CN105642103A - 纳米钙脱硫*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够高效地对废气进行脱硫的纳米钙脱硫***，其包括温湿调控装置、纳米钙供给装置、除尘反应装置以及灰尘回收装置，温湿调控装置包括温湿调控塔和温湿调控介质供给装置，纳米钙供给装置包括料仓、重量检测机、纳米钙破拱搅拌器、纳米钙螺杆输送机和动力风机，纳米钙供给装置的重量检测机与料仓连接，料仓的下端出口与纳米钙螺杆输送机的输入口连接，纳米钙螺杆输送机的输出口与连接有动力风机的纳米钙输送管道连接，纳米钙输送管道的输出端与废气管道的靠除尘反应装置侧连接，重量检测机与纳米钙螺杆输送机的驱动控制器连接，在料仓的内部且在料仓的下端出口侧设置有纳米钙破拱搅拌器。

Description

纳米钙脱硫***
技术领域
本发明涉及一种纳米钙脱硫***。
背景技术
随着人们环境保护意识的增强，以及对空气质量的要求的不断提高，环境保护部门对二氧化硫排放的要求越来越严格。从而用最低成本对于含二氧化硫的废气，例如锅炉废气，电厂废气或者是克劳斯装置装置废气等进行最大程度的脱硫处理，减少对大气环境的危害，成为当务之急。
在现有技术中，对于这样的气体存在湿式钙法脱硫、海水脱硫法、循环流化床脱硫法(CFB)、干法烟气脱硫法(NID)、电子束法、双氧水吸收法等。这些工艺按反应状态可分为半干法工艺、湿法工艺，上述方法存在如下诸多缺点。
(1)半干法脱硫是由喷嘴或旋转喷雾器将石灰浆喷入反应器中，形成粒径较小的液滴，使二氧化硫气体与石灰浆反应生成盐类，其缺点在于石灰浆的制备复杂，脱硫效率有限，废气中SO2浓度很难降至100mg/Nm3以下。
(2)湿法脱硫则采用洗涤塔形式，会产生含高浓度无机氯盐以及重金属的废水，产生二次污染，需配备废水处理***，投资成本高，运行费用也高，废气中SO2浓度很难降至100mg/Nm3以下。
(3)以上工艺和设备是用于处理25-150℃的废气，对于50℃-750℃的二氧化硫浓度为0.02-1％的废气难以进行处理。
综上所述，以上工艺存在一定的局限,不能够满足日益严格的环保要求。
发明内容
本发明是针对现有技术中存在的问题而提出的，其目的在于提供一种能够高效地对对50℃-750℃的二氧化硫浓度为0.02-1％的废气进行脱硫的纳米钙脱硫***。
为实现本发明的目的采用如下的技术方案。
技术方案1的纳米钙脱硫***，包括温湿调控装置、纳米钙供给装置、除尘反应装置以及灰尘回收装置，所述温湿调控装置包括温湿调控塔和温湿调控介质供给装置，所述纳米钙供给装置包括料仓、重量检测机、纳米钙破拱搅拌器、纳米钙螺杆输送机和动力风机，所述温湿调控塔的位于侧壁的废气输入口与废气输入管连接，所述温湿调控塔的顶部的废气输出口经由废气管道与所述除尘反应装置的除尘反应入口连接，所述除尘反应装置的顶部的除尘反应出口与排气管道连接，所述除尘反应装置的下部的排灰口与灰尘回收装置连接，所述纳米钙供给装置的重量检测机与所述料仓连接，所述料仓的下端出口与所述纳米钙螺杆输送机的输入口连接，所述纳米钙螺杆输送机的输出口与连接有动力风机的纳米钙输送管道连接，所述纳米钙输送管道的输出端与所述废气管道的靠除尘反应装置侧连接，所述重量检测机与所述纳米钙螺杆输送机的驱动控制器连接，在所述料仓的内部且在所述料仓的下端出口侧设置有纳米钙破拱搅拌器。
技术方案2的纳米钙脱硫***，在技术方案1的纳米钙脱硫***中，在所述废气管道的靠所述温湿调控塔侧设置有温度检测装置，所述温度检测装置与所述温湿调控介质供给装置的供给控制器连接。
