CN1994532A - 高效湿式脱硫脱氮除尘工艺及其一体化装置 - Google Patents

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CN1994532A CN 200610161434 CN200610161434A CN1994532A CN 1994532 A CN1994532 A CN 1994532A CN 200610161434 CN200610161434 CN 200610161434 CN 200610161434 A CN200610161434 A CN 200610161434A CN 1994532 A CN1994532 A CN 1994532A
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史少军
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Abstract

本发明是一种高效湿式脱硫脱氮除尘工艺及其一体化装置。其脱硫脱氮除尘工艺包含有以下步骤:配制吸收剂,将烟气送入主塔,用吸收剂对烟气进行脱硫、脱氮、除尘,清除烟渣并回收吸收剂,循环再生利用吸收剂,对烟气除雾除湿后排放。其脱硫脱氮除尘一体化装置主要包含有:1.由主塔及塔内的旋流板塔、中心管式给液装置、出液口及进烟口组成的脱硫脱氮除尘系统。2.由副塔及装在塔内的除雾板塔组成的除雾系统。3.由循环沉淀池、碱性水池、泵前池和水泵组成的吸收剂循环系统。本发明的优点是提供了能同时脱硫、脱氮、除尘的工艺及其一体化装置。同时本发明具有投资与运行成本低、不产生二次废水污染、装置的使用寿命长的优点。

Description

高效湿式脱硫脱氮除尘工艺及其一体化装置
所属技术领域
本发明是一种高效湿式脱硫脱氮除尘工艺及其一体化装置,属环境保护大气污染控制技术领域,具体涉及一种用高效湿式方式对烟气进行脱硫脱氮除尘的工艺及其一体化装置。
背景技术
目前,工业生产、交通运输、各种燃料燃烧均会产生排放出二氧化硫SO2、氮氧化物NOX和烟尘,造成对大气的污染,其中锅炉燃烧对大气污染最为严重。中国每年因二氧化硫和氮氧化物等造成的酸雨污染、对生态环境的损害、对人体健康的损害及对农业、森林、渔业、材料等造成的经济损失达千亿元人民币左右。因此国家对含有二氧化硫、氮氧化物及灰尘等有害气体污染的控制、治理要求越来越高,控制、治理的力度越来越大。国内外对烟气脱硫脱氮除尘均作了大量的研究和报道,主要有干法、湿法及半干法等方法,其中以湿法处理最为居多。在处理方法上大概有:A、石灰/石灰石湿式洗涤法。B、催化法,即主要用催化剂处理烟气的方法。C、化学法,利用钠、碱、钙等化合物溶液对烟气进行处理的方法。D、活性炭吸附法,即用活性炭吸附处理烟气的方法。各种处理方法均各有其不足之处,有的需投资大的设备使企事业单位无法实现,有的工艺复杂处理技术难度大,有的会产生二次污染,有的使用处理剂量大或价高使运行成本太高使企事业单位无法承受,有的处理设备腐蚀严重无法较长期应用,还有的处理效果差达不到国家排放标准要求。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术的不足,提供一种能同时脱硫、脱氮、除尘的工艺及其一体化装置。采用上述工艺及其一体化装置能有效地降低烟气中二氧化硫SO2、氮氧化物NOX及烟尘的含量使其达到或低于国家规定的排放标准。同时本发明运行成本低、不产生二次废水污染、装置的使用寿命长。
