CN106076081A - 湿式静电超净脱硫一体化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种湿式静电超净脱硫一体化装置，反应塔包括废气进口、脱硫液循环处理区、碱液区、脱硫区和除尘区，脱硫区设置在脱硫液循环处理器的上方，除尘区设置在脱硫区的上方，除尘区设有静电除尘器，除尘区上方设有废气出口。本发明优点在于：实现了工艺和设备一体化；效率高；湿式脱硫与湿式静电除尘相结合，实现了二氧化硫和颗粒物双超净排放；湿式脱硫与湿式静电除尘竖向布置，节省占地面积50％以上；降低了造价；运行费用低，没有除雾器，压降只有500‑800Pa，降低了能量消耗，节省运行费用；使用范围广，既适应于新建项目，也适用于现有项目提标改造，尤其是用地紧张的项目优势明显。

Description

湿式静电超净脱硫一体化装置
技术领域
本发明涉及一种脱硫装置，尤其涉及一种湿式静电超净脱硫一体化装置，属于燃烧生成物处理领域。
背景技术
废气除尘方法主要有旋风除尘、陶瓷管除尘、水浴除尘、布袋除尘、干式静电除尘和湿式静电除尘。旋风除尘利用离心力除尘，只能去除大颗粒粉尘，出口颗粒物浓度通常只能达到500-800mg/Nm3。陶瓷管除尘是物理除尘，水浴除尘将废气中的颗粒物转移到水中，陶瓷管和水浴除尘只能去除PM50，出口颗粒物浓度只能达到200-300mg/Nm3。布袋除尘利用布袋的过滤作用除尘，主要去除PM10和PM2.5，出口颗粒物浓度通常控制在30-50mg/Nm3。干式静电除尘利用干废气中颗粒物的带电性能，通过高压静电场驱动在阳极富集除尘，主要去除PM10，出口颗粒物浓度通常控制在50-100mg/Nm3。PM2.5是超细颗粒物，荷电能力差，颗粒不大于2.5μm。湿式静电除尘首先对废气进行喷水加湿，使废气中的水蒸气达到过饱和状态，大大增加超细颗粒物的荷电性能，然后通过高压静电场去除超细颗粒物，主要去除PM2.5，出口颗粒物浓度可以达到5mg/Nm3以下。理论上布袋和干式静电除尘出口颗粒物浓度都可以达到5mg/Nm3以下，但是设备负荷率成倍降低，压降过大，电耗过高，运行成本过高。颗粒物要求达到超净排放时通常采用组合技术，利用陶瓷管除尘、水浴除尘等去除大颗粒物，利用干式静电除尘、布袋除尘去除PM10，利用湿式静电除尘去除PM2.5。湿式静电除尘是超净除尘的常用工艺和最后的保障。
废气脱硫方法主要有干式、半干式和湿式脱硫。干式脱硫投加石灰石、氧化镁等干粉脱硫剂，直接与废气在的二氧化硫反应生成亚硫酸钙、亚硫酸镁等干产物，然后除尘。半干式脱硫投加石灰、氧化镁、氢氧化钠等脱硫剂浆液，直接与废气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钙、亚硫酸镁等干产物，然后除尘。干式、半干式脱硫的优点是不需要水，不存在渣水分离和水的循环利用问题；缺点是反应不彻底，效率低，装置前后都需要除尘，重复建设严重，压降大，运行费用高。湿式脱硫首先用脱硫液喷淋废气，将废气中的二氧化硫转移到水中形成亚硫酸，然后投加石灰、氧化镁、氢氧化钠等碱液中和酸性脱硫液，经过渣液分离后脱硫液循环使用。湿式脱硫的优点是二氧化硫转移速度快，效率高，效果好；缺点是消耗水，脱硫液需要渣液分离和循环利用。目前通常采用湿式脱硫，很少采用干式和半干式脱硫。