技术方案3的纳米钙脱硫***，在技术方案2的纳米钙脱硫***中，在所述排气管道设置有二氧化硫浓度检测装置，所述二氧化硫浓度检测装置与所述纳米钙螺杆输送机的驱动控制器和所述纳米钙输送管道上的空气流量控制阀连接。
技术方案4的纳米钙脱硫***，在技术方案1的纳米钙脱硫***中，所述灰尘回收装置包括回收料仓和向所述回收料仓搬运灰尘的斗提机，所述斗提机经由排灰螺杆输送机与所述除尘反应装置的排灰口连接。
技术方案5的纳米钙脱硫***，在技术方案4的纳米钙脱硫***中，所述排气管道经由引风机与排气烟囱连接。
技术方案6的纳米钙脱硫***，在技术方案5的纳米钙脱硫***中，在所述回收料仓中设置有灰尘破拱搅拌器，所述回收料仓的下端出口与排出螺杆输送机连接。
技术方案7的纳米钙脱硫***，在技术方案1至6中任一项的纳米钙脱硫***中，在所述纳米钙输送管道上形成缓冲部，所述纳米钙螺杆输送机的输入口与所述缓冲部连接。
技术方案8的纳米钙脱硫***，在技术方案1至6中任一项的纳米钙脱硫***中，所述纳米钙输送管道的输出端经由粉体分布器与所述废气管道的靠除尘反应装置侧连接。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果。
根据技术方案1的纳米钙脱硫***，其包括温湿调控装置、纳米钙供给装置、除尘反应装置以及灰尘回收装置，温湿调控装置包括温湿调控塔和温湿调控介质供给装置，纳米钙供给装置包括料仓、重量检测机、纳米钙破拱搅拌器、纳米钙螺杆输送机和动力风机。另外，纳米钙供给装置的重量检测机与料仓连接，料仓的下端出口与纳米钙螺杆输送机的输入口连接，纳米钙螺杆输送机的输出口与连接有动力风机的纳米钙输送管道连接，纳米钙输送管道的输出端与废气管道的靠除尘反应装置侧连接，重量检测机与纳米钙螺杆输送机的驱动控制器连接，在料仓的内部且在料仓的下端出口侧设置有纳米钙破拱搅拌器。
通过这样纳米钙脱硫***，利用温湿调控装置，能够通过温湿调控介质调节烟气的温度湿度，而且能够通过温湿调控介质去除烟气中的部分灰尘。另外，利用纳米钙供给装置供给纳米钙，来去除烟气中的二氧化硫。
其中，通过重量检测机，能够测量纳米钙的消耗量，并且根据进入废气管道中二氧化硫的量，通过改变纳米钙螺杆输送机的转速，输送与工况相符的纳米钙。另外，通过纳米钙破拱搅拌器，能够保证料仓内的纳米钙保持均匀的堆积密度，使输送量准确。而且，通过动力风机，能够输送微正压空气，将纳米钙输送至废气管道，与含二氧化硫的烟气均匀混合，最终输入至除尘反应装置中。
另外，在除尘反应装置中，均匀分散在废气中的纳米钙因为具有非常大的比表面积，因此反应接触面积大，反应迅速，同时颗粒相互之间不停的摩擦，使得颗粒表面生成的硫酸钙能及时地自颗粒表面脱落，并在具有一定湿度的废气中，硫酸钙吸湿聚集为新的小颗粒。纳米钙裸露出新的表面，使脱硫反不断进行下去，烟气中的二氧化硫脱除效率能够达到95％以上。同时脱除的还有SO3、HF、HCl等酸性气体，脱除率99％以上。
综上所述，通过上述的纳米钙脱硫***，能够对50℃-750℃的二氧化硫浓度为0.02-1％的废气进行处理，在整个脱硫过程中,具有脱硫效率高，投资运行费用低，可靠性高，能耗低，易维护，占地面积小，***使用寿命长等优点，二氧化硫的排放浓度为50mg/Nm3，粉尘排放浓度为15mg/Nm3，优于GB13223-2011标准《火电厂大气污染物排放标准》(SO2<50mg/Nm3，粉尘排放浓度<20mg/Nm3)，能够吸附烟气中的二恶英、重金属等有害污染物，使烟气达标排放，避免对环境造成污染。
另外，根据技术方案2的纳米钙脱硫***，在废气管道的靠温湿调控塔侧设置有温度检测装置，将废气管道中的气体温度反馈给温湿调控介质供给装置的供给控制器，从而能够调节废气管道中的气体的温度，使整个脱硫过程中的操作温度高于露点，没有腐蚀或冷凝现象，无废水产生，不产生二次污染。
