CN206168212U - 一种利用氧化镁法烟气脱硫的净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种烟气脱硫净化系统，具体的涉及一种利用氧化镁法烟气脱硫的净化系统，其包括浆液制备及输送系统、烟气系统、二氧化硫吸收系统、氧化系统、排浆系统、副产品回收系统以及工艺水系统。该设备占地面积小，运行费用低；提高了脱硫剂的利用率，保证对二氧化硫的高脱除效率；同时亚硫酸镁氧化充分，解决了亚硫酸镁对设备的腐蚀性问题；具有二次除尘作用，进一步降低了烟气中的含尘量；实现了对副产品硫酸镁的高质量回收。

Description

一种利用氧化镁法烟气脱硫的净化系统

技术领域

本实用新型涉及烟气净化技术领域，尤其涉及一种利用氧化镁法进行炉外烟气脱硫的工艺系统。

背景技术

我国是以煤炭为主要燃料的国家，煤炭中硫含量较高，燃烧时会产生大量的大气污染物SO₂。SO₂作为主要大气污染物之一被严格限制排放，因此对于燃煤机组烟气中SO₂的良好治理一直以来都是环保领域研究的重点。

烟气脱硫技术是减少二氧化硫排放的有效手段，已有的技术主要有湿法脱硫与干法脱硫两种。湿法脱硫是烟气脱硫运用比较广泛的脱硫技术，其中钙法脱硫是目前SO₂脱除运用成熟且效率较高的湿法脱硫方法。但钙法脱硫产生的副产物石膏由于质量不纯无法利用，一般被直接抛弃产生固废污染，同时钙法脱硫容易造成设备阻塞和腐蚀，成本相对较高。

氧化镁法脱硫是近几年一直被关注的烟气脱硫技术，由于其投资少，结构简单，安全性能好，能够减少二次污染，并且脱硫产生的副产物可回收制备七水硫酸镁进行销售，能够带来一定的经济效益。相对于钙法脱硫而言，镁法脱硫避免了简易湿法存在着的管路堵塞、烟温过低等问题。然而现有氧化镁法脱硫工艺系统的不足之处在于吸收液利用率不高，并且塔内的脱硫后的湿烟气会夹带部分烟尘与二氧化硫。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种脱硫效率高、吸收液利用率高、运行稳定、能耗与成本较低且结构简单的氧化镁法脱硫工艺系统。

本实用新型以氧化镁制备的浆液作为脱硫剂，在脱硫塔装置中对烟气中二氧化硫进行吸收，并回收副产品硫酸镁。

本实用新型提供了一种烟气脱硫净化系统，其包括浆液制备及输送系统、烟气系统、二氧化硫吸收系统、氧化系统、排浆系统、副产品回收系统以及工艺水系统，

其中，所述浆液制备及输送系统包括氧化镁粉粉仓、制浆罐以及浆液输送泵，氧化镁粉仓依次连接制浆罐、浆液输送泵；

所述烟气系统包括三段烟道，第一烟道连通换热器与吸收塔本体下端烟气入口，在第一烟道入口设有引风机，第一烟道中间设有喷淋装置；第二烟道连接换热器与吸收塔本体顶部烟气出口；第三烟道连通换热器与烟囱；

所述二氧化硫吸收系统包括吸收塔本体、烟气均匀分散设备、喷淋设备、浆液池、除雾设备；烟气均匀分散设备、喷淋设备和除雾设备设置于吸收塔本体内部；浆液池设置于吸收塔本体内的底部；

所述氧化系统包括氧化风机，氧化风机连通用于对脱硫后的浆液进行曝气处理的浆液池；

所述排浆系统包括排浆泵、与吸收塔本体和板框压滤机相连的浆液排液管，以及排浆泵触发开关；

所述副产品回收系统包括板框压滤机、废液池、硫酸镁溶液储存罐、三效蒸发器、分离器、结晶器、离心机与干燥器；所述板框压滤机分别连通废液池和硫酸镁溶液储存罐，所述硫酸镁溶液储存罐与三效蒸发器的入口通过供液泵连接，三效蒸发器的出口依次连接分离器、结晶器、离心机、干燥器；

所述工艺水系统包括第一工艺水系统和第二工艺水系统；所述第一工艺水系统包括第一水源，所述第一水源连通入到制浆罐，第二工艺水系统包括第二水源，所述第二水源分别连通吸收塔本体顶部与废液池。

在一个具体实施方案中，所述氧化镁粉罐上设置有用于控制加料的电子控制装置；制浆罐中设有搅拌设备以及工艺水输入通道，氧化镁与水充分搅拌混合得到的浆液由浆液输送泵送入喷淋设备。

