CN111992004A - 一种氧化锌脱除烟气中二氧化硫节水消白装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氧化锌脱除烟气中二氧化硫节水消白装置及方法，该装置包括第一除尘脱硫塔、第二脱硫净化塔、节水消白系统；第一除尘脱硫塔与第二除尘脱硫塔串联，所述节水消白系统装置包括一次降温器、二次节水器、再加热器、热循环泵，所述一次降温器串联在冶金炉烟气管与第一除尘脱硫塔进气口之间，所述二次节水器设置在第二脱硫净化塔的高能湍流水洗段，所述再加热器与第二除尘脱硫塔的出气口连接，所述再加热器与一次降温器连接并使二者形成循环回路，热循环泵设置在循环回路上。本发明设置节水消白系统，利用烟气的热量循环，在深度消除烟气中污染物因子的同时，又可以降低运行成本。
Description
技术领域
本发明属于环保治理工艺技术领域，具体地说，涉及一种氧化锌脱除烟气中二氧化硫节水消白装置及方法。
背景技术
二氧化硫是破坏人类生存生活环境的重要污染物，工业生产中含硫燃料燃烧或金属矿物的焙烧过程会排放大量含SO2烟气。烟气中的SO2排放到大气中，会溶于水生成亚硫酸，亚硫酸进一步在PM2.5存在的条件下氧化，便会迅速高效生成硫酸。形成的硫酸雾或硫酸盐气溶胶，是环境酸化的前驱物。
目前我国采用的烟气SO2治理工艺中较成熟的有钙法(含半干法和石灰石-石膏湿法)、氨法、双碱法等。各种工艺均有其优缺点及特定行业适用性，如钙法工艺稳定，但脱硫产物石膏再利用困难，适用于大气量机组或建材行业；氨法脱硫效率高，但运行成本高，适用于化工行业或富余废氨水企业；双碱法适用于小气量机组，钠碱的损耗导致运行成本较高。各种脱硫工艺均有其特定行业适用性，铅锌冶炼行业采用适合铅锌生产工艺的烟气脱硫技术非常必要。同时，随脱硫饱和湿烟气排放进入大气的硫酸盐和极细尘是大气中PM2.5的来源之一，通过降温节水消除白烟可大大降低烟气携带的溶解性硫酸盐及极细尘，可起到深度治理烟气污染物的效果。
有鉴于此特提出本发明。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，提供一种氧化锌脱除烟气中二氧化硫节水消白装置及方法，以铅锌冶炼系统中间产物为脱硫剂，回收有价硫资源，同时脱硫剂高价Zn返回锌冶炼系统电解锌，同时配置节水消白系统，在深度消除烟气中污染物因子的同时，有价硫资源、高价Zn等资源完全回收利用、变废为宝。既可解决企业的脱硫产物处置问题，深度消除排放烟气污染物因子，又可以降低运行成本。
为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：
一种氧化锌脱除烟气中二氧化硫节水消白装置，包括第一除尘脱硫塔、第二脱硫净化塔、节水消白系统；第一除尘脱硫塔与第二除尘脱硫塔串联，所述节水消白系统装置包括一次降温器、二次节水器、再加热器、热循环泵，所述一次降温器串联在冶金炉烟气管与第一除尘脱硫塔进气口之间，所述二次节水器设置在第二脱硫净化塔的高能湍流水洗段，所述再加热器与第二除尘脱硫塔的出气口连接，所述再加热器与一次降温器连接并使二者形成循环回路，热循环泵设置在循环回路上。
