CN105903335A - 双碱法烟气脱硫设备及脱硫方法 - Google Patents

双碱法烟气脱硫设备及脱硫方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双碱法脱硫设备和方法，涉及烟气脱硫技术领域，脱硫设备包括布袋除尘器、脱硫塔、再生池、沉淀池、循环池，布袋除尘器通过管道与脱硫塔连接，脱硫塔、再生池、沉淀池、循环池通过管道依次连接，脱硫塔和循环池再通过管道连接形成循环***，脱硫塔内设有多个脱硫液喷淋层，脱硫液喷淋层上方设有除雾器，所述除雾器为两层，上层的叶片间隙小于下层的叶片间隙。

Description

双碱法烟气脱硫设备及脱硫方法
技术领域
本发明涉及烟气脱硫技术领域，具体涉及一种双碱法烟气脱硫设备及运用该设备进行脱硫的方法。
背景技术
双碱法脱硫理论上只消耗石灰，不消耗钠碱，但是由于脱硫渣带水会使脱硫液损失一部分钠离子，再加上烟气中的氧气会将部分Na2SO3氧化成Na2SO4(在循环喷淋过程中，Na2SO4不能吸收SO2)，故需在循环池内补充少量纯碱或废碱液。
基本化学原理可分为脱硫过程和再生过程两部分。
在塔内吸收SO2
Na2CO3+SO2＝Na2SO3+CO2 (1)
Na2SO3+SO2+H2O＝2NaHSO3 (2)
2NaOH+SO2＝Na2SO3+H2O (3)
其中式(1)是启动阶段纯碱溶液吸收SO2反应方程，式(2)是运行过程的主要反应式，式(3)是再生液PH较高时的主要反应式。
用消石灰再生
Ca(OH)2+Na2SO3+1/2H2O＝2NaOH+CaSO3·1/2H2O
Ca(OH)2+2NaHSO3＝Na2SO3+CaSO3·1/2H2O+3/2H2O
在石灰浆液(石灰达到达饱和状况)中，NaHSO3很快与Ca(OH)2反应从而释放出[Na+]，[SO3 2-]与[Ca2+]反应，反应生成的CaSO3以半水化合物形式沉淀下来从而使[Na+]得到再生。Na2CO3只是一种启动碱，起动后实际上消耗的是石灰，理论上不消耗纯碱(只是清渣时会带也一些，被烟气中氧气氧化会有损失，因而有少量损耗)，再生的NaOH和Na2SO3等脱硫剂循环使用。
中国授权公告号CN 204601985 U公布了一种双碱法脱硫***，在脱硫液再生槽设置搅拌装置；脱硫液再生槽上清液溢流到pH调节池中，在pH调节池设置NaOH调节管，调节后的吸收液通过浆液循环泵打入喷淋脱硫塔中喷淋吸收SO2，吸收后的脱硫液从喷淋脱硫塔塔底通过阀门自流进入脱硫液再生槽；在喷淋脱硫塔中安装旋流板，螺旋喷头，除雾器。该结构的除雾器多为一级结构，当除雾器表面积累污垢后，需要用水冲洗，冲洗水会携带钠离子和氢氧根离子且会雾化，造成钠离子的损失和PH的下降，且排出的烟气中仍会夹带水汽和硫酸钠。
发明内容
本发明要解决的技术问题是现有技术中，在对除雾器进行清洗的过程中，钠离子随清洗液雾化损失的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：1.一种双碱法烟气脱硫设备，包括布袋除尘器、脱硫塔、再生池、沉淀池、循环池，布袋除尘器通过管道与脱硫塔连接，脱硫塔、再生池、沉淀池、循环池通过管道依次连接，脱硫塔和循环池再通过管道连接形成循环***，脱硫塔内设有多个脱硫液喷淋层，脱硫液喷淋层上方设有除雾器，其特征在于：所述除雾器为两层，上层的叶片间隙小于下层的叶片间隙。
