CN219539906U - 一种脱硫系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种脱硫系统，包括引风机、脱硫塔、吸收液配制单元、副产品处理单元和烟囱，引风机与脱硫塔连通，烟囱与脱硫塔连通，吸收液配制单元和副产品处理单元分别与脱硫塔连通；还包括臭氧发生器和添加剂存储罐，臭氧发生器的臭氧供气管分别与脱硫塔内部的臭氧曝气器和进烟管上的臭氧布气装置连通，臭氧布气装置与臭氧混合反应器连通，臭氧混合反应器与脱硫塔的烟气入口连通，添加剂存储罐与脱硫塔连通。本实用新型通过添加剂存储罐按需加入添加剂，有效防止装置结垢、堵塞现象发生，提高脱硫效率；通过臭氧发生器产生臭氧并使臭氧与尾气在臭氧混合反应器内发生脱硝反应，脱硝后的尾气再进行脱硫反应，实现脱硝脱硫，提高排放标准。

Description

一种脱硫系统

技术领域

本实用新型涉及工业废气处理技术领域，具体是涉及一种脱硫系统。

背景技术

在制取硫酸的工艺中，沸腾炉焙烧产生的炉气经过一系列的降温、除尘、除雾、干燥并通过“二转二吸”系统得到98％的浓硫酸成品后尾气会进行排放，排放时尾气中的硫氧化物及氮氧化物等对生态环境造成严重破坏，随着工业的发展以及大家对环境保护的意识加强，尽量减少二吸排出的尾气中硫氧化物和氮氧化物含量是一个努力的目标。

现有的尾气脱硫工艺技术较多，如氨-酸法、氨法、钠碱法、柠檬酸钠、石灰石-石膏法、活性焦法等，其中石灰石-石膏法脱硫技术开发较早，使用较广，其具有反应速度快、脱硫效率高、设备简单及副产品便于回收利用等优点，但在使用石灰石-石膏法进行脱硫时，装置内部容易出现结垢堵塞的现象，影响脱硫效率；而且由于氮氧化物的溶解性和反应活性都比较差，石灰石-石膏法并不能有效进行脱硝；同时现有的石灰石-石膏法将亚硫酸钙氧化成硫酸钙时大多采用风机鼓入空气进入塔内进行氧化，难以实现高效快速氧化，而且还容易出现亚硫酸钙抑制吸收液的溶解，导致吸收液中毒，影响脱硫效率。

中国专利CN103599690B公开的一种复合型石灰石、氢氧化钙石膏湿法脱硫装置及工艺，它包括烟气净化部分、吸收剂供应部分、浆液氧化部分和石膏脱水部分，脱硫吸收剂采用石灰石和氢氧化钙浆液，氢氧化钙浆液从吸收塔的循环泵管道开口加入；该专利在传统的石灰石-石膏湿法工艺进行技术改造而成，能充分利用原有设备；但是并无法解决装置内部容易出现结垢堵塞的问题，而且无法同时进行脱硫脱硝，也无法实现高效快速氧化亚硫酸盐。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服上述背景技术存在的缺陷，提供一种脱硫系统。

为实现上述目的，本实用新型提出的脱硫系统，包括引风机、脱硫塔、吸收液配制单元、副产品处理单元和烟囱，所述引风机通过进烟管与所述脱硫塔连通，所述烟囱通过出烟管与所述脱硫塔连通，所述吸收液配制单元和所述副产品处理单元分别与所述脱硫塔连通；还包括臭氧发生器和添加剂存储罐，所述臭氧发生器的臭氧供气管分为两路，一路所述臭氧供气管与设置在所述脱硫塔内部的臭氧曝气器连通，另一路所述臭氧供气管与设置在所述进烟管上的臭氧布气装置连通，所述臭氧布气装置与所述臭氧混合反应器连通，所述臭氧混合反应器与所述脱硫塔的烟气入口连通，所述添加剂存储罐与所述脱硫塔连通。通过往脱硫塔内加入添加剂，以降低亚硫酸盐和硫酸盐的过饱和度，防止出现结垢后造成堵塞，影响脱硫效率，而且添加剂能够提高吸收液活性，从而提高脱硫效率；通过臭氧发生器产生臭氧使尾气和臭氧均匀进入臭氧混合反应器内，并在臭氧混合反应器内发生脱硝反应，脱硝后的尾气再进入脱硫塔内进行脱硫反应，实现脱硝脱硫，提高排放标准；脱硫产生亚硫酸盐通过臭氧曝气器导入臭氧高效快速的氧化成稳定的硫酸盐，避免亚硫酸盐含量过高抑制吸收液的溶解，提高脱硫效率。