另外，根据技术方案3的纳米钙脱硫***，在排气管道设置二氧化硫浓度检测装置，将排气管道中的二氧化硫的浓度反馈给纳米钙供给装置，若二氧化硫浓度超标，则提高纳米钙螺杆输送机的转速，增加纳米钙的输送量，且提高动力风机的加入量，维持给定的风与纳米钙的配比，以更多的纳米钙对废气进行处理，提高脱硫效果。从而能够更加可靠地进行满足国家标准的脱硫操作。
另外，根据技术方案4的纳米钙脱硫***，灰尘回收装置包括回收料仓和向回收料仓搬运灰尘的斗提机，通过排灰螺杆输送机向斗提机输送灰尘，从而能够自动排出除尘反应装置中的灰尘，提高了处理灰尘的效率。
另外，根据技术方案5的纳米钙脱硫***，排气管道经由引风机与排气烟囱连接，通过设置引风机，能够对二氧化硫反应提供负压环境，而且能够将废气顺利排放到烟囱，通过烟囱也能够增加排气效果。
另外，根据技术方案6的纳米钙脱硫***，在回收料仓中设置有灰尘破拱搅拌器，回收料仓的下端出口与排出螺杆输送机连接，从而能够将回收料仓中的灰尘自动排出至运输车辆，以便于运输至处理厂，从而能够进一步提高灰尘的搬运效率。
另外，根据技术方案7的纳米钙脱硫***，在纳米钙输送管道上设置缓冲部，即设置缓冲空间，从而动力风机输送的风在缓冲空间中吹散纳米钙，能够使纳米钙更加分散的与废气接触，而且能够防止纳米钙在纳米钙输送管道上回流，对动力风机造成影响。
另外，根据技术方案8的纳米钙脱硫***，纳米钙输送管道经由粉体分布器与废气管道连接，从而能够更加均匀地将纳米钙输送至废气中，能够使纳米钙在废气中分散均匀，从而增加了废气与纳米钙的接触面积，使二氧化硫充分与纳米钙反应，提高脱硫效率。
附图说明
图1是示出本发明的纳米钙脱硫***的内部结构的示意图。
具体实施方式
下面，基于附图说明作为本发明的一个例子的纳米钙脱硫***。
图1是示出本发明的纳米钙脱硫***的内部结构的示意图。
如图1所示，本发明的纳米钙脱硫***包括温湿调控装置10、纳米钙供给装置20、除尘反应装置30以及灰尘回收装置40，温湿调控装置10包括温湿调控塔11和温湿调控介质供给装置12，纳米钙供给装置20包括料仓21、重量检测机22、纳米钙破拱搅拌器23、纳米钙螺杆输送机24和动力风机25。
其中，温湿调控装置能够对废气的温度和湿度进行调节，温湿调控介质可以为水等调控介质。温湿调控塔11的位于侧壁的废气输入口与废气输入管100连接，温湿调控塔11的顶部的废气输出口经由废气管道101与除尘反应装置30的除尘反应入口连接，除尘反应装置30的顶部的除尘反应出口与排气管道102连接，除尘反应装置30的下部的排灰口与灰尘回收装置40连接。
纳米钙供给装置20的重量检测机22与料仓21连接，料仓21的下端出口与纳米钙螺杆输送机24的输入口连接，纳米钙螺杆输送机24的输出口与连接有动力风机25的纳米钙输送管道103连接，纳米钙输送管道103的输出端与废气管道101的靠除尘反应装置侧连接，重量检测机22与纳米钙螺杆输送机24的驱动控制器连接，在料仓21的内部且在料仓21的下端出口侧设置有纳米钙破拱搅拌器23。
根据上述的纳米钙脱硫***，其包括温湿调控装置、纳米钙供给装置、除尘反应装置以及灰尘回收装置，温湿调控装置包括温湿调控塔和温湿调控介质供给装置，纳米钙供给装置包括料仓、重量检测机、纳米钙破拱搅拌器、纳米钙螺杆输送机和动力风机。另外，纳米钙供给装置的重量检测机与料仓连接，料仓的下端出口与纳米钙螺杆输送机的输入口连接，纳米钙螺杆输送机的输出口与连接有动力风机的纳米钙输送管道连接，纳米钙输送管道的输出端与废气管道的靠除尘反应装置侧连接，重量检测机与纳米钙螺杆输送机的驱动控制器连接，在料仓的内部且在料仓的下端出口侧设置有纳米钙破拱搅拌器。