本发明的技术方案的特点是:首先在对烟气脱硫、脱氮、除尘过程中,用由氢氧化钠、氢氧化钙和水混和组成的双碱液作为吸附剂,在由特定的旋流板塔组合结构组成的主塔中用同步流程双脱技术同时对烟气进行脱硫、脱氮、除尘使其达到国家规定的排放标准。其次是在单独的具有除雾板塔的副塔中对烟气进行除雾除湿后再将烟气从烟囱排出。最后是由双碱液构成的吸附剂能循环再生利用,不产生二次废水污染。
一种高效湿式脱硫脱氮除尘工艺,其特点是:它包括下述工艺步骤:
a、配制吸收剂并将吸收剂送入主塔:在碱性水池中配制吸收剂,其配制方法是在水中加入氢氧化钙和氢氧化钠并搅拌混和。氢氧化钠对水中的氢氧化钙进行中和使其变成氢氧化钠和碳酸钠,由氢氧化钠和碳酸钠组成的双碱液即为吸收剂。本双碱液吸收剂中加入氢氧化钠、氢氧化钙和水的成份比例为2∶6∶250-400。调节吸收剂的PH值到11-12。配制好的吸收剂从碱性水池送入泵前池再由水泵通过管道送到主塔上部并从主塔上部的中心管式给液装置向下冲刷。
b、将烟气送入主塔:是将从燃烧设备烧出的含有二氧化硫SO2和氮氧化物NOX及烟尘的烟气从主塔下部的进烟口切向送入主塔内。
c、用吸收剂对烟气进行脱硫、脱氮、除尘:烟气进入主塔后在几层旋流板塔的旋流叶片的导向作用下,烟气不断提升上升速度并呈螺旋状上升。同时吸收剂从主塔上面冲刷下来。烟气和吸收剂在主塔内各旋流板塔上面、下面及之间相遇,由于旋流板塔旋流叶片的作用使吸收剂雾化。雾化液滴与旋转上升的烟气广泛接触,在接触中雾化的吸收剂液滴对烟气中的二氧化硫、氮氧化物和烟尘进行了充分的反应和吸收。其脱硫方法为:氢氧化钠(NAOH)首先吸收烟气中的二氧化硫(SO2),生成亚硫酸钙(CASO3),然后将亚硫酸钙氧化成硫酸钙(CASO4)。其脱氮方法为:氢氧化钠(NAOH)水溶液非强制性氧化吸收氮氧化物(NOX),烟气中一氧化氮(NO)不能单独被碱性溶液吸收,而由一个一氧化氮(NO)分子和一个二氧化氮(NO2)分子所形成的三氧化二氮(N2O3)就容易地被氢氧化钠碱性溶液吸收,氢氧化钠吸收三氧化二氮后反应生成硝酸盐和亚硝酸盐。烟气中的烟尘同样被吸收剂液吸收。经吸收剂吸收和反应生成的亚硫酸钙、硫酸钙、硝酸盐、亚硝酸盐和烟尘均为固体形式的烟渣。
d、清除烟渣:对烟气中的二氧化硫、氮氧化物和烟尘进行了充分的反应和吸收的雾化吸收剂被最下一层旋流板塔的旋流叶片甩向塔壁并沿塔壁而下,从主塔下部出液口流出塔体再经出水管进入塔外的循环沉淀池。在循环沉淀池中亚硫酸钙、硫酸钙、硝酸盐、亚硝酸盐和烟尘等固体颗粒烟渣沉淀在池底并被清除出池,经沉淀后留在沉淀池上面的吸收剂被送入碱性水池。
e、循环再生利用吸收剂:对进入碱性水池的吸收剂中加入氢氧化钠、氢氧化钙和水。加入的氢氧化钠对吸收剂中剩余的氢氧化钙和同时加入的氢氧化钙进行中和,使吸收剂变成双碱液也即变成氢氧化钠和碳酸钠。同时调节吸收剂的PH值使其保持在11-12。使吸收剂恢复到可以对烟气进行再处理的双碱液吸收剂。此双碱液吸收剂被送入泵前池待澄清后由水泵通过管道送到主塔上部进行循环使用。在实际使用中上述循环再生利用吸收剂的过程是一个连续不断的循环使用吸收剂和定时定量补充加入氢氧化钠、氢氧化钙和水的过程。其加入量以对35t/h锅炉烟气处理为例说明;该锅炉每小时用煤6吨,每小时排烟气量为89000M2。其每小时加入的新吸收剂液量为8.2吨,其液气比L/M3为<1。
