CN104096467A - 一种液态强氧化剂雾化脱硫***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种废气脱硫方法，尤其是涉及一种液态强氧化剂雾化脱硫***及方法。其主要是解决现有技术所存在的脱硫中石灰石的溶解速率、固体颗粒在浆液中的沉降速度等很大程度上限制了此法脱硫效率，且脱硫***容易造成结垢，石灰石利用率低，造成了石灰石--石膏法脱硫***运行的经济性和稳定性较低等的技术问题。本发明包括反应管路，所述的反应管路内设有气液平衡管，气液平衡管连接有向反应管路内喷气液的雾化喷头，气液平衡管的一端通过管路、氧化剂泵连接有氧化剂贮罐，气液平衡管的另一端通过管路连接有空压机。

Description

一种液态强氧化剂雾化脱硫***及方法
技术领域
本发明涉及一种废气脱硫方法，尤其是涉及一种液态强氧化剂雾化脱硫***及方法。
背景技术
工业生产中矿物燃烧产生大量的废气，其中二氧化硫（SO2）是最主要的大气污染物之一。现生产中烟气脱硫以石灰石--石膏法为主，此法脱硫效率文献报道最大可达90%，但实际证明，石灰石--石膏法脱硫中，石灰石的溶解速率、固体颗粒在浆液中的沉降速度等很大程度上限制了此法脱硫效率，且脱硫***容易造成结垢，石灰石利用率低，造成了石灰石--石膏法脱硫***运行的经济性和稳定性较低。
发明内容
本发明是提供一种液态强氧化剂雾化脱硫***及方法，其主要是解决现有技术所存在的脱硫中石灰石的溶解速率、固体颗粒在浆液中的沉降速度等很大程度上限制了此法脱硫效率，且脱硫***容易造成结垢，石灰石利用率低，造成了石灰石--石膏法脱硫***运行的经济性和稳定性较低等的技术问题。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
本发明的一种液态强氧化剂雾化脱硫***，包括反应管路，所述的反应管路内设有气液平衡管，气液平衡管连接有向反应管路内喷气液的雾化喷头，气液平衡管的一端通过管路、氧化剂泵连接有氧化剂贮罐，气液平衡管的另一端通过管路连接有空压机。
废气中含有二氧化硫，经氧化剂氧化后以水或碱吸收成硫酸或硫酸盐进行脱硫，达到废气排放中二氧化硫含量标准。液态强氧化剂有双氧水、二氧化氯等，气、液相物资接触一般采用喷淋、鼓泡等方法为主，但因接触面积较小，二氧化硫被氧化效率低，二氧化硫的去除率低。采用对液态强氧化剂雾化处理，雾化细度达到微米级，使废气中二氧化硫与氧化剂的接触面积呈几何级递增，二氧化硫氧化效果十分明显，总体去除率高，效果好。
作为优选，所述的气液平衡管的一端进口设有液控阀，气液平衡管的另一端进口设有气控阀。
一种液态强氧化剂雾化脱硫方法，所述的方法包括：在反应管路内通入废气，将氧化剂调配成浓度为10%-50%的溶液，首先存储于氧化剂贮罐中，氧化剂溶液经氧化剂泵，液控阀控制流量，氧化剂溶液进入气液平衡管，启动空压机，空压机气体贮罐气压满足0.2MPa-0.8Mpa，调节气控阀（8），控制流量，空气进入气液平衡管，使气液比在0.2-0.8，氧化剂溶液经雾化后，颗粒细度在20um以下，射程在0.5m-10m，充实于整个反应滚路，氧化剂细粒与废气中的SO2接触，形成气液反应区间，气液反应区间内，SO2与氧化剂细粒表面接触，SO2被氧化成SO3，随着废气气流推进，SO2逐层被氧化；部分被氧化的SO3与氧化剂溶液中的水溶液结合，形成稀硫酸溶液，形成的稀硫酸溶液随反应管路顺流至硫酸液体贮罐，精制、利用；水或碱液雾化成细小液体颗粒，待吸收不被氧化剂中水溶液结合的SO3；SO3与水或碱液细粒结合，形成稀硫酸或稀硫酸盐溶液；稀硫酸或稀硫酸盐溶液排入硫酸液体或硫酸盐液体贮罐，精制、利用。
