CN205815459U - 一种氧化镁湿法烟气脱硫系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种氧化镁湿法烟气脱硫系统,涉及气体的分离及烟气的化学净化技术领域,该实用新型采用双塔空塔喷淋吸收结构,具体包括调浆槽(1)、吸收塔(2)、料浆循环槽(3)、除沫器(4)、液封槽(5)、排烟管(6)以及地槽(7),双塔一开一备或烟气中二氧化硫波动变化较大时变成二级洗涤,确保尾气排放达标,脱硫装置烟气处理能力强,脱硫效率可达95%~98%以上,能够达到国家规定的烟气排放标准。
Description
技术领域
本实用新型涉及气体的分离及烟气的化学净化技术领域,具体涉及一种在硫磺制酸领域的氧化镁湿法烟气脱硫系统。
背景技术
随着经济的发展、社会的进步和人们环保意识的增强,降低废气污染物排放已经成为社会关注的重点问题,特别是国家在节能减排工作方面关于主要污染物排放的约束性指标要求,使得高耗能和高SO2排放的化工行业对含硫尾气的处理更加重视。硫酸生产过程中产生的尾气,其有害成分主要是二氧化硫和硫酸烟雾,它们不仅对人体与动植物产生极大危害,而且还能引起周围金属设备与建筑物的腐蚀,因此,如何优化技术方案、降低资源消耗、减少环境污染是化工生产中必须认真考虑的问题。
目前脱硫市场上应用较为成熟的烟气脱硫技术有20多种,各种不同的脱硫方式都有其独特的优点。结合不同生产企业的实际情况,在选择脱硫工艺时要统筹考虑。氧化镁法湿式脱硫技术针对含硫烟气来说比较经济适用,其副产物亚硫酸镁或硫酸镁综合利用价值高,可作为肥料、原料进行利用;也可经过煅烧生产氧化镁回收,并同时生成制取硫酸的二氧化硫气体,因此氧化镁法湿式脱硫技术是推动循环经济发展的脱硫新技术。
例如“镁法脱硫系统201020690816.9”,包括吸收塔,所述吸收塔内的上部设置有喷淋系统,下部设置有浆液池,所述喷淋系统的入水管道通过循环泵与浆液池连通,吸收塔的出气口与烟囱连通,所述浆液池中盛装含氧化镁和/或氢氧化镁的脱硫浆液,脱硫浆液通过循环泵加压后经过喷淋系统对进入吸收塔的烟气进行喷淋;还包括浆液生产子系统,所述浆液生产子系统包括磨粉机、供水装置、浆液存储罐,磨粉机的矿粉出口与浆液存储罐的矿粉入口连通,供水装置的供水口与浆液存储罐的水入口连通,浆液存储罐通过浆液输送管道与吸收塔的浆液池连通;本实用新型镁法脱硫系统的脱硫效率高,投资费用低,不会发生设备结垢堵塞问题。
以及“氧化镁法脱硫系统201220675764.7”,本实用新型的除尘装置底端出口安装有除渣机,除尘装置通过引风机与预处理装置的预处理装置进烟口连接,预处理装置的预处理装置出烟口与脱硫塔的脱硫塔进烟口连接,脱硫塔排放口通过烟气加热器连接有烟囱,脱硫塔的底端排渣口与曝气池相通。本实用新型通过对烟气的各级处理,更加有效的除去烟尘的硫等对环境造成污染的有害物质。
上述脱硫系统均采用单塔脱硫结构,在烟气所含二氧化硫正常时能够满足脱硫要求;一旦出现异常情况,例如烟气中二氧化硫波动变化较大,或者设备故障时,则无法保证烟气指标达标排放。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题,本实用新型提供了一种氧化镁湿法烟气脱硫系统,采用双塔空塔喷淋吸收结构,一开一备或烟气中二氧化硫波动变化较大时变成二级洗涤,确保尾气排放达标,脱硫装置烟气处理能力强,脱硫效率可达95%~98%以上,能够达到国家规定的烟 气排放标准。
