CN215311430U - 一种用于石灰石-石膏湿法脱硫的浆液氧化系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及环保技术领域，具体为一种用于石灰石‑石膏湿法脱硫的浆液氧化系统。本实用新型系统包括脱硫塔，连接设置在脱硫塔上的亚硫酸根离子浓度测试系统和助剂储罐，以及控制系统；所述脱硫塔底部设置有脱硫浆液池，顶部设置有与脱硫浆液池上层连通的喷淋层；所述脱硫浆液池下层设置有氧化空气喷射器，侧壁底部连接石膏脱水系统；所述的亚硫酸根离子浓度测试系统的测试端伸入氧化空气喷射器下方的脱硫浆液池内；所述的助剂储罐内装有助剂，其出口与氧化空气喷射器上方脱硫浆液池的侧壁连通，进口与石膏脱水系统的液体出口连通；所述控制系统分别与氧化空气喷射器、石膏脱水系统、亚硫酸根离子浓度测试系统和助剂储罐连接。
Description
技术领域
本实用新型涉及环保技术领域，具体为一种用于石灰石-石膏湿法脱硫的浆液氧化系统。
背景技术
石灰石-石膏湿法脱硫工艺具有反应速度快、脱硫效率高、工艺成熟、运行可靠等一系列优点。该脱硫工艺是目前火电厂应用最广的脱硫方法。该工艺的核心是：烟气被吸收塔浆液中的石灰石(主要成分是CaCO3)洗涤，洗涤过程中SO2气体被脱除，同时得到亚硫酸钙，再由氧气空气氧化，进而得到副产品石膏(CaSO4·2H2O)晶体。其化学反应方程式如下：
CaCO3+H2O+2SO2→Ca(HSO3)2+CO2(1)SO2的吸收
Ca(HSO3)2+O2+2H2O→CaSO4·2H2O+H2SO4(2)浆液的氧化
上述反应是一个连续复杂的工况，脱硫浆液的氧化控制是脱硫系统的一大技术难题。目前，火电厂多采用强制氧化对脱硫浆液进行曝气，以期亚硫酸盐转化为硫酸盐，经脱水进而得到副产物石膏。由于O2难溶于水，且空气与浆液接触不充分，O2利用率偏低，欠氧化情况时常发生。发生欠氧化现象易造成如下危害：1)亚硫酸盐含量过高，系统结垢严重，危及系统安全运行；2)氧化不足，导致生成硫代硫酸盐，增加浆液的COD，亚硫酸盐既具有氧化性又具还原性，是一种水体污染物，分解后释放SO2重新回到烟气中，降低脱硫效率；3)石膏浆液中亚硫酸盐超标，无法生成合格的石膏晶体，亚硫酸钙颗粒粒度小，石膏脱水困难，石膏品质下降；4)高浓度的亚硫酸盐包裹石灰石颗粒阻止其溶解，引起石灰石闭塞，导致脱硫效率下降。
因此，脱硫浆液的氧化过程和氧化效率对于整体系统的处理效果非常关键，但市面上在此方面尚处于技术空白。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种用于石灰石-石膏湿法脱硫的浆液氧化系统，设计合理，结构简单，操作方便，稳定高效，能有效提升脱硫浆液的氧化效率。
本实用新型是通过以下技术方案来实现：
一种用于石灰石-石膏湿法脱硫的浆液氧化系统，包括脱硫塔，连接设置在脱硫塔上的亚硫酸根离子浓度测试系统和助剂储罐，以及控制系统；
所述脱硫塔底部设置有脱硫浆液池，顶部设置有与脱硫浆液池上层连通的喷淋层；所述脱硫浆液池下层设置有氧化空气喷射器，侧壁底部连接石膏脱水系统；
所述的亚硫酸根离子浓度测试系统的测试端伸入氧化空气喷射器下方的脱硫浆液池内；
所述的助剂储罐内装有助剂，其出口与氧化空气喷射器上方脱硫浆液池的侧壁连通，进口与石膏脱水系统的液体出口连通；
所述控制系统分别与氧化空气喷射器、石膏脱水系统、亚硫酸根离子浓度测试系统和助剂储罐连接。
进一步的，所述氧化空气喷射器的进口端连接设置有氧化风机，且氧化空气喷射器上设置由若干间隔布置的喷口。
进一步的，所述亚硫酸根离子浓度测试系统采用实时监测系统、间歇监测系统和定时测试系统中的任意一种。
进一步的，所述助剂储罐与脱硫浆液池连接的管路上设置有电磁脉冲泵。
更进一步的，所述电磁脉冲泵采用蠕动泵。
进一步的，所述助剂储罐与石膏脱水系统之间设置有石膏水抽取泵。
进一步的，所述助剂储罐内填装的助剂是季铵盐类表面活性剂、冠醚类表面活性剂中的任意一种或两种复配混合物。