在一个具体实施方案中，所述烟气系统外部设置有保温层，内部设置有防腐涂层。

在一个具体实施方案中，所述烟气均匀分散设备为烟气均流板。

在一个具体实施方案中，所述喷淋设备设置三层喷淋层，每层喷淋层对应一个浆液输送泵，每层喷淋层设置12个喷淋器，所述喷淋器采用旋转螺旋喷雾器。

在一个具体实施方案中，浆液池内设置有pH检测装置，pH检测装置上设置控制浆液输送泵流量的流量控制元件。

在一个具体实施方案中，所述除雾设备采用一级管式除雾器和/或两级屋脊式除雾器。

在一个具体实施方案中，所述浆液池位于吸收塔本体的底部，并设有对浆液pH值进行监测的pH探测棒。

在一个具体实施方案中，所述排浆泵触发开关包含能够在浆液池内的硫酸镁浓度接近于临界结晶值时开启排浆系统的触发元件。

在一个具体实施方案中，所述废液池与硫酸镁储存罐内均设有搅拌装置。

本实用新型具体提供了一种烟气脱硫净化系统，其包括浆液制备及输送系统、烟气系统、二氧化硫吸收系统、氧化系统、排浆系统、副产品回收系统以及工艺水系统，其中，所述浆液制备及输送系统包括氧化镁粉粉仓、制浆罐以及浆液输送泵，氧化镁粉仓依次连接制浆罐、浆液输送泵；

其中，所述氧化镁粉罐采用电子控制系统进行加料，加料量根据所需值设置自动连续添加；制浆罐中设有搅拌设备以及工艺水输入通道，氧化镁与水充分搅拌混合得到的浆液由浆液输送泵送入喷淋设备；

所述烟气系统包括三段烟道，第一烟道连通换热器与吸收塔下端烟气入口，在第一烟道入口设有引风机，第一烟道中间设有喷淋装置；第二烟道连接换热器与吸收塔本体顶部烟气出口；第三烟道连通换热器与烟囱；

其中，所述的烟气脱硫净化系统进口烟道全程进行严格外保温处理避免烟气温度低于露点温度，所有可能接触到低温饱和烟气冷凝液或从吸收塔带来的雾气和液滴的烟道，进行防腐保护，烟道的布置能确保冷凝液的排放，不会有水或冷凝液的聚积；

所述二氧化硫吸收系统包括吸收塔本体、烟气均匀分散设备、喷淋设备、浆液池、除雾设备；烟气均匀分散设备、喷淋设备和除雾设备设置于吸收塔本体内部；浆液池设置于吸收塔本体内下游；

其中，所述烟气均匀分散设备为烟气均流板，使烟气从塔底部均匀分散开，充分与吸收液接触；所述喷淋设备设置三层喷淋层，每层喷淋层对应一个浆液输送泵，每层喷淋层设置12个喷淋器；所述喷淋器采用旋转螺旋喷雾器；所述除雾设备采用一级管式除雾器加两级屋脊式除雾器装置；所述浆液池位于吸收塔本体的底部，并设有对浆液pH值进行监测的pH探测棒；所述吸收塔本体底部设有浆液池，并在浆液池内设置侧壁搅拌器，提高亚硫酸镁氧化效率的同时防止硫酸镁溶液大量结晶以及固体悬浮物的沉淀；

所述氧化系统包括氧化风机，氧化风机连通用于对脱硫后的浆液进行曝气处理的浆液池；

所述排浆系统包括排浆泵，以及与吸收塔本体和板框压滤机相连的浆液排液管，以及排浆泵触发开关；经脱硫与氧化反应后得到的浆液通过排浆泵由吸收塔底部直接输送到板框压滤机进行压滤，当浆液池内的硫酸镁浓度接近于临界结晶值时开启排浆系统；

所述副产品回收系统包括板框压滤机、废液池、硫酸镁溶液储存罐、三效蒸发器、分离器、结晶器、离心机与干燥器；所述板框压滤机分别连通废液池和硫酸镁溶液储存罐，所述硫酸镁溶液储存罐与三效蒸发器的入口通过供液泵连接，三效蒸发器的出口依次连接分离器、结晶器、离心机、干燥器；

其中，所述废液池与硫酸镁储存罐内均设有搅拌装置；

所述工艺水系统包括第一工艺水系统和第二工艺水系统；

所述第一工艺水系统包括第一水源，所述第一水源连通入到制浆罐，第二工艺水系统包括第二水源，所述第二水源分别连通脱硫塔顶部与废液池。

本实用新型提供的氧化镁法烟气脱硫的净化系统的有益效果在于：

该系统占地面积小，运行费用低；提高了脱硫剂的利用率，液气比保持在5以下，保证对二氧化硫的高脱除效率；同时亚硫酸镁氧化充分，解决了亚硫酸镁对设备的腐蚀性问题；具有二次除尘作用，进一步降低了烟气中的含尘量；实现了对副产品硫酸镁的高质量回收。

