CN208032163U - 单塔双循环脱酸脱白烟气湿式洗涤装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种单塔双循环脱酸脱白烟气湿式洗涤装置，包括碱液储存与供应模块、冷却吸收循环模块、减湿吸收循环模块和冲洗水模块，所述减湿吸收循环模块叠放安装在冷却吸收循环模块上；所述碱液储存与供应模块利用第一管道分别连接冷却吸收循环模块和减湿吸收循环模块；所述冲洗水模块利用第二管道分别连接冷却吸收循环模块和减湿吸收循环模块。本实用新型结构简单、紧凑、占地面积小；采用两级独立的气液接触循环模块，分区控制pH值，污染物脱除效率高，吸收剂耗量少；通过叠放组合成一座塔体，实现两级烟气洗涤净化，达到超净排放；通过冷凝烟气既实现了对烟气的降温、减湿和脱白，又为烟气蒸发提供足够的水，节约了水源。

Description

单塔双循环脱酸脱白烟气湿式洗涤装置

技术领域

本实用新型涉及一种烟气湿式洗涤装置，具体涉及一种单塔双循环脱酸脱白烟气湿式洗涤装置，用于洗涤生活垃圾焚烧锅炉、危险废弃物焚烧回转窑产生的烟气，属于环保设备技术领域。

背景技术

生活垃圾焚烧锅炉、危险废弃物焚烧回转窑产生的烟气中，含有大量的氯化氢、氟化氢、硫氧化物等酸性物质，必须采用烟气净化装置对其脱除，在已有技术中，采用SDA（喷雾干燥吸收）或CFB（循环流化床）脱酸工艺，通过向高温烟气中喷入水和Ca(OH)₂、NaHCO₃等碱性吸收剂，水在高温烟气中蒸发，对烟气降温和增湿，吸收剂与酸性物质发生中和反应，生成钙盐和钠盐颗粒，再通过后续工艺的袋式除尘器将其收集。SDA工艺对氯化氢和氟化氢脱除效率高，运行稳定，但对硫氧化物脱除率较低，系统关键设备雾化器对运行环境要求苛刻，需要备用设备；CFB工艺在充分增湿时对氯化氢和硫氧化物均有不错的脱除效果，但垃圾焚烧和危险废弃物焚烧烟气中酸性物质含量高，大量水分的蒸发，使烟气温度降到酸露点以下，并且反应的产物中含有大量氯盐，低温下极易吸潮，造成后续设备的腐蚀和堵塞，CFB工艺对操作人员和锅炉燃烧状况极为严格，烟气剧烈波动会造成塌床、湿壁等事故。这两种工艺都可近似的认为吸收剂和烟气通过“气固”接触反应，反应响应慢，对烟气中污染物峰值的平抑作用有限，吸收剂消耗大，通常钙酸比都达到1.5以上，SDA甚至达到1.8-2，另外，在对烟气增湿过程中，造成烟气含水率升高，当烟气通过烟囱在高空排出时，凝缩成水，呈白色烟羽，视觉污染严重。现状是在SDA和CFB工艺的下游，同时再配套干法喷射系统，作为前段脱酸工艺的补充，起到双保险的作用，这种配置方式，是我国现阶段生活垃圾焚烧、危险废弃物焚烧烟气的主流工艺。随着环保要求的提高，垃圾和危险废弃物资源化的要求越来越高，大量的焚烧工厂将被建设，而对烟气处理则提出了“近零排放”、“增产不增污”的新要求，现有的烟气处理工艺已不能满足新的排放需求。

发明内容

本实用新型的目的在于克服SDA和CFB工艺的吸收剂消耗高、设备易损坏、无法平抑污染物峰值、对硫氧化物脱除率低等不足，从而提供一种单塔双循环脱酸脱白烟气湿式洗涤装置，能够在稳定运行的同时，吸收剂消耗低（钙酸比为1.02）、对硫氧化物和氯化氢、氟化氢都有非常高的脱除效率，杜绝烟囱白烟的产生，使烟气达到近零排放，避免对环境的污染。

根据本实用新型的技术方案，所述单塔双循环脱酸脱白烟气湿式洗涤装置，包括碱液储存与供应模块、冷却吸收循环模块、减湿吸收循环模块和冲洗水模块，所述冷却吸收循环模块上连接进烟管道，所述减湿吸收循环模块上连接排烟管道，所述减湿吸收循环模块叠放安装在冷却吸收循环模块上；所述碱液储存与供应模块利用第一管道分别连接冷却吸收循环模块和减湿吸收循环模块；所述冲洗水模块利用第二管道分别连接冷却吸收循环模块和减湿吸收循环模块。

