CN108686482A - 外循环脱硫***及应用其的外循环脱硫方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的一个方面，提供了外循环脱硫***，包括脱硫塔、清水箱、引风机、配制池、风机和循环反应池组，脱硫塔与清水箱管道连接，脱硫塔与引风机管道连接，循环反应池组间相连通，风机与循环反应池组管道连接，配制池、脱硫塔分别与循环反应池组的一端管道连接，脱硫塔与循环反应池组的另一端管道连接；本发明的另一方面，提供了外循环脱硫方法。本发明采用独立的氧化***对循环浆液进行氧化处理。本发明通过多级循环反应池对原料进行反应，对循环反应池组内浆液进行强制氧化，整体氧化速率均匀，从而避免了局部硫酸钙的饱和度过大，避免了造成硫酸钙在管壁等整个脱硫***上结晶。循环反应池组同步控制进液和出浆，避免了结垢，适于广泛推广应用。
Description
技术领域
本发明属于废弃净化排放领域，特别涉及一种外循环脱硫***和应用其的外循环脱硫方法。
背景技术
目前，我国燃煤锅炉的烟气脱硫工艺中，石灰-石膏法脱硫工艺以其脱硫效率高，运行成本低的优势占有很大比重。
但是，通过对近几年来石灰-石膏法脱硫项目的跟踪调查，发现经过长期运行，在石灰-石膏法脱硫工艺中普遍存在吸收塔内结垢，而为使在不停产状态下烟气净化达标，则厂家往往采取不断加大用药量、增加药水浓度之类的权宜之计。这样一来，导致管路更快结晶堵塞，两层旋流层堵塞也随之更加严重，问题不仅没有解决反而不断恶性循环，导致，耗电量不断激增、设备使用寿命缩短、甚至造成设备损坏。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了外循环脱硫***，包括脱硫塔、清水箱、引风机、配制池、风机以及循环反应池组，脱硫塔与清水箱管道连接，脱硫塔与引风机管道连接，循环反应池组间相连通，风机与循环反应池组管道连接，配制池、脱硫塔分别与循环反应池组的一端管道连接，脱硫塔与循环反应池组的另一端管道连接。
本发明采用独立的氧化***对循环浆液进行氧化处理。实质上，本发明中脱硫塔内生成沉淀物主要为亚硫酸钙；通过将亚硫酸钙排入循环反应池组后，然后调节PH值后再进行氧化生成二水合石膏，也就是硫酸钙。本发明循环反应池组与脱硫塔形成循环管道回路，脱硫塔和循环反应池组均独立且分开。在配制池中加入石灰，石灰在配制池中形成浆液，并且配制池中发生反应，石灰变为熟石灰(此处浆液的主要成分为氢氧化钙)；混合而成的浆液通过管道输入循环反应池组内，均匀搅拌(此处浆液的主要成分为氢氧化钙)；循环反应池组内浆液被抽取至脱硫塔内，引风机将烟气输入脱硫塔内，烟气在脱硫塔内上升与浆液接触，洗涤脱除烟气中的二氧化硫(此处浆液的主要成分由氢氧化钙转化为亚硫酸钙)；洗涤后的浆液再通过脱硫塔底部排放到循环反应池组中，风机将氧气输入循环反应池组内使浆液氧化，完成整个塔外循环工艺(此处浆液的主要成分由亚硫酸钙转化为硫酸钙)。
由此，本发明通过多级循环反应池对原料进行反应，对循环反应池组内浆液进行强制氧化，整体氧化速率均匀，从而避免了局部硫酸钙的饱和度过大，避免了造成硫酸钙在管壁等整个脱硫***上结晶。循环反应池组同步控制进液和出浆，避免了结垢，适于广泛推广应用。
在一些实施方式中，脱硫塔内上端设有除雾器、清洗器，清洗器与清水箱管道连接；脱硫塔内下端设有喷淋器，喷淋器与循环反应池组管道连接。
在一些实施方式中，脱硫塔内设有两层除雾器、三层清洗器以及两层喷淋器。
由此，两层除雾器和三层清洗器既保证了烟气排放完全达到国家规定的标准，还可以补充浆液散失的水分，加上定时的抽浆(石膏)，稳定浆液的浓度；设有两层喷淋器，增加循环反应池组将浆液喷淋入脱硫塔内的速度，提高反应效率。
在一些实施方式中，配制池和循环反应池组上均设有搅拌器。