进一步的，所述下层除雾器的上表面、下表面和上层除雾器的下表面设有清水喷淋层。
进一步的，所述布袋一种脉冲布袋除尘器，包括箱体、支架和脉冲清灰***，箱体内设有多个滤袋，箱体设置在支架上，箱体下方设有多个灰抖，箱体内设有多个将箱体分成独立过滤室的隔板，过滤室的上方设置一个总的净气室，净气室的出口设置在箱体上，每个过滤室对应一个灰抖，每个独立的过滤室上方设有通断净气室和除尘室的提升阀，烟气进气口设置在箱体上，烟气进气口通过支气管道连接每个独立过滤室下方的灰抖，支气管道上设有烟气切断阀，所述过滤室还设有一个泄压阀，所述烟气进口处设有活性炭粉末送料装置，所述活性炭粉末添加装置的出料口连通烟气进气口。
本发明还提供一种双碱法脱硫方法，包括以下步骤：
1)将Na2CO3储液槽中碱液放入循环池；
2)将锅炉产生的烟气利用布袋除尘器进行除尘；
3)将进过步骤2处理过的烟气通过引风机注入脱硫塔中；
4)利用循环泵将循环池中的碱液注入脱硫塔，由脱硫塔中的喷淋层喷淋脱硫塔中的烟气；
5)将脱硫塔中产生的烟气进行除雾，除雾器为两层，上层的叶片间隙小于下层的叶片间隙，下层除雾器的上表面、下表面和上层除雾器的下表面设有清水喷淋层，除雾后的烟气经过烟囱排放；同时将脱硫塔底层的溶液导入主要成分为石灰的再生池；
6)将再生池的浆液引入沉淀池进行沉淀，沉淀后清理沉渣后，将滤液引入循环池，再利用循环泵将循环液注入脱硫塔中。
循环过程中，再生池一直补充石灰，且循环池中根据测得钠离子浓度和PH值补充纯碱和碱液。
从上述技术方案，可以看出本发明具有以下优点：采用多层除雾器结构，清洗下层的除雾器后，会产生新的雾液，雾液中会携带钠子，此时上层的除雾器会再次清除携带钠离子的雾滴，从而减少钠离子的损失，维持循环的平衡。且在布袋除尘器的进气口处不断添加活性炭粉末，可以除去少量的夹杂在烟气中的二噁英。
附图说明
图1为本发明的脱硫流程图；
图2为脱硫塔的结构示意图；
图3为本发明中布袋除尘器的结构示意图；
图4为本发明中布袋除尘器的结构示意图；
图中所示：1、抖动电机；2、灰抖；3、支气管道；4、烟气切断阀；5、滤袋；6、隔板；7、烟气进气口；8、净气室排气口；9、净气室；10、泄压阀；11、提升阀；12、挡板；13、活性炭粉末送料装置；14、箱体；15、脱硫液喷淋层；16、清水喷淋层；17、除雾器。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明
如图1、2所示，本发明的的双碱法脱硫设备主要布袋除尘器、脱硫塔、再生池、沉淀池、循环池，布袋除尘器通过管道与脱硫塔连接，脱硫塔、再生池、沉淀池、循环池通过管道依次连接，脱硫塔和循环池再通过管道连接形成循环***，脱硫塔内设有多个脱硫液喷淋层15，脱硫液喷淋层上方设有除雾器17，所述除雾器为两层，上层的叶片间隙小于下层的叶片间隙，所述下层除雾器17的上表面、下表面和上层除雾器的下表面设有清水喷淋层16。
烟气由引风机鼓入脱硫塔内，在脱硫塔径向进风管内设有第一级喷淋装置，对烟气进行预降温和预脱硫，经过降温和预脱硫的烟气由脱硫塔中下部均匀上升，依次穿过三级喷淋装置形成的高密度喷淋洗涤反应区和吸收反应区，脱硫液通过螺旋喷嘴生成极细的雾滴为烟气与脱硫液的充分混合提供了巨大的接触面积，使得气液两相进行充分的传质和传热的物理化学反应，从而达到SO2的高效脱除。脱硫塔内置有两级脱水除雾装置，经过脱硫后的烟气继续上升，依次经过两层折板除雾装置，通过雾气、小液滴在折板处的多次撞击形成较大液滴，大液滴与烟气分离后下落，脱水后的烟气通过烟道至烟囱排放。