进一步的，所述石膏脱水系统与脱硫浆液池连接的管路上依次设置有排液泵和阀门；所述喷淋层与脱硫浆液池连接的管路上设置有循环浆液泵。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
本实用新型系统通过在脱硫塔的脱硫浆液池上连接设置亚硫酸根离子浓度测试系统对脱硫浆液中亚硫酸根离子浓度进行实时在线测试，同时通过助剂储罐给脱硫浆液注入助剂从而降低亚硫酸钙和氧气与水溶液间表面张力，再配合设置在脱硫浆液池下层的氧气空气喷射器提供的氧气空气，以及设置在脱硫浆液池侧壁底部的石膏脱水系统，可根据实际需要操作控制系统使脱硫浆液中的亚硫酸根离子浓度、氧化空气喷入速率、助剂注入速率三者达到动态平衡，从而不仅能促进脱硫浆液的氧化，而且能间接促进石灰石对SO2的吸收，并提升石膏品质，具有重要的工程应用价值。
进一步，本实用新型系统采用氧化风机为氧化空气喷射器提供动力，控制系统可以通过控制氧化风机的抽力来控制氧化空气的输入量，方便高效，安全可靠。
进一步，本实用新型系统可采用的亚硫酸根离子浓度系统种类多样，可根据实际情况灵活采用，限制性小，实用性强。
进一步，本实用新型系统通过电磁脉冲泵控制助剂储罐中助剂给液量，精确可靠，有效保证系统处理效果；而且电磁脉冲泵的选择范围广，方便实用。
进一步，本实用新型系统通过设置石膏水抽取泵将助剂进行循环再利用，便捷快速，有效提高效率，节约环保。
进一步，本实用新型系统采用循环浆液泵将脱硫浆液池中的脱硫浆液送至喷淋层，同时采用排液泵和阀门控制石膏脱水系统中液体的排除，较为便捷。
附图说明
图1为本实用新型实施例中所述系统的结构示意图。
图中：1-氧化风机、2-氧化空气喷射器、3-助剂储罐、4-电磁脉冲泵、5-阀门、6-石膏脱水系统、7-亚硫酸根离子浓度测试系统、8-石膏水抽取泵、9-循环浆液泵、10-喷淋层、11-排液泵、12-脱硫浆液池。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。
本实用新型一种用于石灰石-石膏湿法脱硫的浆液氧化系统，如图1所示，包括脱硫塔、脱硫浆液池12、氧化风机1、氧化空气喷射器2、助剂储罐3、电磁脉冲泵4、阀门5、石膏脱水系统6、亚硫酸根离子浓度测试系统7、石膏水抽取泵8、循环浆液泵9、喷淋层10、排液泵11；
所述脱硫浆液池12位于脱硫塔底部，脱硫浆液池12所在的脱硫塔侧壁通过循环浆液泵9与设置在脱硫塔上层的喷淋层10连通，脱硫浆液池12下层内安装氧化空气喷射器2；所述氧化空气喷射器2的进口连接氧化风机1，且氧化空气喷射器2上间隔设置若干喷口；所述石膏脱水系统6的入口通过排液泵11和阀门5与氧化空气喷射器2下方的脱硫浆液池12侧壁底部连通，出口通过石膏水抽取泵8连接助剂储罐3；所述助剂储罐3通过电磁脉冲泵4与氧化空气喷射器2上方的脱硫浆液池12连通；所述亚硫酸根离子浓度测试系统7的测试端伸入脱硫浆液池12内，且位于氧化空气喷射器2下方。
优选的，所述的亚硫酸根离子浓度测试系统7可以是实时监测系统、间歇监测系统及定时测试系统中的任意一种。
优选的，所述的助剂是任意一种或多种不挥发、能降低亚硫酸钙和氧气与水溶液间表面张力的化学物质的混合物，包括季铵盐类表面活性剂、冠醚类表面活性剂中的任意一种或两种复配混合物。
优选的，所述的助剂是可以循环利用的，助剂随石膏一起进入到石膏脱水系统6，助剂和水被脱下来，助剂在石膏水抽泵8的作用下又被抽进助剂储罐3中进行循环利用。
优选的，所述的电磁脉冲泵4可以是任意一种能抽液体的液体泵，也包括蠕动泵。
在实际应用中，本实用新型系统的工作原理及步骤如下，
开启氧化风机1，抽取氧化空气，通过氧化空气喷射器2，将氧化空气均匀地鼓入脱硫塔底部的脱硫浆液池12中；同时开启亚硫酸根离子浓度测试系统7，在线监测脱硫浆液池12中的亚硫酸根离子浓度；