为实现上述目的,本实用新型采用以下技术方案:一种氧化镁湿法烟气脱硫系统,包括调浆槽1、吸收塔2、料浆循环槽3、除沫器4、液封槽5、排烟管6以及地槽7;所述调浆槽1连有进水管101和进料管102,并通过输液泵103与料浆循环槽3连接,料浆循环槽3通过循环泵301与吸收塔2连接并进行浆料的循环,吸收塔2的脱硫气体出口203与除沫器4连接,除沫器4上端连接至排烟管6,除沫器4和排烟管6的下端连接有相通的液封槽5,液封槽5与地槽7相连。
所述调浆槽1内部中空,设置有搅拌叶片104与电机连接转动,下端连接有输液泵103,镁的氧化物、轻氧化物以及工业水加入所述调浆槽1,经搅拌叶片104配制成一定浓度的料浆后通过输液泵103输送到料浆循环槽3。
所述料浆循环槽3为氧化循环一体结构,能够在供给吸收塔2循环浆料的同时保证回流浆料在内部充分氧化反应,其内部设置有叶片与电机连接转动,外部的一侧设置有循环泵301,循环泵301不断将浆料送至吸收塔2;在另一侧设置有排液泵302,将吸附完成的含硫料浆送至副产品处理工序。
所述吸收塔2采用双塔串联或并联的空塔喷淋结构,为一开一备或同时开启形式。
所述吸收塔2分为塔顶和塔身两部分,塔顶为倒置的漏斗状,塔身为中空圆筒状。
所述塔身中下部位设置有含硫尾气进气口201,塔身底部设置有浆料回流口202,塔身中上部设置有浆料进料口,塔顶设置有脱硫气体出口203。
所述浆料进料口与设置在塔身内部的喷淋组件204相连,浆料通过循环泵301送入吸收塔2配置的喷淋组件204后进入喷嘴205;喷出的浆料在喷淋作用下形成约2mm的雾状液滴,在塔内与含硫烟气进行充分高效的气-液逆流接触,在液滴的下降过程中,浆料完成对烟气中SO2的吸收;吸收后的雾状浆料下降至吸收塔2底部汇集成液体,所述吸收塔2底面呈倾斜状,设置在最低处的浆料回流口202引导浆料重新回到料浆循环槽3中。
所述料浆循环槽3设置有补氧装置,在吸收塔2中浆液吸收烟气中的SO2,SO2在悬浮过程中反应生成亚硫酸根,回到料浆循环槽3后,在搅拌叶片104的作用下,通过补氧装置带进的氧气将亚硫酸根氧化为硫酸根,硫酸根与氧化镁或其轻氧化物反应生成硫酸镁、亚硫酸镁,达到脱硫的目的,当料浆循环槽3中料浆的PH值达到6.5~7.0时经排液泵302送到副产物后序处理工序。
所述除沫器4为复挡除沫器,净化后的尾气经除沫后排放,可保证排放烟气中的酸雾不超标,还可减少排放的尾气带液,降低排放尾气中酸雾的含量。
所述液封槽5收集除沫器4和排烟管6中凝结的液体,并最终送至地槽7储存。
所述吸收塔2设置上下位置的两个喷淋组件204,配备一台循环泵301,循环泵301将浆液打到喷淋组件204,经过喷嘴205喷淋雾化,形成颗粒细小、反应活性高的雾化液滴。
所述补氧装置为氧化风机,一方面能够加速二氧化硫的转化,另一方面可带走部分热量,有利于二氧化硫的吸收,提高脱硫效率。
所述喷嘴205为高效防堵雾化喷嘴205,该喷嘴205在同等喷雾条件下,对循环泵301的压力需求较低,大大降低了循环泵301的功率消耗,且喷出的浆液形成一系列连续的螺旋形雾化区域,覆盖率高,雾化效果好。
为提高烟气中SO2的吸收效果,所述吸收塔2内设置烟气分散机构,烟气进入吸收塔2内,经过吸收塔2再分配,使烟气在塔横截面上产生均匀的自下而上的流动,增加气液接触面积和接触时间。
