CN112569735A - 一种烟气制酸***尾气管道中硫酸烟雾的去除方法与装置 - Google Patents

一种烟气制酸***尾气管道中硫酸烟雾的去除方法与装置 Download PDF

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Abstract

一种烟气制酸***尾气管道中硫酸烟雾的去除方法与装置，将SiO2颗粒作为结晶核送入制酸装置的尾气管道中，尾气中的硫酸烟雾滴在SiO2晶核上不断生长直至从气流中分离来以将尾气中的硫酸烟雾去除。根据尾气中硫酸烟雾的含量确定送入尾气管道中的SiO2晶核的数量来去除不同浓度的硫酸烟雾。本发明采用在制酸***的尾气管道中通入SiO2晶核来凝结硫酸烟雾的方式去除制酸尾气中的酸雾，方法简单有效，且不会形成新的污染。通过将有机硅气化后再燃烧的方式形成SiO2晶核，通过调节气化有机硅的量来调节SiO2晶核的数量，调节方法和结构简单，能针对尾气中酸雾的数量灵活调节。

Description

一种烟气制酸***尾气管道中硫酸烟雾的去除方法与装置
技术领域
本发明涉及一种硫酸烟雾调节方法与装置，具体涉及一种烟气制酸***尾气管道中硫酸烟雾的去除方法与装置，属于硫酸制造技术领域。
背景技术
在烟气制酸***中，在转化器中SO2催化转化为SO3的过程中，由于烟气中含水分，不可避免地会产生小于10μm酸雾（SO3/H2SO4），并混合在转化出口烟气中至下一制酸工序并随之直接排向尾气中，通常的制酸***只是在制酸工序的后部分设置洗涤等除酸工艺，不能根据尾气中的酸雾含量有针对性地去除，因此，尾气中的酸雾含量不稳定。而按照最新2020年《大气污染物综合排放标准》规定，硫酸酸雾最高允许排放浓度为25mg/m3，因此，需要有效的方法去除尾气中的硫酸烟雾以达标排放。
如申请号CN201921426561.2，名称为“一种降低冶炼烟气制酸转化入口酸雾指标的装置”的实用新型专利公开了一种降低冶炼烟气制酸转化入口酸雾指标的装置，属于冶炼烟气制酸领域，本实用新型在现有冶炼烟气制酸的两转两吸工艺基础上，通过从干燥循环槽、一吸循环槽和二吸循环槽设置气相管线并连通至电除雾器进口管，将气相中混有的酸雾在电除雾器内除去，从而起到降低输送至转化器烟气中酸雾含量的目的；本实用新型可以将转化入口酸雾指标从原来的0.25mg/Nm3降低至0.01mg/Nm3以下，有效降低了酸雾对转化触媒的影响，使后序的SO2转化率和触媒使用寿命也得以提高，并为尾气达标排放提供了保障。
上述方式是在转化器之前设置电除雾器来去除酸雾，还是属于制酸过程中的一道工序，无法有针对性地将尾气中的酸雾去除。
发明内容
本发明针对当前烟气制酸***中没有有效去除尾气中的酸雾的问题，提出了一种烟气制酸***尾气管道中硫酸烟雾的去除方法与装置，能根据尾气中硫酸烟雾的浓度有针对性地降低酸雾浓度。
本发明为解决上述问题所采用的技术手段为：一种烟气制酸***尾气管道中硫酸烟雾的去除方法，将SiO2颗粒作为结晶核送入制酸装置的尾气管道中，尾气中的硫酸烟雾滴在SiO2晶核上不断生长直至从气流中分离来以将尾气中的硫酸烟雾去除。
进一步地，根据尾气中硫酸烟雾的含量确定送入尾气管道中的SiO2晶核的数量来去除不同浓度的硫酸烟雾。
进一步地，通过调节气化的有机硅的量来调节产生的SiO2晶核的数量。
进一步地，采用仪表空气通过有机硅产生气泡的方式将有机硅气化，然后燃烧气化有机硅产生含SiO2颗粒的工艺气并将工艺气送入烟气管道。
进一步地，采用对有机硅气化单元进行加热的方式将有机硅气化单元温度控制在35±2oC，同时采用对气化后的有机硅管道进行加热及在气化后的有机硅管道中通入仪表空气的方式来避免气化有机硅再凝结。
进一步地，采用调节在燃烧过程中提供的助燃气和冷却风的量将含SiO2颗粒的工艺气温度控制在280oC-320oC。
一种烟气制酸***尾气管道中硫酸烟雾的去除装置，包括相互连接的有机硅气化单元、燃烧单元、调节单元和助力单元，有机硅气化单元将有机硅气化并为燃烧单元提供气化有机硅，助力单元提供物质在管道内前行的动力及为燃烧单元提供燃烧所需条，调节单元调节助力单元提供的物质的量的大小，其中有机硅气化单元、燃烧单元和助力单元之间通过管道连接，而调节单元与有机硅气化单元、燃烧单元和助力单元之间通过电连接。
