CN206262350U - 基于碳酸钠的烟气湿法脱硫设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于碳酸钠的烟气湿法脱硫设备，该脱硫设备包括吸收塔和脱硫剂再生装置；所述吸收塔包括设置在所述吸收塔中下部的烟气入口、设置在所述吸收塔中部的吸收区、设置在所述吸收塔底部的浆液区和设置在所述吸收塔顶部的烟气出口；所述吸收区用于采用含碳酸钠的脱硫剂脱除来自所述烟气入口的烟气中二氧化硫，并形成脱硫后浆液和净化后的烟气；所述的烟气出口用于排出所述净化后的烟气；所述浆液区用于容纳所述脱硫后浆液；所述脱硫剂再生装置包括氢氧化钙供给器、脱硫剂再生池、软化箱、沉淀箱和清液箱。本实用新型的设备可以显著降低再生后的脱硫后浆液中的钙离子，并可以长时间正常运行。

Description

基于碳酸钠的烟气湿法脱硫设备

技术领域

本实用新型涉及一种烟气湿法脱硫设备，尤其是一种基于碳酸钠的烟气湿法脱硫设备。

背景技术

目前，烟气脱硫设备大部分采用石灰石-石膏法脱硫，以钙基脱硫剂吸收烟气中的二氧化硫，进而生成亚硫酸钙和硫酸钙。由于亚硫酸钙和硫酸钙的溶解度较小，极易在烟气脱硫装置的脱硫塔及管道内形成结垢和堵塞，并产生磨损腐蚀现象。

为了克服石灰石-石膏法烟气脱硫设备容易结垢堵塞、磨损腐蚀的缺点，逐渐发展出双碱法烟气脱硫设备。该设备采用钠基脱硫剂进行塔内脱硫，钠基脱硫剂吸收烟气中的二氧化硫，形成的反应产物溶解度大，不会造成过饱和结晶，没有结垢堵塞问题。该设备产生的脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行还原再生，再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循环使用。由于再生后的脱硫后浆液中含有大量未反应的钙离子，这些钙离子在设备管道和脱硫塔中会发生沉淀，极其容易结垢堵塞，从而严重影响双碱法烟气脱硫设备的正常运行。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种基于碳酸钠的烟气湿法脱硫设备，其可以显著降低再生后的脱硫后浆液中的钙离子，从而避免结垢堵塞现象，保证烟气湿法脱硫设备的长时间正常运行。

本实用新型提供一种基于碳酸钠的烟气湿法脱硫设备，该脱硫设备包括吸收塔和脱硫剂再生装置；

其中，所述吸收塔包括设置在所述吸收塔中下部的烟气入口、设置在所述吸收塔中部的吸收区、设置在所述吸收塔底部的浆液区和设置在所述吸收塔顶部的烟气出口；所述吸收区用于采用含碳酸钠的脱硫剂脱除来自所述烟气入口的烟气中二氧化硫，并形成脱硫后浆液和净化后的烟气；所述的烟气出口用于排出所述净化后的烟气；所述浆液区用于容纳所述脱硫后浆液；

其中，所述脱硫剂再生装置包括氢氧化钙供给器、脱硫剂再生池、软化箱、沉淀箱和清液箱；

所述氢氧化钙供给器用于向所述脱硫剂再生池供给氢氧化钙；

所述脱硫剂再生池用于接收来自所述浆液区的脱硫后浆液和来自所述氢氧化钙供给器的氢氧化钙，并将该脱硫后浆液在氢氧化钙的作用下转化为氢氧化钠浆液；

所述软化箱通过管线与所述脱硫剂再生池连接，其用于接收来自所述脱硫剂再生池的氢氧化钠浆液和来自所述烟气出口的净化后的烟气，所述氢氧化钠浆液在所述净化后的烟气中的二氧化碳的作用下形成不溶物和碳酸钠浆液；

