CN204601984U - 一种脱硫试验装置 - Google Patents
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Abstract
一种脱硫试验装置，由烟气生成模拟系统、脱硫塔系统、赤泥浆液制备循环系统组成。其中，烟气生成模拟系统由高压风机、空气加热器、温度感应器，SO2气体储罐、气体混合腔、SO2流量计、烟气监测仪组成；脱硫塔系统由脱硫塔、脱硫浆液喷洒和除雾装置、混合尾气监测仪、脱硫浆液监测仪组成；赤泥浆液制备循环系统由脱硫浆液氧化池、脱硫浆液制备均化池、浆液输送泵、输送管路组成。烟气生成模拟系统通过管路与脱硫塔底部相连接，赤泥浆液制备循环系统通过管路与脱硫塔上部相连接。用于赤泥浆液作为脱硫剂进行脱硫时对反应过程中的赤泥浓度、烟气SO2浓度、烟气与赤泥浆液反应接触时间等参数进行监测和试验，为工业设计提供依据。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种模拟烟气脱硫的试验装置，特别是一种利用赤泥浆液进行脱硫试验装置，属于环保烟气脱硫技术领域。
背景技术
在冶金、电力等行业中，锅炉排出的烟气中的SO2气体，需采用干法、半干法和湿法进行脱硫。目前，工业脱硫方法多采用石灰石一石膏湿法烟气脱硫技术，是一种成熟的脱硫技术。赤泥作为一种氧化铝生产过程中的尾矿，具有强碱性，具备与SO2气体反应的化学特性，可考虑作为工业脱硫中的脱硫剂。如果赤泥作为脱硫剂进行脱硫试验取得成功，将大大解决我国氧化铝企业年产近3000万吨的赤泥排放、储存和土地占用问题。至目前，其作为脱硫剂用于烟气脱硫尚无完善成熟的技术标准，需模拟不同的条件进行大量的试验和分析，以建立用赤泥作为脱硫剂的技术体系。国内尚无成熟的赤泥浆液脱硫试验装置，为了解决这一问题，需根据赤泥的物理化学特性，有必要制作能够充分发挥其脱硫效果的试验装置。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种脱硫试验装置，该装置能够实现模拟烟气生成、烟气自动温控、烟气监测，多级风速设置和风量控制，用于采用赤泥作为脱硫剂进行脱硫时对反应过程中的各个反应参数进行调整、监测，为工业设计提供依据。
本实用新型解决其技术问题采取的技术方案如下：
一种脱硫试验装置，由烟气生成模拟系统、脱硫塔系统、赤泥浆液制备循环系统三部分组成。其中，烟气生成模拟系统由高压风机、风速控制阀、风量转子流量计、空气加热器、温度控制器、温度感应器、SO2气体储罐、减压阀门、气体混合腔、SO2流量计、烟气监测仪组成；
脱硫塔系统由脱硫塔、脱硫浆液喷洒和除雾装置、混合尾气监测仪、脱硫浆液监测仪组成。
赤泥浆液制备循环系统由脱硫浆液氧化池、脱硫浆液制备均化池、浆液输送泵、浆液输送管路及控制阀组成。
烟气生成模拟系统生成的SO2混合气体通过管路送至脱硫系统的脱硫塔底进入脱硫塔底部，赤泥浆液制备循环系统制备的均化浆液通过输送泵和管路送至脱硫系统的脱硫塔内上部，赤泥浆经喷洒与SO2混合气体进行接触反应反应后浆液排入曝气氧化池，经曝气氧化后，通过脱硫浆液输送泵将浆液通过管路排至排浆口，经均化处理后，进行下一次反应。
本实用新型的使用方法如下：
第一步：试验参数：赤泥浆液浓度，模拟烟气气体流速、温度，模拟烟气SO2浓度，脱硫后赤泥浆液PH值，测试循环接触时间。
