CN113262633B - 烟道气脱硫处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及废气处理领域，公开了一种烟道气脱硫处理工艺，包括以下步骤：1)冷却处理：烟道气进入冷却塔进行冷却，冷却塔的出气温度为48～54℃；2)脱硫处理：冷却后的烟道气进入脱硫塔内进行脱硫处理，脱硫塔内设有催化剂层，催化剂层由若干催化剂块组装而成，催化剂块的顶端设有呈倒L形的钩连件，钩连件可伸入相邻催化剂块的通道内；3)气液分离；4)升温排放：经气液分离器脱除液态水后的烟道气升温至115～125℃后进入烟囱排放至大气中。本发明中，烟道气经冷却塔冷却至48～54℃后进入脱硫处理工序，避免产生白雾的同时，确保了烟道气的脱硫效果与效率，而在烟道气排放前升温，则能避免其腐蚀烟囱，延长烟囱使用寿命。

Description

烟道气脱硫处理工艺
技术领域
本发明涉及废气处理领域，具体涉及一种烟道气脱硫处理工艺。
背景技术
目前，在玻璃生产过程中，玻璃熔炉将产生含有二氧化硫、粉尘等烟道气，为达到废气排放要求，需要对上述烟道气进行脱硫处理。在现有的双碱法脱硫工艺中，使用大量水冲刷SO2气体，使SO2与H2O反应生成亚硫酸，从而达成尾气脱硫的目的，但在这个过程中会产生大量的饱和水蒸气，水蒸气排入烟道遇会凝结成大量小水珠，从而对水泥烟囱造成侵蚀，而如果改成经单独设置的玻璃钢烟囱排放，将会面临因产生大量白雾而不符合环保要求的问题。
发明内容
本发明意在提供一种烟道气脱硫处理工艺，解决烟道气在使用双碱法脱硫时会产生大量白雾的问题。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：烟道气脱硫处理工艺，包括以下步骤：
S1、冷却处理：烟道气进入冷却塔内进行冷却，冷却塔的出气温度为48～54℃；
S2、脱硫处理：经冷却塔冷却后的烟道气进入脱硫塔内，脱硫塔内设有若干催化单元，催化单元的上方设有喷淋单元，催化单元包括催化剂层和用于支撑催化剂层的支撑网，所述催化剂层由若干催化剂块组装而成，催化剂块上设有若干贯穿催化剂块的通道，催化剂块的顶端设有呈倒L形的钩连件，所述钩连件可伸入相邻催化剂块的通道内；
S3、气液分离：经脱硫塔脱硫后的烟道气进入气液分离器内进行气液分离；
S4、升温排放：经气液分离器脱除液态水后的烟道气升温至115～125℃后进入烟囱排放至大气中。
本方案的原理及优点是：本方案中，烟道气先经冷却塔进行冷却、降温，使得烟道气的温度降至48～54℃，从而避免烟道气进入脱硫塔时温度过高而使得碱液中的水遇热变为蒸汽，进而避免排出白雾的问题，并避免高温对脱硫塔内催化剂层的影响，从而保持催化剂的活性，使得催化剂层能够正常吸附烟道气内的二氧化硫，从而确保脱硫效果。
此外，在步骤S2中，脱硫塔内的催化剂层由若干催化剂块组装而成，催化剂块上具有若干贯穿催化剂块的通道，相较于堆放的颗粒状催化剂而言，本方案中，催化剂块的通道的内径固定，通道的空间大于颗粒状催化剂之间的空隙，不易被粉尘等颗粒物堵塞，便于烟道气流通，确保烟道气脱硫效率。同时，在步骤S1和步骤S2中，不仅实现了脱硫，还实现了降尘，冷却水和碱液均能捕捉烟道气中的粉尘，大大降低烟道气中粉尘的含量，使得二氧化硫和粉尘的浓度均达到排放标准。
在步骤S3和步骤S4中，经脱硫处理后的烟道气进入气液分离器中，脱除液态水后升温至115～125℃后进入烟囱排放至大气中，由于烟道气在进入烟囱前，其温度已经达到115～125℃，高于露点(脱硫效率为90％时酸性烟气的露点为83.5～94.2℃，脱硫效率为95％时酸性烟气的露点为76.5～87.4℃)，因此，本方案中的烟道气排放属于干烟气排放，对烟囱无腐蚀，烟囱使用寿命长。