由此，使得配制池内原料充分混合以及循环反应池组内原料充分反应，提高配制池内溶液混合度和循环反应池组内的反应效率，提高整个***的生产效率及产品质量。
在一些实施方式中，清水箱通过清水泵与脱硫塔管道连接；循环反应池组通过压力泵组与脱硫塔管道连接。
由此，通过增加液体的压力，使液体能量增加。
在一些实施方式中，压力泵组包括主力泵和备用泵。
由此，主力泵和备用泵交替使用，增加压力泵组的整体寿命，以及保持压力泵组的工作效率。
在一些实施方式中，本发明还包括压滤机，压滤机与循环反应池组的下端管道连接。
由此，循环反应池组内完成循环反应后的浆液通过管道进入压滤机，此时的浆液成为主要为硫酸钙，经过压滤机过滤后生成的石膏滤饼外运。滤除溶液回收并返回循环反应池中循环利用。
在一些实施方式中，压滤机通过抽石膏泵与循环反应池组管道连接。
由此，通过增加液体的压力，使液体能量增加。
在一些实施方式中，配制池上设有PH控制仪。
由此，控制配制池内溶液的PH值，保证PH值符合生产***的额定值。
根据本发明的另一方面，提供了外循环脱硫方法，包括本发明的外循环脱硫***，并包括以下步骤：
S1、在配制池中加入石灰，石灰在配制池中搅拌生成浆液；
S2、步骤S1中的混合浆液通过管道输入循环反应池组内，循环反应池组对浆液均匀搅拌；
S3、循环反应池组内均匀搅拌后浆液被抽取至脱硫塔内，引风机将烟气输入脱硫塔内，烟气在脱硫塔内上升并与浆液接触，浆液洗涤脱除烟气中的二氧化硫；
S4、洗涤后的浆液再通过脱硫塔底部排放到循环反应池组中，风机将氧气输入循环反应池组内，使浆液氧化；
S5、循环反应池组内完成氧化反应后的浆液通过管道进入压滤机，压滤机对浆液进行滤水处理，滤水后形成的石膏滤饼外运，滤除溶液回收并返回循环反应池组中循环利用。
本发明的有益效果为：简化了整个脱硫***，针对现有技术中存在的缺陷和不足，本项发明对现有液浆循环脱硫***流程进行了改进。本发明通过多级循环反应池对原料进行反应，对循环反应池组内浆液进行强制氧化，整体氧化速率均匀，从而避免了局部硫酸钙的饱和度过大，避免了造成硫酸钙在管壁等整个脱硫***上结晶。防止石灰石-石膏法脱硫***生成结垢的同时，保证了本***能稳定运行且排放达标，尽量减少药液的用量，有效延长设备使用寿命，为工厂减少运行成本。
附图说明
图1为本发明一实施方式的外循环脱硫***的平面结构示意图。
图中标号：1-脱硫塔、11-除雾器、12-清洗器、13-喷淋器、2-水箱、21-清水泵、3-引风机、4-配制池、41-PH控制仪、5-风机、6-循环反应池组、61-第一循环反应池、62-第二循环反应池、63-第三循环反应池、64-压力泵组、65-抽石膏泵、7-搅拌器、8-压滤机8。
具体实施方式
下面结合附图1对发明作进一步详细的说明。
图1示意性地显示了本发明的一种实施方式，根据本发明的外循环脱硫***，包括脱硫塔1、清水箱2、引风机3、配制池4、风机5以及循环反应池组6。优选地，循环反应池组6设有三组反应池，分别是第一循环反应池61、第二循环反应池62以及第三循环反应池63。脱硫塔1与清水箱2管道连接；脱硫塔1与引风机3管道连接；循环反应池组6间相连通，即第一循环反应池61、第二循环反应池62以及第三循环反应池63一依次连通；风机5与循环反应池组6管道连接，即第一循环反应池61、第二循环反应池62以及第三循环反应池63分别与风机5管道连接；配制池4、脱硫塔1分别与循环反应池组6的一端管道连接，即配制池4、脱硫塔1分别与第一循环反应池61管道连接；脱硫塔1与循环反应池组6的另一端管道连接，即脱硫塔1与第三循环反应池63管道连接。