进一步地，所述第一除尘脱硫塔内从下往上依次设有高能湍流洗涤段、一级除雾除尘器、气液双向分流装置、高能湍流一吸段；所述第二脱硫净化塔内从下往上依次设有高能湍流二吸段、二级除雾除尘器、气液双向分流装置、高能洗涤器、高能湍流水洗段和三级除雾除尘器；所述第一除尘脱硫塔的气体入口位于所述高能湍流洗涤段的下方，其气体出口位于所述高能湍流一吸段的上方并连通于所述第二脱硫净化塔的气体入口；所述第二脱硫净化塔的气体入口位于所述高能湍流二吸段的下方，其气体出口位于所述三级除雾除尘器的上方；所述高能湍流洗涤段包括至少一层通过洗涤泵连通于一级洗涤液循环槽的喷头，所述一级洗涤液循环槽中装载有洗涤液；所述高能湍流一吸段包括至少一层通过一级吸收泵连通于一级喷淋液循环槽的喷头，所述一级喷淋液循环槽中装载有喷淋液；所述高能湍流二吸段包括至少一层通过二级吸收泵连通于二级喷淋液循环槽的喷头，所述二级喷淋液循环槽中装载有喷淋液；所述高能湍流水洗段包括至少一层通过净化泵连通于水洗循环槽的喷头，所述水洗循环槽中装载有清水。
进一步地，所述一级洗涤液循环槽设于所述第一除尘脱硫塔内的底部。
进一步地，所述高能湍流一吸段和一级除雾除尘器之间设有第一气液双向分流装置，所述第一气液双向分流装置连通于所述一级喷淋液循环槽的液体入口。
进一步地，所述二级喷淋液循环槽设于所述第二脱硫净化塔内的底部。
进一步地，所述高能洗涤器和二级除雾除尘器之间设有第二气液双向分流装置，所述第二气液双向分流装置连通于所述水洗循环槽的液体入口。
进一步的，所述节水消白深度治理系统，包括一次降温器、二次节水器、再加热器、热循环泵。所述一次降温器设置在第一除尘脱硫塔前高温烟气处，所述二次节水器设置在高能湍流水洗段，所述再加热器设置在第二脱硫净化塔后。
进一步地，所述高能湍流洗涤段、高能湍流一吸段、高能湍流二吸段和高能湍流水洗段的喷淋断面液体覆盖率不小于300％。
进一步地，所述一级洗涤液循环槽和二级喷淋液循环槽分别设有侧搅拌器，所述一级喷淋液循环槽中设有双层搅拌器。
本发明另一方面提供一种氧化锌脱除烟气中二氧化硫节水消白的方法，包括如下步骤：
步骤1，冶金炉烟气在进入脱硫净化系统前，通过设置的一次降温器降低烟气温度，有利后续第一除尘脱硫塔、第二脱硫净化塔内各部件使用寿命。一次降温器转移的烟气热量通过导热介质传递到末端再加热器；降温后的烟气通过增压风机引入第一除尘脱硫塔的气体入口，
步骤2，在第一除尘脱硫塔内，洗涤液经过洗涤泵从一级洗涤液循环槽引入高能湍流洗涤段的各层喷头并从喷头喷出，与烟气进行逆向喷淋接触，烟气被洗涤液除尘降温变成饱和湿烟气；
饱和湿烟气经一级除雾除尘器去除大液滴及粉尘；喷淋液经过一级吸收泵从一级喷淋液循环槽引入高能湍流一吸段的各层喷头并从喷头喷出，和烟气逆向喷淋接触脱除其中的SO2；
步骤3，脱除SO2后的烟气从第一除尘脱硫塔的气体出口输出并从第二脱硫净化塔的气体入口进入第二脱硫净化塔内，喷淋液经二级吸收泵从二级喷淋液循环槽引入高能湍流二吸段的各层喷头并从喷头喷出，和烟气进行逆向喷淋接触实现二次脱除SO2；
经二次脱除SO2后的烟气通过二级除雾除尘器去除雾滴；清水经净化泵从水洗循环槽引入高能湍流水洗段的各层喷头并从各层喷头喷出，烟气首先经高效洗涤器进行洗涤净化，然后在高能湍流水洗段和喷淋的清水进行逆向接触喷淋实现再次净化；
在净化泵出口设置二次节水器，通过冷质将水洗液热量导出，水洗液变冷后可降低烟气温度，从而能大大提取脱硫后的饱和烟气带水量，同时降低饱和烟气携带可溶解性盐总量，达到节水并深度消除污染物因子效果。
步骤4，脱除SO2后的烟气经水洗降温、洗涤净化后经三级除雾除尘器去除雾滴，最大限度消除排放烟气携带溶解性盐及尘总量，污染物因子深度治理及回收水资源后排放出第二脱硫净化塔外部，通过设置的再加热器加热提高不饱和度进入烟囱排放，达到消除白烟目的。