附图说明

图1是本实用新型氧化镁法脱硫的烟气净化系统的结构示意图

图中1烟囱；2换热器；3引风机；4喷淋层；5烟气探测仪；6氧化风机；7烟气均流板；8喷淋层；9除雾器；10制浆罐；11氧化镁粉仓；12第一工艺水系统；13第二工艺水系统；14板框压滤机；15废液池；16硫酸镁溶液储罐；17三效蒸发器；18分离器；19结晶器；20离心机；21干燥机；22吸收塔。

具体实施方式

以下是结合附图与实施例对本实用新型的特征及原理进一步做详细的阐述：

图1示出了本实用新型一种利用氧化镁法烟气脱硫的烟气净化系统的一个具体实施例：一种利用氧化镁法脱硫的烟气净化系统包括烟气系统、浆液制备及输送系统、二氧化硫吸收系统、氧化系统、排浆系统、副产品回收系统、工艺水系统。烟气系统包括引风机、烟道与烟囱，其中烟道包括第一烟道、第二烟道、第三烟道，烟气从换热器2出来后经引风机3进入第一烟道，在第一烟道内设有一层喷淋层4与烟气探测仪5，第一烟道与吸收塔22底部烟气入口相连接，从吸收塔出来的洁净烟气流经第二烟道进入换热器2换热，升温后进入第三烟道，由烟囱排出；浆液制备及输送系统包括氧化镁粉仓11、制浆罐10、浆液输送泵，其中氧化镁粉仓11连接制浆罐10，制浆罐10中设有搅拌装置，氧化镁粉与第一工艺水系统输送的水在制浆罐进行搅拌，浆液输送泵连通制浆罐将浆液直接送至吸收塔内以及第一烟道处的喷淋设备；二氧化硫吸收系统包括吸收塔本体、烟气均流板、喷淋设备、浆液池、除雾器，吸收塔底部进入的烟气经过烟气均流板7，与吸收塔上部喷入的浆液进行逆流接触，充分反应后的烟气经过吸收塔顶部的除雾器9装置除去雾滴与部分灰尘，净化的烟气排出吸收塔进入第二烟道，除雾器9需要通过工艺水进行不断冲洗；氧化系统仅包括两台氧化风机(一用一备)，氧化风机6设在吸收塔旁，与吸收塔内的浆液池连通；排浆系统是通过排浆泵把脱硫和氧化反应后的浆液直接输送至板框压滤机14，排浆泵的入口与吸收塔内底部浆液池出口连接，排浆泵出口连通板框压滤机14入口；副产品回收系统包括板框压滤机、硫酸镁溶液储存罐、三效蒸发器、分离器、结晶器、离心机与干燥器，从板框压滤机14出来的滤渣排至废液池15，在废液池15内通入第二工艺水13搅拌后输送至制浆罐10中重复利用，压滤机14出来的滤液进行蒸发、分离、结晶、离心、干燥得到硫酸镁晶体。

从除尘器出来的烟气先进入换热器2降温处理，再经引风机3引入烟道一，烟气在烟道一内进行初步脱硫反应后进入吸收塔22，设置在烟道一(喷淋层4之后)壁上的烟气探测仪5对初步脱硫反应后的二氧化硫浓度进行监测，并将监测结果反映至电控系统，根据电控系统的数据控制浆液输送泵泵入吸收塔内喷淋层8的氧化镁浆液量，氧化镁浆液通过旋转螺旋喷雾器喷出，在吸收塔内形成浆液雾区，设置在吸收塔底部的烟气均流板7将进入吸收塔的烟气均匀分布到整个吸收塔截面，均分的烟气与氧化镁浆液在吸收区充分混合反应，脱硫后的烟气经过吸收塔上部的除雾器9除去水滴与部分灰尘，经吸收塔顶部经由烟道二进入换热器升温，从换热器2出来的烟气通过烟道三引入烟囱排至大气中，脱硫反应产生的亚硫酸镁落入吸收塔底部浆液池，利用氧化风机6将空气引入至浆液池进行曝气处理，将亚硫酸镁全部氧化为硫酸镁，同时浆液池内的搅拌器进行不断搅拌，增大亚硫酸镁氧化率的同时防止硫酸镁出现大量结晶以及固体悬浮物沉淀的现象，最后将反应后的浆液通过排浆泵输送至板框压滤机14，产生的滤渣排到废液池15，加水搅拌后输送至制浆罐10重复利用，而产生的滤液统一输送到硫酸镁溶液储存罐16，然后将其送入三效蒸发器17进行蒸发浓缩，浓缩的硫酸镁溶液通过分离器18进行汽液分离，再通过结晶器19进行冷却结晶，结晶后得到的硫酸镁晶体分别通过离心机20甩干、干燥机21干燥后进行包装。

