CN206295788U - 基于碳酸氢钠的烟气干法脱硫设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于碳酸氢钠的烟气干法脱硫设备，其包括脱硫剂供给装置、烟气吸收装置、除尘装置和脱硫剂再生装置；所述脱硫剂供给装置用于向所述烟气吸收装置供给含碳酸氢钠的脱硫剂；所述烟气吸收装置采用所述脱硫剂吸收烟气中的二氧化硫和二氧化碳，从而形成含碳酸钠、硫酸钠和粉煤灰的混合烟气；所述除尘装置与所述烟气吸收装置连接，其用于将所述混合烟气分离为含碳酸钠、硫酸钠和粉煤灰的除尘装置收集物和净化后的烟气；所述脱硫剂再生装置与所述除尘装置连接，其用于再生所述脱硫剂。本实用新型的设备可以实现脱烟气硫剂中碳酸氢钠粉末的再生回收。此外，本实用新型的设备采用净化后的烟气中的二氧化碳作为反应物，可以大大降低运行成本。

Description

基于碳酸氢钠的烟气干法脱硫设备

技术领域

本实用新型涉及一种烟气干法脱硫设备，尤其是一种基于碳酸氢钠的烟气干法脱硫设备。

背景技术

对于高硫煤地区和使用SCR的锅炉而言，产生三氧化硫是难以避免的事情。三氧化硫会形成气溶胶，形成蓝色烟羽。三氧化硫还会降低烟气露点，并在一定温度下凝结成酸露，从而腐蚀设备。三氧化硫还会与SCR中注入的氨气形成硫酸氢铵，当温度下降到140～150℃时，在空预器和催化剂处形成黏性堵塞，造成气路堵塞。此外，对于很多工业锅炉，烟气成分复杂多变，会有强酸(例如氯化氢)产生。氯化氢是造成酸雨的主要污染源。氯化氢进入水体中会形成酸性污水，高氯离子水对于钢材的腐蚀十分严重，容易造成设备的损坏。

干法烟气脱硫(DSI)技术可以解决三氧化硫、氯化氢等酸性气体污染问题。DSI技术是指应用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂来脱除烟气中的酸性气体。DSI技术工艺简单，无脱硫污水处理问题，具有能耗低、腐蚀性小等优点。与湿法脱硫相比，DSI技术不产生高盐分和含有重金属的废水，产物流动性好，并且适宜用气力输送。DSI技术通常采用碳酸氢钠粉末作为脱硫剂，其占据了烟气脱硫的大部分成本。如果能够将碳酸氢钠粉末再生回收，将大大降低烟气脱硫成本。因此，迫切需要一种烟气干法脱硫设备，其可以将烟气脱硫剂碳酸氢钠再生回收。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种烟气干法脱硫设备，其可以实现烟气脱硫剂中的碳酸氢钠粉末的再生回收。本实用新型的进一步的目的在于提供一种烟气干法脱硫设备，其可以降低运行成本。

本申请的发明人发现如下技术方案可以实现上述目的。

本实用新型提供一种基于碳酸氢钠的烟气干法脱硫设备，其包括脱硫剂供给装置、烟气吸收装置、除尘装置和脱硫剂再生装置；

所述脱硫剂供给装置用于向所述烟气吸收装置供给含碳酸氢钠的脱硫剂；所述烟气吸收装置采用所述脱硫剂吸收烟气中的二氧化硫和二氧化碳，从而形成含碳酸钠、硫酸钠和粉煤灰的混合烟气；所述除尘装置与所述烟气吸收装置连接，其用于将所述混合烟气分离为含碳酸钠、硫酸钠和粉煤灰的除尘装置收集物和净化后的烟气；所述脱硫剂再生装置与所述除尘装置连接，其用于再生所述脱硫剂；

其中，所述脱硫剂再生装置包括除尘装置收集物溶解器、第一分离器、碳酸氢钠生成器和第二分离器；

所述除尘装置收集物溶解器用于将除尘装置收集物中的碳酸钠溶解，从而形成除尘装置收集物浆液；

所述第一分离器通过管线与所述除尘装置收集物溶解器连接，其用于分离所述除尘装置收集物浆液，从而形成中间浆液；

所述碳酸氢钠生成器通过管线与所述第一分离器连接，其用于将所述中间浆液转化为碳酸氢钠悬浮液；

所述第二分离器通过管线与所述碳酸氢钠生成器连接，其用于将所述碳酸氢钠悬浮液分离为碳酸氢钠沉淀和碳酸氢钠浆液。

在本实用新型中，所述脱硫剂供给装置用于向所述烟气吸收装置供给含碳酸氢钠的脱硫剂。所述的脱硫剂为干粉状。脱硫剂供给装置可以采用本领域已知的那些。作为优选，采用干粉喷射装置作为脱硫剂供给装置。