进一步地，所述脱硫塔内部从下至上依次设有浆液区、吸收区和除雾区，所述臭氧曝气器设置在所述浆液区的下部，所述浆液区和所述吸收区之间设有循环管，所述循环管一端与所述浆液区连通，另一端与设置在所述吸收区上部的浆液喷嘴连通，所述循环管上设有循环泵，所述烟气入口设置在所述吸收区的下部。运行时，先将吸收液从吸收液配制单元打入脱硫塔内，直到吸收液注满浆液区，开启循环泵，浆液区内的吸收液被泵入到吸收区并通过浆液喷嘴喷出与尾气逆流接触反应进行脱硫，脱硫产生的亚硫酸盐经过臭氧曝气器均布分散的臭氧进行氧化成稳定的硫酸盐。

进一步地，所述浆液区中部设有第一搅拌器。通过第一搅拌器不断搅拌，使臭氧与吸收液充分接触发生反应，提高氧化效率。

进一步地，所述浆液区上方设有捕沫器。浆液区产生的泡沫经过捕沫器捕获消除，避免浆液区的液位出现误报，而且泡沫区较高，容易导致脱硫后的气体在出塔时，会携带一部分的泡沫出塔，影响脱硫系统的运行。

进一步地，所述浆液区底部通过排出管与所述副产品处理单元连通，所述排出管上设有排出泵。浆液区底部产生的副产品通过排出管、排出泵及时抽出，避免石膏在浆液区沉淀过多。

进一步地，所述除雾区设有电除雾器。脱硫产生的雾气经过电除雾器后被除去，降低或除去雾气。

进一步地，所述电除雾器上方设有清洗喷嘴，所述清洗喷嘴与清洗管一端连通，所述清洗管另一端与外部工艺水管连通，所述清洗管上设有清洗泵。通过清洗泵高压泵入外部工艺水从清洗喷嘴高速喷出对电除雾器进行清洗，避免电除雾器结垢严重，影响除雾效率，延长电除雾器使用寿命。

进一步地，所述副产品处理单元包括旋流器、脱水机和回收罐，所述排出管与所述旋流器的给料口连通，所述旋流器的溢流口与所述回收罐连通，所述旋流器的底流口与所述脱水机连通，所述脱水机的滤液口与所述回收罐连通，所述回收罐上设有第二搅拌器。氧化的硫酸盐副产品混合液经过排出管导入旋流器内进行分离，沉沙进入脱水机进行脱水，形成高品质的副产品，脱水机的滤液和旋流器的溢液则进入回收罐进行回收，第二搅拌器持续搅拌防止回收罐内的回收液出现沉淀。

进一步地，所述吸收液配制单元包括石灰石粉料仓、定量给料机、石灰石浆液罐和浆液泵，所述石灰石粉料仓底部出口与所述定量给料机连接，所述定量给料机与所述石灰石浆液罐连接，所述石灰石浆液罐上设有第三搅拌器，所述石灰石浆液罐与外部工艺水管连通，所述回收罐通过滤液回水管与所述石灰石浆液罐连通，所述浆液泵的入口与所述石灰石浆液罐底部连通，出口通过管道连通至所述循环管，所述添加剂存储罐通过管道连通至所述循环管。石灰石粉料仓内存储有石灰石粉料，定量给料机用于把石灰石粉定量添加到石灰石浆液罐内与外部工艺水和/或回收罐内的回收水通过第三搅拌器进行混合配制吸收液，然后通过浆液泵、循环管打入脱硫塔内部，同时添加剂存储罐内的添加剂也通过添加泵、循环管按需打入脱硫塔内部。

进一步地，还包括烟气换热器，来自焙烧工段产生的炉气通过所述引风机引入所述烟气换热器的高温进气口，再从所述烟气换热器的低温出气口排入净化工段进行制酸，制酸尾气则通过所述进烟管依次经过所述臭氧布气装置、所述臭氧混合反应器进入所述脱硫塔进行脱硫处理，脱硫后的尾气通过所述出烟管进入所述烟气换热器的低温进气口进行加热后从所述烟气换热器的高温出气口排入所述烟囱进行外排。脱硫后的尾气经过烟气换热器加热后再通过烟囱排放，使尾气易于扩散排放，避免白色烟羽的形成。