优选的，作为一种改进，在步骤S4中，经气液分离器脱除液态水的烟道气与调温烟气混合后升温至115～125℃。
本方案中，烟道气进入烟囱前升温至115～125℃的方式是与调温烟气混合，两者按照一定体积比进行混合，使得烟道气的温度上升，并且不会使得排放的烟道气中二氧化硫和粉尘浓度超标。
优选的，作为一种改进，在步骤S4中，调温烟气的温度为495～505℃，经气液分离器脱除液态水的烟道气与调温烟气的流量比为8.2～8.3:1。
本方案中，调温烟气的温度为495～505℃，经气液分离器脱除液态水的烟道气与调温烟气的流量比为8.2～8.3:1，如此，可确保进入烟囱的烟道气达到排放指标，具体地，进入烟囱的烟道气的二氧化硫含量为21.13mg/m3、尘含量为2.49mg/m3，满足GB26453-2011《平板玻璃工业大气污染物排放标准》。
优选的，作为一种改进，在步骤S1中，冷却塔的进水温度为40～45℃，冷却塔的出水温度为60～65℃，冷却水的pH值为5.5～6.2。
本方案中，在冷却塔中所使用的冷却水，其温度为40～45℃，其pH值为5.5～6.2，以便在冷却烟道气的过程中，更好地初步吸收烟道气中二氧化硫，从而实现对烟道气的初步脱硫。
优选的，作为一种改进，在步骤S2中，脱硫塔内的喷淋单元喷出的碱液的pH值为9～11。
本方案中，在脱硫塔中所使用的碱液，其pH值为9～11，以便更好地与二氧化硫溶于水所形成的亚硫酸发生酸碱中和反应。
优选的，作为一种改进，在步骤S1中，冷却塔内设有螺旋冷却管，螺旋冷却管上安装有若干冷却水喷头，冷却塔的底端连通有排水管一，排水管一上安装有换热器，排水管一远离冷却塔的一端连通有循环水池，换热器位于冷却塔与循环水池之间；循环水池连通有出水管一，出水管一远离循环水池的一端与螺旋冷却管连通。
本方案中，冷却塔内的螺旋冷却管与循环水池的出水管一连通，而且冷却塔底端的排水管一与循环水池连通，因此，冷却水在冷却塔内与烟道气接触并吸收烟道气的热量后，经排水管一排出，并经换热器冷却降温后排入循环水池内，向循环水池内添加氯化钙调节pH值至6，并添加氯化钡、聚合氯化铝药剂对铅、镁、氯、氟、硫等离子进行控制，使之形成重金属沉淀物，沉降后实现固液分离，清液经出水管一重新回到冷却塔内，从而实现冷却水的循环使用。
优选的，作为一种改进，所述脱硫塔的底端连通有排水管二，排水管二远离脱硫塔的一端与循环水池连通，循环水池连通有出水管二，出水管二远离循环水池的一端连通有水处理池，水处理池连通有浓碱浆管和出水管三，出水管三远离水处理池的一端与喷淋单元连通。
本方案中，由于水处理池通过出水管二与循环水池相连通，因此，循环水池内的清液能够进入水处理池，由浓碱浆管向水处理池内添加浓碱浆(高浓度氢氧化钙溶液)，调整pH值至9～11后，经出水管三重新进入脱硫塔内，实现碱液的循环使用。
附图说明
图1为本发明实施例一中烟道气脱硫处理工艺的流程图；
图2为本发明实施例一中烟道气脱硫处理工艺中冷却塔和脱硫塔的管线图；
图3为本发明实施例一中脱硫塔的结构示意图；
图4为本发明实施例一中催化剂块的俯视图；
图5为本发明实施例一中催化剂块的正视图；
图6为本发明实施例二中循环水池的俯视图；
图7为本发明实施例三中烟道气脱硫处理工艺中冷却塔和脱硫塔的管线图；
