CN110152465B - 一种用于石灰-石膏法脱硫的烟气脱白系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于石灰‑石膏法脱硫的烟气脱白系统，包括脱硫装置、排烟装置、生石灰处理装置、移动床除湿装置和石灰浆液配制装置。移动床除湿装置的石灰入口与生石灰处理装置的石灰出口通过输送装置相连接，移动床除湿装置的石灰出口与石灰浆液配制装置通过熟石灰输送装置相连接；移动床除湿装置的烟气入口与烟气脱硫的脱硫装置通过湿烟气输送烟道相连接；移动床除湿装置的烟气出口与排烟装置通过除湿后烟气输送烟道相连接；石灰浆液配制装置的石灰浆液出口与脱硫装置的石灰浆液入口通过石灰浆液输送装置相连接。本发明通过利用生石灰将脱硫后的烟气再进一步脱酸脱水，使资源可以重复利用且不需要消耗能源，达到了节能减排的效果。

Description

一种用于石灰-石膏法脱硫的烟气脱白系统及方法

技术领域

本发明属于环境工程领域，尤其涉及一种用于石灰-石膏法脱硫的烟气脱白系统及工艺。

背景技术

炭、天然气及煤气等燃料燃烧过程中会生产大量的水分，加之在烟气污染物治理时，采用湿法脱硫，致使烟气处于被水饱和或接近饱和的状态，排烟时产生较浓白色烟气。白色含湿烟气的排放，不仅造成了水资源的浪费，而且，烟气中的水分易于携带可溶性污染物被一起排放；此外，白色烟气的存在对航空及人们的生活也造成了一定的困扰。因此，我国部分地区均出台了治理白色烟气的相关政策及法规。

目前，消除白烟（即“脱白”）的方法主要为先降温冷凝，回收部分水，再加热升温，使烟气处于远低于饱和的状态。通常，烟气的冷凝采用循环水进行冷却降温，高温循环水冷却会蒸发掉大量的水，水资源消耗大；而烟气再热升温又会消耗大量热能。另外，烟气虽经过处理，但烟气中仍含有少量的SO2、SO3、HCl等酸性气，在冷凝过程中进入冷凝液中对设备造成腐蚀。

发明内容

本发明提供一种用于石灰-石膏法脱硫的烟气脱白系统，旨在解决现有烟气脱白技术中资源及能源消耗大，对设备要求高的技术问题。

为解决上述问题，根据本发明的一个方面，提供了一种用于石灰-石膏法脱硫的烟气脱白系统，包括用于烟气脱硫的脱硫装置和排出经处理后烟气的排烟装置，还包括生石灰处理装置、移动床除湿装置及石灰浆液配制装置；脱硫装置设置有烟气入口、烟气出口和石灰浆液入口；移动床除湿装置设置有移动床、石灰入口、石灰出口、烟气入口和烟气出口；移动床两端分别连接石灰入口与石灰出口；移动床除湿装置的石灰入口与生石灰处理装置的石灰出口通过输送装置相连接，移动床除湿装置的石灰出口与石灰浆液配制装置通过熟石灰输送装置相连接；移动床除湿装置的烟气入口与烟气脱硫的脱硫装置通过湿烟气输送烟道相连接；移动床除湿装置的烟气出口与排烟装置通过除湿后烟气输送烟道相连接；石灰浆液配制装置的石灰浆液出口与脱硫装置的石灰浆液入口通过石灰浆液输送装置相连接。

更进一步地，生石灰处理装置包括生石灰破碎装置和生石灰筛分装置；生石灰破碎装置出口与生石灰筛分装置入口通过破碎后生石灰输送装置相连接；生石灰筛分装置通过第一生石灰颗粒输送装置连接生石灰处理装置、通过第二生石灰颗粒输送装置连接移动床除湿装置的石灰入口、通过第三生石灰颗粒输送装置连接石灰浆液配制装置。

更进一步地，移动床除湿装置上部设置有用于调节石灰进入速度的给料阀，还设置有用于调节移动床下降移动速度的出料阀。

更进一步地，移动床除湿装置设置的移动床为十字平行式或十字交叉式。

根据本发明的一个方面，还提供了一种用于石灰-石膏法脱硫的烟气脱白方法，采用上述用于石灰-石膏法脱硫的烟气脱白系统进行脱硫施工，包括如下步骤： S1、块状生石灰经过生石灰破碎装置破碎后，再经生石灰筛分装置筛分，最后将大颗粒的生石灰输送至生石灰破碎装置进行再次破碎，将细小颗粒的生石灰输送至石灰浆液配制装置直接用于脱硫浆液配制，将剩余的生石灰输送至移动床除湿装置； S2、生石灰在移动床除湿装置中对脱硫后的烟气进行除湿处理，除湿后生石灰变为熟石灰； S3、将熟石灰输送至石灰浆液配制装置进行脱硫石灰浆液配制； S4、将配置好的脱硫石灰浆液输送至脱硫装置进行烟气脱硫； S5、脱硫后的烟气经过除湿装置，最后从排烟装置排出。