本实用新型的有益效果包括：通过在添加剂存储罐内存储添加剂并按需加入脱硫塔内部，以降低亚硫酸盐和硫酸盐的过饱和度，防止出现结垢后造成堵塞，而且添加剂能够提高吸收液活性，从而提高脱硫效率；通过臭氧发生器产生臭氧使得尾气和臭氧在臭氧混合反应器内发生脱硝反应，脱硝后的尾气再进入脱硫塔内与吸收液进行逆向接触进行脱硫反应，实现脱硝脱硫，提高排放标准；通过臭氧发生器产生的臭氧把亚硫酸盐高效快速的氧化成稳定的硫酸盐，避免亚硫酸盐含量过高抑制吸收液的溶解，提高脱硫效率。

附图说明

图1是本实用新型实施例中脱硫系统的结构示意图。

附图标记：1引风机；2脱硫塔；201浆液区；202吸收区；203除雾区；204循环管；205浆液喷嘴；206循环泵；207烟气入口；208第一搅拌器；209捕沫器；210排出管；211排出泵；212电除雾器；213清洗喷嘴；214清洗管；215清洗泵；3吸收液配制单元；301石灰石粉料仓；302定量给料机；303石灰石浆液罐；304浆液泵；305第三搅拌器；4副产品处理单元；401旋流器；402脱水机；403回收罐；404第二搅拌器；405滤液回水管；406滤液泵；5烟囱；6进烟管；7出烟管；8臭氧发生器；801臭氧供气管；802臭氧曝气器；803臭氧布气装置；804臭氧混合反应器；9添加剂存储罐；901添加泵；10外部工艺水管；11烟气换热器；12净化工段；13焙烧工段。

具体实施方式

为了使本实用新型实施例所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接既可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1，在一种实施例中公开的脱硫系统，包括引风机1、脱硫塔2、吸收液配制单元3、副产品处理单元4和烟囱5，引风机1通过进烟管6与脱硫塔2连通，烟囱5通过出烟管7与脱硫塔2连通，吸收液配制单元3和副产品处理单元4分别与脱硫塔2连通；还包括臭氧发生器8和添加剂存储罐9，臭氧发生器8的臭氧供气管801分为两路，一路臭氧供气管801与设置在脱硫塔2内部的臭氧曝气器802连通，另一路臭氧供气管801与设置在进烟管6上的臭氧布气装置803连通，臭氧布气装置803与臭氧混合反应器804连通，臭氧混合反应器804与脱硫塔2的烟气入口207连通，具体的，臭氧布气装置803优选采用环烟气管道均匀布气系统，使尾气和一路臭氧均匀进入臭氧混合反应器804内，并在臭氧混合反应器804内发生脱硝反应，脱硝后的尾气再进入脱硫塔2与吸收液配制单元3配制的吸收液进行逆向接触进行脱硫反应，实现脱硝脱硫，提高排放标准；而脱硫产生亚硫酸盐通过另一路臭氧高效快速的氧化成稳定的硫酸盐，避免亚硫酸盐含量过高抑制吸收液的溶解，提高脱硫效率，而且臭氧具有比氧气具有更高溶解性和氧化性，能够以更低的氧硫比和更高的氧化速率实现亚硫酸盐的氧化，大大提高副产品的产率和纯度，未参加反应的O₃则在脱硫塔2内被浆液洗涤而分解为O₂，不存在O₃二次污染、泄露等问题；添加剂存储罐9与脱硫塔2连通，具体的，添加剂存储罐9通过管道与脱硫塔2连通，在管道上设有添加泵901，添加剂存储罐9内存储的添加剂为乙二酸、乙二胺四乙酸、或单质硫等中的一种，通过往脱硫塔2内加入添加剂，以降低亚硫酸盐和硫酸盐的过饱和度，防止出现结垢后造成堵塞，影响脱硫效率，而且添加剂能够提高吸收液活性，从而提高脱硫效率。在本实施例中，吸收液配制单元3配制的吸收液为石灰石浆液，经过副产品处理单元4处理的副产品为石膏。