本实用新型具有以下有益效果:
a、本实用新型所述氧化镁湿法烟气脱硫系统采用双塔空塔喷淋吸收结构,相比于单塔脱硫结构,本系统可实现一开一备或烟气中二氧化硫波动变化较大时变成二级洗涤,确保尾气排放达标,脱硫装置烟气处理能力强,脱硫效率可达95%~98%以上,能够达到国家规定的烟 气排放标准。
b、本实用新型所述氧化镁湿法烟气脱硫系统的脱硫效率高,在其它相同条件下氧化镁的脱硫效率均要高于普通方法的脱硫效率;一般情况下氧化镁的脱硫效率可达95%~98%以上,而普通装置的脱硫效率仅能达到90%~95%左右。
c、本实用新型所述氧化镁湿法烟气脱硫系统的投资费用少:氧化镁作为脱硫剂本身有独特的优越性,因此在吸收塔2的结构设计、循环料浆量的大小、系统的整体规模、设备配置的功率都可以相应较小;这样一来,整个脱硫系统的投资费用较钙法脱硫可降低20%左右。
d、本实用新型所述氧化镁湿法烟气脱硫系统的运行费用低,氧化镁作为脱硫剂价格比钙法高一些,但脱出同样的二氧化硫,氧化镁的用量是钙法的40%;水、电、汽动力消耗方面,液气比是一个重要的因素,它直接关系到整个系统的脱硫效率和运行费用。对石灰石/石膏脱硫系统而言,液气比一般都在15L/m3以上,而氧化镁法在5L/m3以下,因此氧化镁法较石灰石/石膏法能节省很大一部分费用,且氧化镁法的脱硫副产物又有较高的回收价值,可抵消一部分运行费用,脱硫装置运行成本较钙法可降低40%左右。
e、本实用新型所述氧化镁湿法烟气脱硫系统的运行安全有效,不会发生设备结垢堵塞问题,能保证整个脱硫系统安全有效的运行;同时,镁法PH值控制在6.0~6.5之间,这种条件下设备腐蚀问题也得到一定程度的解决。总的来说,镁法脱硫在实际工程中的安全性能较其它方法的脱硫更拥有非常有力的保证。
f、本实用新型所述氧化镁湿法烟气脱硫系统的综合效益高、副产品前景好:本系统的副产品是亚硫酸镁和硫酸镁,综合利用价值高;一方面可将亚硫酸镁强制氧化生成硫酸镁,副产品最终以七水硫酸镁销售,其在食品、化工、医药、农业很多方面应用较广,市场需求量也较大;另一方面,可直接煅烧生产纯度较高的二氧化硫气体来制硫酸,并回收氧化镁,以实现资源的再生利用,推动循环经济的发展。
g、本实用新型所述氧化镁湿法烟气脱硫系统无二次污染,本系统的后续处理较为完善,解决了二次污染的问题。
附图说明
图1 为本实用新型所述氧化镁湿法烟气脱硫系统的结构示意图。
图中,调浆槽1、进水管101、进料管102、输液泵103、吸收塔2、含硫尾气进气口201、浆料回流口202、脱硫气体出口203、喷淋组件204、喷嘴205、料浆循环槽3、循环泵301、排液泵302、除沫器4、液封槽5、排烟管6、地槽7。
具体实施方式
下面结合附图及说明对本发明进行进一步说明。
如图1所示,一种氧化镁湿法烟气脱硫系统,包括调浆槽1、吸收塔2、料浆循环槽3、除沫器4、液封槽5、排烟管6以及地槽7;所述调浆槽1连有进水管101和进料管102,并通过输液泵103与料浆循环槽3连接,料浆循环槽3通过循环泵301与吸收塔2连接并进行浆料的循环,吸收塔2的脱硫气体出口203与除沫器4连接,除沫器4上端连接至排烟管6,除沫器4和排烟管6的下端连接有相通的液封槽5,液封槽5与地槽7相连。
