CN106334442A - 一种电解铝烟气液相脱硫装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电解铝烟气液相脱硫装置及方法，脱硫装置包括用于与电解铝烟气净化***连接的脱硫烟道，所述脱硫烟道连接有引风机，脱硫烟道内部设有雾化装置，脱硫烟道的出口设有除雾装置；所述雾化装置连接有贮液罐；所述除雾装置设有排液口和排烟口，排液口用于与废液处理装置连接，排烟口用于与外部连通。脱硫方法包括以下步骤：1）配制脱硫液；2）脱硫液雾化以后与含硫烟气充分混合；3）除雾处理，分离出废液；4）废液处理；5）脱硫液再生。本装置可直接与现有电解铝烟气净化***进行配套连接，投资和运行成本低，对原电解铝烟气净化***影响小，脱硫效率高。

Description

一种电解铝烟气液相脱硫装置及方法
技术领域
本发明涉及一种电解铝烟气液相脱硫装置及方法，属于烟气净化设备领域。
背景技术
在电解铝行业，铝电解过程是以氧化铝熔体为电解质，以碳素材料为电极进行电解，在阴极上析出液态的金属铝，在阳极上产生以CO2为主的阳极气体。同时由于阳极炭块中含有S元素，因此在电解铝烟气中除含有以氟化氢、氟化物、粉尘外，还含有SO2。原电解铝工艺所使用阳极炭块S元素含量低，电解铝烟气中SO2的浓度也较低，所以之前已建立的电解铝烟气净化***均无脱硫装备。但目前由于电解铝所使用的阳极炭块中硫含量越来越高，导致电解铝烟气中SO2的浓度也随之升高。根据计算目前电解铝烟气中SO2的浓度一般为200-300mg/Nm3。
按照《铝工业污染物排放标准》（GB25465-2010）及2014年颁布的《铝工业污染物排放标准》修改单，要求在重点区域将SO2的浓度控制在100 mg/Nm3以下，因此需要对电解铝烟气进行脱硫处理。
电解铝烟气具有烟气量大、含硫浓度相对较低的特点，因此采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺时脱硫***占地面积大、***运行整体效率较低、运行费用高。国外电解铝厂一般建设在海边，因此普遍采用海水脱硫的工艺。但是国内电解铝厂由于电价因素，一般将电解铝厂建设在电费成本较低的内陆，不具备海水脱硫的条件。因此需要针对我国电解铝行业的实际情况，开发新型的电解铝烟气脱硫方法和装备。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种电解铝烟气液相脱硫装置及方法，具体技术方案是：
一种电解铝烟气液相脱硫装置，包括用于与电解铝烟气净化***连接的脱硫烟道，所述脱硫烟道连接有引风机，脱硫烟道内部设有雾化装置，脱硫烟道的出口设有除雾装置；所述雾化装置连接有贮液罐；所述除雾装置设有排液口和排烟口，排液口用于与废液处理装置连接，排烟口用于与外部连通。
进一步的，所述脱硫烟道内部设有多组雾化装置。
进一步的，所述雾化装置设于引风机之前、引风机内部，或者引风机之后。
进一步的，所述雾化装置为回流泵雾化装置、压缩空气雾化装置或超声波雾化装置。
进一步的，所述脱硫烟道后部连接有多个支烟道，每个支烟道均设有引风机，且每个支烟道均连接到除雾装置。
进一步的，所述引风机的底部设有排液口，排液口用于与废液处理装置连接。
进一步的，所述废液处理装置包括依次连接的中和池、沉淀池和废渣处理装置，所述中和池连接有碱液槽，所述沉淀池通过循环管路连接到贮液罐。
进一步的，所述除雾装置为除雾塔，除雾塔内设有除雾器，所述排烟口为与除雾塔连接的排烟筒。
进一步的，所述除雾装置为烟囱，烟囱内部设有除雾器。
一种电解铝烟气液相脱硫方法，包括以下步骤：
1）配制脱硫液，所述脱硫液为水或掺有催化剂的溶液，所述催化剂为Fe+x、Mn+x、Zn+x、Ca+x、Na+x、Ka+x、Mg+x、Li+x、Al+x中的一种或多种的混合物；
2）将步骤1）的脱硫液雾化以后与含硫烟气充分混合，利用雾化后的脱硫液吸收含硫烟气中的SO2；
3）将步骤2）得到的混合有雾化脱硫液的烟气进行除雾处理，分离出废液；
4）将步骤3）得到的废液利用碱液进行中和处理，并沉淀杂质，得到再生脱硫液；
5）将步骤4）得到的再生脱硫液循环到步骤1）进行重复使用。
本发明的有益点在于：本发明针对国内电解铝烟气净化的特点及现状，提供了一种新型的电解铝烟气脱硫装置，该装置既可应用于新建烟气净化***脱硫，也可应用于现有电解铝烟气净化***的脱硫改造。在应用于现有电解铝烟气脱硫***改造时，不需要对现有***主要设备进行修改和更换，可直接与现有电解铝烟气净化***进行配套连接，投资和运行成本低，对原电解铝烟气净化***影响小，脱硫效率高。
本方案的具体运行原理为，经电解铝烟气净化***出来的含硫烟气进入脱硫烟道内，同时存于贮液罐中的水或含催化剂的脱硫液进入脱硫烟道内的雾化器，产生喷雾。喷雾与含硫烟气在脱硫烟道内混合，并由引风机叶轮的高速旋转强化混合效果，喷雾对烟气中的硫分进行充分吸收后，在引风机内利用离心力进行初步气雾分离，最终在除雾装置内进行除雾。分离出的含硫废液进入中和池内与碱液反应进行中和，并进入沉淀池内沉淀出残渣，沉淀后的水或脱硫液循环至贮液罐内重复使用，废渣经过过滤和压榨处理后可以回收利用。
在本发明公开的脱硫方法中，使用含有催化剂的脱硫液进行脱硫，有利于烟气中的SO2向SO3转化，提高其吸收速率，强化脱硫效果。脱硫液经过碱液中和与沉淀后可以再生并重复使用，降低运行成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中实施例1的结构示意图；
图2为本发明中实施例2的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
实施例1：
如图1所示的一种电解铝烟气液相脱硫装置，包括用于与电解铝烟气净化***1连接的脱硫烟道2，所述脱硫烟道2连接有引风机6，脱硫烟道2内部设有雾化装置3，脱硫烟道2的出口设有除雾装置5；所述雾化装置3连接有贮液罐4；所述除雾装置5设有排液口和排烟口，排液口用于与废液处理装置连接，排烟口用于与外部连通。
所述脱硫烟道2内部设有多组雾化装置3。
所述雾化装置3设于引风机6之前、引风机6内部，或者引风机6之后。
所述雾化装置3为回流泵雾化装置、压缩空气雾化装置或超声波雾化装置。
所述脱硫烟道2后部连接有多个支烟道13，每个支烟道13均设有引风机6，且每个支烟道13均连接到除雾装置5。
所述引风机6的底部设有排液口，排液口用于与废液处理装置连接。
所述废液处理装置包括依次连接的中和池8、沉淀池9和废渣处理装置10，所述中和池8连接有碱液槽11，所述沉淀池9通过循环管路12连接到贮液罐4。
所述除雾装置5为除雾塔，除雾塔内设有除雾器7，所述排烟口为与除雾塔连接的排烟筒14。
实施例2：
如图2所示，在实施例1的基础上，所述除雾装置5为烟囱，除雾器7设于烟囱内。
实施例3：
一种电解铝烟气液相脱硫方法，包括以下步骤：
1）配制脱硫液，所述脱硫液为水或掺有催化剂的溶液，所述催化剂为Fe+x、Mn+x、Zn+x、Ca+x、Na+x、Ka+x、Mg+x、Li+x、Al+x中的一种或多种的混合物；
2）将步骤1）的脱硫液雾化以后与含硫烟气充分混合，利用雾化后的脱硫液吸收含硫烟气中的SO2；
3）将步骤2）得到的混合有雾化脱硫液的烟气进行除雾处理，分离出废液；
4）将步骤3）得到的废液利用碱液进行中和处理，并沉淀杂质，得到再生脱硫液；
5）将步骤4）得到的再生脱硫液循环到步骤1）进行重复使用。