本实用新型的脱硫吸收液利用氧化镁加水制得。氧化镁粉储罐11储存的氧化镁粉通过电子控制系统将其按量投入制浆罐10中，同时输入第一工艺水系统12，进行充分搅拌，得到的浆液由浆液输送泵将其直接输送至吸收塔上部以及烟道一处的喷淋层。

本实用新型中浆液池内的浆液pH值应保持在6.5～7.5，当pH探测器反馈的pH值小于或大于该范围时适当增大或减小氧化镁浆液的通入量。

以上所述是本实用新型较好的实施例，并不用以限制本实用新型，应当指出本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，可作出的改进、修改、替换等均包含在本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种烟气脱硫净化系统，其包括浆液制备及输送系统、烟气系统、二氧化硫吸收系统、氧化系统、排浆系统、副产品回收系统以及工艺水系统，

其中，所述浆液制备及输送系统包括氧化镁粉粉仓、制浆罐以及浆液输送泵，氧化镁粉仓依次连接制浆罐、浆液输送泵；

所述烟气系统包括三段烟道，第一烟道连通换热器与吸收塔本体下端烟气入口，在第一烟道入口设有引风机，第一烟道中间设有喷淋装置；第二烟道连接换热器与吸收塔本体顶部烟气出口；第三烟道连通换热器与烟囱；

所述二氧化硫吸收系统包括吸收塔本体、烟气均匀分散设备、喷淋设备、浆液池、除雾设备；烟气均匀分散设备、喷淋设备和除雾设备设置于吸收塔本体内部；浆液池设置于吸收塔本体内的底部；

所述氧化系统包括氧化风机，氧化风机连通用于对脱硫后的浆液进行曝气处理的浆液池；

所述排浆系统包括排浆泵、与吸收塔本体和板框压滤机相连的浆液排液管，以及排浆泵触发开关；

所述副产品回收系统包括板框压滤机、废液池、硫酸镁溶液储存罐、三效蒸发器、分离器、结晶器、离心机与干燥器；所述板框压滤机分别连通废液池和硫酸镁溶液储存罐，所述硫酸镁溶液储存罐与三效蒸发器的入口通过供液泵连接，三效蒸发器的出口依次连接分离器、结晶器、离心机、干燥器；

所述工艺水系统包括第一工艺水系统和第二工艺水系统；所述第一工艺水系统包括第一水源，所述第一水源连通至制浆罐，第二工艺水系统包括第二水源，所述第二水源分别连通吸收塔本体顶部与废液池。

2.根据权利要求1所述的烟气脱硫净化系统，所述氧化镁粉罐上设置有用于控制加料的电子控制装置；制浆罐中设有搅拌设备以及工艺水输入通道，氧化镁与水充分搅拌混合得到的浆液由浆液输送泵送入喷淋设备。

3.根据权利要求1所述的烟气脱硫净化系统，所述烟气系统外部设置有保温层，内部设置有防腐涂层。

4.根据权利要求1所述的烟气脱硫净化系统，所述烟气均匀分散设备为烟气均流板。

5.根据权利要求1所述的烟气脱硫净化系统，所述喷淋设备设置三层喷淋层，每层喷淋层对应一个浆液输送泵，每层喷淋层设置12个喷淋器，所述喷淋器采用旋转螺旋喷雾器。

6.根据权利要求1所述的烟气脱硫净化系统，浆液池内设置有pH检测装置，pH检测装置上设置控制浆液输送泵流量的流量控制元件。

7.根据权利要求1所述的烟气脱硫净化系统，所述除雾设备采用一级管式除雾器和/或两级屋脊式除雾器。

8.根据权利要求1所述的烟气脱硫净化系统，所述浆液池位于吸收塔本体的底部，并设有对浆液pH值进行监测的pH探测棒。

9.根据权利要求1所述的烟气脱硫净化系统，所述排浆泵触发开关包含能够在浆液池内的硫酸镁浓度接近于临界结晶值时开启排浆系统的触发元件。

10.根据权利要求1所述的烟气脱硫净化系统，所述废液池与硫酸镁储存罐内均设有搅拌装置。