f、将烟气除雾除湿后排放:经脱硫、脱氮、除尘后的烟气从主塔上部连接通道进入副塔,烟气在副塔中被除雾板塔除雾除湿后由风机带动从烟囱排出。副塔中积存的烟尘从副塔下部清灰门排出塔外。
本发明采用中心管式给液装置向主塔中供液可提高气液相流速,使液体下落时产生冲刷效应,这样使管道、集液槽、溢流口不结垢、不堵塞,这样能提高处理效果。
本发明采用烟气切向进入主塔使气流进入主塔时由直线运行变为旋转运行,使气流可以比较流畅地转变为旋流状态,该切向进入气流旋流方向应与旋流板塔使气流旋转的方向相一致,这种进气方式可大大减轻气流局部紊流程度,降低压力损失,减轻气流入口处材料磨损,还可提高对烟尘的分离效率。
本发明采用将烟气和吸收剂在上旋流板塔的上部相接触,由于上旋流板塔上面的吸收剂和烟气高速旋转,使进入的吸收剂在高速旋转下被撕裂成雾状即雾化液滴状态,液滴被气流带动旋转,产生的离心力强化了气液间的接触,由于烟气和雾化吸收剂进行了充分的接触,在接触中雾化的吸收剂对烟气中的二氧化硫、氮氧化物和烟尘进行了充分的反应和吸收。雾化吸收剂经过上旋流板塔进一步下落流到中旋流板塔上面继续对烟气中的二氧化硫、氮氧化物和烟尘进行第二次反应和吸收。雾化吸收剂经过中旋流板塔进一步下落流到下旋流板塔上面继续对烟气中的二氧化硫、氮氧化物和灰尘进行第三次反应和吸收。在上述旋流板塔的作用下,吸收剂雾化效果可使液滴粒度从原有的几十微米,提高到几百微米;塔内气流速度从原来的2.5m/s-3m/s,提高到3.1m/s-6m/s。上述旋流板塔结构及进气、供液方式使本工艺能极大地提高脱硫、脱氮、除尘效果,使除尘工艺中雾化吸收剂可捕集0.5μm以上的粉尘且其捕集率可达95%以上。最后雾化吸收剂被最下一层旋流板塔甩向塔壁并沿塔壁而下从主塔下部出液口流出塔体并经出水管进入塔外的循环沉淀池进行沉淀。
本发明采用碱性的双碱液吸收剂,具有溶解度大,对二氧化硫SO2及氮氧化物NOX亲和力强,反应产物不结垢的特点,吸收二氧化硫、氮氧化物和烟尘后的吸收剂浆液经沉淀去烟渣后。其上清液可返回碱性水池中循环使用。
本发明除雾板塔不设置在主塔中而设置在单立的副塔中能使主、副塔之向的烟气产生加速运动,成功地解决了气液分离的计时、间距、角度等难题,经除湿后烟气湿度达到8%以下,彻底地解决了引风机带水带尘的问题。
为实施本发明工艺中的烟气湿式脱硫脱氮除尘过程所采用的高效湿式脱硫脱氮除尘一体化装置。它包含有脱硫脱氮除尘系统、除雾系统和吸收剂循环系统。
所述的脱硫脱氮除尘系统是:主塔上部有连接通道和副塔相联通。主塔内安装有1、2……n层相互间有一定间隔的旋流板塔。其优选方案是主塔内安装有由下旋流板塔、中旋流板塔和上旋流板塔组成的三层旋流板塔。各层旋流板塔之间的间距为100--120厘米。主塔下部设置有进烟口,其进烟口和塔壁成一倾斜角度,使烟气能切向进入主塔。进烟口下方设置有出液口,该出液口通过出水管和循环沉淀池相联通。上旋流板塔的上方设置有中心管式给液装置,该中心管式给液装置可使吸收剂液向下方冲刷而下。
所述的各旋流板塔的中间设置有盲板,盲板外围设置有罩筒I、在罩筒I外围设置有罩筒II。在盲板和罩筒I之间及罩筒I与罩筒II之间均设置有旋流叶片。除最下层旋流板塔以外的各层旋流板塔的罩筒II上设置有集液槽,集液槽上开设有溢流口,溢流口下面与扩口接管相连相通,扩口接管下部与圆形溢流管相连相通。
所述的各旋流板塔中间的盲板的直径为80-100厘米。上旋流板塔和中旋流板塔上设置有90-110片旋流叶片。下旋流板塔上设置有46-66片旋流叶片。各旋流板塔的旋流叶片和水平面之间有一倾角,其倾斜角度为26-31度。