Claims (10)

1.一种电解铝烟气液相脱硫装置，包括用于与电解铝烟气净化***连接的脱硫烟道，其特征在于：所述脱硫烟道连接有引风机，脱硫烟道内部设有雾化装置，脱硫烟道的出口设有除雾装置；所述雾化装置连接有贮液罐；所述除雾装置设有排液口和排烟口，排液口用于与废液处理装置连接，排烟口用于与外部连通。
2.根据权利要求1所述的电解铝烟气液相脱硫装置，其特征在于：所述脱硫烟道内部设有多组雾化装置。
3.根据权利要求2所述的电解铝烟气液相脱硫装置，其特征在于：所述雾化装置设于引风机之前、引风机内部，或引风机之后。
4.根据权利要求2所述的电解铝烟气液相脱硫装置，其特征在于：所述雾化装置为回流泵雾化装置、压缩空气雾化装置或超声波雾化装置。
5.根据权利要求1所述的电解铝烟气液相脱硫装置，其特征在于：所述脱硫烟道后部连接有多个支烟道，每个支烟道均设有引风机，且每个支烟道均连接到除雾装置。
6.根据权利要求5所述的电解铝烟气液相脱硫装置，其特征在于：所述引风机的底部设有排液口，排液口用于与废液处理装置连接。
7.根据权利要求6所述的电解铝烟气液相脱硫装置，其特征在于：所述废液处理装置包括依次连接的中和池、沉淀池和废渣处理装置，所述中和池连接有碱液槽，所述沉淀池通过循环管路连接到贮液罐。
8.根据权利要求1所述的电解铝烟气液相脱硫装置，其特征在于：所述除雾装置为除雾塔，除雾塔内设有除雾器，所述排烟口为与除雾塔连接的排烟筒。
9.根据权利要求1所述的电解铝烟气液相脱硫装置，其特征在于：所述除雾装置为烟囱，烟囱内部设有除雾器。
10.一种电解铝烟气液相脱硫方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）配制脱硫液，所述脱硫液为掺有催化剂的溶液，所述催化剂为Fe+x、Mn+x、Zn+x、Ca+x、Na+x、Ka+x、Mg+x、Li+x、Al+x中一种或多种的混合物；
2）将步骤1）的脱硫液雾化以后与含硫烟气充分混合，利用雾化后的脱硫液吸收含硫烟气中的SO2；
3）将步骤2）得到的混合有雾化脱硫液的烟气进行除雾处理，分离出废液；
4）将步骤3）得到的废液利用碱液进行中和处理，并沉淀杂质，得到再生脱硫液；
5）将步骤4）得到的再生脱硫液循环到步骤1）进行重复使用。
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