脱硫塔2内部从下至上依次设有浆液区201、吸收区202和除雾区203，臭氧曝气器802设置在浆液区201的下部，浆液区201和吸收区202之间设有循环管204，循环管204一端与浆液区201连通，另一端与设置在吸收区202上部的浆液喷嘴205连通，循环管204上设有循环泵206，烟气入口207设置在吸收区202的下部。具体的，臭氧曝气器802优选均匀布置在距离脱硫塔2底部2m范围内，循环管204一端连接在脱硫塔2对应浆液区201侧壁接口，另一端分为两路连接到上下布置的浆液喷嘴205上，使用时，先将吸收液从吸收液配制单元3打入脱硫塔2，直到吸收液注满浆液区201，调节吸收液pH在5.5～6.5范围内，开启循环泵206，浆液区201的吸收液被泵入到脱硫塔2的吸收区202，通过浆液喷嘴205喷出与从烟气入口207进入的二氧化硫烟气(尾气)接触反应后，进入浆液区201，此时，臭氧发生器8通过臭氧供气管801把臭氧，通过臭氧曝气器802均布分散后与吸收液充分接触发生反应，不断得到高品质的石膏产品。在浆液区201中部设有第一搅拌器208，通过第一搅拌器208不断搅拌，使臭氧与吸收液充分接触发生反应，提高氧化效率。

在浆液区201上方设有捕沫器209，捕沫器209设置在距离浆液区201最高液面上方0.5～0.8m的范围内，浆液区201产生的泡沫经过捕沫器209捕获消除，避免脱硫塔2内浆液区201的液位出现误报，影响脱硫系统的运行。

在浆液区201底部通过排出管210与副产品处理单元4连通，排出管210上设有排出泵211，在浆液区201底部产生的石膏副产品通过排出管210、排出泵211抽出，避免石膏在浆液区201沉淀过多，出现过饱和，影响吸收液的PH值，进而影响脱硫效率。同时脱硫塔2底部(浆液区201底部)优选做成锥形结构，方便排出石膏。

除雾区203设有电除雾器212。具体的，电除雾器212优选采用玻璃钢电除雾器，电除雾器212与脱硫塔2一体化设置，无需在脱硫塔2外部再另设除雾装置，提高空间利用率，脱硫产生的雾气经过电除雾器212后被除去，使雾气含量≤30mg/Nm3。在除雾器212上方设有清洗喷嘴213，清洗喷嘴213与清洗管214一端连通，清洗管214另一端与外部工艺水管10连通，清洗管214上设有清洗泵215。通过清洗泵215高压泵入外部工艺水从清洗喷嘴213高速喷出对电除雾器212进行清洗，避免电除雾器212结垢严重，影响除雾效率，延长电除雾器212使用寿命。

副产品处理单元4包括旋流器401、脱水机402和回收罐403，排出管210与旋流器401的给料口连通，旋流器401的溢流口与回收罐403连通，旋流器401的底流口与脱水机402连通，脱水机402的滤液口与回收罐403连通，回收罐403上设有第二搅拌器404。具体的，旋流器401优选采用FX-150水力旋流器，脱水机402优选采用皮带脱水机，在浆液区201产生的石膏混合液经过排出管210导入旋流器401内进行分离，沉沙(石膏)进入脱水机402进行脱水，形成高品质的石膏，脱水机402的滤液和旋流器401的溢液则进入回收罐403进行回收，第二搅拌器404持续搅拌防止回收罐403内的回收液出现沉淀。

吸收液配制单元3包括石灰石粉料仓301、定量给料机302、石灰石浆液罐303和浆液泵304，石灰石粉料仓301底部出口与定量给料机302连接，定量给料机302与石灰石浆液罐303连接，石灰石浆液罐303上设有第三搅拌器305，石灰石浆液罐303与外部工艺水管10连通，回收罐403通过滤液回水管405与石灰石浆液罐303连通，滤液回水管405上设有滤液泵406，浆液泵304的入口与石灰石浆液罐303底部连通，出口通过管道连通至循环管204，添加剂存储罐9通过管道连通至循环管204。石灰石粉料仓301用于存储石灰石粉料，石灰石粉料仓301底部出口与定量给料机302，用于把石灰石粉定量添加到石灰石浆液罐303内与外部工艺水和/或回收罐403内的回收水通过第三搅拌器305进行混合配制吸收液，然后通过浆液泵304、循环管204打入脱硫塔2内部，同时添加剂存储罐9内的添加剂也通过添加泵901、循环管204打入脱硫塔2内部。为了使石灰石浆液罐303内的吸收液混合更加均匀，在浆液泵304的出口连接有循环搅拌管回到石灰石浆液罐303，以进行喷射式循环搅拌，提高吸收液的混合均匀度。

在另一些实施例中，还包括烟气换热器11，来自焙烧工段13产生的炉气通过引风机1引入烟气换热器11的高温进气口，再从烟气换热器11的低温出气口排入净化工段12进行制酸，制酸尾气则通过进烟管6依次经过臭氧布气装置803、臭氧混合反应器804进行脱硝后进入脱硫塔2进行脱硫处理，脱硫后的尾气通过出烟管7进入烟气换热器11的低温进气口进行加热后从烟气换热器11的高温出气口排入烟囱5进行外排；来自焙烧工段13产生的炉气在360℃左右，但是经过净化工段12的净化、除尘、二转二吸后炉气温度降至38℃以下，故优选将焙烧工段13产生的炉气先进入烟气换热器11对脱硝脱硫后的尾气加热后再通过烟囱5排放，使尾气易于扩散排放，避免白色烟羽的形成。