所述的除雾系统是:它包含有副塔及设置在副塔内的除雾板塔。副塔下部设置有出烟口和清灰门。该出烟口通过管道和风机相联通,风机通过管道和烟囱相联通。
所述的除雾板塔的中间设置有盲板,盲板外围设置有罩筒II,在盲板和罩筒II之间设置有除雾叶片。
所述的除雾板塔中间的盲板的直径为22-32厘米。除雾板塔上设置有25-31片除雾叶片,除雾叶片和水平面之间有一倾角,其倾斜角度为26-31度。
所述的吸收剂循环系统是:循环沉淀池上部与碱性水池相联相通,碱性水池上部与泵前池相联相通;泵前池通过水管、水泵、水管和中心管式给液装置相联相通。
所述的旋流板塔和除雾板塔均各通过连接件安装在主、副塔的塔壁上。
本装置的旋流板塔、除雾板塔、管道、烟道都涂覆有一种耐酸耐磨重防腐涂料。经防腐后的装置使用寿命可达5年。
本装置涂覆的耐酸耐磨重防腐涂料为本公司自己研制生产的一种“耐酸耐磨重防腐涂料”,该涂料将有本公司在申请本发明专利的同时申请另一发明专利。
本发明的优点是提供了一种能同时脱硫、脱氮、除尘的工艺及其一体化装置。采用上述工艺及其一体化装置能有效地降低烟气中二氧化硫SO2、氮氧化物NOX及烟尘的含量使其达到或低于国家规定的排放标准。同时本发明运行成本低、不产生二次废水污染、装置的使用寿命长。
本高效湿式脱硫脱氮除尘工艺及其一体化装置的优点还可从下表看出:(本表所述烟气处理量为151078m3/h标态):
  序号  测试项目 单位  处理前废气污染物 处理后废气污染物
  1 烟气排放浓度 mg/m3(标态)  2142     33.3
  2 SO2排放浓度 mg/m3(标态)  1528     89.0
  3 NOx排放浓度 mg/m3(标态)  379     172
  4 烟尘除尘效率     98.7
  5 SO2脱硫效率     95.1
  6 NOx脱氮效率     51.3
  7 林格曼黑度 <1级
附图说明
图1是本发明高效湿式脱硫脱氮除尘一体化装置的结构示意图。
图2是本发明旋流板塔的结构示意图。
图3是图2的俯视图。
图4是本发明除雾板塔的结构示意图。
图5是图4的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图中:1、泵前池,2、碱性水池,3、循环沉淀池,4、出水管,5、出液口,6、进烟口,7、下旋流板塔,8、中旋流板塔,9、上旋流板塔,10、中心管式给液装置,11、主塔,12、连接通道,13、除雾板塔,14、副塔,15、出烟口,16、风机,17、清灰门,18、水泵,19、烟囱,20、塔壁,21、人孔,22、盲板,23、旋流叶片,24、除雾叶片,25、罩筒I,26、罩筒II,27、集液槽,28、溢流口,29、扩口接管,30、圆形溢流管。
实施例1
一种高效湿式脱硫脱氮除尘工艺,其特点是:它包括下述工艺步骤:
a、配制吸收剂并将吸收剂送入主塔:在碱性水池2中配制吸收剂,其配制方法是在水中加入氢氧化钙和氢氧化钠并搅拌混和。氢氧化钠对水中的氢氧化钙进行中和使其变成氢氧化钠和碳酸钠,由氢氧化钠和碳酸钠组成的双碱液即为吸收剂。本双碱液吸收剂中加入氢氧化钠、氢氧化钙和水的成份比例为2∶6∶250-400。调节吸收剂的PH值到11-12。配制好的吸收剂从碱性水池2送入泵前池1再由水泵18通过管道送到主塔11上部并从主塔上部的中心管式给液装置10向下冲刷。