开启助剂储罐3和电磁脉冲泵4，向脱硫浆液池12中注入助剂，该助剂能增大浆液中亚硫酸钙与水及氧化空气与浆液的表面张力，促进亚硫酸钙向硫酸钙的转化；
通过控制系统控制氧化风机1的启动风量、电磁脉冲泵4的启停及启动脉冲数、阀门5的开度和排液泵11的抽力；控制系统与整套系统相连接，用于调节脱硫效率、氧化空气输进量、助剂给液量及废液排出量；
当亚硫酸根离子浓度测试系统7显示亚硫酸根离子浓度偏高，即高于设定阈值时，加大氧化风机1抽力，通过控制系统增加氧化空气喷射器2输入脱硫浆液池12中的氧化空气量，并适当加大助剂储罐3给入脱硫浆液池12中的助剂注入量，促进亚硫酸钙在脱硫浆液池12中氧化；当亚硫酸根离子浓度测试系统7显示亚硫酸根离子浓度偏低时，即低于设定阈值时，降低氧化风机1抽力、助剂注入量，直至脱硫浆液池12中的亚硫酸根离子浓度、氧化风机1抽力、助剂注入速率三者达到动态平衡，即亚硫酸根离子浓度达到阈值范围。一旦负荷、煤种等变化，控制系统进行调节控制，使亚硫酸根离子浓度、氧化风机抽力、助剂注入速率这三者达到新的动态平衡。
本实用新型系统适用于任意一种需将脱硫浆液中亚硫酸根子氧化成硫酸根离子的系统。
上述实用新型在陕西某中试试验台上进行了论证，按图1进行改造前，氧化风机1按最大功率运行，运行一个月，脱硫塔底部会出现明显结垢，石膏结晶析出速度慢，石膏品质不高。按图1进行改造后，运行一个月，氧化风机1总功率降低24％，脱硫塔底部未见结垢，脱硫石膏析出结晶顺利，且脱硫石膏品质高，由此证明该实用新型的有效性，且能节能降耗。
Claims (8)
1.一种用于石灰石-石膏湿法脱硫的浆液氧化系统，其特征在于，包括脱硫塔，连接设置在脱硫塔上的亚硫酸根离子浓度测试系统(7)和助剂储罐(3)，以及控制系统；
所述脱硫塔底部设置有脱硫浆液池(12)，顶部设置有与脱硫浆液池(12)上层连通的喷淋层(10)；所述脱硫浆液池(12)下层设置有氧化空气喷射器(2)，侧壁底部连接石膏脱水系统(6)；
所述的亚硫酸根离子浓度测试系统(7)的测试端伸入氧化空气喷射器(2)下方的脱硫浆液池(12)内；
所述的助剂储罐(3)内装有助剂，其出口与氧化空气喷射器(2)上方脱硫浆液池(12)的侧壁连通，进口与石膏脱水系统(6)的液体出口连通；
所述控制系统分别与氧化空气喷射器(2)、石膏脱水系统(6)、亚硫酸根离子浓度测试系统(7)和助剂储罐(3)连接。
2.根据权利要求1所述的一种用于石灰石-石膏湿法脱硫的浆液氧化系统，其特征在于，所述氧化空气喷射器(2)的进口端连接设置有氧化风机(1)，且氧化空气喷射器(2)上设置有若干间隔布置的喷口。
3.根据权利要求1所述的一种用于石灰石-石膏湿法脱硫的浆液氧化系统，其特征在于，所述亚硫酸根离子浓度测试系统(7)采用实时监测系统、间歇监测系统和定时测试系统中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种用于石灰石-石膏湿法脱硫的浆液氧化系统，其特征在于，所述助剂储罐(3)与脱硫浆液池(12)连接的管路上设置有电磁脉冲泵(4)。
5.根据权利要求4所述的一种用于石灰石-石膏湿法脱硫的浆液氧化系统，其特征在于，所述电磁脉冲泵(4)采用蠕动泵。
6.根据权利要求1所述的一种用于石灰石-石膏湿法脱硫的浆液氧化系统，其特征在于，所述助剂储罐(3)与石膏脱水系统(6)之间设置有石膏水抽取泵(8)。
7.根据权利要求1所述的一种用于石灰石-石膏湿法脱硫的浆液氧化系统，其特征在于，所述助剂储罐(3)内填装的助剂是季铵盐类表面活性剂、冠醚类表面活性剂中的任意一种或两种复配混合物。
8.根据权利要求1所述的一种用于石灰石-石膏湿法脱硫的浆液氧化系统，其特征在于，所述石膏脱水系统(6)与脱硫浆液池(12)连接的管路上依次设置有排液泵(11)和阀门(5)；所述喷淋层(10)与脱硫浆液池(12)连接的管路上设置有循环浆液泵(9)。
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