第二步：按设计浓度配置赤泥脱硫浆液，根据赤泥的含水率及浆液浓度，计算所需的湿赤泥质量和水。向脱硫浆液均化制备池18中按质量要求加水，启动脱硫浆液搅拌机19进行搅拌，边加入赤泥边搅拌，并检查浆液搅拌均匀性，搅拌约1.0～15小时。
第三步：启动高压风机1，粗调风速调节阀2微调风量流量计3，使风量流量计3读数接近试验参数；启动空气加热器4，设置温控控制器5的温度控制范围；打开减压阀 9并调整SO2流量计8，使SO2流量达到预计的数值；通过烟气监测仪11监测模拟烟气温度、浓度和风速，并同时调整风量流量计3、温控控制器5、SO2流量计8，使模拟烟气满足试验条件要求。
第四步：启动均化浆液输送泵16，脱硫浆液经管路控制阀20通过管路进入脱硫塔21，浆液喷洒与模拟烟气接触反应，反应后浆液排入曝气氧化池14。开启氧化风机13，经曝气氧化后，经曝气氧化池14中脱硫浆液输送泵15将浆液通过管路排至排浆口17。启动脱硫浆液搅拌机19进行均化处理后，进行下一次反应。
第五步：反应过程中，通过脱硫尾气监测仪24监测脱硫后模拟烟气的浓度，通过脱硫浆液检测仪12监测反应后赤泥的相关参数，并记录试验参数；试验达到终止标准后，将赤泥浆液通过排浆口17排出。
经本装置进行试验，按不同的反应参数进行试验，得出赤泥浆液脱硫的设计参数。
本实用新型取得的有益效果是：该装置能够通过调整风速改变赤泥浆液与模拟烟气的反应接触时间，通过自动温控装置设置不同的反应温度，并对反应后出口处的模拟烟气的浓度和反应后赤泥浆液的酸碱度进行实时监测，对赤泥在不同的参数下进行试验，为赤泥浆液脱硫工艺参数设计提供依据。
附图说明
图1是本实用新型设备安装示意图。
图中标号代表的含义是：
1、高压风机 2、风速调节阀 3、风量流量计 4、空气加热器 5、温控控制器 6、温度感应器 7、气体混合腔 8、SO2流量计 9、减压阀 10、SO2气体储罐 11、烟气监测仪 12、脱硫浆液检测仪 13、氧化风机 14、曝气氧化池 15、脱硫浆液输送泵 16、均化浆液输送泵 17、排浆口 18、脱硫浆液均化制备池 19、搅拌机 20、管路控制阀 21、脱硫塔 22、脱硫浆液喷头 23、除雾器 24、脱硫尾气监测仪。
具体实施方式
以下结合实施例对本实用新型作进一步描述。
如图1给出的一种脱硫试验装置，由烟气生成模拟系统、脱硫塔系统、赤泥浆液制备循环系统三部分组成。其中，烟气生成模拟系统由高压风机1连接空气加热器4，并设有风速控制阀2和风量流量计3，空气加热器4连接气体混合腔7，SO2气体储罐10上端有减压阀9，SO2气体储罐10内的SO2气体在SO2流量计8控制下与经空气加热器4加热后的空气在气体混合腔7内混合，在空气加热器4与气体混合腔7之间设有温度控制器5和温度感应器6，气体混合腔7通过管路与脱硫系统的脱硫塔21底部相连接，在管道上设有烟气监测仪11。脱硫塔系统包括脱硫塔21，脱硫塔内上部设有脱硫浆液喷头22 和除雾器23，塔顶端设有脱硫尾气监测仪24，塔底的脱硫浆液通过管路与赤泥浆液制备循环系统的曝气氧化池14连接，在管路上设有脱硫浆液检测仪12，曝气氧化池14外设有氧化风机13。赤泥浆液制备循环系统包括曝气氧化池14和脱硫浆液均化制备池18，脱硫浆液均化制备池18顶部设有搅拌机19，脱硫浆液均化制备池内有均化浆液输送泵16，其底部设有排浆口17，在曝气氧化池14内设有脱硫浆液输送泵15，经输送泵通过管路经控制阀将赤泥均化浆液、脱硫浆液混合后通过管路送至脱硫塔21内。