通过这样纳米钙脱硫***，利用温湿调控装置，能够通过温湿调控介质调整废气的温度湿度，而且能够通过温湿调控介质去除烟气中的部分灰尘。另外，利用纳米钙供给装置供给纳米钙即一种氢氧化钙含量95％以上，比表面积达到20m2/g-60m2/g的超细粉末状脱硫反应试剂，来去除烟气中的二氧化硫。
其中，通过重量检测机，能够测量纳米钙的消耗量，并且根据进入废气管道中二氧化硫的量，通过改变纳米钙螺杆输送机的转速，输送与工况相符的纳米钙。另外，通过纳米钙破拱搅拌器，能够保证料仓内的纳米钙保持均匀的堆积密度，使输送量准确。而且，通过动力风机，能够输送微正压空气，将纳米钙输送至废气管道，与含二氧化硫的烟气均匀混合，最终输入至除尘反应装置中。
另外，在除尘反应装置中，均匀分散在废气中的纳米钙因为具有非常大的比表面积，因此反应接触面积大，反应迅速，同时颗粒相互之间不停的摩擦，使得颗粒表面生成的硫酸钙能及时地自颗粒表面脱落，并在具有一定湿度的废气中，硫酸钙吸湿聚集为新的小颗粒。纳米钙裸露出新的表面，使脱硫反不断进行下去，烟气中的二氧化硫脱除效率能够达到95％以上。同时脱除的还有SO3、HF、HCl等酸性气体，脱除率99％以上。
综上所述，在整个脱硫过程中,具有脱硫效率高，投资运行费用低，可靠性高，能耗低，易维护，占地面积小，***使用寿命长等优点，二氧化硫的排放浓度为50mg/Nm3，粉尘排放浓度为15mg/Nm3，优于GB13223-2011标准《火电厂大气污染物排放标准》(SO2<50mg/Nm3，粉尘排放浓度<20mg/Nm3)，能够吸附烟气中的二恶英、重金属等有害污染物，使烟气达标排放，避免对环境造成污染。
另外，可以在废气管道101的靠温湿调控塔侧设置有温度检测装置50，温度检测装置50与温湿调控介质供给装置12的供给控制器连接，通过调整温湿调控介质的供给量，从而能够调节废气管道中的气体的温度，使整个脱硫过程中的操作温度高于露点，没有腐蚀或冷凝现象，无废水产生，不产生二次污染。
另外，可以在排气管道102设置有二氧化硫浓度检测装置60，二氧化硫浓度检测装置60与纳米钙螺杆输送机的驱动控制器和纳米钙输送管道上的空气流量控制阀70连接。若二氧化硫浓度超标，则提高纳米钙螺杆输送机的转速，增加纳米钙的输送量，且提高动力风机的加入量，维持给定的风与纳米钙的配比，以更多的纳米钙对废气进行处理，提高脱硫效果。从而能够更加可靠地进行满足国家标准的脱硫操作。
另外，灰尘回收装置40可以包括回收料仓41和向回收料仓41搬运灰尘的斗提机42，斗提机42经由排灰螺杆输送机43与除尘反应装置30的排灰口连接，通过排灰螺杆输送机向斗提机输送灰尘，从而能够自动排出除尘反应装置中的灰尘，提高了处理灰尘的效率。当然，灰尘回收装置的结构不限于此，灰尘回收装置可以仅包括回收料仓，只要能够回收灰尘即可。
另外，排气管道102可以经由引风机80与排气烟囱90连接，通过设置引风机，能够对二氧化硫反应提供负压环境，而且能够将废气顺利排放到烟囱，通过烟囱也能够增加排气效果。但是，可以不设置引风机，通过烟囱也可以对二氧化硫反应提供负压，而且也可以不设置烟囱，直接排除，只要能够排出处理后的气体即可。
另外，可以在回收料仓41中设置有灰尘破拱搅拌器44，回收料仓44的下端出口与排出螺杆输送机45连接，从而能够将回收料仓中的灰尘自动排出至运输车辆，以便于运输至处理厂，从而能够进一步提高灰尘的搬运效率。但是，可以不设置灰尘破拱搅拌器以及排出螺杆输送机，同样能够达到向外运输灰尘的效果。
