CN101450791A - 一种用于干法烟气脱硫的氢氧化钙制备方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于干法烟气脱硫的氢氧化钙制备方法及其装置，涉及烟气净化技术领域，其特点是生石灰粉(CaO)经过皮带计量秤进入一级反应器，与反应器上方一组水喷嘴喷入的水，均匀混合搅拌反应，然后进入二级反应器，进一步进行石灰硝化反应，硝化反应生成熟石灰(Ca(OH)2)粉，通过螺旋输送机输送到与脱硫吸收塔相连的管道，通过罗茨风机喷入脱硫吸收塔。大颗粒通过出渣口排出，二级反应器中的水蒸气通过其上方的袋式除湿器直接引入脱硫吸收塔。该装置采用氧化钙为原料，具有结构紧凑、脱硫剂转化率高、脱硫剂活性高、装置不易阻塞、可以根据锅炉负荷在线制备脱硫剂等优点。本发明适用于干法烟气脱硫***脱硫剂的制备。
Description
技术领域
本发明属于烟气净化技术领域，特别是用于干法烟气脱硫的氢氧化钙制备方法及其装置。
背景技术
我国的能源结构仍然是以煤为主要能源，煤炭的大量燃用产生大量的二氧化硫等污染物。它是造成温室效应、酸雨等环境污染问题的主要污染物之一，我国已经开始进行大规模的二氧化硫污染治理工作。
一般烟气脱硫技术可分为湿法、半干法和干法三大类。湿法烟气脱硫技术，虽然脱硫效率高，但工艺复杂、一次性投资大、运行费用高、占地面积大。干法烟气脱硫技术的脱硫产物为干粉状，***不易阻塞，很好的克服湿法烟气脱硫技术的一些问题和不足，干法脱硫技术具有***简单、投资费用低、占地面积小、集脱硫除尘为一体等优点。近年随着工艺技术的研究开发，特别是循环流化床烟气脱硫技术(CFBFGD)的发展，使干法烟气脱硫技术得到了越来越广泛的应用。
在干法烟气脱硫装置中，脱硫剂以干粉状喷入吸收塔，水通过水喷嘴喷入吸收塔，在吸收塔中和烟气充分混合脱除烟气中酸性污染气体。其中，喷入脱硫剂颗粒粒径的大小和活性的高低是影响脱硫剂的利用率和脱硫***脱硫效率的重要因素。脱硫剂制备***连续稳定运行，是脱硫***稳定运行的关键之一。
脱硫剂的来源有两个，一个是购买成品熟石灰粉(Ca(OH)2)，这些熟石灰粉价格较高，增加了脱硫***的运行费用。另一方面因为熟石灰粉不是现场制备，脱硫剂放置一段时间后，脱硫活性不高，吸水后易板结，影响了脱硫***的脱硫效率。
另一个方法是购买比较便宜的生石灰粉(CaO)，现场消合制成熟石灰粉(Ca(OH)2)。但目前的几种生石灰消合装置存在运行稳定性差(易阻塞)、脱硫剂转化率低、产品活性差以及无法根据锅炉负荷在线制备等缺点，无法满足干法烟气脱硫***工艺的要求。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的提出一种专门用于干法烟气脱硫的氢氧化钙高效制备方法及其装置。它采用氧化钙为原料，具有结构紧凑、脱硫剂活性高、脱硫剂转化率高、不易阻塞、根据锅炉负荷在线制备等优点。
为了达到上述发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现：石灰仓中的生石灰粉(CaO)经过皮带计量秤进入一级反应器，与反应器上方一组水喷嘴喷入的水，均匀混合搅拌反应，然后进入二级反应器，进一步进行石灰消化反应，消化反应生成熟石灰(Ca(OH)2)粉，由螺旋输送机输送至与脱硫塔相连的管道，通过罗茨风机喷入脱硫吸收塔。大颗粒脱硫剂通过出渣口排出，二级反应器中的水蒸气通过其上方的袋式除湿器，直接引入脱硫吸收塔。
所述发明包括两级专门设计的反应器，其特点是，喷入一级反应器的水过量，水和生石灰粉的摩尔比为1：1.3，由二级反应器上部的袋式除湿器，引出多余水分，多余水分直接引入脱硫吸收塔。
所述发明，脱硫剂在二级反应器内停留时间为6分钟～12分钟。
所述发明，皮带计量秤的传送速度、喷嘴喷水量和螺旋输送机转速都随着锅炉负荷可调。
实现上述氢氧化钙制备方法的装置，它主要包括：石灰仓，皮带计量秤，水喷嘴，一级反应器，二级反应器，袋式除湿器，出渣口，前挡板，后挡板，螺旋输送机。其特征在于：二级反应器上方安装低压脉冲式袋式除湿器，二级反应器底部设两个出碴口、前挡板及后挡板；其特征还在于一级反应器上方设置两排(组)交错布置的单流体喷嘴。
在上述装置中，袋式除湿器位于二级反应器上方，与二级反应器连为一体，出气口位于除湿器上部，滤袋滤料为聚苯硫醚(PPS)滤料，负压运行，出气口直接连接脱硫吸收塔。其作用是引出二级反应器多余的水蒸气。