位于下面的第一级除雾器是一个大液滴分离器，叶片间隙稍大，用来分离上升烟气所携带的较大液滴。上方的第二级除雾器是一个细液滴分离器，叶片距离较小，用来分离上升烟气中的微小浆液液滴和除雾器冲洗水滴。烟气流经除雾器时，液滴由于惯性碰撞作用，留在挡板上。由于被滞留的液滴也含有固态物，因此存在挡板上结垢的危险，同时为保证烟气通过除雾器时产生的压降不超过设定值，需定期进行在线清洗。为此，设置了定期运行的清洁设备，包括喷嘴***。冲洗介质为工业水。一级除雾器的上下面和二级除雾器的下面设有冲洗喷嘴，正常运行时下层除雾器的底面和顶面，上层除雾器的底面自动按程序轮流清洗各区域。除雾器每层冲洗可根据烟气负荷、除雾器两端的压差自动调节冲洗的频率。冲洗水由除雾器冲洗水泵提供，冲洗水还用于补充吸收塔中的水分蒸发损失。
采用多层除雾器结构，清洗下层的除雾器后，会产生新的雾液，雾液中会携带钠子，此时上层的除雾器会再次清除携带钠离子的雾滴，从而减少钠离子的损失，维持循环的平衡。
本***中采用的布袋除尘器结构如下：如图3和图4所示，包括箱体14、支架和脉冲清灰***，清灰***包括安装在顶部防雨装置中的喷吹气包、电磁脉冲阀以及安装在上箱体中的喷吹管路等，箱体14内设有多个滤袋5，箱体14设置在支架上，箱体下方设有多个灰抖2，每个灰抖上设有一抖动电机1，箱体14内设有多个将箱体分成独立过滤室的隔板6，除尘室的上方设置一个总的净气室9，净气室9的出口设置在箱体14上，每个除尘室对应一个灰抖2，每个独立的除尘室上方设有通断净气室9和除尘室的提升阀11，烟气进气口7设置在箱体上，烟气进气口7通过支气管道4连接每个独立过滤室下方的灰抖2，支气管道4上设有烟气切断阀3。除尘室还设有一个泄压阀10。
过滤***由多孔板(花板)、滤袋、笼骨组成，每个笼骨外套有一个滤袋，。除尘器的花板作为除尘器净气室和过滤室的分隔，用于悬挂滤袋组件，同时将作为除尘器滤袋组件的检修平台，泄压阀10可以设置在花板上。
箱体14内的与烟气进气口7对应位置设有倾斜放置的挡板12，挡板12与烟气前进方向呈40-50°的夹角。当含尘气体从进风口进入收尘器后，首先碰到进风口中间的斜隔板，气流便转向流入灰斗，同时气流速度变慢，由于重力沉降作用，使气体中粗颗粒粉尘直接落入灰斗，起到预收尘的作用
烟气会含有二噁英，传统的布袋除尘器是在烟气进口处设置活性炭颗粒或者活性炭隔离层进行吸附，本实用新型中在烟气进口7处设有活性炭粉末送料装置13，所述活性炭粉末添加装置13的出料口连通烟气进气口7，少量的活性他粉末会随烟气进行过滤区，随后会吸附在滤袋表面，此时的活性炭粉末与烟气处于最大的接触面积，能有效吸附二噁英，当积累一定量时，活性降低后，清灰***会将布袋表面的活性炭清除，后序将吸附新的活性炭。
壳板用隔板分成若干独立的收尘室，按照给定的时间间隔对每个收尘室轮流进行清灰，每个收尘室装有一个提升阀，清灰时提升阀关闭，切断通过该收尘室的过滤气流，随即脉冲阀开启，向滤袋内喷入无水无油高压清洁空气，以清除滤袋外表面上的粉尘。各收尘室的脉冲喷吹宽度和清灰周期，由专用的清灰程度控制器自动连续进行。
每个仓室清灰之前先关闭提升阀，清灰完成后打开提升阀，由于在关闭提升阀后净气室处于高负压状态，使得提升阀打开需要更大的拉力，因此在每个仓室的烟气进口处设有烟气切断阀后，在清灰前先关闭烟气切断阀，使整个过滤仓室和净气室处于同一负压状态下，从而使提升阀的开和关不需要更大的推力和拉力，保护气缸，同时方便可以进行离线检修，还可以提高清灰效率等。同理，泄压阀也可以起到相同作用，泄压阀开启后可以使净气室和过滤室的气压保持相同。