湿式脱硫工艺采用喷淋脱硫液的方式将废气中的二氧化硫转移到水中形成亚硫酸，采用石灰、氧化镁、氢氧化钠等碱液中和酸性脱硫液，喷淋过程中产生大量水雾，水雾中含有大量亚硫酸盐、硫酸盐等生成物，需要进一步处理。通常采用折板除雾器进行处理。这种除雾器效率低，效果差，废气中水滴浓度仍然达到70-100mg/Nm3，颗粒物浓度仍然达到30-100mg/Nm3，难以达到超净排放标准。
为了达到超净排放标准，通常在湿式脱硫之后设置湿式静电除尘。由于工艺的限制，湿式脱硫的废气只能自下向上流动。在湿式静电除尘中，阳极含颗粒物的水膜依靠重力自上向下流动；为了保证水膜的流动顺畅，气流方向只能设计成向下或水平，由于湿式脱硫与湿式静电除尘的气流方向不同，两者只能作为独立单元，无法实现工艺和装置的一体化，占地面积大，投资多，压降大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中不足之处，而提供一种湿式静电超净脱硫一体化装置。湿式静电超净脱硫一体化装置使湿式脱硫和湿式静电除尘在一个反应塔中完成，省掉了除雾器、废气喷水加湿和废气进口导流，利用湿式脱硫的脱硫液喷淋代替湿式电除尘的喷淋过程，利用湿式静电除尘的静电除尘代替湿式脱硫的除雾降尘过程，充分发挥了湿式电除尘技术与湿式脱硫的优势，有效避免了传统湿式电除尘技术与湿式脱硫缺点，大大提高了除尘脱硫效果和效率，大大减少了投资、运行费用和占地面积。
这种湿式静电超净脱硫一体化装置，反应塔包括脱硫液循环处理区、碱液区、脱硫区和除尘区，脱硫区设置在脱硫液循环处理区的上方，除尘区设置在脱硫区的上方，除尘区设有静电除尘器，除尘区上方设有废气出口。
所述的静电除尘器由高压直流电源、极线、极板和导流板组成，两两极板之间设有极线，极线连接高压直流电源，导流板设置在除尘区的上部，废气出口的下部。
所述的脱硫液循环处理区的侧面设有浓液提升泵和脱硫循环泵，碱液区与脱硫液循环处理区之间设有碱液加药泵，脱硫液循环处理区与除尘区之间设有脱硫液循环泵，且脱硫循环泵位于浓液提升泵的上方。
本发明优点在于：
1.一体化，脱硫和除尘在一个反应塔中完成，实现了工艺和设备一体化；
2.效率高，水和废气逆向流动，效率高；
3.效果好，湿式脱硫与湿式静电除尘相结合，实现了二氧化硫和颗粒物双超净排放；
4.占地少，湿式脱硫与湿式静电除尘竖向布置，节省占地面积50％以上；
5.造价少，节省了除雾器、废气喷水加湿、废气进口导流和湿式静电除尘器的支撑结构，降低了造价；
6.运行费用低，没有除雾器，压降只有500-800Pa，降低了能量消耗，节省运行费用；
7.使用范围广，既适应于新建项目，也适用于现有项目提标改造，尤其是用地紧张的项目优势明显。
附图说明
图1为湿式静电超净脱硫一体化装置的结构示意图。
图中标记：1-废气进口、2-碱液加药泵、3-脱硫液循环泵、4-浓液提升泵、5-高压直流电源、6-极线、7-极板、8-导流板、9-脱硫液循环处理区、10-碱液区、11-脱硫区、12-除尘区、13-静电除尘器、14-废气出口、15-反应塔。
具体实施方式
下面结合附图对湿式静电超净脱硫一体化装置进行进一步说明。