所述调浆槽1内部中空,设置有搅拌叶片104与电机连接转动,下端连接有输液泵103,镁的氧化物、轻氧化物以及工业水加入所述调浆槽1,经搅拌叶片104配制成一定浓度的料浆后通过输液泵103输送到料浆循环槽3;所述料浆循环槽3,为氧化循环一体结构,能够在供给吸收塔2循环浆料的同时保证回流浆料在内部充分氧化反应,其内部设置有搅拌叶片104与电机连接转动,外部的一侧设置有循环泵301,循环泵301不断将浆料送至吸收塔2;在另一侧设置有排液泵302,将吸附完成的含硫料浆送至副产品处理工序;所述吸收塔2采用双塔串联或并联的空塔喷淋结构,为一开一备或同时开启形式;所述吸收塔2分为塔顶和塔身两部分,塔顶为倒置的漏斗状,塔身为中空圆筒状;所述塔身中下部位设置有含硫尾气进气口201,塔身底部设置有浆料回流口202,塔身中上部设置有浆料进料口,塔顶设置有脱硫气体出口203;所述浆料进料口与设置在塔身内部的喷淋组件204相连,浆料通过循环泵301送入吸收塔2配置的喷淋组件204后进入喷嘴205;喷出的浆料在喷淋作用下形成约2mm的雾状液滴,在塔内与含硫烟气进行充分高效的气-液逆流接触,在液滴的下降过程中,浆料完成对烟气中SO2的吸收;吸收后的雾状浆料下降至吸收塔2底部汇集成液体,所述吸收塔2底面呈倾斜状,设置在最低处的浆料回流口202引导浆料重新回到料浆循环槽3中;
所述料浆循环槽3设置有补氧装置,在吸收塔2中浆液吸收烟气中的SO2,SO2在悬浮过程中反应生成亚硫酸根,回到料浆循环槽3后,在搅拌叶片104的作用下,通过补氧装置带进的氧气将亚硫酸根氧化为硫酸根,硫酸根与氧化镁或其轻氧化物反应生成硫酸镁、亚硫酸镁,达到脱硫的目的,当料浆循环槽3中料浆的PH值达到6.5~7.0时经排液泵302送到副产物后序处理工序;
所述除沫器4是复挡除沫器4,净化后的尾气经复挡除沫器4除沫后排放,可保证排放烟气中的酸雾不超标,还可减少排放的尾气带液;所述液封槽5收集除沫器4和排烟管6中凝结的液体,并最终送至地槽7储存;所述吸收塔2设置上下位置的两个喷淋组件204,配备一台循环泵301,循环泵301将浆液打到喷淋组件204,经过喷嘴205喷淋雾化,形成颗粒细小、反应活性高的雾化液滴;所述补氧装置为氧化风机,一方面能够加速二氧化硫的转化,另一方面可带走部分热量,有利于二氧化硫的吸收,提高脱硫效率;所述喷嘴205为高效防堵雾化喷嘴205,该喷嘴205在同等喷雾条件下,对循环泵301的压力需求较低,大大降低了循环泵301的功率消耗,且喷出的浆液形成一系列连续的螺旋形雾化区域,覆盖率高,雾化效果好;为提高烟气中SO2的吸收效果,所述吸收塔2内设置烟气分散机构,烟气进入吸收塔2内,经过吸收塔2再分配,使烟气在塔横截面上产生均匀的自下而上的流动,增加气液接触面积和接触时间。
本实施例中所述脱硫系统利用率不小于98%,本系统的脱硫率为95%,系统烟气经原烟囱排放且不对周围设施产生影响。按照正常生成状况,产生含硫尾气量42191m3/h,不经处理的烟气中二氧化硫的含量为940mg/m3,使用本系统进行处理后,二氧化硫的脱出量为:940mg/m3-47mg/m3=893mg/m3,计41.30kg/h;出口二氧化硫的排放量:940mg/m3×1-95%=47mg/m3,计1.975kg/h,能够达到国家规定的烟 气排放标准。
Claims (8)
