CN108339390A - 一种分级反应高效脱硫协同除尘吸收塔 - Google Patents
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Abstract
一种分级反应高效脱硫协同除尘吸收塔，涉及环境保护技术领域的石灰石‑石膏湿法烟气脱硫工艺。本发明吸收塔的下部为吸收塔浆池，吸收塔的上部置有高效除雾器，顶部为吸收塔出口。其结构特点是，它的内腔中、烟气入口上方从下至上分别设置了一级吸收区和二级吸收区。一级吸收区包括置于底部的均流托盘和其上方的喷淋层一，二级吸收区包括置于底部的再均流托盘和其上方的喷淋层二。同现有技术相比，本发明装置不仅可有效的解决烟气短流问题，提高烟气流场均匀性，而且可提高吸收区浆液的pH值，延长高pH浆液与烟气接触时间，有效提升吸收塔脱硫效率。
Description
技术领域
本发明涉及环境保护技术领域的石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺，特别是分级反应高效脱硫协同除尘吸收塔。
背景技术
近年来，我国许多城市大气污染严重，特别是雾霾气象灾害频发，严重危害人类健康与生存。为此，政府有关部门制定了一系列的法律、法规，而部分地区则出台了更为严格大气污染物防治计划，要求新建、在建火电机组必须采用烟气超净排放技术，现有60万千瓦以上火电机组基本完成烟气超净排放技术改造，达到燃气机组排放标准要求（SO2< 35mg/Nm3，烟尘< 5mg/Nm3，NOx<50mg/Nm 3)，实现超净排放。
燃煤烟气中含有大量的SO2、烟尘，还含有少量的HC1、HF、SO3、重金属等污染物，目前烟气脱硫采用最多的是湿法烟气脱硫工艺。湿法中的石灰石—石膏法脱硫，技术成熟、运行稳定，是当今世界上应用最多的脱硫工艺。现有技术中，超净排放技术使用的脱硫塔采用喷淋塔的形式，逆流方式布置。烟气通过吸收塔入口从浆液池上部进入吸收塔内，依次通过托盘、喷淋层、除雾器后，经烟囱排放。托盘所形成的持液层产生的阻滞力使烟气均一的分布在塔截面。烟气穿过持液层时气液密切接触，产生强烈的涡流扩散和分子扩散，实现SO2的吸收和粉尘的脱除。浆液由各喷淋层多个喷嘴喷出，向下运动，与烟气逆流接触发生物理及化学作用，对烟气中的二氧化硫进行洗涤脱除，同时气流中的粉尘颗粒与液滴之间发生惯性碰撞、拦截、扩散、凝聚以及重力沉降等作用，使粉尘被捕集。浆液从烟气中的SO2、烟尘以及其它污染物后落入脱硫塔下段浆池，并在浆池中被强制氧化、结晶。
上述现有技术中，脱硫塔内烟气流场不均匀和烟气短流是影响烟气脱硫效率和除尘效果的重要因素。实际工程中，吸收区喷淋层的喷嘴难以做到完全的均匀布置，将导致局部烟气发生短流。短流的烟气将迅速通过吸收区，不能与浆液进行充分的传质，SO2吸收效果差。未处理烟气SO2浓度很高，少量短流的烟气将严重降低脱硫效率。此外，烟气经过托盘持液层均布后进入吸收区，吸收区大量的喷嘴、喷淋层管道、喷淋层支撑梁的阻碍作用使得烟气流场不均一。
吸收塔内浆液pH值通常控制在5.2~6.0，以同时满足吸收区SO2的吸收和浆池区亚硫酸钙的氧化。较低的pH有助于浆池区亚硫酸钙的氧化，但不利于SO2的吸收，将导致脱硫效率降低；较高的pH有助于SO2的吸收，但不利于浆池区亚硫酸钙的氧化，将引起结垢问题。上述现有技术中的吸收塔结构无法对PH值进行很好的调控，影响吸收塔的脱硫效率。
发明内容
为解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种分级反应高效脱硫协同除尘吸收塔。该装置不仅可有效的解决烟气短流问题，提高烟气流场均匀性，而且可提高吸收区浆液的pH值，延长高pH浆液与烟气接触时间，有效提升吸收塔脱硫效率。