本实用新型的背景部分可以包含关于本实用新型的问题或环境的背景信息，而不一定是描述现有技术。因此，在背景技术部分中包含的内容并不是申请人对现有技术的承认。

以上内容是结合具体/优选的实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本实用新型的保护范围。在本说明书的描述中，参考术语“一种实施例”、“一些实施例”、“优选实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管已经详细描述了本实用新型的实施例及其优点，但应当理解，在不脱离专利申请的保护范围的情况下，可以在本文中进行各种改变、替换和变更。

Claims (10)

1.一种脱硫系统，包括引风机、脱硫塔、吸收液配制单元、副产品处理单元和烟囱，所述引风机通过进烟管与所述脱硫塔连通，所述烟囱通过出烟管与所述脱硫塔连通，所述吸收液配制单元和所述副产品处理单元分别与所述脱硫塔连通；其特征在于：还包括臭氧发生器和添加剂存储罐，所述臭氧发生器的臭氧供气管分为两路，一路所述臭氧供气管与设置在所述脱硫塔内部的臭氧曝气器连通，另一路所述臭氧供气管与设置在所述进烟管上的臭氧布气装置连通，所述臭氧布气装置与臭氧混合反应器连通，所述臭氧混合反应器与所述脱硫塔的烟气入口连通，所述添加剂存储罐与所述脱硫塔连通。

2.如权利要求1所述的脱硫系统，其特征在于：所述脱硫塔内部从下至上依次设有浆液区、吸收区和除雾区，所述臭氧曝气器设置在所述浆液区的下部，所述浆液区和所述吸收区之间设有循环管，所述循环管一端与所述浆液区连通，另一端与设置在所述吸收区上部的浆液喷嘴连通，所述循环管上设有循环泵，所述烟气入口设置在所述吸收区的下部。

3.如权利要求2所述的脱硫系统，其特征在于：所述浆液区中部设有第一搅拌器。

4.如权利要求3所述的脱硫系统，其特征在于：所述浆液区上方设有捕沫器。

5.如权利要求4所述的脱硫系统，其特征在于：所述浆液区底部通过排出管与所述副产品处理单元连通，所述排出管上设有排出泵。

6.如权利要求2所述的脱硫系统，其特征在于：所述除雾区设有电除雾器。

7.如权利要求6所述的脱硫系统，其特征在于：所述电除雾器上方设有清洗喷嘴，所述清洗喷嘴与清洗管一端连通，所述清洗管另一端与外部工艺水管连通，所述清洗管上设有清洗泵。

8.如权利要求5所述的脱硫系统，其特征在于：所述副产品处理单元包括旋流器、脱水机和回收罐，所述排出管与所述旋流器的给料口连通，所述旋流器的溢流口与所述回收罐连通，所述旋流器的底流口与所述脱水机连通，所述脱水机的滤液口与所述回收罐连通，所述回收罐上设有第二搅拌器。

9.如权利要求8所述的脱硫系统，其特征在于：所述吸收液配制单元包括石灰石粉料仓、定量给料机、石灰石浆液罐和浆液泵，所述石灰石粉料仓底部出口与所述定量给料机连接，所述定量给料机与所述石灰石浆液罐连接，所述石灰石浆液罐上设有第三搅拌器，所述石灰石浆液罐与外部工艺水管连通，所述回收罐通过滤液回水管与所述石灰石浆液罐连通，所述浆液泵的入口与所述石灰石浆液罐底部连通，出口通过管道连通至所述循环管，所述添加剂存储罐通过管道连通至所述循环管。

10.如权利要求1至9任一所述的脱硫系统，其特征在于：还包括烟气换热器，来自焙烧工段产生的炉气通过所述引风机引入所述烟气换热器的高温进气口，再从所述烟气换热器的低温出气口排入净化工段进行制酸，制酸尾气则通过所述进烟管依次经过所述臭氧布气装置、所述臭氧混合反应器进入所述脱硫塔进行脱硫处理，脱硫后的尾气通过所述出烟管进入所述烟气换热器的低温进气口进行加热后从所述烟气换热器的高温出气口排入所述烟囱进行外排。