b、将烟气送入主塔:是将从燃烧设备烧出的含有二氧化硫SO2和氮氧化物NOX及烟尘的烟气从主塔11下部的进烟口6切向送入主塔11内。
c、用吸收剂对烟气进行脱硫、脱氮、除尘:烟气进入主塔11后在三层旋流板塔9、8、7的旋流叶片23的导向作用下,烟气不断提升上升速度并呈螺旋状上升。同时吸收剂从主塔11上面冲刷下来。烟气和吸收剂在主塔内各旋流板塔9、8、7上面、下面及之间相遇,由于旋流板塔旋流叶片23的作用使吸收剂雾化。雾化液滴与旋转上升的烟气广泛接触,在接触中雾化的吸收剂液滴对烟气中的二氧化硫、氮氧化物和烟尘进行了充分的反应和吸收。其脱硫方法为:氢氧化钠(NAOH)首先吸收烟气中的二氧化硫(SO2),生成亚硫酸钙(CASO3),然后将亚硫酸钙氧化成硫酸钙(CASO4)。其脱氮方法为:氢氧化钠(NAOH)水溶液非强制性氧化吸收氮氧化物(NOX),烟气中一氧化氮(NO)不能单独被碱性溶液吸收,而由一个一氧化氮(NO)分子和一个二氧化氮(NO2)分子所形成的三氧化二氮(N2O3)就容易地被氢氧化钠碱性溶液吸收。氢氧化钠吸收三氧化二氮后反应生成硝酸盐和亚硝酸盐。烟气中的烟尘同样被吸收剂液吸收。经吸收剂液吸收和反应生成的亚硫酸钙、硫酸钙、硝酸盐、亚硝酸盐和烟尘均为固体形式的烟渣。
d、清除烟渣:对烟气中的二氧化硫、氮氧化物和烟尘进行了充分的反应和吸收的雾化吸收剂被下旋流板塔7的旋流叶片23甩向塔壁20并沿塔壁20而下,从主塔11下部出液口5流出塔体再经出水管4进入塔外的循环沉淀池3。在循环沉淀池3中亚硫酸钙、硫酸钙、硝酸盐、亚硝酸盐和烟尘等固体颗粒烟渣沉淀在池底并被清除出池。经沉淀后留在沉淀池上面的吸收剂被送入碱性水池2。
e、循环再生利用吸收剂:对进入碱性水池2的吸收剂中加入氢氧化钠、氢氧化钙和水。加入的氢氧化钠对吸收剂中剩余的氢氧化钙和同时加入的氢氧化钙进行中和,使吸收剂变成双碱液也即变成氢氧化钠和碳酸钠。同时调节吸收剂的PH值使其保持在11-12。使吸收剂恢复到可以对烟气进行再处理的双碱液吸收剂。此双碱液吸收剂被送入泵前池1待澄清后由水泵18通过管道送到主塔11上部进行循环使用。在实际使用中上述循环再生利用吸收剂的过程是一个连续不断的循环使用吸收剂和定时定量补充加入氢氧化钠、氢氧化钙和水的过程。其加入量以对35t/h锅炉烟气处理为例说明;该锅炉每小时用煤6吨,每小时排烟气量为89000M2。其每小时加入的新吸收剂液量为8.2吨,其液气比L/M2为<1。
f、将烟气除雾除湿后排放:经脱硫、脱氮、除尘后的烟气从主塔11上部连接通道12进入副塔14,烟气在副塔中被除雾板塔13除雾除湿后由风机16带动从烟囱12排出。副塔14中积存的烟尘从副塔下部清灰门17排出塔外。
为实施本发明工艺中的烟气湿式脱硫脱氮除尘过程所采用的高效湿式脱硫脱氮除尘一体化装置。它包含有脱硫脱氮除尘系统、除雾系统和吸收剂循环系统。
如图1所示:所述的脱硫脱氮除尘系统是:主塔11上部有连接通道12和副塔14相联通。主塔11内安装有下旋流板塔7,中旋流板塔8和上旋流板塔9。各层旋流板塔之间的间距为100--120厘米。主塔11下部设置有进烟口6,、该进烟口6和塔壁20成一倾斜角度。进烟口6下方设置有出液口5,该出液口5通过出水管4和循环沉淀池3相联通。上旋流板塔9的上方设置有中心管式给液装置10。主塔11塔壁20上设置有人孔21。