进一步的，所述冷却吸收循环模块包括内部从下而上依次安装的洗涤液池、烟气均布装置和第一除雾器；所述进烟管道的连接高度与烟气均布装置的高度一致；所述洗涤液池处设有废液排放装置，所述第一除雾器下设有第一除雾器冲洗装置，所述第一除雾器冲洗装置利用第二管道与冲洗水模块相连接；所述烟气均布装置上方设有洗涤液喷淋层，所述洗涤液喷淋层利用第三管道与洗涤液池相连；所述第三管道上还设有洗涤循环泵，所述第一管道连接在洗涤循环泵与洗涤液池之间的第三管道上。

进一步的，所述洗涤液喷淋层为上下两层。

进一步的，所述减湿吸收循环模块上还连接有热量交换模块。

进一步的，所述热量交换模块包括板框式换热器、冷却水调节装置和冷却水排放装置，所述板框式换热器利用第四管道与减湿吸收循环模块相连接，所述冷却水调节装置和冷却水排放装置与板框式换热器分别连接。

进一步的，所述减湿吸收循环模块包括内部从下而上依次安装的集液盘、填料和第二除雾器；所述第二除雾器下设有第二除雾器冲洗装置，所述第二除雾器冲洗装置利用第二管道与冲洗水模块相连接；所述填料上方设有减湿液分布管网，减湿液分布管网与集液盘底部通过第四管道相连接；第四管道上还依次设有减湿液箱、减湿循环泵和减湿液排放装置，所述第一管道与减湿液箱相连接。

进一步的，所述冷却吸收循环模块和减湿吸收循环模块吸收液体pH值分区调节和控制。

进一步的，所述冷却吸收循环模块和减湿吸收循环模块外部为等径的圆形筒体结构。

进一步的，所述冷却吸收循环模块和减湿吸收循环模块外部采用碳钢制作。

进一步的，所述冷却吸收循环模块外部还设有防腐层。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

结构简单、紧凑，合理；

冷却吸收循环模块采用碳钢制作，圆筒形结构，其外设有防腐层，既能满足防腐要求，又能防止烟气高温和冷却吸收循环液对防腐层的冲击和冲刷，延长了设备的使用寿命，其内的烟气均布装置能够减少烟气偏流，防止烟气逃逸；

减湿吸收循环模块中的减湿液分布管网保证了减湿液既能均匀分布到填料层，又安装轻便，价格低廉，还能避免对本体的冲刷；

冷却吸收循环模块和减湿吸收循环模块串联叠放，对烟气进行两次洗涤，一级洗涤采用低pH值控制，减少内部结垢，脱除大部分氯化氢，二级洗涤采用高pH值控制，增大硫氧化物的脱除效率，同时还可减少布置空间，特别适用于场地紧张和改造项目；

热量交换模块可将减湿液温度降低，从而将烟气温度降低，饱和烟气中的水分被冷凝出来，可作为冷却吸收循环模块的补充水，使整套装置水耗为零；降温后的烟气携带的水量大大减少，可减少烟囱白烟现象，配合后续的加热工艺，能够完全消除白烟。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

附图标记说明：1.碱液储存与供应模块、101.第一管道；2.冷却吸收循环模块、201.洗涤液池、202.烟气均布装置、203.洗涤液喷嘴、204.洗涤液喷淋层、205.洗涤循环泵、206. 第三管道、207.第一除雾器、208.第一除雾器冲洗装置、209.废液排放装置；3.减湿吸收循环模块、301.减湿液箱、302.减湿循环泵、303.第四管道、304.减湿液排放装置、305.第二除雾器、306.第二除雾器冲洗装置、307.减湿液分布管网、308.填料、309集液盘；4.热量交换模块、401.冷却水调节装置、402.板框式换热器、403.冷却水排放装置；5.排烟烟道；6.冲洗水模块、601.第二管道；7.进烟烟道。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示：单塔双循环脱酸脱白烟气湿式洗涤装置，包括碱液储存与供应模块1、冷却吸收循环模块2、减湿吸收循环模块3和冲洗水模块6，冷却吸收循环模块2上连接进烟管道7，减湿吸收循环模块3上连接排烟管道5。减湿吸收循环模块3叠放安装在冷却吸收循环模块2上。具体的，减湿吸收循环模块3和冷却吸收循环模块2外部可以为等径的圆形筒体结构，采用碳钢制作，上下叠加焊接安装，一塔实现两个独立的循环，烟气的两次洗涤吸收。冷却吸收循环模块2的圆形筒体结构外还设有防腐层，防腐层为玻璃鳞片、耐酸砖、红砖等或者其结合，既能满足防腐要求，又能防止烟气高温和冷却吸收循环液对防腐层的冲击和冲刷。碱液储存与供应模块1利用第一管道101分别连接冷却吸收循环模块2和减湿吸收循环模块3。冲洗水模块6利用第二管道601分别连接冷却吸收循环模块2和减湿吸收循环模块3。