与现有技术相比，本发明通过利用生石灰的特性，将脱硫后的烟气再进一步脱酸脱水，且不需要消耗能源，使资源可以重复利用，大大减少了资源的浪费，达到了节能减排的效果，而且系统整体布局简单，可较少占地面积。

附图说明

图1是本发明提供的系统流程图。

图2是本发明提供的移动床除湿装置示意图。

图3是本发明提供的移动床除湿装内部示意图。

1-脱硫装置，2-排烟装置，3-移动床除湿装，4-石灰浆液配制装置，5-熟石灰输送装置，6-湿烟气输送烟道，7-除湿后烟气输送烟道，8-石灰浆液输送装置，9-生石灰破碎装置，10-生石灰筛分装置，11-破碎后生石灰输送装置，12-第一生石灰颗粒输送装置，13-第二生石灰颗粒输送装置，14-第三生石灰颗粒输送装置，21-十字平行式移动床，22-给料阀，23-出料阀。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明一种典型的实施方式提供的一种用于石灰-石膏法脱硫的烟气脱白系统，包括用于烟气脱硫的脱硫装置1和排出经处理后烟气的排烟装置2，还包括生石灰处理装置、移动床除湿装置3及石灰浆液配制装置4；脱硫装置1设置有烟气入口、烟气出口和石灰浆液入口；移动床除湿装置3设置有移动床、石灰入口、石灰出口、烟气入口和烟气出口；移动床两端分别连接石灰入口与石灰出口；移动床除湿装置3的石灰入口与生石灰处理装置的石灰出口通过输送装置相连接，移动床除湿装置3的石灰出口与石灰浆液配制装置4通过熟石灰输送装置5相连接；移动床除湿装置3的烟气入口与烟气脱硫的脱硫装置1通过湿烟气输送烟道6相连接；移动床除湿装置3的烟气出口与排烟装置2通过除湿后烟气输送烟道7相连接；石灰浆液配制装置4的石灰浆液出口与脱硫装置1的石灰浆液入口通过石灰浆液输送装置8相连接。在本实施方式中，烟气在脱硫装置1经过脱硫后，烟气含湿处于饱和态或接近饱和态，再经过移动床除湿装置3中的生石灰的除湿处理，水分被生石灰吸收，其中的酸性气体与生石灰发生反应被脱除，最后将进一步净化的烟气从排烟装置2排出。在此过程中吸收水分后的生石灰变为熟石灰，在经石灰浆液配制装置4配制成脱硫浆液，供脱硫装置1使用。本实施方式将石灰多次使用，从而降低了能源的消耗，提高了资源的使用率，而且系统简单，可靠性高，占地面积较小。

优选的实施方式，生石灰处理装置包括生石灰破碎装置9和生石灰筛分装置10；生石灰破碎装置9出口与生石灰筛分装置10入口通过破碎后生石灰输送装置11相连接；生石灰筛分装置10通过第一生石灰颗粒输送装置12连接生石灰处理装置、通过第二生石灰颗粒输送装置13连接移动床除湿装置3的石灰入口、通过第三生石灰颗粒输送装置14连接石灰浆液配制装置4。在本实施方式中，将大块生石灰破碎成适合的粒径大小，并通过生石灰筛分装置10将筛分后的大颗粒生石灰通过第一生石灰颗粒输送装置12输送回破碎装置进行再次破碎处理，将细小颗粒的生石灰通过第三生石灰颗粒输送装置14输送至石灰浆液配制装置4直接用于脱硫浆液配制，最后将剩余的生石灰输送至移动床除湿装置3。通过将生石灰充分利用，从而大大降低了资源的浪费，达到了节约资源的效果。

优选的实施方式，移动床除湿装置3上部设置有用于调节石灰进入速度的给料阀22，还设置有用于调节移动床下降移动速度的出料阀23。如图2所示，通过调节阀可根据不同情况的烟气来调节石灰经过移动床除湿装置3的速度，可大大提高工作效率，适用适用范围更加广泛。

优选的实施方式，移动床除湿装置3设置的移动床为十字平行式或十字交叉式。在本系统中移动床可采用为十字平行式或十字交叉式，如图3所示，移动床除湿装置3采用多个十字平行式移动床21交错并列布置，因为十字平行式具有较小的阻力降，而且出口烟气压力较低，所以优选十字平行式。