如图2、图3所示:所述的各旋流板塔7、8、9的中间设置有盲板22,盲板22外围设置有罩筒I25、在罩筒I25外围设置有罩筒II26。在盲板和罩筒I之间及罩筒I与罩筒II之间均设置有旋流叶片23。除下旋流板塔7以外的各层旋流板塔8、9的罩筒II26上设置有集液槽27,集液槽27上开设有溢流口28,溢流口28下面与扩口接管29相连相通,扩口接管29下部与圆形溢流管30相连相通。
所述的各旋流板塔中间的盲板22的直径为80-100厘米。上旋流板塔9和中旋流板塔8上设置有90-110片旋流叶片23。下旋流板塔7上设置有46-66片旋流叶片23。各旋流板塔的旋流叶片23和水平面之间有一倾角,其倾斜角度为26-31度。
如图1所示:所述的除雾系统是:它包含有副塔14及设置在副塔14内的除雾板塔13。副塔下部设置有出烟口15和清灰门17。该出烟口15通过管道和风机16相联通,风机16通过管道和烟囱19相联通。
如图4、图5所示:所述的除雾板塔13的中间设置有盲板22,盲板22外围设置有罩筒II26,在盲板22和罩筒II26之间设置有除雾叶片24。
所述的除雾板塔13中间的盲板22的直径为22-32厘米。除雾板塔13上设置有25-31片除雾叶片24,除雾叶片24和水平面之间有一倾角,其倾斜角度为26-31度。
如图1所示:所述的吸收剂循环系统是:循环沉淀池3上部与碱性水池2相联相通,碱性水池2上部与泵前池1相联相通;泵前池1通过水管、水泵18、水管和中心管式给液装置10相联相通。
所述的旋流板塔7、8、9和除雾板塔13均各通过连接件安装在主、副塔11、14的塔壁20上。
本装置的旋流板塔、除雾板塔、管道、烟道都涂覆有耐酸耐磨重防腐涂料。
实施例2
各层旋流板塔9、8、7之间的间距为110厘米。各旋流板塔中间的盲板22的直径为90厘米。上旋流板塔9和中旋流板塔8上设置有100片旋流叶片23,下旋流板塔7上设置有56片旋流叶片23。各旋流板塔的旋流叶片23和水平面之间有一倾角,其倾斜角度为28度。
除雾板塔13中间的盲板22直径为27厘米。除雾板塔13上设置有28片除雾叶片24。除雾叶片24和水平面之间有一倾角,其倾斜角度为29度。
本实施例的脱硫脱氮除尘工艺与实施例1相同。本实施例的其他结构均与实施例1相同。
实施例3
各层旋流板塔9、8、7之间的间距为100厘米。各旋流板塔中间的盲板22的直径为80厘米。上旋流板塔9和中旋流板塔8上设置有90片旋流叶片23,下旋流板塔7上设置有46片旋流叶片23。各旋流板塔的旋流叶片23和水平面之间有一倾角,其倾斜角度为26度。
除雾板塔13中间的盲板22直径为22厘米。除雾板塔13上设置有25片除雾叶片24。除雾叶片24和水平面之间有一倾角,其倾斜角度为26度。
本实施例的脱硫脱氮除尘工艺与实施例1相同。本实施例的其他结构均与实施例1相同。
实施例4
各层旋流板塔9、8、7之间的间距为120厘米。各旋流板塔中间的盲板22的直径为100厘米。上旋流板塔9和中旋流板塔8上设置有110片旋流叶片23,下旋流板塔7上设置有66片旋流叶片23。各旋流板塔的旋流叶片23和水平面之间有一倾角,其倾斜角度为31度。
除雾板塔13中间的盲板22直径为32厘米。除雾板塔13上设置有31片除雾叶片24。除雾叶片24和水平面之间有一倾角,其倾斜角度为31度。
本实施例的脱硫脱氮除尘工艺与实施例1相同。本实施例的其他结构均与实施例1相同。

Claims (9)

1、一种高效湿式脱硫脱氮除尘工艺,其特征在于:它包括下述工艺步骤:
a、配制吸收剂并将吸收剂送入主塔:在碱性水池中配制吸收剂,其配制方法是在水中加入氢氧化钙和氢氧化钠并搅拌混和;氢氧化钠对水中的氢氧化钙进行中和使其变成氢氧化钠和碳酸钠,由氢氧化钠和碳酸钠组成的双碱液即为吸收剂;本双碱液吸收剂中加入氢氧化钠、氢氧化钙和水的成份比例为2∶6∶250-400;调节吸收剂的PH值到11-12;配制好的吸收剂从碱性水池送入泵前池再由水泵通过管道送到主塔上部并从主塔上部的中心管式给液装置向下冲刷;
b、将烟气送入主塔:是将从燃烧设备烧出的含有二氧化硫SO2和氮氧化物NOX及烟尘的烟气从主塔下部的进烟口切向送入主塔内;
c、用吸收剂对烟气进行脱硫、脱氮、除尘:烟气进入主塔后在几层旋流板塔的旋流叶片的导向作用下,烟气不断提升上升速度并呈螺旋状上升;同时吸收剂从主塔上面冲刷下来;烟气和吸收剂在主塔内各旋流板塔上面、下面及之间相遇,由于旋流板塔旋流叶片的作用使吸收剂雾化,雾化液滴与旋转上升的烟气广泛接触,在接触中雾化的吸收剂液滴对烟气中的二氧化硫、氮氧化物和烟尘进行了充分的反应和吸收;其脱硫方法为:氢氧化钠(NAOH)首先吸收烟气中的二氧化硫(SO2),生成亚硫酸钙(CASO3),然后将亚硫酸钙氧化成硫酸钙(CASO1);其脱氮方法为:氢氧化钠(NAOH)水溶液非强制性氧化吸收氮氧化物(NOX),烟气中一氧化氮(NO)不能单独被碱性溶液吸收,而由一个一氧化氮(NO)分子和一个二氧化氮(NO2)分子所形成的三氧化二氮(N2O3)就容易地被氢氧化钠碱性溶液吸收,氢氧化钠吸收三氧化二氮后反应生成硝酸盐和亚硝酸盐;烟气中的烟尘同样被吸收剂液吸收;经吸收剂吸收和反应生成的亚硫酸钙、硫酸钙、硝酸盐、亚硝酸盐和烟尘均为固体形式的烟渣;
d、清除烟渣:对烟气中的二氧化硫、氮氧化物和烟尘进行了充分的反应和吸收的雾化吸收剂被最下一层旋流板塔的旋流叶片甩向塔壁并沿塔壁而下,从主塔下部出液口流出塔体再经出水管进入塔外的循环沉淀池;在循环沉淀池中亚硫酸钙、硫酸钙、硝酸盐、亚硝酸盐和烟尘等固体颗粒烟渣沉淀在池底并被清除出池,经沉淀后留在沉淀池上面的吸收剂被送入碱性水池;
e、循环再生利用吸收剂:对进入碱性水池的吸收剂中加入氢氧化钠、氢氧化钙和水;加入的氢氧化钠对吸收剂中剩余的氢氧化钙和同时加入的氢氧化钙进行中和,使吸收剂变成双碱液也即变成氢氧化钠和碳酸钠,同时调节吸收剂的PH值使其保持在11-12;使吸收剂恢复到可以对烟气进行再处理的双碱液吸收剂;此双碱液吸收剂被送入泵前池待澄清后由水泵通过管道送到主塔上部进行循环使用;在实际使用中上述循环再生利用吸收剂的过程是一个连续不断的循环使用吸收剂和定时定量补充加入氢氧化钠、氢氧化钙和水的过程;
由氢氧化钠、氢氧化钙和水组成的吸收剂的加入量以对35t/h锅炉烟气处理为例说明:该锅炉每小时用煤6吨,每小时排烟气量为89000M2,其每小时加入的新吸收剂液量为8.2吨,其液气比L/M2为<1;
f、将烟气除雾除湿后排放:经脱硫、脱氮、除尘后的烟气从主塔上部连接通道进入副塔,烟气在副塔中被除雾板塔除雾除湿后由风机带动从烟囱排出;副塔中积存的烟尘从副塔下部清灰门排出塔外。
2、为实施本发明工艺中的烟气湿式脱硫脱氮除尘过程所采用的高效湿式脱硫脱氮除尘一体化装置,它包含有脱硫脱氮除尘系统、除雾系统和吸收剂循环系统;
所述的脱硫脱氮除尘系统是:主塔上部有连接通道和副塔相联通,主塔内安装有1、2……n层相互间有一定间隔的旋流板塔,其优选方案是主塔内安装有由下旋流板塔、中旋流板塔和上旋流板塔组成的三层旋流板塔,主塔下部设置有进烟口,其进烟口和塔壁成一倾斜角度,进烟口下方设置有出液口,该出液口通过出水管和循环沉淀池相联通,上旋流板塔的上方设置有中心管式给液装置,主塔塔壁上设置有人孔;