具体的，冷却吸收循环模块2可以包括内部从下而上依次安装的洗涤液池201、烟气均布装置202和第一除雾器207。其中，进烟管道7的连接高度与烟气均布装置202的高度一致，在洗涤液池201处设有废液排放装置209。在第一除雾器207下设有第一除雾器冲洗装置208，第一除雾器冲洗装置208利用第二管道601与冲洗水模块6相连接，烟气均布装置202上方设有洗涤液喷淋层204，洗涤液喷淋层204，上接有洗涤液喷嘴203，洗涤液喷淋层204为上下两层。洗涤液喷淋层204可以采用FRP （纤维增强复合材料）管，洗涤液喷嘴203可以为PP（聚丙烯）+SIC（金刚砂又名碳化硅）复合喷嘴，即可耐腐蚀、耐冲刷又可防止脱落。洗涤液喷淋层204利用第三管道206与洗涤液池201相连。第三管道206上还设有洗涤循环泵205，第一管道101连接在洗涤循环泵205与洗涤液池201之间的第三管道206上。

减湿吸收循环模块3上还可以设有热量交换模块4。热量交换模块4包括板框式换热器402、冷却水调节装置401和冷却水排放装置403，其中，板框式换热器402利用第四管道303与减湿吸收循环模块3相连接，冷却水调节装置401和冷却水排放装置403与板框式换热器402分别连接。

减湿吸收循环模块3包括内部从下而上依次安装的集液盘311、填料310和第二除雾器307。在第二除雾器307下设有第二除雾器冲洗装置308，第二除雾器冲洗装置308利用第二管道601与冲洗水模块6相连接。填料310的上方设有减湿液分布管网309，减湿液分布管网309与集液盘311底部通过第四管道303相相连。减湿液分布管网309可以为多孔管结构，其材质可以为PP（聚丙烯）材料，减湿液既能均匀分布到填料层，又安装轻便，价格低廉，还能避免对本体的冲刷。在第四管道303上还依次设有减湿液箱301、减湿循环泵302和减湿液排放装置304，热量交换模块4安装在减湿循环泵302与减湿液分布管网309之间的第四管道303上。第一管道101与减湿液箱301相连接。

冷却吸收循环模块2和减湿吸收循环模块3吸收液体pH值分区调节和控制。一级洗涤采用低pH值控制，减少内部结垢，脱除大部分氯化氢，二级洗涤采用高pH值控制，增大硫氧化物的脱除效率，同时还可减少布置空间，特别适用于场地紧张和改造项目。

工作原理：来自前段工艺的高温烟气通过进烟烟道7进入冷却吸收循环模块2，并自下向上流动通过烟气均布装置202；洗涤液循环泵205将洗涤液从洗涤液池201抽出通过第三管道206送至洗涤液喷淋层204和洗涤液喷嘴203；碱液储存和供应模块1将碱液通过第一管道101送至洗涤液循环泵205入口，调节洗涤液循环泵205出口洗涤液pH值至较大值；洗涤液经洗涤液喷嘴203雾化后成液滴自上向下运动，与烟气充分接触并同时进行传热和传质，烟气温度降低，含湿率增加达到饱和，向上通过第一除雾器207脱除烟气中的大颗粒液态水，继续向上；烟气中绝大多数氯化氢、大部分硫氧化物和粉尘被洗涤液吸收向下进入洗涤液池201，洗涤液pH值由高向低转变，洗涤液池pH维持在一个较低值；洗涤液在洗涤液池201、洗涤循环泵205、第三管道206、洗涤液喷淋层204、洗涤液喷嘴203周而复始循环，洗涤液含水量减少，盐度上升后，通过废液排放装置209排放。

饱和烟气经过第一除雾器207脱除烟气中大颗粒的液态水，继续向上，进入减湿吸收循环模块3。减湿循环泵302将减湿液从减湿液箱301抽出，通过第四管道303、热量交换模块4、减湿液分布管网307均匀的喷洒在填料308，浸润填料308整个表面；烟气经集液盘309的孔洞渗透过填料308，烟气与减湿液在填料308表面又一次的进行传热和传质，饱和烟气温度进一步降低，烟气中的水被冷凝析出进入减湿液，烟气中剩余的氯化氢和硫氧化物进一步被吸收，随减湿液进入集液盘309，通过第四管道303回到减湿液箱301；降温后的饱和烟气继续向上经过第二除雾器305去除液态水后进入排烟管道5，排入后续处理工艺；减湿液继续周而复始循环，水量变大，pH降低；碱液储存和供应模块1将碱液通过第一管道101送至减湿液箱301，将pH值调整至较高；多余的减湿液通过减湿液排放装置304排入冷却吸收循环模块2，作为烟气蒸发用水；热量交换模块4通过冷却水调节装置401、板框式换热402、冷却水排放装置403将减湿液温度降低，并可根据要求调整冷却水量，进而调整出口烟气温度。