根据本发明的一个方面，还提供了一种用于石灰-石膏法脱硫的烟气脱白工艺，采用上述用于石灰-石膏法脱硫的烟气脱白系统进行脱硫施工，包括如下步骤：S1、块状生石灰经过生石灰破碎装置9破碎后，再经生石灰筛分装置10筛分，最后将大颗粒的生石灰输送至生石灰破碎装置9进行再次破碎，将细小颗粒的生石灰输送至石灰浆液配制装置4直接用于脱硫浆液配制，将剩余的生石灰输送至移动床除湿装置3，所述剩余的生石灰粒径范围为10mm-20mm，大于该粒径范围为大颗粒生石灰，小于该粒径范围为细小颗粒生石灰； S2、生石灰在移动床除湿装置3中对脱硫后的烟气进行除湿处理，除湿后生石灰变为熟石灰；S3、将熟石灰输送至石灰浆液配制装置4进行脱硫石灰浆液配制；S4、将配置好的脱硫石灰浆液输送至脱硫装置1进行烟气脱硫；S5、脱硫后的烟气经过除湿装置，最后从排烟装置2排出。

本发明的上述实施方式，具体原理及实验数据如下：

工艺烟气脱水过程反应方程式为：

CaO(s)+H2O(g)=Ca(OH)2(s) Q=-109.6kJ/mol

根据上式，在101.325kPa，25℃反应完全时，1吨CaO可吸收0.32t水，同时放出1.96×106kJ的热量。

根据上述原理，烟气在排烟压力1000Pa、温度55℃时，饱和水质量分数为11.2%（体积分数15.6%），烟气比热1.11kJ/(kg•℃)，烟气密度1.1kg/m3；当烟气水分降低1%，烟气温度升高27℃~38.5℃（热损失30%~50%），排烟温度达到82℃~93.5℃，可容纳的饱和水质量含量为37%-71%（体积分数51%~80%）；此时，烟气含水量远低于其饱和态。

本发明针对现有烟气脱白技术资源及能源消耗大，设备要求高等不足，提供的脱白系统及工艺以克服上了述问题。该系统及工艺特别适用于采用石灰-石膏法脱硫或者石灰可被利用的系统，采用生石灰（CaO）作除湿剂，除湿后的熟石灰（Ca（OH）2）可直接被用作脱硫剂，烟气无需再消耗资源和能源进行降温再升温，同时也可进一步脱除烟气的酸性气体，装置简单，占地面积小。所述石灰-石膏法脱硫也可采用其他脱硫方法；当采用其他方法脱硫时，除湿后的熟石灰（Ca（OH）2）可用于其他方面或采用具有吸水性能较好的其他物料做除湿剂。

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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于石灰-石膏法脱硫的烟气脱白方法，所采用的烟气脱白系统包括用于烟气脱硫的脱硫装置和排出经处理后烟气的排烟装置，其特征在于：还包括生石灰处理装置、移动床除湿装置及石灰浆液配制装置；

所述脱硫装置设置有烟气入口、烟气出口和石灰浆液入口；

所述移动床除湿装置设置有移动床、石灰入口、石灰出口、烟气入口和烟气出口；所述移动床两端分别连接所述石灰入口与所述石灰出口；所述移动床除湿装置的石灰入口与所述生石灰处理装置的石灰出口通过输送装置相连接，所述移动床除湿装置的石灰出口与所述石灰浆液配制装置通过熟石灰输送装置相连接；

所述移动床除湿装置的烟气入口与所述烟气脱硫的脱硫装置通过湿烟气输送烟道相连接；所述移动床除湿装置的烟气出口与所述排烟装置通过除湿后烟气输送烟道相连接；

所述石灰浆液配制装置的石灰浆液出口与所述脱硫装置的石灰浆液入口通过石灰浆液输送装置相连接；

所述生石灰处理装置包括生石灰破碎装置和生石灰筛分装置；所述生石灰破碎装置出口与所述生石灰筛分装置入口通过破碎后生石灰输送装置相连接；所述生石灰筛分装置通过第一生石灰颗粒输送装置连接生石灰处理装置、通过第二生石灰颗粒输送装置连接移动床除湿装置的石灰入口、通过第三生石灰颗粒输送装置连接石灰浆液配制装置；

采用上述烟气脱白系统进行烟气脱白的方法，包括如下步骤：

S1、块状生石灰经过生石灰破碎装置破碎后，再经生石灰筛分装置筛分，最后将大颗粒的生石灰输送至生石灰破碎装置进行再次破碎，将细小颗粒的生石灰输送至石灰浆液配制装置直接用于脱硫浆液配制，将粒径范围为10-20mm的剩余的生石灰输送至移动床除湿装置；

S2、生石灰在移动床除湿装置中对脱硫后的烟气进行除湿处理，除湿后生石灰变为熟石灰；

S3、将熟石灰输送至石灰浆液配制装置进行脱硫石灰浆液配制；

S4、将配置好的脱硫石灰浆液输送至脱硫装置进行烟气脱硫；

S5、脱硫后的烟气经过除湿装置，最后从排烟装置排出。

2.根据权利要求1所述的用于石灰-石膏法脱硫的烟气脱白方法，其特征在于：所述移动床除湿装置上部设置有用于调节石灰进入速度的给料阀，还设置有用于调节移动床下降移动速度的出料阀。

3.根据权利要求2所述的用于石灰-石膏法脱硫的烟气脱白方法，其特征在于：所述移动床除湿装置设置的移动床为十字平行式或十字交叉式。

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