液态强氧化剂一般为双氧水（H2O2）、二氧化氯（ClO2）、过硫酸盐溶液、氯酸盐溶液等，首先双氧水（H2O2）、过硫酸盐溶液等。
1、强氧化剂溶液配制中产生大量热量，氧化剂易分解失效，甚至***，因氧化剂有强腐蚀性，采用石墨改性聚丁烯盘管换热解决；
2、氧化剂的雾化处理，颗粒细度 必须满足50um以下，运用高速（音速或超音速）气流雾化，三流路气-液-气临界空气雾化喷嘴解决；
3、烟气、强氧化剂等具有强腐蚀性，且气流对设备界面冲击大，设备制造采用玻璃钢添加碳化硅来解决，耐磨、耐腐蚀；
4、烟气中SO2流量自动监控，同步自动调控雾化氧化剂的量；
5、副产的硫酸或硫酸盐液体排放时易泄漏烟气，且耗能大，利用液体的虹吸原理自动排放解决。
作为优选，所述的氧化剂溶液的浓度为25%-50%，空压机气体贮罐气压满足0.3MPa-0.6Mpa。
作为优选，所述的雾化喷头的级数依据废气中SO2量及雾化效率为1-5级，首选1-3级；氧化剂雾化喷淋后，采取以水或碱液雾化喷淋吸收，喷头级数为1-5级，首选1-2级；单级中雾化喷头依据雾化喷淋覆盖面采取轴向分布或环向分布为主。
作为优选，所述的单级中氧化剂雾化喷头数量依据反应管路截面积及废气中SO2浓度与流速、雾化喷头喷淋量的要求设为1-7个，首选3-5个。
作为优选，所述的单级中水或碱液雾化喷头数量依据氧化后产生的SO3流量、雾化喷头喷淋量的要求设为1-5个，首选1-3个。
作为优选，所述的液体雾化后颗粒细度满足50um以下，首选细度小于20um。
作为优选，所述的氧化剂雾化中气液比为0.3-0.6。在喷嘴其它几何因素(气孔个数均为4)不变时，在相同的工况条件下，喷嘴雾化细度随气孔直径的增大而减小。在气液比为0.4，气压为0.5MPa时，其雾化细度均已在10um以下。
作为优选，所述的雾化喷头的液体喷射角为30°-150°区间，首选45°-120°区间内，雾化喷头喷射液体射程满足1-7m。
因此，本发明采用对液态强氧化剂雾化处理，雾化细度达到微米级，使废气中二氧化硫与氧化剂的接触面积呈几何级递增，二氧化硫氧化效果十分明显，总体去除率高，效果好。
附图说明
附图1是本发明的一种结构示意图。
图中零部件、部位及编号：反应管路1、气液平衡管2、雾化喷头3、氧化剂泵4、氧化剂贮罐5、空压机6、液控阀7、气控阀8。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本例的一种液态强氧化剂雾化脱硫***，如图1，包括反应管路1，反应管路内设有气液平衡管2，气液平衡管连接有向反应管路内喷气液的雾化喷头3，气液平衡管的一端通过管路、氧化剂泵4连接有氧化剂贮罐5，气液平衡管的另一端通过管路连接有空压机6。气液平衡管的一端进口设有液控阀7，气液平衡管的另一端进口设有气控阀8。 
一种液态强氧化剂雾化脱硫方法，其步骤为：
1.氧化剂调配成浓度为25%-50%的溶液，首先存储于氧化剂贮罐5中。注意因时间过长氧化剂部分失效或密封保存不良，环境中部分被反应失效；
2.氧化剂溶液经氧化剂泵4，调节液控阀7控制流量，氧化剂溶液进入气液平衡管2；
3.启动空压机6，空压机内气体贮罐气压满足0.3MPa-0.6MPa；
4.调节气控阀8，控制流量，空气进入气液平衡管2，使气液比在0.5；
5.氧化剂溶液经雾化后，颗粒细度在20um以下，雾化喷头3射程在6m，充实于整个反应滚路；雾化喷头3的液体喷射角为110°。
6.氧化剂细粒与废气中的SO2接触，形成气液反应区间；
7.气液反应区间内，SO2与氧化剂细粒表面接触，SO2被氧化成SO3，随着废气气流推进，SO2逐层被氧化；