在上述装置中，两个出渣口位于二级反应器的后半部分，后挡板高度高于前挡板，高度比为2：1。
所述发明成品熟石灰为干粉态，且活性大大提高，粒径范围低于20um的颗粒在85％以上。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和积极效果：
(1)本发明采用两级反应器工艺，一级反应器喷嘴的布置方式和喷入一级反应器的水过量，脱硫剂在二级反应器内停留时间为6分钟～12分钟。这些措施保证了脱硫剂高活性和高转化率，
(2)二级反应器设置出渣口和挡板，既防止了***大颗粒脱硫剂阻塞***，又使大颗粒分离出来，保证了成品脱硫剂的活性。
(3)传统的脱硫剂制备工艺，因为熟石灰粉易于吸水板结，造成***阻塞，严重影响设备的稳定运行，本发明由二级反应器上部的袋式除湿器，引出多余水蒸气，多余水蒸气直接引入脱硫吸收塔。这一方面防止了设备阻塞，另一方面水蒸气直接引入吸收塔，通过吸收塔内脱硫剂对水蒸汽的物理吸附，进一步提高干法烟气脱硫装置吸收二氧化硫的能力。
(4)皮带计量秤的传送速度、喷嘴喷水量和螺旋输送机转速都随着锅炉负荷可调，保证了脱硫剂的在线制备，有效防止脱硫剂的失活。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
附图为本发明装置的结构原理图。
具体实施方式
参看附图，该装置运行时的方法步骤为：石灰仓1中的生石灰粉(CaO)经过皮带计量秤2由入料口3进入一级反应器7，水通过一级反应器7上方进水管4和支管5，由一组喷嘴6喷入，在一级反应器7中，水和生石灰粉均匀混合搅拌反应，然后由一级出料口8进入二级反应器9，进一步进行石灰消化反应，消化反应形成熟石灰(Ca(OH)2)粉，通过二级出料口16，进入螺旋输送机17，通过螺旋输送机17输送到与脱硫吸收塔相连的管道，通过罗茨风机喷入脱硫吸收塔。二级反应器9中大颗粒将分别被前挡板14和后挡板15阻隔，通过出渣口10排出。二级反应器9连接袋式除湿器12，二级反应器9中多余的水蒸气，经过袋式除湿器12的滤袋13，由袋式除湿器出口11引入干法脱硫吸收塔。
Claims (8)
1.一种用于干法烟气脱硫的氢氧化钙制备方法，其步骤为：石灰仓(1)中的生石灰粉(CaO)经过皮带计量秤(2)进入一级反应器(7)，与反应器上方一组水喷嘴(6)喷入的水，均匀混合搅拌反应，然后进入二级反应器(9)，进一步进行石灰消化反应，消化反应生成熟石灰(Ca(OH)2)粉，由螺旋输送机(17)输送至与脱硫塔相连的管道，通过罗茨风机喷入脱硫吸收塔。大颗粒脱硫剂通过出渣口(10)排出，二级反应器(9)中的水蒸气通过其上方的袋式除湿器(12)，直接引入脱硫吸收塔。
2.按照权利要求1所述的氢氧化钙制备方法，其特征在于：喷入一级反应器(7)的水过量，水和生石灰粉的摩尔比为1：1.3，由二级反应器(9)上部的袋式除湿器(12)，引出多余水分，多余水分直接引入脱硫吸收塔。
3.按照权利要求1所述的氢氧化钙制备方法，脱硫剂在二级反应器(9)内停留时间为6分钟～12分钟。
4.按照权利要求1所述的氢氧化钙制备方法，皮带计量秤(2)的传送速度、喷嘴(6)喷水量和螺旋输送机(17)转速都随锅炉负荷可调。
5.实现权利要求1所述的氢氧化钙制备方法的装置，它主要包括：石灰仓(1)，皮带计量秤(2)，水喷嘴(6)一级反应器(7)，二级反应器(9)，袋式除湿器(12)，出渣口(10)，前挡板(14)，后挡板(15)，螺旋输送机(17)。其特征在于：二级反应器(9)上方安装低压脉冲式袋式除湿器(12)，二级反应器(9)底部设两个出碴口(10)、前挡板(14)及后挡板(15)；其特征还在于一级反应器(7)上方设置两排(组)交错布置的单流体喷嘴(6)。
6.按照权利要求5所述的氢氧化钙制备装置，袋式除湿器(12)位于二级反应器(9)上方，与二级反应器连为一体，出气口(11)位于除湿器上部，滤袋(13)滤料为聚苯硫醚(PPS)滤料，负压运行，出气口直接连接脱硫吸收塔。
7.按照权利要求5所述的氢氧化钙制备装置，两个出渣口(10)位于二级反应器(9)的后半部分，后挡板(15)高度高于前挡板(14)，高度比为2：1。
8.按照权利要求5所述的氢氧化钙制备装置，喷嘴(6)沿一级反应器(7)主体中心线，喷雾方向沿一级反应器(7)主体中心线向下。
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