在本实用新型中，所述烟气吸收装置采用所述脱硫剂吸收烟气中的二氧化硫和二氧化碳，从而形成含碳酸钠、硫酸钠和粉煤灰的混合烟气。本实用新型的吸收装置设置在产生烟气的设备(例如锅炉)与除尘装置之间的管线上，其结构并没有特别限制，可以是专门的吸收装置，也可以是烟道等。

在本实用新型中，所述除尘装置与所述烟气吸收装置连接，其用于将所述混合烟气分离为含碳酸钠、硫酸钠和粉煤灰的除尘装置收集物和净化后的烟气。本实用新型的除尘装置并没有特别限定，例如布袋除尘系统。

在本实用新型中，所述脱硫剂再生装置与所述除尘装置连接，其用于再生所述脱硫剂。本实用新型的除尘装置收集物，是指混合烟气经过除尘装置除尘，过滤下来的固体颗粒物被收集起来作为除尘装置收集物。本实用新型的除尘装置收集物是本领域熟知的；其成分包括粉尘(粉煤灰)、碳酸钠、硫酸钠等，这些成分也是本领域所熟知的。

根据本实用新型的设备，优选地，所述脱硫剂再生装置还包括碳酸钠生成器，其通过管线与所述第二分离器连接，用于将所述碳酸氢钠浆液转化为碳酸钠浆液；所述碳酸钠生成器通过管线与所述除尘装置收集物溶解器连接，其用于将所述碳酸钠浆液循环至所述除尘装置收集物溶解器。在本实用新型中，碳酸钠浆液含有碳酸钠和氢氧化钙，将其循环至所述除尘装置收集物溶解器，从而避免废液排放，并提高碳酸钠使用率。

根据本实用新型的设备，优选地，所述脱硫剂再生装置还包括水供给器，其用于向所述除尘装置收集物溶解器供给水。

根据本实用新型的设备，优选地，所述脱硫剂再生装置还包括氯化钠供给器，其用于向所述除尘装置收集物溶解器供给氯化钠。

在本实用新型的除尘装置收集物溶解器中，除尘装置收集物与水、氯化钠、以及来自碳酸钠生成器的碳酸钠浆液混合，形成除尘装置收集物浆液。在所述的除尘装置收集物浆液含有溶解于水的氢氧化钠和碳酸钠、未溶解于水的碳酸钙、硫酸钙和粉煤灰等。这些成分和反应过程均是本领域熟知的。

在本实用新型中，所述第一分离器通过管线与所述除尘装置收集物溶解器连接，其用于分离来自所述除尘装置收集物溶解器的除尘装置收集物浆液，从而形成中间浆液。经过第一分离器，未溶解于水的碳酸钙、硫酸钙和粉煤灰被分离出来，留下的部分作为中间浆液。该中间浆液为主要含有氢氧化钠和碳酸钠的溶液。根据本实用新型的设备，优选地，所述第一分离器为压滤机或旋液分离器。

在本实用新型中，所述碳酸氢钠生成器通过管线与所述第一分离器连接，其用于将来自第一分离器的中间浆液转化为碳酸氢钠悬浮液。在本实用新型中，所述除尘装置包括净化烟气出口，其通过管线与所述碳酸氢钠生成器连接，用于向所述碳酸氢钠生成器供给所述净化后的烟气。净化后的烟气中含有大量二氧化碳，将其通入所述碳酸氢钠生成器，可以大大降低碳酸氢钠再生回收成本，且减少了烟气排放。在所述碳酸氢钠生成器中，中间浆液中的氢氧化钠、碳酸钠与二氧化碳反应，形成碳酸氢钠。上述成分和反应均是本领域所熟知的。

在本实用新型中，所述第二分离器通过管线与所述碳酸氢钠生成器连接，其用于将来自所述碳酸氢钠生成器的碳酸氢钠悬浮液分离为碳酸氢钠沉淀和碳酸氢钠浆液。根据本实用新型的设备，优选地，所述第二分离器为压滤机或旋液分离器。

根据本实用新型的设备，优选地，所述脱硫剂再生装置还包括碳酸氢钠回收容器，其用于回收来自所述第二分离器的碳酸氢钠沉淀。碳酸氢钠沉淀经过干燥、粉碎处理形成碳酸氢钠粉末，可以循环作为干法脱硫剂使用。

在本实用新型中，所述碳酸钠生成器通过管线与所述第二分离器连接，其用于将来自第二分离器的碳酸氢钠浆液转化为碳酸钠浆液。根据本实用新型的设备，优选地，所述的设备还包括石灰供给器，其用于向碳酸钠生成器供给石灰。来自第二分离器的碳酸氢钠浆液仍然含有一些碳酸氢钠，在石灰(例如熟石灰)的作用下，形成碳酸钠浆液，其中含有一些未反应的氢氧化钙。该碳酸钠浆液被循环至所述除尘装置收集物溶解器。