进一步的，一级喷淋液循环槽中的喷淋液的pH值为3.5-5.0，其中包括有亚硫酸锌和氧化锌，亚硫酸锌的质量浓度≥15％，氧化锌的质量浓度≤5％。
进一步的，二级喷淋液循环槽中的喷淋液的pH值为4.0-6.5，其中包括有氧化锌和亚硫酸锌，氧化锌的质量浓度≥15％，亚硫酸锌的质量浓度≤5％。
进一步的，所述水洗循环槽中的清水pH值为6.5-7.0，清水中颗粒物浓度≤0.5g/L，Zn含量≤10g/L。
进一步的，烟气通过一次降温器、二次节水器两次降温节水，冬天降温至20～35℃，夏天降温到25～40℃。
进一步的，脱硫净化后的烟气通过再加热器升温后，冬天升温至65～85℃，夏天升温至70～90℃。
采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果。
1、本发明装置中，一次降温器将进系统前高温烟气热量导出利用，同时降低自身温度，保护后续第一除尘脱硫塔、第二脱硫净化塔内部构件不受高温损坏；
2、一级除雾除尘器可以确保烟气洗涤降温后的高尘高氟氯溶液不带入后续脱硫系统；二级除雾除尘器可以确保脱硫处理后的烟气中不携带大液滴，最大效率控制排放烟气携带的溶解性盐及尘；
3、二次节水器可确保系统内饱和湿烟气温度降低，确保饱和湿烟气中的水蒸气凝结成液态水，节约水资源；
4、高效洗涤器可以确保最终清洗净化段排放烟气液态水及尘最小携带量，确保最终排放烟气液滴及尘浓度达标，并降低烟气消白升温所需能源消耗量。
5、本发明装置分为烟气脱硫净化和烟气节水消白深度治理两大系统。其中烟气脱硫净化系统具体分为洗涤降温(一级洗涤液循环槽、高能湍流洗涤段、洗涤泵和一级除雾除尘器)、SO2一级脱除(高能湍流一吸段、一级喷淋液循环槽和一级吸收泵)、SO2二级脱除(高能湍流二吸段、二级喷淋液循环槽、二级吸收泵和二级除雾除尘器)、清洗净化(高效洗涤器、高能湍流水洗段、水洗循环槽、净化泵、三级除雾除尘器)四个功能段，四个功能段按功能分槽处理、物料不混淆，确保各功能段处理效率最高。各功能系统控制不同工艺物料，各自相互独立、联动运行：洗涤降温液控制洗涤液尘氟氯浓度；吸收液控制不同pH值及不同吸收剂成份；清洗净化液控制含固体尘及盐浓度。烟气节水消白深度治理系统分为降温节水(一次降温器、二次节水器)、升温消白排放(再加热器、热循环泵)两个功能段。降温节水功能段提取水资源，同时在节水相变过程中截留烟气中携带的硫酸盐、尘、SO2等污染物因子，深度治理烟气。
6、利用本实施例装置处理高浓度SO2冶炼烟气效率高，能在烟气进口SO2浓度不低于10000mg/Nm3时，出口SO2浓度不高于50mg/Nm3，并且在实现脱除烟气中高浓度SO2的同时，占地小，节省投资。
7、本发明方法所需的原料氧化锌粉为铅锌冶炼企业中间产物，脱硫产物为亚硫酸锌渣和硫酸锌溶液，亚硫酸锌渣经废电解液酸分解可以得到高纯度二氧化硫气体送制酸系统，硫酸锌溶液可作为企业电解锌原料。在治理大气污染物的同时回收有价硫资源，同时治理中间产物高价Zn完全返回锌冶炼系统不浪费，从而可以实现资源循环利用，变废为宝。
本发明可以完全契合重有色冶炼企业生产工艺，以重有色铅锌冶炼系统中间产物氧化锌粉为脱硫剂，回收冶炼排放烟气中有价硫元素及水资源，脱硫产物回铅锌系统电解锌，在深度治理重有色冶炼烟气中的污染物因子的同时变废为宝、不产生废渣，既可以解决企业的脱硫产物处置问题，又回收资源、可以降低运行成本。同时本发明优化工艺设备布局，充分利用空间，占地少，降低工艺设备投资。