另外，可以在纳米钙输送管道103上形成缓冲部1032，纳米钙螺杆输送机24的输入口与缓冲部1032连接，从而动力风机输送的风在缓冲空间中吹散纳米钙，能够使纳米钙更加分散的与废气接触，而且能够防止纳米钙在纳米钙输送管道上回流，对动力风机造成影响。但是不限于此，可以不设置缓冲部，这样同样可以输送纳米钙。
另外，纳米钙输送管道103的输出端可以经由粉体分布器1031与废气管道101的靠除尘反应装置侧连接，从而能够更加均匀地将纳米钙输送至废气中，能够使纳米钙在废气分散均匀分布，从而增加了废气与纳米钙的接触面积，使二氧化硫充分与纳米钙反应，提高脱硫效率。该粉体分布器具有多个喷头，综合考虑粉体受气流的影响，使每个喷头喷出的粉体能迅速均匀分散，而每个喷头之间互相匹配，保证全部粉体在整个管道内的混合均匀。
另外，本发明的纳米钙脱硫***，可以由上述的各种结构组合而成，同样能够发挥上述的效果。
以上对本发明的优选实施方式的纳米钙脱硫***进行了说明，但是，本发明不限定于上述具体的实施方式，只要不脱离权利要求的范围，可以进行各种各样的变形或变更。本发明包括在权利要求的范围内的各种变形和变更。

Claims (8)

1.一种纳米钙脱硫***，其特征在于，
包括温湿调控装置、纳米钙供给装置、除尘反应装置以及灰尘回收装置，所述温湿调控装置包括温湿调控塔和温湿调控介质供给装置，所述纳米钙供给装置包括料仓、重量检测机、纳米钙破拱搅拌器、纳米钙螺杆输送机和动力风机，
所述温湿调控塔的位于侧壁的废气输入口与废气输入管连接，所述温湿调控塔的顶部的废气输出口经由废气管道与所述除尘反应装置的除尘反应入口连接，所述除尘反应装置的顶部的除尘反应出口与排气管道连接，所述除尘反应装置的下部的排灰口与灰尘回收装置连接，
所述纳米钙供给装置的重量检测机与所述料仓连接，所述料仓的下端出口与所述纳米钙螺杆输送机的输入口连接，所述纳米钙螺杆输送机的输出口与连接有动力风机的纳米钙输送管道连接，所述纳米钙输送管道的输出端与所述废气管道的靠除尘反应装置侧连接，所述重量检测机与所述纳米钙螺杆输送机的驱动控制器连接，在所述料仓的内部且在所述料仓的下端出口侧设置有纳米钙破拱搅拌器。
2.根据权利要求1所述的纳米钙脱硫***，其特征在于，在所述废气管道的靠所述温湿调控塔侧设置有温度检测装置，所述温度检测装置与所述温湿调控介质供给装置的供给控制器连接。
3.根据权利要求2所述的纳米钙脱硫***，其特征在于，在所述排气管道设置有二氧化硫浓度检测装置，所述二氧化硫浓度检测装置与所述纳米钙螺杆输送机的驱动控制器和所述纳米钙输送管道上的空气流量控制阀连接。
4.根据权利要求1所述的纳米钙脱硫***，其特征在于，所述灰尘回收装置包括回收料仓和向所述回收料仓搬运灰尘的斗提机，所述斗提机经由排灰螺杆输送机与所述除尘反应装置的排灰口连接。
5.根据权利要求4所述的纳米钙脱硫***，其特征在于，所述排气管道经由引风机与排气烟囱连接。
6.根据权利要求5所述的纳米钙脱硫***，其特征在于，在所述回收料仓中设置有灰尘破拱搅拌器，所述回收料仓的下端出口与排出螺杆输送机连接。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的纳米钙脱硫***，其特征在于，在所述纳米钙输送管道上形成缓冲部，所述纳米钙螺杆输送机的输入口与所述缓冲部连接。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的纳米钙脱硫***，其特征在于，所述纳米钙输送管道的输出端经由粉体分布器与所述废气管道的靠除尘反应装置侧连接。
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