为了实现上述发明目的，本发明的技术方案以如下方式实现：
一种分级反应高效脱硫协同除尘吸收塔，吸收塔的下部为吸收塔浆池，吸收塔的上部置有高效除雾器，顶部为吸收塔出口。其结构特点是，它的内腔中、烟气入口上方从下至上分别设置了一级吸收区和二级吸收区。一级吸收区包括置于底部的均流托盘和其上方的喷淋层一，二级吸收区包括置于底部的再均流托盘和其上方的喷淋层二。
在上述吸收塔中，所述一级吸收区的喷淋层一为2~3层，二级吸收区的喷淋层二为1~2层。
在上述吸收塔中，所述二级吸收区喷淋层二连接的循环泵二入口管道处加入石灰石浆液。
与现有技术相比，本发明提供的分级反应高效脱硫协同除尘脱硫塔具有以下特点：
（1）两层均流托盘阻断了由于喷淋层的喷嘴布置不均匀产生的烟气短流路径。一级吸收区短流的高浓度SO2烟气再经二级吸收区的再均流托盘持液层重新混合均匀后，进入二级吸收区实现高效脱硫。
（2）依次经过两级吸收区的烟气能够进一步得到均布。
（3）石灰石浆液加入二级吸收区对应的循环泵二入口管道上，使得喷淋浆液的pH在5.4~6.5之间，显著提高SO2的吸收效果。
（4）二级吸收区较高pH浆液在再均流托盘上形成持液层，延长了高pH浆液与烟气接触时间，实现高效脱硫和粉尘协同脱除。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
具体实施方式
参看图1，本发明分级反应高效脱硫协同除尘吸收塔，它的下部为吸收塔浆池11，它的上部置有高效除雾器9，顶部为吸收塔出口10。吸收塔的内腔中、烟气入口1上方从下至上分别设置了一级吸收区和二级吸收区。一级吸收区包括置于底部的均流托盘5和其上方的2~3层的喷淋层一6，二级吸收区包括置于底部的再均流托盘7和其上方的1~2层的喷淋层二8。二级吸收区喷淋层二8连接的循环泵二2入口管道处加入石灰石浆液。
本发明在一级吸收区和二级吸收区中间布置的再均流托盘7，它阻断了由于喷淋层布置不均匀产生的烟气短流路径。一级吸收区短流的高浓度SO2烟气经再均流托盘7持液层重新混合均匀后，进入二级吸收区实现高效脱硫。经过一级吸收区的烟气流场变得不均一，再均流托盘7能够重新均布烟气。石灰石浆液加入二级吸收区对应的循环泵入口管道上，使得喷淋浆液的pH在5.4~6.5之间，显著提高SO2的吸收效果。二级吸收区较高pH浆液在再均流托盘7形成持液层，延长了高pH浆液与烟气接触时间，实现高效脱硫和粉尘协同脱除。
采用上述本发明分级反应高效脱硫协同除尘吸收塔，可以分段净化烟气，实验证明可以达到燃气机组排放标准要求（SO2< 35mg/ Nm3，烟尘< 5mg/Nm3)，实现超净排放。
Claims (3)
1.一种分级反应高效脱硫协同除尘吸收塔，吸收塔（4）的下部为吸收塔浆池（11），吸收塔（4）的上部置有高效除雾器（9），顶部为吸收塔出口（10）；其特征在于，它的内腔中、烟气入口（1）上方从下至上分别设置了一级吸收区和二级吸收区，一级吸收区包括置于底部的均流托盘（5）和其上方的喷淋层一（6），二级吸收区包括置于底部的再均流托盘（7）和其上方的喷淋层二（8）。
2.根据权利要求1所述的分级反应高效脱硫协同除尘吸收塔，其特征在于，所述一级吸收区的喷淋层一（6）为2~3层，二级吸收区的喷淋层二（8）为1~2层。
3.根据权利要求1或2所述的分级反应高效脱硫协同除尘吸收塔，其特征在于，所述二级吸收区喷淋层二（8）连接的循环泵二（2）入口管道处加入石灰石浆液。
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