图8为本发明实施例三中脱硫塔的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：冷却塔1、进气管2、排水管一3、换热器4、循环水池5、沉降区501、出水管一6、水泵一7、螺旋冷却管8、出气管一9、脱硫塔10、催化剂层11、催化剂块110、通道1101、支撑网12、钩连件13、水平段131、竖向段132、喷淋管14、碱液喷头140、出气管二15、排水管二16、出水管二17、水泵二18、水处理池19、浓碱浆管20、出水管三21、水泵三22、气液分离器23、引风机24、混合管25、高温烟气管26、隔墙27、通水口28、过滤网29、冲洗管30、冲洗喷头300、出水管四31、水泵四32。
实施例一
本实施例基本如图1所示：烟道气脱硫处理工艺，包括以下步骤：
S1、冷却处理：烟道气进入冷却塔1(如图2所示)进行冷却，冷却塔1的出气温度为48～54℃，冷却塔1的进水温度为40～45℃，冷却塔1的出水温度为60～65℃，冷却水的pH值为5.5～6.2。
本实施例中，冷却塔1的进水温度为45℃，冷却水的pH值为6。
结合图2所示，冷却塔1的底端连通有进气管2和排水管一3，排水管一3上安装有换热器4，用于冷却排水管一3中的液体，排水管一3上安装有换热器4，排水管一3远离冷却塔1的一端连通有循环水池5，换热器4位于冷却塔1与循环水池5之间，循环水池5连通有出水管一6，出水管一6上安装有水泵一7；冷却塔1内设有螺旋冷却管8，螺旋冷却管8上安装有若干冷却水喷头，出水管一6远离循环水池5的一端与螺旋冷却管8连通；冷却塔1的顶端连通有出气管一9。
S2、脱硫处理：经冷却塔1冷却后的烟道气进入脱硫塔10内，结合图3所示，脱硫塔10内设有若干催化单元，本实施例中，催化单元为三个。催化单元包括催化剂层11和用于支撑催化剂层11的支撑网12，支撑网12焊接于脱硫塔10内壁上，结合图4所示，催化剂层11由若干催化剂块110组装而成，催化剂块110上设有若干贯穿催化剂块110的通道1101，结合图5所示，催化剂块110的顶端一体成型有呈倒L形的钩连件13，钩连件13可伸入相邻催化剂块110的通道1101内，具体地，钩连件13的数量为两个，且两个钩连件13位于催化剂块110左侧壁的顶端，钩连件13包括水平段131和竖向段132，竖向段132与催化剂块110的左侧壁之间的距离等于催化剂块110的右侧壁的厚度。
催化单元的上方设有喷淋单元，喷淋单元包括喷淋管14，喷淋管14上安装有若干碱液喷头140，碱液喷头140喷出的碱液的pH值为9～11。
出气管一9远离冷却塔1的一端与脱硫塔10的底端连通，脱硫塔10的顶端连通有出气管二15，脱硫塔10的底端连通有排水管二16，排水管二16远离脱硫塔10的一端与循环水池5连通，循环水池5连通有出水管二17，出水管二17上安装有水泵二18，出水管二17远离循环水池5的一端连通有水处理池19，水处理池19连通有浓碱浆管20和出水管三21，出水管三21上安装有水泵三22，出水管三21远离水处理池19的一端与喷淋管14连通。
S3、气液分离：经脱硫塔10脱硫后的烟道气进入气液分离器23进行气液分离；结合图2所示，出气管二15上安装有气液分离器23和引风机24，出气管二15远离脱硫塔10的一端与烟囱连通。