所述沉淀箱通过管线与所述软化箱连接，其用于接收来自所述软化箱的碳酸钠浆液，从而将所述碳酸钠浆液分离为沉淀物和含碳酸钠的脱硫剂；和

所述清液箱用于接收来自所述沉淀箱的含碳酸钠的脱硫剂。

在本实用新型中，所述吸收塔可以为喷淋塔和旋流板塔等。所述吸收塔包括烟气入口，其设置在吸收塔的中部或下部，用于导入来自锅炉等烟气排放装置的烟气。

在本实用新型中，所述吸收塔还包括吸收区，其设置在吸收塔的中部，采用含碳酸钠的脱硫剂脱除来自所述烟气入口的烟气中二氧化硫，并形成脱硫后浆液和净化后的烟气。烟气中的一些固体杂质也被洗脱下来，保留在脱硫后浆液中。含碳酸钠的脱硫剂与烟气中的二氧化硫反应形成亚硫酸钠，从而得到净化后的烟气。脱硫后浆液中还有大量亚硫酸钠，本实用新型的吸收塔还包括浆液区，其设置在吸收塔底部，用于收集和容纳所述脱硫后浆液。本实用新型的吸收塔还包括烟气出口，其设置在吸收塔的顶部，用于排出净化后的烟气。

在本实用新型中，氢氧化钙供给器可以通过管线与脱硫剂再生池连接。作为优选，在氢氧化钙供给器与脱硫剂再生池之间的管线上设置有调节阀，用于调节氢氧化钙流量。

在本实用新型中，脱硫剂再生池用于接收来自所述浆液区的脱硫后浆液和来自氢氧化钙供给器的氢氧化钙，并将该脱硫后浆液在氢氧化钙的作用下转化为氢氧化钠浆液。脱硫后浆液中的亚硫酸钠与氢氧化钙反应形成氢氧化钠和亚硫酸钙沉淀，从而形成氢氧化钠浆液。

根据本实用新型的设备，优选地，所述的设备还包括氢氧化钠浆液泵，其设置在所述脱硫剂再生池与所述软化箱之间的管线上，用于将所述氢氧化钠浆液送至所述软化箱。

根据本实用新型的设备，优选地，在所述软化箱与所述烟气出口之间的管线上设置有调节阀，用于控制所述净化后的烟气的流量。软化箱通过管线与脱硫剂再生池连接，其用于接收来自脱硫剂再生池的氢氧化钠浆液。氢氧化钠浆液与净化后的烟气中的二氧化碳反应形成不溶物和碳酸钠浆液。该不溶物包括新生成的碳酸钙以及氢氧化钠浆液中携带的亚硫酸钙等。作为优选，软化箱的下部设置有不溶物排出口，用于将这些不溶物排出；软化箱的上部设置有碳酸钠浆液排出口，用于将该碳酸钠浆液排出至沉淀箱中。软化箱的顶部还可以设置有氢氧化钠浆液入口，其与氢氧化钠浆液泵相连通。

根据本实用新型的设备，优选地，所述软化箱的内部设置有气体分布器，用于促进气液两相反应。气体分布器具有多孔结构，从而将二氧化碳均匀地分散在氢氧化钠浆液中，从而促进气液两相反应。

根据本实用新型的设备，优选地，所述软化箱的上部设置有气体入口和气体出口，所述气体入口与所述烟气出口连接，用于导入所述净化后的烟气；所述气体出口用于排出未反应的气体。由于净化后的烟气中含有大量二氧化碳，将其作为反应物加入所述软化箱中与氢氧化钠浆液反应。这样既节约了二氧化碳的原料成本，又减少了废气排放。在未反应的气体中，二氧化碳的含量将大大降低，进一步起到净化烟气的效果。

根据本实用新型的设备，优选地，所述的设备还包括消泡剂供给器，其用于向所述软化箱供给消泡剂。二氧化碳与氢氧化钠浆液反应会产生大量气泡，进而影响反应进程。消泡剂可以有效除去气泡，促进反应顺利进行。

在本实用新型中，沉淀箱通过管线与软化箱连接，其用于接收来自软化箱的碳酸钠浆液，从而将碳酸钠浆液分离为沉淀物和含碳酸钠的脱硫剂。该沉淀物包括但不限于碳酸钙、亚硫酸钙等。根据本实用新型的设备，优选地，所述的设备还包括絮凝剂供给器，其用于向所述沉淀箱供给絮凝剂。絮凝剂的加入可以保证沉淀速度和沉淀效果。