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。
附图说明
附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。在附图中：
图1为本发明实施例1装置结构示意图。
图中：1、第一除尘脱硫塔；2、一级洗涤液循环槽；3、高能湍流洗涤段；4、洗涤泵；5、一级除雾除尘器；6、第一气液双向分流装置；7、高能湍流一吸段；8、一级喷淋液循环槽；9、一级吸收泵；10、第二脱硫净化塔；11、二级喷淋液循环槽；12、高能湍流一吸段；13、二级吸收泵；14、二级除雾除尘器；15、第二气液双向分流装置；16、高效洗涤器；17、高能湍流水洗段；18、水洗循环槽；19、净化泵；20、三级除雾除尘器；21、一次降温器；22、二次节水器；23、在加热器；24、热循环泵。
需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
如图1所示，本实施例所述一种氧化锌脱除烟气中二氧化硫节水消白装置，包括第一除尘脱硫塔、第二脱硫净化塔、节水消白系统；第一除尘脱硫塔与第二除尘脱硫塔串联，所述节水消白系统装置包括一次降温器、二次节水器、再加热器、热循环泵，所述一次降温器串联在冶金炉烟气管与第一除尘脱硫塔进气口之间，所述二次节水器设置在第二脱硫净化塔的高能湍流水洗段，所述再加热器与第二除尘脱硫塔的出气口连接，所述再加热器与一次降温器连接并使二者形成循环回路，热循环泵设置在循环回路上。
第一除尘脱硫塔1内从下往上依次设有高能湍流洗涤段3、一级除雾除尘器5、第一气液双向分流装置6、高能湍流一吸段7；所述第二脱硫净化塔10内从下往上依次设有高能湍流二吸段12、二级除雾除尘器14、第二气液双向分流装置15、高能洗涤器16、高能湍流水洗段17和三级除雾除尘器20；所述第一除尘脱硫塔1的气体入口位于所述高能湍流洗涤段3的下方，其气体出口位于所述高能湍流一吸段7的上方并连通于所述第二脱硫净化塔10的气体入口；所述第二硫脱硫净化塔10的气体入口位于所述高能湍流二吸段12的下方，其气体出口位于所述三级除雾除尘器20的上方；所述高能湍流洗涤段3包括至少一层通过洗涤泵4连通于一级洗涤液循环槽2的喷头，所述一级洗涤液循环槽2中装载有洗涤液，一级洗涤液循环槽2设于所述第一除尘脱硫塔1内的底部；所述高能湍流一吸段7包括至少一层通过一级吸收泵9连通于一级喷淋液循环槽8的喷头，所述一级喷淋液循环槽8中装载有喷淋液；所述高能湍流二吸段12包括至少一层通过二级吸收泵13连通于二级喷淋液循环槽11的喷头，所述二级喷淋液循环槽11中装载有喷淋液，二级喷淋液循环槽11设于所述第二脱硫净化塔10内的底部；所述高能湍流水洗段17包括至少一层通过净化泵19连通于水洗循环槽18的喷头，所述水洗循环槽18中装载有清水。
高能湍流一吸段7和一级除雾除尘器5之间设有第一气液双向分流装置6，所述第一气液双向分流装置6连通于所述一级喷淋液循环槽8的液体入口。高能洗涤器16和二级除雾除尘器14之间设有第二气液双向分流装置15，所述第二气液双向分流装置15连通于所述水洗循环槽18的液体入口。
