CN108939891A - 一种冷凝法协同脱除细颗粒物及三氧化硫酸雾的装置 - Google Patents

一种冷凝法协同脱除细颗粒物及三氧化硫酸雾的装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及环保领域，特别是涉及传统发电厂的环保，更为具体的说是涉及一种冷凝法协同脱除细颗粒物及三氧化硫酸雾的装置，包括脱硫塔，所述脱硫塔包括进烟通道、脱硫液喷淋层、除雾器、以及排放烟囱，所述进烟通道入口处设置有冷气发生装置，所述进烟管道中设置有多层蜂窝状层板，且相邻两个蜂窝状层板不重叠，所述冷气发生装置的出风口垂直于多层蜂窝状层板。由于蜂窝状层板的结构，使得脱硫液与烟气接触更加充分，接触时间更长，配合冷气发生装置，大细颗粒物及三氧化硫酸雾粒径，提高细微颗粒及三氧化硫酸雾凝结效果。

Description

一种冷凝法协同脱除细颗粒物及三氧化硫酸雾的装置
技术领域
本发明涉及环保领域，特别是涉及传统发电厂的环保，更为具体的说是涉及一种冷凝法协同脱除细颗粒物及三氧化硫酸雾的装置。
背景技术
细颗粒物及三氧化硫酸雾污染是目前我国环保领域亟待解决的重点大气问题。细颗粒物及三氧化硫酸雾是导致大气能见度降低、酸雨、雾霾天气和全球气候变化等重大环境问题的核心问题。目前，我国大部分的大中型燃煤电站都是采用湿法脱硫工艺，由于湿法脱硫过程中存在气-液、气-液-固脱硫反应等过程，本身极易在这个过程中形成细颗粒物，使得湿法烟气脱硫***对细颗粒物的脱除效率仅为10-20%，且这个效率随着颗粒粒径的减小愈发严重。大部分三氧化硫酸雾的粒径为亚微米级，因此脱硫过程的洗涤作用对其捕集效率仅达到30-40%。
经研究发现，如果对湿法脱硫过程中的细颗粒物和三氧化硫酸雾分子进行处理，使其粒径增大，则能够增强湿法脱硫等污染物控制设施脱除细颗粒物及三氧化硫酸雾的效果。
为了实现这一目的，目前现有技术中常采用的技术方案是通过在湿法脱硫洗涤过程中高温烟气与低温脱硫洗涤液相互接触，使部分脱硫洗涤液汽化，烟温降低，烟气相对湿度增大，达到饱和状态，实现细颗粒物及三氧化硫酸雾凝结长大所需的过饱和水汽环境。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种冷凝法协同脱除细颗粒物及三氧化硫酸雾的装置，从而可以进一步有效的增大细颗粒物及三氧化硫酸雾粒径，提高细微颗粒及三氧化硫酸雾凝结效果。
为了解决上述技术问题，本发明公开了一种冷凝法协同脱除细颗粒物及三氧化硫酸雾的装置，包括脱硫塔，所述脱硫塔包括进烟通道、脱硫液喷淋层、除雾器、以及排放烟囱，所述进烟通道入口处设置有冷气发生装置，所述进烟管道中设置有多层蜂窝状层板，且相邻两个蜂窝状层板不重叠，所述冷气发生装置的出风口垂直于多层蜂窝状层板，所述进烟通道处还设置有喷水塔，所述排放烟囱前端还设置有冷气发生装置。
在湿法脱硫塔前端设置有喷水塔，利用该喷水塔喷入较低温度的雾化水，一方面可以降低温度同时可以增加湿度从而使部分三氧化硫气体凝结为三氧化硫雾滴或者直接依附于细颗粒物上，经过降温调湿后的烟气及三氧化硫雾滴在此过程中进一步达到饱和。同时烟气进入到湿法脱硫塔装置，在此过程中也使得三氧化硫雾滴颗粒及细颗粒物的粒径进一步增大。
脱硫塔出口通道处设置有冷气发生装置。进行冷凝使得烟气降温从而使脱水，并去除烟气中的细颗粒物及SO3。
需要说明的是，这里所说的蜂窝状层板是指由多个六边形组合而成的板状结构，每个六边形均为中空的结构，从而形成具有多个六边形孔的板层结构。
作为进一步优选的技术方案，所述蜂窝状层板中六边形组成单元的内切圆半径为2-10mm。
