物反应池19、高PH值浆液循环池16，第一生物反应池12与第二生物反应池19之间由公共池边板a23隔开，第二生物反应池19与高PH值浆液循环池16之间由公共池边板b24隔开；高PH值浆液循环池16的一侧通过循环泵b17与高PH值浆液喷淋层4连通，高PH值浆液循环池4对外连通有钠碱溶液供给装置15；第二生物反应池19对外连通生物药剂供给装置b14，第二生物反应池19的底端一侧通过单质硫浆液排出泵20连通单质硫储罐22，单质硫浆液排出泵20与单质硫储罐22之间设有高速离心机21；第一生物反应池12对外连通生物药剂供给装置a13，第一生物反应池12通过管道与分区孔板5的上部积液层连通。
本实施例中，低PH值浆液氧化池8的底端外侧连接石膏渣浆排出泵26，石膏渣浆排出泵26连接旋流器29，旋流器29的一端对应设有真空滤带机28；低PH值浆液氧化池8内设有搅拌器18，低PH值浆液氧化池8的一侧通过管道连通氧化风机25，低PH值浆液氧化池8上端一侧与石灰浆液供给装置11连通。
本实施例中，烟气均流板7的上方覆盖有脱硫浆液液膜；分区孔板5上设有风帽。
本实施例中，第一生物反应池12、第二生物反应池19、高PH值浆液循环池16内均设有搅拌器18。
本实施例中，公共池边板a23与公共池边板b24结构相同且顶端均设有溢流凹槽231。
一种超净脱除燃煤烟气中二氧化硫的系统的工艺，所述工艺包括如下步骤：
第一步：原烟气从烟气进口10进入到脱硫塔1中，原烟气首先进入主脱硫区，经过烟气均流板7后与低PH值浆液喷淋层6喷出的低PH值浆液雾滴逆向接触，其中，烟气均流板7会使得烟气流动均匀，同时烟气均流板7上方覆盖有脱硫浆液液膜，烟气通过烟气均流板7时，对烟气具有预脱硫除尘功能，烟气与低PH值浆液喷淋层6喷出的低PH值浆液雾滴逆向接触后烟气中大部分二氧化硫被脱除，低PH值浆液雾滴吸收二氧化硫后落入到低PH值浆液氧化池8。
吸收二氧化硫的低PH值浆液雾滴进入低PH值浆液氧化池8底后在氧化风机25的作用下发生强制氧化反应，其中，低PH值浆液氧化池8内的搅拌器18可以促使脱硫浆液与氧化空气充分混合，低PH值浆液氧化池中石灰浆液的PH值为5-6，该PH值有利于脱硫浆液中亚硫酸钙的溶解和氧化而生成高品质的石膏(二水硫酸钙晶体)，由于二水硫酸钙晶体的比重较大，在低PH值浆液氧化池8下部形成浓稠渣浆，浓稠渣浆经石膏渣浆排出泵26排至旋流器29，通过旋流器29浓缩后再送至真空滤带机28，最终形成的固体物为脱硫石膏；其中低PH值浆液氧化池中的石灰浆液通过循环泵a输送到低PH值浆液喷淋层。
第二步：经过主脱硫区后的净化烟气经过分区孔板5后进入深度脱硫区，随后与高PH值浆液喷淋层4喷出的高PH值浆液雾滴逆向接触，烟气中残留的二氧化硫被深度脱除，高PH值浆液雾滴吸收二氧化硫后被分区孔板5收集并进入到第一生物反应池12，第一生物反应池12内通过生物药剂供给装置a13加入有硫酸盐还原菌，利用硫酸盐还原菌将亚硫酸盐、硫酸盐还原为硫化物，随后第一生物反应池12顶端的上清液经过公共池边板a23上端的溢流凹槽231进入到第二生物反应池19，第二生物反应池19内通过生物药剂供给装置b14加入有硫氧化菌，利用硫氧化菌将硫化物氧化为单质硫，由于单质硫的比重较大，在第二生物反应池19下部形成浓稠渣浆，浓稠渣浆经单质硫浆液排出泵20排至高速离心机21，经高速离心作用脱除水分后形成固体物即单质硫，送入单质硫储罐22；第二生物反应池19的上清液经过公共池边板b24上端的溢流凹槽231进入到高PH值浆液循环池16内，高PH值浆液循环池16内通过钠碱溶液供给装置15补入有钠碱溶液，保证高PH值浆液循环池16内浆液的PH值为8-10，从而保证达到深度脱硫的目的，高PH值浆液循环池16内的浆液通过循环泵b17输送到高PH值浆液喷淋层4。
第三步：经过深度脱硫区的超净烟气经过高效除雾器3除去携带的细小雾滴后，经过烟气出口2排出脱硫塔1。
本实施例中，第一步、第二步中，低PH值浆液喷淋层6、高PH值浆液喷淋层4将浆液雾化后向下喷淋，与向上流动的烟气逆流接触，有力强化了浆液雾滴对烟气中SO2的快速吸收，达到烟气高效脱硫的效果。