冲洗水模块6将冲洗水通过管道送至第一除雾器冲洗装置208和第一除雾器冲洗装置306，利用高压水对其进行冲洗，防止盐类结晶和结垢，冲洗水同时作为烟气蒸发补充水，节约了水源。

Claims (9)

1.一种单塔双循环脱酸脱白烟气湿式洗涤装置，包括碱液储存与供应模块（1）、冷却吸收循环模块（2）、减湿吸收循环模块（3）和冲洗水模块（6），所述冷却吸收循环模块（2）上连接进烟管道（7），所述减湿吸收循环模块（3）上连接排烟管道（5），其特征在于，所述减湿吸收循环模块（3）叠放安装在冷却吸收循环模块（2）上；所述碱液储存与供应模块（1）利用第一管道（101）分别连接冷却吸收循环模块（2）和减湿吸收循环模块（3）；所述冲洗水模块（6）利用第二管道（601）分别连接冷却吸收循环模块（2）和减湿吸收循环模块（3）；所述冷却吸收循环模块（2）和减湿吸收循环模块（3）外部为等径的圆形筒体结构。

2.根据权利要求1所述的单塔双循环脱酸脱白烟气湿式洗涤装置，其特征在于，所述冷却吸收循环模块（2）包括内部从下而上依次安装的洗涤液池（201）、烟气均布装置（202）和第一除雾器（207）；所述进烟管道（7）的连接高度与烟气均布装置（202）的高度一致；所述洗涤液池（201）处设有废液排放装置（209），所述第一除雾器（207）下设有第一除雾器冲洗装置（208），所述第一除雾器冲洗装置（208）利用第二管道（601）与冲洗水模块（6）相连接；所述烟气均布装置（202）上方设有洗涤液喷淋层（204），所述洗涤液喷淋层（204）利用第三管道（206）与洗涤液池（201）相连；所述第三管道（206）上还设有洗涤循环泵（205），所述第一管道（101）连接在洗涤循环泵（205）与洗涤液池（201）之间的第三管道（206）上。

3.根据权利要求2所述的单塔双循环脱酸脱白烟气湿式洗涤装置，其特征在于，所述洗涤液喷淋层（204）为上下两层。

4.根据权利要求1所述的单塔双循环脱酸脱白烟气湿式洗涤装置，其特征在于，所述减湿吸收循环模块（3）上还连接有热量交换模块（4）。

5.根据权利要求4所述的单塔双循环脱酸脱白烟气湿式洗涤装置，其特征在于，所述热量交换模块（4）包括板框式换热器（402）、冷却水调节装置（401）和冷却水排放装置（403），所述板框式换热器（402）利用第四管道（303）与减湿吸收循环模块（3）相连接，所述冷却水调节装置（401）和冷却水排放装置（403）与板框式换热器（402）分别连接。

6.根据权利要求1或4所述的单塔双循环脱酸脱白烟气湿式洗涤装置，其特征在于，所述减湿吸收循环模块（3）包括内部从下而上依次安装的集液盘（311）、填料（310）和第二除雾器（307）；所述第二除雾器（307）下设有第二除雾器冲洗装置（308），所述第二除雾器冲洗装置（308）利用第二管道（601）与冲洗水模块（6）相连接；所述填料（310）上方设有减湿液分布管网（309），减湿液分布管网（309）与集液盘（311）底部通过第四管道（303）相连接；第四管道（303）上还依次设有减湿液箱（301）、减湿循环泵（302）和减湿液排放装置（304），所述第一管道（101）与减湿液箱（301）相连接。

7.根据权利要求1所述的单塔双循环脱酸脱白烟气湿式洗涤装置，其特征在于，所述冷却吸收循环模块（2）和减湿吸收循环模块（3）吸收液体pH值分区调节和控制。

8.根据权利要求1所述的单塔双循环脱酸脱白烟气湿式洗涤装置，其特征在于，所述冷却吸收循环模块（2）和减湿吸收循环模块（3）外部采用碳钢制作。

9.根据权利要求1所述的单塔双循环脱酸脱白烟气湿式洗涤装置，其特征在于，所述冷却吸收循环模块（2）外部还设有防腐层。