S4、升温排放：经气液分离器23脱除液态水后的烟道气升温至115～125℃后进入烟囱排放至大气中；结合图2所示，出气管二15通过混合管25与烟囱(未画出)连通，混合管25连通有高温烟气管26，通过高温烟气管26向混合管25内输送495～505℃的调温烟气，出气管二15内烟道气与高温烟气管26内的调温烟气之间的流量比为8.2～8.3:1。本实施例中，调温烟气为温度500℃的原道烟气，调温烟气的流量为13000m3/h，调温烟气的二氧化硫含量为175mg/Nm3、尘含量为7.5mg/Nm3，烟道气流量为107000m3/h。
在步骤S1中，来自余热锅炉风机出口的160℃左右烟道气经进气管2进入冷却塔1内，烟道气在冷却塔1内由下向上流动，与螺旋冷却管8喷出的、由上至下的冷却水相接触，烟道气与冷却水进行热量交换，烟道气的温度降低至51℃左右，由出气管一9进入脱硫塔10进行脱硫；而冷却水的温度上升至60℃左右，经排水管一3离开冷却塔1，并由换热器4进行冷却降温至45℃，最终冷却水流入循环水池5内。向循环水池5内添加氯化钙调节pH值至6，并添加氯化钡、聚合氯化铝药剂对铅、镁、氯、氟、硫等离子进行控制，使之形成重金属沉淀物，沉降后实现固液分离，循环水池5内的清液在水泵一7的作用下，经出水管一6重新回到冷却塔1内，从而实现冷却水的循环使用。
并且，在步骤S1中，冷却水的pH值为6，能够吸收烟道气中部分的二氧化硫，实现烟道气的初步脱硫；同时，冷却水还能捕捉烟道气中的粉尘，降低烟道气的尘含量。
在步骤S2中，51℃左右的烟道气经出气管一9进入脱硫塔10的底部，由下向上流动，通过脱硫塔10内的催化剂层11，即烟道气穿过催化剂块110的通道1101，烟道气中的二氧化硫被催化剂块110吸收，同时，碱液喷头140喷出碱液，碱液喷洒在催化剂块110上，碱液与催化剂块110吸收的二氧化硫发生化学反应，将催化剂块110吸收的二氧化硫脱除，从而实现烟道气的脱硫，且烟道气的二氧化硫被脱至5～20mg/m3。
随后进入步骤S3和步骤S4，脱硫后的烟道气流入出气管二15内(引风机24将烟道气引入出气管二15内)，烟道气经气液分离器23脱除液态水后进入混合管25内，与500℃的调温烟气混合，混合后的烟气总硫含量小于35mg/m3、尘含量小于5mg/m3，烟气温度上升至120℃左右，最后经烟囱排放至大气中，满足GB26453-2011《平板玻璃工业大气污染物排放标准》。
在步骤S2中，碱液与二氧化硫发生化学反应，生成的亚硫酸钙和水经排水管二16进入循环水池5内进行固液分离，循环水池5内的清液在水泵二18的作用下，经出水管二17进入水处理池19内，浓碱浆管20向水处理池19内添加浓碱浆，浓碱浆与清液在水处理池19内混合，调整pH值至9～11，制成合格的碱液，在水泵三22的作用下，经出水管三21重新回到脱硫塔10内，实现碱液的循环使用。
此外，步骤S2中的催化剂层11结构特殊，催化剂块110上具有钩连件13，因此，在组装催化剂块110的过程中，先将催化剂块110组装成催化剂条，具体地，将一个催化剂块110上的钩连件13(具体是竖向段132)插入另一个催化剂块110的通道1101内，从而将两个催化剂块110连接在一起，如此重复操作，即可得到由不同数量的催化剂块110连接在一起而形成的若干催化剂条。这样，便可预先将催化剂块110组装成催化剂条，再将催化剂条放置于支撑网12上组装成催化剂层11；在更换催化剂层11时，取出催化剂条，更换新的催化剂条即可，无需一个一个地将催化剂块110从支撑网12上取下，提高工作效率。
实施例二