所述的除雾系统是:它包含有副塔及设置在副塔内的除雾板塔,副塔下部设置有出烟口和清灰门,该出烟口通过管道和风机相联通,风机通过管道和烟囱相联通;
所述的吸收剂循环系统是:循环沉淀池上部与碱性水池相联相通,碱性水池上部与泵前池相联相通,泵前池通过水管、水泵、水管和中心管式给液装置相联相通;
所述的旋流板塔和除雾板塔均各通过连接件安装在主、副塔的塔壁上;
其特征在于:
所述的各层旋流板塔之间的间距为100--120厘米;
所述的各旋流板塔的中间设置有盲板,盲板外围设置有罩筒I,在罩筒I外围设置有罩筒II,在盲板和罩筒I之间及罩筒I与罩筒II之间均设置有旋流叶片,除最下层旋流板塔以外的各层旋流板塔的罩筒II上设置有集液槽,集液槽上开设有溢流口,溢流口下面与扩口接管相连相通,扩口接管下部与圆形溢流管相连相通;
所述的各旋流板塔中间的盲板的直径为80--100厘米,上旋流板塔和中旋流板塔上设置有90-110片旋流叶片,下旋流板塔上设置有46-66片旋流叶片;各旋流板塔的旋流叶片和水平面之间有一倾角,其倾斜角度为26-31度;
所述的除雾板塔的中间设置有盲板,盲板外围设置有罩筒II、在盲板和罩筒II之间设置有除雾叶片;
所述的除雾板塔中间的盲板的直径为22-32厘米,除雾板塔上设置有25-31片除雾叶片,除雾叶片和水平面之间有一倾角,其倾斜角度为26-31度。
3、根据权利要求2所述的高效湿式脱硫脱氮除尘一体化装置,其特征在于:各层旋流板塔之间的间距为110厘米,各旋流板塔中间的盲板的直径为90厘米,上旋流板塔和中旋流板塔上设置有100片旋流叶片,下旋流板塔上设置有56片旋流叶片,各旋流板塔的旋流叶片和水平面之间有一倾角,其倾斜角度为28度。
4、根据权利要求2所述的高效湿式脱硫脱氮除尘一体化装置,其特征在于:各层旋流板塔之间的间距为100厘米,各旋流板塔中间的盲板的直径为80厘米,上旋流板塔和中旋流板塔上设置有90片旋流叶片,下旋流板塔上设置有46片旋流叶片,各旋流板塔的旋流叶片和水平面之间有一倾角,其倾斜角度为26度。
5、根据权利要求2所述的高效湿式脱硫脱氮除尘一体化装置,其特征在于:各层旋流板塔之间的间距为120厘米,各旋流板塔中间的盲板的直径为100厘米,上旋流板塔和中旋流板塔上设置有110片旋流叶片,下旋流板塔上设置有66片旋流叶片,各旋流板塔的旋流叶片和水平面之间有一倾角,其倾斜角度为31度。
6、根据权利要求2所述的高效湿式脱硫脱氮除尘一体化装置,其特征在于:除雾板塔中间的盲板的直径为27厘米,除雾板塔上设置有28片除雾叶片,除雾叶片和水平面之间有一倾角,其倾斜角度为29度。
7、根据权利要求2所述的高效湿式脱硫脱氮除尘一体化装置,其特征在于:除雾板塔中间的盲板的直径为22厘米,除雾板塔上设置有25片除雾叶片,除雾叶片和水平面之间有一倾角,其倾斜角度为26度。
8、根据权利要求2所述的高效湿式脱硫脱氮除尘一体化装置,其特征在于:除雾板塔中间的盲板的直径为32厘米,除雾板塔上设置有31片除雾叶片,除雾叶片和水平面之间有一倾角,其倾斜角度为31度。
9、根据权利要求2所述的高效湿式脱硫脱氮除尘一体化装置,其特征在于:旋流板塔、除雾板塔、管道、烟道上都涂覆有耐酸耐磨重防腐涂料。
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