高能湍流洗涤段3、高能湍流一吸段7、高能湍流二吸段12和高能湍流水洗段17均采用空塔喷淋结构，均包括有进液管，喷头分布设有所述进液管上；所述高能湍流洗涤段3的进液主管通过洗涤泵4连通于一级洗涤液循环槽2；所述高能湍流一吸段7的进液主管通过一级吸收泵9连通于一级喷淋液循环槽8；高能湍流二吸段12的进液主管通过二级吸收泵13连通于二级喷淋液循环槽11的喷头；高能湍流水洗段17的进液管通过净化泵19连通于水洗循环槽18。高能湍流洗涤段、高能湍流一吸段、高能湍流二吸段和高能湍流水洗段17的喷淋断面液体覆盖率不小于300％。确保高效洗涤除尘及脱硫效率。
一级洗涤液循环槽2和二级喷淋液循环槽11分别设有侧搅拌器21，所述一级喷淋液循环槽8中设有双层搅拌器22。通过强化搅拌，可以确保不发生堵塞。
在上述装置中，一次降温器将热量导出给后续烟气升温使用，同时降低进入系统烟气温度，保护系统设备不受高温损伤；一级除雾除尘器可以确保烟气洗涤降温后的高尘高氟氯溶液不带入后续脱硫系统；二级除雾除尘器可以确保脱硫处理后的烟气中不携带大液滴，控制排放烟气携带的溶解性盐及尘的量；三级除雾除尘器可以确保最终清洗净化段烟气不携带液滴，确保最终排放烟气液滴及尘浓度达标。再者，装置分为烟气脱硫净化和烟气节水消白深度治理两大系统。其中烟气脱硫净化系统具体分为洗涤降温(一级洗涤液循环槽、高能湍流洗涤段、洗涤泵和一级除雾除尘器)、SO2一级脱除(高能湍流一吸段、一级喷淋液循环槽和一级吸收泵)、SO2二级脱除(高能湍流二吸段、二级喷淋液循环槽、二级吸收泵和二级除雾除尘器)、清洗净化(高效洗涤器、高能湍流水洗段、水洗循环槽、净化泵、三级除雾除尘器)四个功能段，四个功能段按功能分槽处理、物料不混淆，确保各功能段处理效率最高。各功能系统控制不同工艺物料，各自相互独立、联动运行：洗涤降温液控制洗涤液尘氟氯浓度；吸收液控制不同pH值及不同吸收剂成份；清洗净化液控制含固体尘及盐浓度。烟气节水消白深度治理系统分为降温节水(一次降温器、二次节水器)、升温消白排放(再加热器、热循环泵)两个功能段。降温节水功能段提取水资源，同时在节水相变过程中截留烟气中携带的硫酸盐、尘、SO2等污染物因子，深度治理烟气。
利用本实施例装置处理高浓度SO2冶炼烟气效率高，能在烟气进口SO2浓度不低于10000mg/Nm3时，出口SO2浓度不高于50mg/Nm3，并且在实现脱除烟气中高浓度SO2的同时，占地小，节省投资。
实施例2
本实施例所述一种利用实施例1所述装置进行氧化锌脱除烟气中二氧化硫节水消白的方法，包括如下步骤：
步骤1，将烟气(含粉尘、高浓度SO2、温度不低于220℃)先通过一次降温器导出热量给后续烟气再热提供热源，同时降低烟气温度，保护系统内设备不受高温损伤；烟气降温后通过增压风机引入第一除尘脱硫塔1的气体入口。
步骤2，在第一除尘脱硫塔内，洗涤液经过洗涤泵4从一级洗涤液循环槽2引入高能湍流洗涤段3的各层喷头并从喷头喷出，与烟气进行逆向喷淋接触，烟气被洗涤液除尘降温变成饱和湿烟气；
饱和湿烟气经一级除雾除尘器5去除大液滴及粉尘；喷淋液经过一级吸收泵9从一级喷淋液循环槽8引入高能湍流一吸段7的各层喷头并从喷头喷出，和烟气逆向喷淋接触脱除其中的SO2(高能湍流一吸段的具体层数根据进口SO2浓度及出口SO2排放要求确定)。
步骤3，脱除SO2后的烟气从第一除尘脱硫塔1的气体出口输出并从第二脱硫净化塔10的气体入口进入第二脱硫净化塔内，喷淋液经二级吸收泵13从二级喷淋液循环槽11引入高能湍流二吸段12的各层喷头并从喷头喷出，和烟气进行逆向喷淋接触实现二次脱除SO2；二级喷淋液循环槽设于第二脱硫净化塔的底部，喷淋液和烟气逆向喷淋接触后回落至二级喷淋液循环槽中。