进一步优选的，所述蜂窝状层板中六边形组成单元的内切圆半径为3-5mm。
更为优选的技术方案是，所述蜂窝状层板中六边形组成单元的内切圆半径为4mm。
优选的，所述多层蜂窝状层板中相邻两个蜂窝状层板的间距不大于10cm。
进一步优选的技术方案是，多层蜂窝状层板中相邻两个蜂窝状层板的间距不大于5cm。
作为最佳的技术方案，多层蜂窝状层板中相邻两个蜂窝状层板的间距等于3.5cm。
作为优选的技术方案，所述进烟管道处还设置有鼓风机，所述鼓风机设置在冷气发生装置的出口处。
采用本发明公开的技术方案具有以下有益效果：
脱硫液喷淋层喷洒下来的液体在蜂窝状层板处收到蜂窝状结构的影响，形成水膜，并且由于蜂窝状层板相互之间是不重叠的，也就是说，脱硫液会在多层结构之间受到导流作用，缓慢流下，此时，通过进烟通道底部进入的烟气，与脱硫液在蜂窝状层板处逆流接触，并且由于蜂窝状层板的结构，使得这一接触更加充分，接触时间更长，配合冷气发生装置，大细颗粒物及三氧化硫酸雾粒径，提高细微颗粒及三氧化硫酸雾凝结效果。
附图说明
图1为冷凝法协同脱除细颗粒物及三氧化硫酸雾的装置示意图。
图2为蜂窝状层板示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面我们结合具体的实施例对本发明进行进一步的阐述。
实施例1
如图1所示，冷凝法协同脱除细颗粒物及三氧化硫酸雾的装置，包括脱硫塔1，所述脱硫塔包括进烟通道2、脱硫液喷淋层3、除雾器4、以及排放烟囱5，所述进烟通道入口处设置有冷气发生装置6，所述进烟管道中设置有多层蜂窝状层板7，且相邻两个蜂窝状层板不重叠，所述冷气发生装置的出风口垂直于多层蜂窝状层板，所述进烟通道2处还设置有喷水塔9，所述排放烟囱前端还设置有冷气发生装置10。
如图2中所示，蜂窝状层板是指由多个六边形组合而成的板状结构，每个六边形均为中空的结构，从而形成具有多个六边形孔的板层结构。
优选的，在本实施例中所述进烟管道处还设置有鼓风机8，所述鼓风机8设置在冷气发生装置的出口处。
烟气由进烟管道2进入到脱硫塔中，并且在多层蜂窝状层板7处与脱硫液喷淋层3喷洒下来的脱硫液进行逆流接触，由于蜂窝状层板7上分布有多个六边形孔，因此，脱硫液在六边形孔内形成水膜，烟气通过时与水膜充分接触，三氧化硫进一步液化，包裹在细颗粒物外侧，使得细颗粒物粒径增大，同时三氧化硫与脱硫液接触时间延长，接触面积增大，脱硫效果更好。
实施例2
下面就不同大小的蜂窝状层板进行效果比对。
烟气由全自动燃煤锅炉产生，烟气量为400Nm³/h，辅以气溶胶发生器，三氧化硫发生器在烟气中添加适量燃煤飞灰及三氧化硫，使燃煤烟气中含尘浓度为44mg/m³，其中细颗粒物浓度为18mg/m³，三氧化硫浓度为42mg/m³。
按照实施例1中公开的装置，对其进行脱硫处理，不同在于，在不同的实验中分别采用内切圆半径不同的蜂窝状层板，为了考量蜂窝大小对处理结果的影响，在该实施例的各实验中均设置10层蜂窝状层板，且各层之间的间距为3.5cm。
脱硫液温度34℃，脱硫塔顶部冷水喷淋层水温18℃。
结果如表1所示。
表1：
蜂窝内切圆半径（mm） 脱硫塔出口细颗粒物质量浓度（mg/m³） 脱硫塔出口三氧化硫酸雾浓度（mg/m³）
1 - -
2 7.0 17.0
3 3.7 9.0
4 3.5 8.0
5 3.8 8.5
6 4.5 9.5
7 5.2 10.9
8 6.0 11.2
9 6.9 12.5
10 7.0 13.5
11 7.5 15
12 8.0 18.0