本发明的方法主要利用上述设备进行，包括下列步骤；
1)将Na2CO3储液槽中碱液放入循环池；
2)将锅炉产生的烟气利用布袋除尘器进行除尘；
3)将进过步骤2处理过的烟气通过引风机注入脱硫塔中；
4)利用循环泵将循环池中的碱液注入脱硫塔，由脱硫塔中的喷淋层喷淋脱硫塔中的烟气；
5)将脱硫塔中产生的烟气进行除雾，除雾器为两层，上层的叶片间隙小于下层的叶片间隙，下层除雾器的上表面、下表面和上层除雾器的下表面设有清水喷淋层，除雾后的烟气经过烟囱排放；同时将脱硫塔底层的溶液导入主要成分为石灰的再生池；
6)将再生池的浆液引入沉淀池进行沉淀，沉淀后清理沉渣后，将滤液引入循环池，再利用循环泵将循环液注入脱硫塔中。
上述步骤中，再生池一直补充石灰，且循环池中根据测得钠离子浓度和PH值补充纯碱和碱液。

Claims (4)

1.一种双碱法烟气脱硫设备，包括布袋除尘器、脱硫塔、再生池、沉淀池、循环池，布袋除尘器通过管道与脱硫塔连接，脱硫塔、再生池、沉淀池、循环池通过管道依次连接，脱硫塔和循环池再通过管道连接形成循环***，脱硫塔内设有多个脱硫液喷淋层(15)，脱硫液喷淋层上方设有除雾器(17)，其特征在于：所述除雾器(17)为两层，上层的叶片间隙小于下层的叶片间隙。
2.根据权利要求1所述的双碱法烟气脱硫设备，其特征在于：所述下层除雾器的上表面、下表面和上层除雾器的下表面设有清水喷淋层(16)。
3.根据权利要求1所述的双碱法烟气脱硫设备，其特征在于：所述布袋一种脉冲布袋除尘器，包括箱体(14)、支架和脉冲清灰***，箱体(14)内设有多个滤袋(5)，箱体(14)设置在支架上，箱体下方设有多个灰抖(2)，箱体(14)内设有多个将箱体分成独立过滤室的隔板(6)，过滤室的上方设置一个总的净气室(9)，净气室(9)的出口设置在箱体(14)上，其特征在于：每个过滤室对应一个灰抖(2)，每个独立的过滤室上方设有通断净气室(9)和除尘室的提升阀(11)，烟气进气口(7)设置在箱体上，烟气进气口(7)通过支气管道(4)连接每个独立过滤室下方的灰抖(2)，支气管道(4)上设有烟气切断阀(3)，所述过滤室还设有一个泄压阀(10)，所述烟气进口(7)处设有活性炭粉末送料装置(13)，所述活性炭粉末添加装置(13)的出料口连通烟气进气口(7)。
4.一种双碱法烟气脱硫方法，包括以下步骤：
1)将Na2CO3储液槽中碱液放入循环池；
2)将锅炉产生的烟气利用布袋除尘器进行除尘；
3)将进过步骤2处理过的烟气通过引风机注入脱硫塔中；
4)利用循环泵将循环池中的碱液注入脱硫塔，由脱硫塔中的喷淋层喷淋脱硫塔中的烟气；
5)将脱硫塔中产生的烟气进行除雾，除雾器为两层，上层的叶片间隙小于下层的叶片间隙，下层除雾器的上表面、下表面和上层除雾器的下表面设有清水喷淋层，除雾后的烟气经过烟囱排放；同时将脱硫塔底层的溶液导入主要成分为石灰的再生池；
6)将再生池的浆液引入沉淀池进行沉淀，沉淀后清理沉渣后，将滤液引入循环池，再利用循环泵将循环液注入脱硫塔中。
循环过程中，再生池一直补充石灰，且循环池中根据测得钠离子浓度和PH值补充纯碱和碱液。
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