经再次脱除SO2后的烟气通过二级除雾除尘器14去除雾滴；清水经净化泵19从水洗循环槽18引入高能湍流水洗段17的各层喷头并从各层喷头喷出，烟气首先经高效洗涤器16进行洗涤净化，然后在高能湍流水洗段17和喷淋的清水进行逆向接触喷淋实现再次净化；烟气经水洗净化后经三级除雾除尘器20去除雾滴，最终成为满足污染物排放要求的烟气排放到第二脱硫净化塔的外部。水洗循环槽中的清水pH值为6.5-7.0，清水中颗粒物浓度≤0.5g/L，Zn含量≤10g/L。
步骤4，脱除SO2后的烟气经水洗降温、洗涤净化后经三级除雾除尘器去除雾滴，最大限度消除排放烟气携带溶解性盐及尘总量，污染物因子深度治理及回收水资源后排放出第二脱硫净化塔外部，通过设置的再加热器加热提高不饱和度进入烟囱排放，达到消除白烟目的。
其中，在湿饱和烟气洗涤净化段，洗涤净化用清水吸收烟气余热后温度升高，此时设置的二次节水器22通过冷量交换，将热量从清水导出，洗涤清水温度降低，最终饱和湿烟气温度降低，所含水蒸气冷凝析出液态水，在水蒸气相变过程中溶解性盐及尘被拦截，最终排放烟气中溶解性盐、尘、SO2等污染物因子被深度净化处理，烟气携带水资源被节约提取。再加热器的加热能量来自于一次降温器，热量由一次降温器传输至再加热器，在再加热器降温后，传输回一次降温器，循环回路传递热量。
洗涤液用于对烟气进行降温、除尘、除氟氯离子；一级洗涤液循环槽设于第一除尘脱硫塔的底部，洗涤液和烟气逆向喷淋接触后回落至一级洗涤液循环槽中；当洗涤液中的尘及氟氯含量超出设定的范围后外排，防止高尘高氟氯进入后续脱硫工序。设定的范围为含尘浓度≤1g/L，含氟氯≤5g/L。
第一除尘脱硫塔中，高能湍流一吸段中的喷淋液和烟气逆向喷淋接触后，落到第一气液双向分流装置上被汇集回到一级喷淋液循环槽中；第二脱硫净化塔中，高能洗涤器和高能湍流水洗段的清水对烟气进行洗涤净化后，落到第二气液双向分流装置上被汇集回到水洗净化槽中。这样可以使塔内上、下不同功能段喷淋液分隔不混淆，确保烟气在塔内实现各功能段处理要求。
一级喷淋液循环槽中的喷淋液的pH值为3.5-5.0，其中包括有亚硫酸锌和氧化锌，亚硫酸锌的质量浓度≥15％，氧化锌质量浓度≤5％。二级喷淋液循环槽中的喷淋液的pH值为4.0-6.5，其中包括有氧化锌和亚硫酸锌，氧化锌的质量浓度≥15％，亚硫酸锌质量浓度≤5％。
烟气通过一次降温器、二次节水器两次降温节水，冬天降温至20～35℃，夏天降温到25～40℃。脱硫净化后的烟气通过再加热器升温后，冬天升温至65～85℃，夏天升温至70～90℃。
一级喷淋液循环槽和二级喷淋液循环槽中吸收SO2后的氧化锌、亚硫酸锌、硫酸锌固液混合物经泵打出后分离，其中亚硫酸锌经酸分解后得到SO2气体，硫酸锌溶液进电解系统电解锌。
在本实施例方法中，氧化锌粉为铅锌冶炼企业中间产物，脱硫产物为亚硫酸锌渣和硫酸锌溶液，亚硫酸锌渣经废电解液酸分解可以得到高纯度二氧化硫气体送制酸系统，硫酸锌溶液可作为企业电解锌原料，从而可以实现资源循环利用，变废为宝。节水消白深度治理烟气系统烟气再热热量来自前端高温烟气，烟气降温节水系统提取的水份可作为脱硫系统工艺用水。
实施例3
某锌冶炼厂烟化炉烟气36000Nm3/h，烟气中SO2浓度10000～1500mg/Nm3，设计按15000mg/Nm3考虑，烟气中颗粒物浓度≤50mg/Nm3，排烟温度260℃。