根据本实用新型的设备，优选地，所述的设备还包括脱水器，其通过管线与软化箱连接，用于接收来自所述软化箱的不溶物。根据本实用新型的设备，更优选地，脱水器还通过管线与沉淀箱连接，用于接收来自沉淀箱的沉淀物。不溶物和沉淀物如前所述；经过脱水器的脱水处理得到工业副产品。

在本实用新型中，清液箱用于接收来自沉淀箱的含碳酸钠的脱硫剂。根据本实用新型的设备，优选地，所述的设备还包括再生浆液循环泵，其用于将来自清液箱的含碳酸钠的脱硫剂送至所述吸收塔的吸收区。

本实用新型的设备将含碳酸钠的烟气脱硫剂再生使用。本实用新型的设备将脱硫后浆液经过再生池、软化箱等处理，显著降低了浆液中的钙离子浓度，避免了结垢堵塞，从而保证烟气湿法脱硫设备的长时间正常运行。根据本实用新型优选的技术发方案，其利用净化后的烟气中的二氧化碳，既节约了二氧化碳原料成本，又减少废气排放。

附图说明

图1为本实用新型的烟气湿法脱硫设备示意图。

附图标记说明如下：

11-吸收塔，12-烟气入口，13-吸收区，14-浆液区，15-烟气出口；

1-氢氧化钙供给器，2-脱硫剂再生池，3-氢氧化钠浆液泵，4-软化箱，5-消泡剂供给器，6-沉淀箱，7-絮凝剂供给器，8-清液箱，9-再生浆液循环泵，10-脱水器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。

实施例1

图1为本实用新型的烟气湿法脱硫设备。由图可知，该设备包括吸收塔11和脱硫剂再生装置。吸收塔11包括烟气入口12、吸收区13、浆液区14和烟气出口15。烟气入口12设置在吸收塔11的中下部，用于导入来自锅炉的烟气。吸收区13设置在吸收塔11的中部，用于采用含碳酸钠的脱硫剂脱除来自烟气入口12的烟气中二氧化硫，并形成脱硫后浆液和净化后的烟气。浆液区14设置在吸收塔11的底部，用于收集和容纳脱硫后浆液。烟气出口15设置在吸收塔11的顶部，用于排出净化后的烟气。

脱硫剂再生装置包括氢氧化钙供给器1、脱硫剂再生池2、软化箱4、沉淀箱6和清液箱8。氢氧化钙供给器1用于向脱硫剂再生池2供给氢氧化钙。脱硫剂再生池2接收来自浆液区14的脱硫后浆液和来自氢氧化钙供给器1的氢氧化钙。在脱硫剂再生池2中，脱硫后浆液的亚硫酸钠等物质与氢氧化钙反应，从而形成氢氧化钠浆液。

软化箱4通过管线与脱硫剂再生池2连接，用于接收氢氧化钠浆液；二者之间的管线上设置有氢氧化钠浆液泵3，用于将氢氧化钠浆液送至软化箱4。

软化箱4的顶部设置有氢氧化钠浆液入口、消泡剂入口和气体入口和气体出口。氢氧化钠浆液入口与氢氧化钠浆液泵3通过管线连接，用于导入来自脱硫剂再生池2的氢氧化钠浆液。气体入口与烟气出口15连接，用于导入净化后的烟气。气体出口用于排出未反应的气体。在软化箱4与烟气出口15之间的管线上设置有调节阀，用于控制净化后的烟气的流量。消泡剂入口与消泡剂供给器5连通，用于向软化箱4中供给消泡剂。

在软化箱4中，氢氧化钠浆液与净化后的烟气中的二氧化碳反应形成不溶物和碳酸钠浆液。软化箱4的内部设置有具有多孔结构的气体分布器(未图示)，用于促进气液两相反应。由于加入消泡剂，防止了软化箱4中产生大量气泡。氢氧化钠浆液中的氢氧化钠与二氧化碳反应形成碳酸钠。氢氧化钠浆液含有未反应的钙离子，其与二氧化碳反应形成碳酸钙沉淀。此外，氢氧化钠浆液还含有亚硫酸钙沉淀。因此，上述不溶物包括但不限于碳酸钙沉淀和亚硫酸钙沉淀。软化箱4的下部设置有不溶物排出口，用于将不溶物排出至脱水器10。