本发明采用独立的氧化***对循环浆液进行氧化处理。实质上，本发明中脱硫塔1内生成沉淀物主要为亚硫酸钙；通过将亚硫酸钙排入循环反应池组6后，然后调节PH值后再进行氧化生成二水合石膏即硫酸钙。本发明循环反应池组6与脱硫塔1形成循环管道回路，脱硫塔1和循环反应池组6均独立且分开。在配制池4中加入石灰，石灰在配制池4中混合形成浆液，并且配制池4中发生反应，石灰变为熟石灰(此处浆液的主要成分为氢氧化钙)；混合而成的浆液通过管道输入循环反应池组6内，均匀搅拌(此处浆液的主要成分为氢氧化钙)；循环反应池组6内浆液被抽取至脱硫塔1内，引风机3将烟气输入脱硫塔1内，烟气在脱硫塔1内上升与浆液接触，洗涤脱除烟气中的二氧化硫(此处浆液的主要成分由氢氧化钙转化为亚硫酸钙)；洗涤后的浆液再通过脱硫塔1底部排放到循环反应池组6中，风机5将氧气输入循环反应池组6内使浆液氧化，完成整个塔外循环工艺(此处浆液的主要成分由亚硫酸钙转化为硫酸钙)。
由此，本发明通过多级循环反应池对原料进行反应，对循环反应池组6内浆液进行强制氧化，整体氧化速率均匀，从而避免了局部硫酸钙的饱和度过大，避免了造成硫酸钙在管壁等整个脱硫***上结晶。循环反应池组6同步控制进液和出浆，避免了结垢，适于广泛推广应用。
结合图1，脱硫塔1内上端设有除雾器11、清洗器12，清洗器12与清水箱2管道连接；脱硫塔1内下端设有喷淋器13，喷淋器13与循环反应池组6管道连接。
结合图1，脱硫塔1内设有两层除雾器11、三层清洗器12以及两层喷淋器13。
由此，两层除雾器11和三层清洗器12既保证了烟气排放完全达到国家规定的标准，还可以补充浆液散失的水分，加上定时的抽浆(石膏)，稳定浆液的浓度；设有两层喷淋器13，增加循环反应池组6将浆液喷淋入脱硫塔1内的速度，提高反应效率。
结合图1，配制池4和循环反应池组6上均设有搅拌器7。
由此，使得配制池4内原料充分混合以及循环反应池组6内原料充分反应，提高配制池4内溶液混合度和循环反应池组6内的反应效率，提高整个***的生产效率及产品质量。
结合图1，清水箱2通过清水泵21与脱硫塔1管道连接；循环反应池组6通过压力泵组64与脱硫塔1管道连接。
由此，通过增加液体的压力，使液体能量增加。
结合图1，压力泵组64包括主力泵和备用泵。
由此，主力泵和备用泵交替使用，增加压力泵组64的整体寿命，以及保持压力泵组64的工作效率。
结合图1，本发明还包括压滤机8，压滤机8与循环反应池组6的下端管道连接，即压滤机8与第一循环反应池61、第二循环反应池62和第三循环反应池63的下端管道连接，第一循环反应池61、第二循环反应池62和第三循环反应池63三者的下端的管道汇集与压滤机8相连。
由此，循环反应池组6内完成循环反应后的浆液通过管道进入压滤机8，此时的浆液成为主要为硫酸钙，经过压滤机8过滤后生成的石膏滤饼外运。滤除溶液回收并返回循环反应池组6中循环利用。
结合图1，压滤机8通过抽石膏泵65与循环反应池组6管道连接。
由此，通过增加液体的压力，使液体能量增加。
结合图1，配制池4上设有PH控制仪41。
由此，控制配制池4内溶液的PH值，保证PH值符合生产***的额定值。
结合图1，风机5为罗茨风机。
由此，罗茨风机适用于低压力场合的气体输送和加压***，所以本发明优选地采用罗茨风机。
本发明设有PLC控制***对本发明的清水泵21、各供水控制阀等各机构进行间歇式控制，对本发明的泵体、各搅拌器7等各机构进行控制。
根据本发明的另一方面，提供了外循环脱硫方法，包括本发明的外循环脱硫***，并包括以下步骤：
S1、在配制池4中加入石灰，石灰在配制池4中混合生成浆液，并且石灰在配制池4中发生反应，石灰变为熟石灰；(此处浆液的主要成分为氢氧化钙)
S2、混合而成的浆液通过管道输入循环反应池组6内，浆液在循环反应池组6内均匀搅拌；(此处浆液的主要成分为氢氧化钙)
S3、循环反应池组6内浆液被抽取至脱硫塔1内，引风机3将烟气通入脱硫塔1内，烟气在脱硫塔1内上升并与浆液接触，浆液对烟气进行洗涤，脱除烟气中的二氧化硫，去除二氧化硫后的烟气通过脱硫塔净化排出塔外；(此处浆液的主要成分由氢氧化钙转化为亚硫酸钙)
S4、洗涤后的浆液再通过脱硫塔1底部排放到循环反应池组6中，风机5将氧气输入循环反应池组6内使浆液氧化，完成整个塔外循环工艺；(此处浆液的主要成分由亚硫酸钙转化为硫酸钙)