由表1，我们可以看到，采用本发明公开的技术方案可以有效脱除细颗粒物和三氧化硫，并且值得注意的是，当蜂窝状层板中六边形组成单元的内切圆半径为2-10mm时效果较好，特别是当蜂窝状层板中六边形组成单元的内切圆半径为3-5mm效果更佳，最优的选择是蜂窝状层板中六边形组成单元的内切圆半径为4mm。
实施例3
烟气由全自动燃煤锅炉产生，烟气量为400Nm³/h，辅以气溶胶发生器，三氧化硫发生器在烟气中添加适量燃煤飞灰及三氧化硫，使燃煤烟气中含尘浓度为44mg/m³，其中细颗粒物浓度为18mg/m³，三氧化硫浓度为42mg/m³。
下面选用内切圆半径为4mm的蜂窝状层板，分别考量不同间距对脱除效果的影响。在该实施例的各实验中均设置10层蜂窝状层板。
相邻两个蜂窝状层板的间距（cm） 脱硫塔出口细颗粒物质量浓度（mg/m³） 脱硫塔出口三氧化硫酸雾浓度（mg/m³）
10 8.5 19.0
8 8.0 18.5
5 7.0 15.8
4.5 6.5 14.2
4 4.0 10.5
3.5 3.5 8.0
3 3.5 8.1
2.5 3.6 8.5
1 5.2 11.0
由表2可以看出，采用本发明公开的技术方案可以有效脱除细颗粒物和三氧化硫，并且值得注意的是，当多层蜂窝状层板中相邻两个蜂窝状层板的间距不大于10cm时，脱除效果较好，当多层蜂窝状层板中相邻两个蜂窝状层板的间距不大于5cm时，其脱除效果更佳，当多层蜂窝状层板中相邻两个蜂窝状层板的间距等于3.5cm时，其效果最优。
发明人通过实施例2和实施例3的实验结果，得到这样的结论，并非蜂窝状层板设置的越密集（间距越小），或者蜂窝面积越小（内切圆半径越小）则脱除效果越佳，其脱除效果与烟气与脱硫液的正常逆流接触也有关，二者相互结合，产生最佳的脱除效果。
以上所述是本发明的具体实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.冷凝法协同脱除细颗粒物及三氧化硫酸雾的装置，包括脱硫塔，所述脱硫塔包括进烟通道、脱硫液喷淋层、除雾器、以及排放烟囱，其特征在于：所述进烟通道入口处设置有冷气发生装置，所述进烟管道中设置有多层蜂窝状层板，且相邻两个蜂窝状层板不重叠，所述冷气发生装置的出风口垂直于多层蜂窝状层板，所述进烟通道处还设置有喷水塔，所述排放烟囱前端还设置有冷气发生装置。
2.根据权利要求1所述的冷凝法协同脱除细颗粒物及三氧化硫酸雾的装置，其特征在于：所述蜂窝状层板中六边形组成单元的内切圆半径为2-10mm。
3.根据权利要求2所述的冷凝法协同脱除细颗粒物及三氧化硫酸雾的装置，其特征在于：所述蜂窝状层板中六边形组成单元的内切圆半径为3-5mm。
4.根据权利要求3所述的冷凝法协同脱除细颗粒物及三氧化硫酸雾的装置，其特征在于：所述蜂窝状层板中六边形组成单元的内切圆半径为4mm。
5.根据权利要求1所述的冷凝法协同脱除细颗粒物及三氧化硫酸雾的装置，其特征在于：所述多层蜂窝状层板中相邻两个蜂窝状层板的间距不大于10cm。
6.根据权利要求5所述的冷凝法协同脱除细颗粒物及三氧化硫酸雾的装置，其特征在于：多层蜂窝状层板中相邻两个蜂窝状层板的间距不大于5cm。
7.根据权利要求6所述的冷凝法协同脱除细颗粒物及三氧化硫酸雾的装置，其特征在于：多层蜂窝状层板中相邻两个蜂窝状层板的间距等于3.5cm。
8.根据权利要求1所述的冷凝法协同脱除细颗粒物及三氧化硫酸雾的装置，其特征在于：所述进烟管道处还设置有鼓风机，所述鼓风机设置在冷气发生装置的出口处。
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