1.一种氧化镁湿法烟气脱硫系统,其特征在于,包括调浆槽(1)、吸收塔(2)、料浆循环槽(3)、除沫器(4)、液封槽(5)、排烟管(6)以及地槽(7);所述调浆槽(1)连有进水管(101)和进料管(102),并通过输液泵(103)与料浆循环槽(3)连接,料浆循环槽(3)通过循环泵(301)与吸收塔(2)连接并进行浆料的循环,吸收塔(2)的脱硫气体出口(203)与除沫器(4)连接,除沫器(4)上端连接至排烟管(6),除沫器(4)和排烟管(6)的下端连接有相通的液封槽(5),液封槽(5)与地槽(7)相连;
所述调浆槽(1)内部中空,设置有搅拌叶片(104)与电机连接转动,下端连接有输液泵(103),镁的氧化物、轻氧化物以及工业水加入所述调浆槽(1),经搅拌叶片(104)配制成料浆后通过输液泵(103)输送到料浆循环槽(3);
所述料浆循环槽(3)为氧化循环一体结构,能够在供给吸收塔(2)循环浆料的同时保证回流浆料在内部充分氧化反应,其内部设置有叶片与电机连接转动,外部的一侧设置有循环泵(301),循环泵(301)不断将浆料送至吸收塔(2);在另一侧设置有排液泵(302),将吸附完成的含硫料浆送至副产品处理工序;
所述吸收塔(2)采用双塔串联或并联的空塔喷淋结构,为一开一备或同时开启形式;
所述吸收塔(2)分为塔顶和塔身两部分,塔顶为倒置的漏斗状,塔身为中空圆筒状;
所述塔身中下部位设置有含硫尾气进气口(201),塔身底部设置有浆料回流口(202),塔身中上部设置有浆料进料口,塔顶设置有脱硫气体出口(203);
所述浆料进料口与设置在塔身内部的喷淋组件(204)相连,浆料通过循环泵(301)送入吸收塔(2)配置的喷淋组件(204)后进入喷嘴(205);喷出的浆料在喷淋作用下形成粒径2mm的雾状液滴,在塔内与含硫烟气进行充分高效的气-液逆流接触,在液滴的下降过程中,浆料完成对烟气中SO2的吸收;吸收后的雾状浆料下降至吸收塔(2)底部汇集成液体,所述吸收塔(2)底面呈倾斜状,设置在最低处的浆料回流口(202)引导浆料重新回到料浆循环槽(3)中。
2.根据权利要求1所述的一种氧化镁湿法烟气脱硫系统,其特征在于,所述料浆循环槽(3)设置有补氧装置。
3.根据权利要求1所述的一种氧化镁湿法烟气脱硫系统,其特征在于,所述除沫器(4)为复挡除沫器。
4.根据权利要求1所述的一种氧化镁湿法烟气脱硫系统,其特征在于,所述液封槽(5)收集除沫器(4)和排烟管(6)中凝结的液体,并最终送至地槽(7)储存。
5.根据权利要求1所述的一种氧化镁湿法烟气脱硫系统,其特征在于,所述吸收塔(2)设置上下位置的两个喷淋组件(204),配备一台循环泵(301),循环泵(301)将浆液打到喷淋组件(204),经过喷嘴(205)喷淋雾化,形成颗粒细小、反应活性高的雾化液滴。
6.根据权利要求2所述的一种氧化镁湿法烟气脱硫系统,其特征在于,所述补氧装置为氧化风机。
7.根据权利要求1所述的一种氧化镁湿法烟气脱硫系统,其特征在于,所述喷嘴(205)为高效防堵雾化喷嘴(205)。
8.根据权利要求1所述的一种氧化镁湿法烟气脱硫系统,其特征在于,所述吸收塔(2)内设置烟气分散机构,烟气进入吸收塔(2)内,经过吸收塔(2)再分配,使烟气在塔横截面上产生均匀的自下而上的流动,增加气液接触面积和接触时间。
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