本实施例与实施例一的不同之处在于：如图6所示，循环水池5内设有若干隔墙27，本实施例中，隔墙27的数量为三块，隔墙27将循环水池5分隔为四个独立的沉降区501，隔墙27的顶端开设有通水口28，通水口28处固定安装有过滤网29。本实施例中，在循环水池5内设置隔墙27，将循环水池5分隔为四个沉降区501，以便进入循环水池5内的冷却水和碱液能够自循环水池5左端至循环水池5右端逐级进行水处理和沉降，从而得到合格的冷却水和碱液。
实施例三
本实施例与实施例二的不同之处在于：如图7和图8所示，催化剂层11的上方设有冲洗单元，冲洗单元包括冲洗管30，冲洗管30上安装有若干冲洗喷头300，冲洗喷头300在水平方向上与碱液喷头140错开设置。水处理池19连通有出水管四31，出水管四31远离水处理池19的一端与冲洗管30连通，出水管四31上安装有水泵四32。
本实施例中，在水泵四32的作用下，水处理池19内的碱液经出水管四31流入冲洗管30中，并经冲洗喷头300喷出，冲洗喷头300的喷出压力大于碱液喷头140的喷出压力，因此，冲洗喷头300喷出的碱液能够冲洗催化剂块110通道1101内的颗粒物，避免通道1101被颗粒物堵塞。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (5)

1.烟道气脱硫处理工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S1、冷却处理：烟道气进入冷却塔内进行冷却，冷却塔的出气温度为48～54℃；
S2、脱硫处理：经冷却塔冷却后的烟道气进入脱硫塔内，脱硫塔内设有若干催化单元，催化单元的上方设有喷淋单元，催化单元包括催化剂层和用于支撑催化剂层的支撑网，所述催化剂层由若干催化剂块组装而成，催化剂块上设有若干贯穿催化剂块的通道，催化剂块的顶端设有呈倒L形的钩连件，所述钩连件可伸入相邻催化剂块的通道内；
S3、气液分离：经脱硫塔脱硫后的烟道气进入气液分离器内进行气液分离；
S4、升温排放：经气液分离器脱除液态水后的烟道气与调温烟气混合后升温至115～125℃后进入烟囱排放至大气中；其中，调温烟气的温度为495～505℃，经气液分离器脱除液态水的烟道气与调温烟气的流量比为8.2～8.3:1。
2.根据权利要求1所述的烟道气脱硫处理工艺，其特征在于：在步骤S1中，冷却塔的进水温度为40～45℃，冷却塔的出水温度为60～65℃，冷却水的pH值为5.5～6.2。
3.根据权利要求2所述的烟道气脱硫处理工艺，其特征在于：在步骤S2中，脱硫塔内的喷淋单元喷出的碱液的pH值为9～11。
4.根据权利要求3所述的烟道气脱硫处理工艺，其特征在于：在步骤S1中，冷却塔内设有螺旋冷却管，螺旋冷却管上安装有若干冷却水喷头，冷却塔的底端连通有排水管一，排水管一上安装有换热器，排水管一远离冷却塔的一端连通有循环水池，换热器位于冷却塔与循环水池之间；循环水池连通有出水管一，出水管一远离循环水池的一端与螺旋冷却管连通。
5.根据权利要求4所述的烟道气脱硫处理工艺，其特征在于：所述脱硫塔的底端连通有排水管二，排水管二远离脱硫塔的一端与循环水池连通，循环水池连通有出水管二，出水管二远离循环水池的一端连通有水处理池，水处理池连通有浓碱浆管和出水管三，出水管三远离水处理池的一端与喷淋单元连通。
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CN103831014A (zh) * 2014-03-26 2014-06-04 北京博智伟德环保科技有限公司 一种新型scr脱硝反应器内催化剂模块的安装方法

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