S5、循环反应池组6内完成氧化反应后的浆液通过管道进入压滤机8，压滤机8对浆液进行滤水处理，滤水后形成的石膏滤饼外运，滤除溶液回收并返回循环反应池组6中循环利用。
本发明的有益效果为：简化了整个脱硫***，针对现有技术中存在的缺陷和不足，本项发明对现有液浆***流程进行了改进。本发明通过多级循环反应池对原料进行反应，对循环反应池组6内浆液进行强制氧化，整体氧化速率均匀，从而避免了局部硫酸钙的饱和度过大，避免了造成硫酸钙在管壁等整个脱硫***上结晶。防止石灰石-石膏法脱硫***生成结垢的同时，保证了本***能稳定运行且排放达标，尽量减少药液的用量，有效延长设备使用寿命，为工厂减少运行成本。循环反应池组6同步控制进液和出浆，避免了结垢，适于广泛推广应用。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.外循环脱硫***，其特征在于，包括脱硫塔(1)、清水箱(2)、引风机(3)、配制池(4)、风机(5)以及循环反应池组(6)，所述脱硫塔(1)与清水箱(2)管道连接，所述脱硫塔(1)与引风机(3)管道连接，所述循环反应池组(6)间相连通，所述风机(5)与循环反应池组(6)管道连接，所述配制池(4)、脱硫塔(1)分别与循环反应池组(6)的一端管道连接，所述脱硫塔(1)与循环反应池组(6)的另一端管道连接。
2.根据权利要求1所述的外循环脱硫***，其特征在于，所述脱硫塔(1)内上端设有除雾器(11)、清洗器(12)，所述清洗器(12)与清水箱(2)管道连接；所述脱硫塔(1)内下端设有喷淋器(13)，所述喷淋器(13)与循环反应池组(6)管道连接。
3.根据权利要求2所述的外循环脱硫***，其特征在于，所述脱硫塔(1)内设有两层除雾器(11)、三层清洗器(12)以及两层喷淋器(13)。
4.根据权利要求1所述的外循环脱硫***，其特征在于，所述配制池(4)和循环反应池组(6)上均设有搅拌器(7)。
5.根据权利要求1或2任一所述的外循环脱硫***，其特征在于，所述清水箱(2)通过清水泵(21)与脱硫塔(1)管道连接；所述循环反应池组(6)通过压力泵组(64)与脱硫塔(1)管道连接。
6.根据权利要求5所述的外循环脱硫***，其特征在于，压力泵组(64)包括主力泵和备用泵。
7.根据权利要求1所述的外循环脱硫***，其特征在于，还包括压滤机(8)，所述压滤机(8)与循环反应池组(6)的下端管道连接。
8.根据权利要求7所述的外循环脱硫***，其特征在于，所述压滤机(8)通过抽石膏泵(65)与循环反应池组(6)管道连接。
9.根据权利要求1所述的外循环脱硫***，其特征在于，所述配制池(4)上设有PH控制仪(41)。
10.外循环脱硫方法，包括权利要求1-9任一所述的外循环脱硫***，其特征在于，包括以下步骤：
S1.在所述配制池(4)中加入石灰，石灰在所述配制池(4)中混合生成浆液；
S2.混合生成的浆液通过管道输入循环反应池组(6)内，所述循环反应池组(6)对浆液均匀搅拌；
S3.所述循环反应池组(6)内均匀搅拌后浆液被抽取至脱硫塔(1)内，所述引风机(3)将烟气通入脱硫塔(1)内，烟气在所述脱硫塔(1)内上升并与浆液接触，所述脱硫塔(1)内浆液对烟气进行洗涤，脱除烟气中的二氧化硫，去除二氧化硫后的烟气通过脱硫塔净化排出塔外；
S4.洗涤后的浆液再通过所述脱硫塔(1)底部排放到循环反应池组(6)中，所述风机(5)将氧气输入循环反应池组(6)内，使浆液氧化；
S5.所述循环反应池组(6)内完成氧化反应后的浆液通过管道进入压滤机(8)，所述压滤机(8)对浆液进行滤水处理，滤水后形成的石膏滤饼外运，滤除溶液回收并返回循环反应池组(6)中循环利用。
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