第一除尘脱硫塔直径
洗涤泵Q＝200m3/h，一级吸收泵Q＝250m3/h(4台)，一级喷淋液循环槽直径
第二除尘脱硫塔直径
二级吸收泵Q＝250m3/h(4台)；水洗循环槽直径
净化泵Q＝150m3/h。
含SO2高温烟气在设置的一次降温器之后，烟气温度由260℃降至220℃，烟气通过热循环泵导入系统末端再加热器；降温至220℃后的烟气进入第一除尘脱硫塔内经洗涤泵除尘降温处理，烟气温度降至60℃～65℃，烟气中的粉尘浓度降至20mg/Nm3以内，烟气中的SO2浓度降至2500mg/Nm3以内；经过初步处理之后的烟气再进入第二脱硫净化塔，经喷淋液吸收后烟气中的SO2浓度降至50mg/Nm3以内；经过脱硫处理后的烟气进入第二脱硫净化塔上部的高效洗涤器和高能湍流水洗段，在此段烟气被低温净化液洗涤除尘并降温后排烟温度控制在20～40℃(冬天夏天不同)，同时烟气中的SO2及尘浓度深度治理控制在35mg/Nm3以内、粉尘控制在10mg/Nm3以内，最后烟气再经三级除雾除尘器去除大雾滴后，进入在加热器升温消除排放白烟，烟气在系统内节水消白深度治理后最终排放。
本实施例实现脱硫效率高(≥99％)，对烟气负荷变化适应能力强。各功能单元循环液相物料互相区隔，各功能单元液相物料控制不同成份浓度度、pH值，最终排放口SO2排放浓度低(≤35mg/Nm3)，颗粒物浓度低(≤10mg/Nm3)。工艺核心设备组合多种处理过程，设备布置紧凑、占地小、投资省。
对于本领域的技术人员来说，可以根据以上的技术方案和构思，给出各种相应的改变和变形，比如烟气节水设备二次节水器可根据实际情况设置在第一除尘脱硫塔系统内。而所有的这些改变和变形，都应该包括在本发明权利要求的保护范围之内。
以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，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，均仍属于本发明方案的范围内。
Claims (10)
1.一种氧化锌脱除烟气中二氧化硫节水消白装置，其特征在于，包括第一除尘脱硫塔、第二脱硫净化塔、节水消白系统；第一除尘脱硫塔与第二除尘脱硫塔串联，所述节水消白系统装置包括一次降温器、二次节水器、再加热器、热循环泵，所述一次降温器串联在冶金炉烟气管与第一除尘脱硫塔进气口之间，所述二次节水器设置在第二脱硫净化塔的高能湍流水洗段，所述再加热器与第二除尘脱硫塔的出气口连接，所述再加热器与一次降温器连接并使二者形成循环回路，热循环泵设置在循环回路上。
2.根据权利要求1所述的一种氧化锌脱除烟气中二氧化硫节水消白装置，其特征在于，所述第一除尘脱硫塔内从下往上依次设有高能湍流洗涤段、一级除雾除尘器、高能湍流一吸段；所述第二脱硫净化塔内从下往上依次设有高能湍流二吸段、二级除雾除尘器、高能洗涤器、高能湍流水洗段和三级除雾除尘器；所述第一除尘脱硫塔的气体入口位于所述高能湍流洗涤段的下方，其气体出口位于所述高能湍流一吸段的上方并连通于所述第二脱硫净化塔的气体入口；所述第二脱硫净化塔的气体入口位于所述高能湍流二吸段的下方，其气体出口位于所述三级除雾除尘器的上方；所述高能湍流洗涤段包括至少一层通过洗涤泵连通于一级洗涤液循环槽的喷头，所述一级洗涤液循环槽中装载有洗涤液；所述高能湍流一吸段包括至少一层通过一级吸收泵连通于一级喷淋液循环槽的喷头，所述一级喷淋液循环槽中装载有喷淋液；所述高能湍流二吸段包括至少一层通过二级吸收泵连通于二级喷淋液循环槽的喷头，所述二级喷淋液循环槽中装载有喷淋液；所述高能湍流水洗段包括至少一层通过净化泵连通于水洗循环槽的喷头，所述水洗循环槽中装载有清水。