8.部分被氧化的SO3与氧化剂溶液中的水溶液结合，形成稀硫酸溶液；
9.形成的稀硫酸溶液随反应管路顺流至硫酸液体贮罐，精制、利用；
10.水或碱液雾化成细小液体颗粒，待吸收不被氧化剂中水溶液结合的SO3；
11.SO3与水或碱液细粒结合，形成稀硫酸或稀硫酸盐溶液；
12.稀硫酸或稀硫酸盐溶液排入硫酸液体或硫酸盐液体贮罐，精制、利用。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (10)

1.一种液态强氧化剂雾化脱硫***，包括反应管路（1），其特征在于所述的反应管路（1）内设有气液平衡管（2），气液平衡管连接有向反应管路内喷气液的雾化喷头（3），气液平衡管的一端通过管路、氧化剂泵（4）连接有氧化剂贮罐（5），气液平衡管的另一端通过管路连接有空压机（6）。
2.根据权利要求1所述的一种液态强氧化剂雾化脱硫***，其特征在于所述的气液平衡管（2）的一端进口设有液控阀（7），气液平衡管（2）的另一端进口设有气控阀（8）。
3.一种液态强氧化剂雾化脱硫方法，其特征在于所述的方法包括：在反应管路（1）内通入废气，将氧化剂调配成浓度为10%-50%的溶液，首先存储于氧化剂贮罐（5）中，氧化剂溶液经氧化剂泵（4），液控阀（7）控制流量，氧化剂溶液进入气液平衡管（2），启动空压机（6），空压机气体贮罐气压满足0.2MPa-0.8Mpa，调节气控阀（8），控制流量，空气进入气液平衡管，使气液比在0.2-0.8，氧化剂溶液经雾化后，颗粒细度在20um以下，射程在0.5m-10m，充实于整个反应滚路，氧化剂细粒与废气中的SO2接触，形成气液反应区间，气液反应区间内，SO2与氧化剂细粒表面接触，SO2被氧化成SO3，随着废气气流推进，SO2逐层被氧化；部分被氧化的SO3与氧化剂溶液中的水溶液结合，形成稀硫酸溶液，形成的稀硫酸溶液随反应管路顺流至硫酸液体贮罐，精制、利用；水或碱液雾化成细小液体颗粒，待吸收不被氧化剂中水溶液结合的SO3；SO3与水或碱液细粒结合，形成稀硫酸或稀硫酸盐溶液；稀硫酸或稀硫酸盐溶液排入硫酸液体或硫酸盐液体贮罐，精制、利用。
4.根据权利要求1所述的一种液态强氧化剂雾化脱硫方法，其特征在于所述的氧化剂溶液的浓度为25%-50%，空压机气体贮罐气压满足0.3MPa-0.6Mpa。
5.根据权利要求1所述的一种液态强氧化剂雾化脱硫方法，其特征在于所述的雾化喷头（3）的级数依据废气中SO2量及雾化效率为1-5级；氧化剂雾化喷淋后，采取以水或碱液雾化喷淋吸收，喷头级数为1-5级；单级中雾化喷头依据雾化喷淋覆盖面采取轴向分布或环向分布为主。
6.根据权利要求1所述的一种液态强氧化剂雾化脱硫方法，其特征在于所述的单级中氧化剂雾化喷头（3）数量依据反应管路截面积及废气中SO2浓度与流速、雾化喷头喷淋量的要求设为1-7个。
7.根据权利要求1所述的一种液态强氧化剂雾化脱硫方法，其特征在于所述的单级中水或碱液雾化喷头（3）数量依据氧化后产生的SO3流量、雾化喷头喷淋量的要求设为1-5个。
8.根据权利要求1所述的一种液态强氧化剂雾化脱硫方法，其特征在于所述的液体雾化后颗粒细度满足50um以下，首选细度小于20um。
9.根据权利要求1所述的一种液态强氧化剂雾化脱硫方法，其特征在于所述的氧化剂雾化中气液比为0.3-0.6。
10.根据权利要求1所述的一种液态强氧化剂雾化脱硫方法，其特征在于所述的雾化喷头（3）的液体喷射角为30°-150°区间，雾化喷头喷射液体射程满足1-7m。
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