这种湿式静电超净脱硫一体化装置，反应塔15包括脱硫液循环处理区9、碱液区10、脱硫区11和除尘区12，脱硫区11设置在脱硫液循环处理区9的上方，除尘区12设置在脱硫区11的上方，除尘区12设有静电除尘器13，除尘区12上方设有废气出口14。静电除尘器13由高压直流电源5、极线6、极板7和导流板8组成，两两极板7之间设有极线6，极线6连接高压直流电源5，导流板8设置在除尘区12的上部，及废气出口14的下部。脱硫液循环处理区9的侧面设有浓液提升泵4和脱硫循环泵3，碱液区10与脱硫液循环处理区9之间设有碱液加药泵2，脱硫液循环处理区9与除尘区12之间设有脱硫液循环泵3，且脱硫循环泵位于浓液提升泵的上方。
湿式静电超净脱硫一体化装置，废气自废气进口1进入湿式静电超净脱硫一体化装置的反应塔15后向上流动，脱硫液由脱硫液循环泵3送入反应塔15中部，除尘区12的下部均匀喷淋，与废气中的二氧化硫充分接触，二氧化硫转移到脱硫液中形成亚硫酸，酸性脱硫液落入脱硫液循环处理区9，碱液由碱液加药泵2投加到脱硫液循环处理区9调整pH值，脱硫液循环处理区9中的上清液循环使用，浓液由浓液提升泵4送往脱水处理设施；脱硫后的废气继续上升，静电除尘器13由高压直流电源5、极线6、极板7和导流板8组成，两两极板7之间设有极线6，极线6连接高压直流电源5，导流板8设置在除尘区12的上部，及废气出口14的下部。高压直流电源5将高压直流电输送到极线6，极线6尖端放电，放电电子在电场的作用下驱动荷电颗粒物向极板7迁移，荷电颗粒物碰到极板7后凝结成水膜，水膜沿极板7向下滑动，落入脱硫区11；除尘后的废气继续上升，经过导流板8导流后由废气出口14排放。
本湿式静电超净脱硫一体化装置，将湿式脱硫与湿式静电除尘技术结合在一起，湿式静电除尘器位于湿式静电超净脱硫一体化装置上部，湿式脱硫位于湿式静电超净脱硫一体化装置下部，废气自下向上流动，水膜和脱硫液自上向下流动。
本发明涉及F23J燃烧生成物处理领域，具体是湿式静电除尘技术与湿式脱硫技术相结合,形成了湿式静电超净脱硫新工艺，并设计成湿电脱硫塔一体化超净脱硫装置，利用湿式脱硫的脱硫液喷淋代替湿式电除尘的喷淋过程，利用电除尘的静电除尘代替湿式脱硫的除雾降尘过程，充分发挥了湿式电除尘技术与湿式脱硫的优势，有效避免了传统湿式电除尘技术与湿式脱硫缺点，大大提高了除尘脱硫效果和效率，大大减少了投资、运行费用和占地面积。

Claims (3)

1.一种湿式静电超净脱硫一体化装置，反应塔(15)包括脱硫液循环处理区(9)、碱液区(10)、脱硫区(11)和除尘区(12)，其特征在于：脱硫区(11)设置在脱硫液循环处理区(9)的上方，除尘区(12)设置在脱硫区(11)的上方，除尘区(12)设有静电除尘器(13)，除尘区(12)上方设有废气出口(14)。
2.根据权利要求1所述的湿式静电超净脱硫一体化装置，其特征在于：所述的静电除尘器(13)由高压直流电源(5)、极线(6)、极板(7)和导流板(8)组成，两两极板(7)之间设有极线(6)，极线(6)连接高压直流电源(5)，导流板(8)设置在除尘区(12)的上部，及废气出口(14)的下部。
3.根据权利要求1所述的湿式静电超净脱硫一体化装置，其特征在于：所述的脱硫液循环处理区(9)的侧面设有浓液提升泵(4)和脱硫液循环泵(3)，碱液区(10)与脱硫液循环处理区(9)之间设有碱液加药泵(2)，脱硫液循环处理区(9)与除尘区(12)之间设有脱硫液循环泵(3)，且脱硫液循环泵(3)位于浓液提升泵(4)的上方。
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