3.根据权利要求2所述的一种氧化锌脱除烟气中二氧化硫节水消白装置，其特征在于，所述一级洗涤液循环槽设于所述第一除尘脱硫塔内的底部，所述二级喷淋液循环槽设于所述第二脱硫净化塔内的底部；所述一级洗涤液循环槽和二级喷淋液循环槽分别设有侧搅拌器，所述一级喷淋液循环槽中设有双层搅拌器。
4.根据权利要求2所述的一种氧化锌脱除烟气中二氧化硫节水消白装置，其特征在于，所述高能湍流一吸段和一级除雾除尘器之间设有第一气液双向分流装置，所述第一气液双向分流装置连通于所述一级喷淋液循环槽的液体入口，所述第二气液双向分流装置连通于所述水洗循环槽的液体入口。
5.根据权利要求2所述的一种氧化锌脱除烟气中二氧化硫节水消白装置，其特征在于，所述高能湍流洗涤段、高能湍流一吸段、高能湍流二吸段和高能湍流水洗段的喷淋断面液体覆盖率不小于300％。
6.一种利用上述权利要求1-5任一所述装置进行氧化锌脱除烟气中二氧化硫节水消白的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，冶金炉烟气经管进入一次降温器，降温后通过增压风机引入第一除尘脱硫塔的气体入口；
步骤2，在第一除尘脱硫塔内，烟气由下而上移动，依次经过高能湍流洗涤段、一级除雾除尘器、第一气液双向分流装置、高能湍流一吸段处理，除去液滴及粉尘、脱除SO2后的烟气从第一除尘脱硫塔的气体出口输出并从第二脱硫净化塔的气体入口进入第二脱硫净化塔内；
步骤3，在第二除尘脱硫塔内，烟气由下而上移动，依次经过高能湍流一吸段、二级吸收泵、二级除雾除尘器、第二气液双向分流装置、高效洗涤器、高能湍流水洗段、三级除雾除尘器处理，实现二次脱除SO2、水洗降温、洗涤净化、除雾，脱硫达标，由第二脱硫净化塔排出；在净化泵出口设置二次节水器，通过冷质将水洗液热量导出，水洗液变冷后降低烟气温度；
步骤4，由第二脱硫净化塔排出的烟气，通过再加热器加热提高不饱和度进入烟囱排放，达到消除白烟目的；其中再加热器的加热能量来自于一次降温器，热量由一次降温器传输至再加热器，在再加热器降温后，传输回一次降温器，循环回路传递热量。
7.根据权利要求10所述的氧化锌脱除烟气中二氧化硫节水消白的方法，其特征在于，一级喷淋液循环槽中的喷淋液的pH值为3.5-5.0，其中包括有亚硫酸锌和氧化锌，亚硫酸锌的质量浓度≥15％，氧化锌的质量浓度≤5％。
8.根据权利要求10所述的氧化锌脱除烟气中二氧化硫节水消白的方法，其特征在于，二级喷淋液循环槽中的喷淋液的pH值为4.0-6.5，其中包括有氧化锌和亚硫酸锌，氧化锌的质量浓度≥15％，亚硫酸锌的质量浓度≤5％。
9.根据权利要求10所述的氧化锌脱除烟气中二氧化硫节水消白的方法，其特征在于，烟气通过一次降温器、二次节水器两次降温节水，冬天降温至20～35℃，夏天降温到25～40℃。
10.根据权利要求10所述的氧化锌脱除烟气中二氧化硫节水消白的方法，其特征在于，脱硫净化后的烟气通过再加热器升温后，冬天升温至65～85℃，夏天升温至70～90℃。
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