根据本实用新型的设备，优选地，所述除尘装置收集物溶解器与所述第一分离器之间的管线上设置有除尘装置收集物浆液泵；所述碳酸氢钠生成器与所述第二分离器之间的管线上设置有碳酸氢钠浆液泵；并且所述碳酸钠生成器与所述除尘装置收集物溶解器之间管线上设置有碳酸钠浆液循环泵。在第一分离器、第二分离器为压滤机时，可以不设置除尘装置收集物浆液泵、碳酸氢钠浆液泵；在它们为旋液分离器时，最好设置除尘装置收集物浆液泵、碳酸氢钠浆液泵。

本实用新型的设备可以实现含碳酸氢钠的脱硫剂的再生回收。根据本实用新型优选的技术方案，将碳酸钠生成器形成的碳酸钠浆液循环使用，采用净化后的烟气中的二氧化碳作为反应物，可以大大降低设备运行成本。

附图说明

图1为本实用新型的一种烟气干法脱硫设备的结构示意图。

图2为本实用新型的一种脱硫剂再生装置的结构示意图。

附图标记说明如下：

1-锅炉，2-脱硫剂供给装置，3-烟气吸收装置，4-除尘装置，5-脱硫剂再生装置，6-烟囱；

11-除尘装置收集物溶解器，21-第一分离器，12-碳酸氢钠生成器，22-第二分离器，13-碳酸钠生成器，31-除尘装置收集物浆液泵，32-碳酸氢钠浆液泵，33-碳酸钠浆液循环泵，110-水供给器，111-氯化钠供给器，220-碳酸氢钠回收容器，130-石灰供给器。

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为本实用新型的一种烟气干法脱硫设备的结构示意图。由图可知，该脱硫设备包括脱硫剂供给装置2、烟气吸收装置3、除尘装置4和脱硫剂再生装置5。脱硫剂供给装置2用于向烟气吸收装置3供3给含碳酸氢钠的干粉脱硫剂。来自锅炉1的烟气首先进入烟气吸收装置3中，采用所述脱硫剂吸收烟气中的二氧化硫和二氧化碳，从而形成含碳酸钠、硫酸钠和粉煤灰的混合烟气。除尘装置4与烟气吸收装置3连接，用于将所述混合烟气分离为含碳酸钠、硫酸钠和粉煤灰的除尘装置收集物和净化后的烟气。净化后的烟气可以通过烟囱6排出至大气中，也可以进入脱硫剂再生装置5作为反应物。脱硫剂再生装置5与除尘装置4连接，用于将干粉脱硫剂的碳酸氢钠再生回收。

图2为本实用新型的一种脱硫剂再生装置的结构示意图。由图可知，该装置包括除尘装置收集物溶解器11、第一分离器21、碳酸氢钠生成器12、第二分离器22和碳酸钠生成器13。除尘装置收集物溶解器11用于溶解除尘装置收集物中的碳酸钠，从而形成除尘装置收集物浆液。该装置还包括用于向除尘装置收集物溶解器11供给水的水供给器110，以及用于向所述除尘装置收集物溶解器11供给氯化钠的氯化钠供给器111。在除尘装置收集物溶解器11中，除尘装置收集物中的碳酸钠在水、氯化钠和氢氧化钙(由碳酸钠生成器13提供)的作用下充分溶解，从而形成除尘装置收集物浆液。该除尘装置收集物浆液含有溶解于水的氢氧化钠和碳酸钠、未溶解于水的碳酸钙沉淀、硫酸钙和粉煤灰等。

第一分离器21通过管线与除尘装置收集物溶解器11连接，用于分离来自除尘装置收集物溶解器11的除尘装置收集物浆液，从而形成中间浆液。本实施例的第一分离器21为旋液分离器。经过第一分离器21，未溶解于水的碳酸钙沉淀、硫酸钙和粉煤灰被分离出来，留下的部分作为中间浆液。该中间浆液主要为含有氢氧化钠和碳酸钠的溶液。除尘装置收集物溶解器11与第一分离器21之间的管线上设置有除尘装置收集物浆液泵31，用于将除尘装置收集物浆液泵送至第一分离器21。

碳酸氢钠生成器12通过管线与第一分离器21连接，用于将来自第一分离器21的中间浆液转化为碳酸氢钠悬浮液。本实用新型的除尘装置4包括净化烟气出口，其通过管线与碳酸氢钠生成器12连接，用于向碳酸氢钠生成器12供给净化后的烟气。净化后的烟气含有大量二氧化碳，中间浆液中的氢氧化钠、碳酸钠与二氧化碳反应，形成碳酸氢钠。