本实施例中，第二步中，第一生物反应池12、第二生物反应池19内的搅拌器18均有利于生物反应的进行，高PH值浆液循环池16内的搅拌器18有利于新补入的钠碱溶液与高PH值浆液循环池16内的浆液均匀混合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超净脱除燃煤烟气中二氧化硫的系统，包括脱硫塔，所述脱硫塔的中下部设有烟气进口，所述脱硫塔的顶端设有烟气出口，其特征在于：所述烟气进口与烟气出口之间自下而上设有主脱硫区、深度脱硫区、高效除雾器，所述主脱硫区、深度脱硫区之间设有分区孔板，所述主脱硫区包括若干层低PH值浆液喷淋层，最下层的低PH值浆液喷淋层下方设有烟气均流板，所述深度脱硫区包括若干层高PH值浆液喷淋层；所述脱硫塔的底端设有低PH值浆液氧化池，所述低PH值浆液氧化池与低PH值浆液喷淋层之间通过循环泵a连通；
所述脱硫塔外部设有反应池系统，所述反应池系统包括第一生物反应池、第二生物反应池、高PH值浆液循环池，所述第一生物反应池与第二生物反应池之间由公共池边板a隔开，所述第二生物反应池与高PH值浆液循环池之间由公共池边板b隔开；所述高PH值浆液循环池的一侧通过循环泵b与高PH值浆液喷淋层连通，所述高PH值浆液循环池对外连通有钠碱溶液供给装置；所述第二生物反应池对外连通生物药剂供给装置b，所述第二生物反应池的底端一侧通过单质硫浆液排出泵连通单质硫储罐，所述单质硫浆液排出泵与单质硫储罐之间设有高速离心机；所述第一生物反应池对外连通生物药剂供给装置a，所述第一生物反应池通过管道与分区孔板的上部积液层连通。
2.根据权利要求1所述的一种超净脱除燃煤烟气中二氧化硫的系统，其特征在于：所述低PH值浆液氧化池的底端外侧连接石膏渣浆排出泵，所述石膏渣浆排出泵连接旋流器，所述旋流器的一端对应设有真空滤带机；所述低PH值浆液氧化池内设有搅拌器，所述低PH值浆液氧化池的一侧通过管道连通氧化风机，所述低PH值浆液氧化池上端一侧与石灰浆液供给装置连通。
3.根据权利要求1所述的一种超净脱除燃煤烟气中二氧化硫的系统，其特征在于：所述烟气均流板的上方覆盖有脱硫浆液液膜；所述分区孔板上设有风帽。
4.根据权利要求1所述的一种超净脱除燃煤烟气中二氧化硫的系统，其特征在于：所述第一生物反应池、第二生物反应池、高PH值浆液循环池内均设有搅拌器。
5.根据权利要求1所述的一种超净脱除燃煤烟气中二氧化硫的系统，其特征在于：所述公共池边板a与公共池边板b结构相同且顶端均设有溢流凹槽。
6.一种如权利要求1所述的超净脱除燃煤烟气中二氧化硫的系统的工艺，其特征在于：所述工艺包括如下步骤：
第一步：原烟气从烟气进口进入到脱硫塔中，原烟气首先进入主脱硫区，经过烟气均流板后与低PH值浆液喷淋层喷出的低PH值浆液雾滴逆向接触，烟气中大部分二氧化硫被脱除，低PH值浆液雾滴吸收二氧化硫后落入到低PH值浆液氧化池；
第二步：经过主脱硫区后的净化烟气经过分区孔板后进入深度脱硫区，随后与高PH值浆液喷淋层喷出的高PH值浆液雾滴逆向接触，烟气中残留的二氧化硫被深度脱除，高PH值浆液雾滴吸收二氧化硫后被分区孔板收集并进入到第一生物反应池进行还原反应，第一生物反应池顶端的上清液经过公共池边板a上端的溢流凹槽进入到第二生物反应池进行氧化反应，第二生物反应池的上清液经过公共池边板b上端的溢流凹槽进入到高PH值浆液循环池内，第二生物反应池底端的氧化产物单质硫通过单质硫浆液排出泵排出；
第三步：经过深度脱硫区的超净烟气经过高效除雾器除去携带的细小雾滴后，经过烟气出口排出脱硫塔。
7.根据权利要求6所述的一种超净脱除燃煤烟气中二氧化硫的工艺，其特征在于：所述第一步中，吸收二氧化硫的低PH值浆液雾滴进入低PH值浆液氧化池底后在氧化风机的作用下发生强制氧化反应，反应产物经石膏渣浆排出泵排出。
8.根据权利要求7所述的一种超净脱除燃煤烟气中二氧化硫的工艺，其特征在于：所述低PH值浆液氧化池中石灰浆液的PH值为5-6，低PH值浆液氧化池中的石灰浆液通过循环泵a输送到低PH值浆液喷淋层。
9.根据权利要求6所述的一种超净脱除燃煤烟气中二氧化硫的工艺，其特征在于：所述第二步中第一生物反应池内通过生物药剂供给装置a加入有硫酸盐还原菌；第二生物反应池内通过生物药剂供给装置b加入有硫氧化菌；所述高PH值浆液循环池内通过钠碱溶液供给装置加入有钠碱溶液。
10.根据权利要求9所述的一种超净脱除燃煤烟气中二氧化硫的工艺，其特征在于：所述高PH值浆液循环池内浆液的PH值为8-10，所述高PH值浆液循环池内的浆液通过循环泵b输送到高PH值浆液喷淋层。
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