软化箱4的上部设置有碳酸钠浆液排出口，其通过管线与沉淀箱6连接。沉淀箱6接收来自软化箱4的碳酸钠浆液。沉淀箱6的上部设置有絮凝剂入口，其与絮凝剂供给器7相连接，用于导入絮凝剂。在沉淀箱6中，在絮凝剂的作用下，碳酸钠浆液被快速分离为沉淀物和含碳酸钠的脱硫剂。该沉淀物中含有碳酸钙和亚硫酸钙等。沉淀箱6形成的含碳酸钠的脱硫剂被送至清液箱8。

脱硫剂再生装置还包括脱水器10，其通过管线分别与软化箱4和沉淀箱6相连接，分别用于接收来自软化箱4的不溶物和沉淀箱6的沉淀物。脱硫剂再生装置还包括再生浆液循环泵9，将来自清液箱8的含碳酸钠的脱硫剂送至脱硫塔11的吸收区13。

经过该脱硫剂再生装置处理后，含碳酸钠的脱硫剂中的钙离子浓度可以从800ppm以上降低至50ppm。本实用新型的烟气湿法脱硫设备可以正常运行500小时以上，不发生结垢堵塞现象。

本实用新型并不限于上述实施方式，在不背离本实用新型的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本实用新型的范围。

Claims (10)

1.一种基于碳酸钠的烟气湿法脱硫设备，其特征在于，所述的脱硫设备包括吸收塔和脱硫剂再生装置；

其中，所述吸收塔包括设置在所述吸收塔中下部的烟气入口、设置在所述吸收塔中部的吸收区、设置在所述吸收塔底部的浆液区和设置在所述吸收塔顶部的烟气出口；所述吸收区用于采用含碳酸钠的脱硫剂脱除来自所述烟气入口的烟气中二氧化硫，并形成脱硫后浆液和净化后的烟气；所述的烟气出口用于排出所述净化后的烟气；所述浆液区用于容纳所述脱硫后浆液；

其中，所述脱硫剂再生装置包括氢氧化钙供给器、脱硫剂再生池、软化箱、沉淀箱和清液箱；

所述氢氧化钙供给器用于向所述脱硫剂再生池供给氢氧化钙；

所述脱硫剂再生池用于接收来自所述浆液区的脱硫后浆液和来自所述氢氧化钙供给器的氢氧化钙，并将该脱硫后浆液在氢氧化钙的作用下转化为氢氧化钠浆液；

所述软化箱通过管线与所述脱硫剂再生池连接，其用于接收来自所述脱硫剂再生池的氢氧化钠浆液和来自所述烟气出口的净化后的烟气，所述氢氧化钠浆液在所述净化后的烟气中的二氧化碳的作用下形成不溶物和碳酸钠浆液；

所述沉淀箱通过管线与所述软化箱连接，其用于接收来自所述软化箱的碳酸钠浆液，从而将所述碳酸钠浆液分离为沉淀物和含碳酸钠的脱硫剂；和

所述清液箱用于接收来自所述沉淀箱的含碳酸钠的脱硫剂。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述的设备还包括氢氧化钠浆液泵，其设置在所述脱硫剂再生池与所述软化箱之间的管线上，用于将所述氢氧化钠浆液送至所述软化箱。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，在所述软化箱与所述烟气出口之间的管线上设置有调节阀，用于控制所述净化后的烟气的流量。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述软化箱的内部设置有用于促进气液两相反应的气体分布器。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述软化箱的上部设置有气体入口和气体出口，所述气体入口与所述烟气出口连接，用于导入所述净化后的烟气；所述气体出口用于排出未反应的气体。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述的设备还包括消泡剂供给器，其用于向所述软化箱供给消泡剂。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述的设备还包括絮凝剂供给器，其用于向所述沉淀箱供给絮凝剂。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述的设备还包括脱水器，其通过管线与所述软化箱连接，用于接收来自所述软化箱的不溶物。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述脱水器还通过管线与所述沉淀箱连接，用于接收来自所述沉淀箱的沉淀物。

10.根据权利要求1～9任一项所述的设备，其特征在于，所述的设备还包括再生浆液循环泵，其用于将来自所述清液箱的含碳酸钠的脱硫剂送至所述吸收塔的吸收区。