本实用新型中，烟气生成模拟系统，一般情况下，高压风机最大风量为400m3/h，功率5.5KW，风压为30～40kPa，用于模拟工业排出尾气的流速、压力；风量转子流量计量程为0～300m3/h，调整控制反应的风量和风速条件；空气加热器，功率为12kw，在温度控制器的控制下，对通入的空气进行加热。温度控制器与温度感应器相连接，通过温度监测和控制器协调工作，共同控制加热温度；SO2气体储罐，最大储量为40kg，压力2～3MPa，用于储存SO2气体；SO2流量计，测量范围为0～6L/min，用于控制混合气体中SO2气体的浓度；气体混合腔，采用模铸制作，为椭球形，用于加热后的空气与SO2均匀混合；烟气检测仪对SO2浓度、温度进行检测。
本申请人对该装置进行了具体实验应用。某氧化铝厂赤泥库的赤泥，颗粒直径0.088～0.25毫米，比重2.7～2.9，容重0.8～1.0，熔点1200～1250℃，pH值为10.3～11.8。经室内简易试验测试，其具有一定的脱硫能力，但无法在模拟工业参数条件下，通过调整风速、风量、模拟烟气温度、反应接触时间等参数进行试验。通过本装置进行试验，取得了较好的效果。脱硫塔高度4.2m，直径为300mm，材料为不锈钢筒制作，壁厚15mm，进气口直径为44mm，排气口直径为150mm，主要作用是使赤泥浆液及模拟烟气在其内部进行反应；浆液喷头，直径100mm，用于喷洒赤泥浆液；除雾装置，用高分子聚合物材料组成的V型版制成，主要吸收模拟烟气中的水分，防止损坏监测探头。
脱硫浆液曝气氧化池，氧化风机为一般高压风机。浆液制备均化池由铁板卷成圆形，直径2.0m，高2.0m。其顶部安装搅拌机电机，功率3.5kw，并在池内安装搅拌叶片与搅拌机相连，用于搅拌放入的赤泥和水，搅拌成浆液。输浆泵采用1.5kw污水泵。
案例1
1、试验条件
2、试验结果
案例2
1、试验条件
2、试验结果
案例3
1、试验条件
2、试验结果
案例4
1、试验条件
2、试验结果
Claims (1)
1.一种脱硫试验装置，其特征在于由烟气生成模拟系统、脱硫塔系统、赤泥浆液制备循环系统组成，其中，烟气生成模拟系统包括高压风机（1）连接空气加热器（4），并设有风速控制阀（2）和风量流量计（3），空气加热器（4）连接气体混合腔（7），SO2气体储罐（10）通过管路与气体混合腔（7）连接，在空气加热器（4）与气体混合腔（7）之间设有温度控制器（5）和温度感应器（6），气体混合腔（7）通过管路与脱硫塔系统的脱硫塔（21）底部相连接，在气体混合腔（7）与脱硫塔（21）之间的管道上设有烟气监测仪（11）；脱硫塔系统包括脱硫塔（21），脱硫塔内上部设有脱硫浆液喷头（22）和除雾器（23），塔顶端设有脱硫尾气监测仪（24），脱硫塔底部通过管路与赤泥浆液制备循环系统的曝气氧化池（14）连接，在管路上设有脱硫浆液检测仪（12），曝气氧化池（14）外设有氧化风机（13）；赤泥浆液制备循环系统包括曝气氧化池（14）和脱硫浆液均化制备池（18），脱硫浆液均化制备池（18）顶部设有搅拌机（19），池底部设有排浆口（17），池内有均化浆液输送泵（16），在曝气氧化池（14）内设有脱硫浆液输送泵（15），经输送泵和控制阀将赤泥均化浆液、脱硫浆液混合后通过管路送至脱硫塔（21）内。
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