第二分离器22通过管线与碳酸氢钠生成器12连接，用于将来自碳酸氢钠生成器12的碳酸氢钠悬浮液分离为碳酸氢钠沉淀和碳酸氢钠浆液。碳酸氢钠生成器12与第二分离器22之间的管线上设置有碳酸氢钠浆液泵32。本实施例的第二分离器22为旋液分离器。本实用新型的设备还包括碳酸氢钠回收容器220，用于回收来自第二分离器22的碳酸氢钠沉淀。该碳酸氢钠沉淀经过干燥、粉碎后形成碳酸氢钠粉末，作为脱硫剂循环使用。

碳酸钠生成器13通过管线与第二分离器22连接，用于将来自第二分离器22的碳酸氢钠浆液转化为碳酸钠浆液。脱硫剂再生装置5还包括石灰供给器130，用于向碳酸钠生成器13供给石灰。来自第二分离器22的碳酸氢钠浆液仍然含有一些碳酸氢钠，在石灰(例如熟石灰)的作用下，形成碳酸钠浆液，其中含有一些未反应的氢氧化钙。碳酸钠生成器13通过管线与除尘装置收集物溶解器11连接，在二者之间的管线上设置有碳酸钠浆液循环泵33，用于将来自碳酸氢钠生成器13的碳酸钠浆液(含有氢氧化钙)循环至除尘装置收集物溶解器11。

实施例2

除了将第一分离器21、第二分离器22均替换为压滤机、并省略除尘装置收集物浆液泵31和碳酸氢钠浆液泵32之外，其余装置和条件与实施例1相同。

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)

1.一种烟气干法脱硫设备，其特征在于，所述的脱硫设备包括脱硫剂供给装置、烟气吸收装置、除尘装置和脱硫剂再生装置；

所述脱硫剂供给装置用于向所述烟气吸收装置供给含碳酸氢钠的脱硫剂；所述烟气吸收装置采用所述脱硫剂吸收烟气中的二氧化硫和二氧化碳，从而形成含碳酸钠、硫酸钠和粉煤灰的混合烟气；所述除尘装置与所述烟气吸收装置连接，其用于将所述混合烟气分离为含碳酸钠、硫酸钠和粉煤灰的除尘装置收集物和净化后的烟气；所述脱硫剂再生装置与所述除尘装置连接，其用于再生所述脱硫剂；

其中，所述脱硫剂再生装置包括除尘装置收集物溶解器、第一分离器、碳酸氢钠生成器和第二分离器；

所述除尘装置收集物溶解器用于将除尘装置收集物中的碳酸钠溶解，从而形成除尘装置收集物浆液；

所述第一分离器通过管线与所述除尘装置收集物溶解器连接，其用于分离所述除尘装置收集物浆液，从而形成中间浆液；

所述碳酸氢钠生成器通过管线与所述第一分离器连接，其用于将所述中间浆液转化为碳酸氢钠悬浮液；

所述第二分离器通过管线与所述碳酸氢钠生成器连接，其用于将所述碳酸氢钠悬浮液分离为碳酸氢钠沉淀和碳酸氢钠浆液。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述脱硫剂再生装置还包括碳酸钠生成器，其通过管线与所述第二分离器连接，用于将所述碳酸氢钠浆液转化为碳酸钠浆液；所述碳酸钠生成器通过管线与所述除尘装置收集物溶解器连接，其用于将所述碳酸钠浆液循环至所述除尘装置收集物溶解器。

3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述脱硫剂再生装置还包括水供给器，其用于向所述除尘装置收集物溶解器供给水。

4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述脱硫剂再生装置还包括氯化钠供给器，其用于向所述除尘装置收集物溶解器供给氯化钠。

5.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述除尘装置包括净化烟气出口，其通过管线与所述碳酸氢钠生成器连接，用于向所述碳酸氢钠生成器供给所述净化后的烟气。

6.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述脱硫剂再生装置还包括碳酸氢钠回收容器，其用于回收来自所述第二分离器的碳酸氢钠沉淀。

7.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述脱硫剂再生装置还包括石灰供给器，其用于向碳酸钠生成器供给石灰。

8.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述第一分离器为压滤机或旋液分离器。

9.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述第二分离器为压滤机或旋液分离器。

10.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述除尘装置收集物溶解器与所述第一分离器之间的管线上设置有除尘装置收集物浆液泵；所述碳酸氢钠生成器与所述第二分离器之间的管线上设置有碳酸氢钠浆液泵；并且所述碳酸钠生成器与所述除尘装置收集物溶解器之间管线上设置有碳酸钠浆液循环泵。