进一步地，助力单元包括仪表空气、风机和燃料气，调节单元包括调节阀和流量计。
进一步地，有机硅气化单元包括通过管道连接的有机硅储槽和有机硅气化槽，有机硅气化槽入口端通过管道与仪表空气连接、出口端通过管道与燃烧单元的入口端连接，其中，有机硅气化槽入口端与仪表空气之间的管道设有调节阀和流量计。
进一步地，有机硅气化单元内还设有加热器。
进一步地，有机硅气化槽出口端和燃烧单元之间的管道与仪表空气管道连接，且其连接的管道上设有调节阀和流量计。
进一步地，有机硅气化槽出口端和燃烧单元之间的管道还与风机管道连接。
进一步地，有机硅气化槽出口端与燃烧单元之间的管道上设有加热器。
进一步地，燃烧单元包括燃烧器，其入口端与燃料气、有机硅气化单元、风机以及仪表空气管道连接、出口端连接至制酸装置的尾气管道，且燃烧器与风机之间的管道上设有调节阀和流量计。
本发明的有益效果是：
1. 本发明采用在制酸***的尾气管道中通入SiO2晶核来凝结硫酸烟雾的方式去除制酸尾气中的酸雾，方法简单有效，且不会形成新的污染。
2. 本发明通过将有机硅气化后再燃烧的方式形成SiO2晶核，通过调节气化有机硅的量来调节SiO2晶核的数量，调节方法和结构简单，能针对尾气中酸雾的数量灵活调节。
附图说明
图1为实施例一结构示意图；
图2为实施例一简化连接及控制关系示意图；
图中：1.有机硅气化单元，11.有机硅储槽，12.有机硅气化槽，13.加热器，2.燃烧单元，21.燃烧器，3.助力单元，31.仪表空气，32风机，33.燃料气，4.调节单元，41.调节阀，42.流量计，43.单向阀，44.压差开关，45.手阀，5.工艺气，6.金属软管。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
实施例一
一种烟气制酸***尾气管道中硫酸烟雾的去除装置，如图1和图2所示，包括有机硅气化单元1、燃烧单元2、调节单元4和助力单元3。其中有机硅气化单元2将液态有机硅气化，燃烧单元2将气化后有机硅燃烧生成SiO2，助力单元3为有机硅气化单元2提供气化动力、为燃烧单元2提供燃烧条件、同时为气化有机硅沿管道前进提供动力，调节单元4调节助力单元3所提供的物质的量的大小。
有机硅气化单元1、燃烧单元2和助力单元3之间通过管道连接，涉及到物质从有机硅气化单元1到燃烧单元2、助力单元3到有机硅气化单元1以及助力单元3到燃烧单元3之间的流动。而调节单元4与有机硅气化单元1、燃烧单元2和助力单元3三者之间均为电连接，涉及到调节单元4对有机硅气化单元1、燃烧单元2和助力单元3三者之间的控制调节。
助力单元3包括仪表空气31、风机32和燃料气33，而调节单元4主要包括调节阀41、流量计42、单向阀43、差压开关44、手阀45等，而其他常规的零部件结构将不在此实施例中具体一一指出，使用时可以根据实际情况进行选择。
有机硅气化单元1为一个相对较封闭的独立部分，包括盛放有机硅的有机硅储槽11和将有机硅气化的有机硅气化槽12，有机硅储槽11与有机硅气化槽12之间通过管道连接。有机硅气化单元1内设有加热器13，本实施例中的加热器13为由电加热器进行加热的热风机，将有机硅气化单元1内的温度控制在35 oC左右，以达到最佳气化条件。
有机硅气化槽12还与仪表空气4连接，在仪表空气4与有机硅气化槽12之间的管道上设有调节阀41、单向阀43和流量计42，用单向阀43来限制仪表空气4的流向，使仪表空气4单向流入有机硅气化槽12中，使有机硅产生气泡的方式来气化，气化后的有机硅蒸汽通过自身压力进入到燃烧单元2；流量计42显示仪表空气31的流入量，调节阀41调节仪表空气31流入的量，通过调节调节阀41通入有机硅气化槽12中的仪表空气31的量来调节有机硅被气化的量，进一步调节后续SiO2的生成量，达到调节进入制酸***尾气管道中SiO2晶核的数量，灵活应对尾气中硫酸烟雾的含量。
燃烧单元2主要为燃烧器21，有机硅气化槽12与燃烧器21之间通过管道连接，以将气化后的有机硅送入燃烧器21进行燃烧，产生含SiO2颗粒的工艺气5。有机硅气化槽12与燃烧器21之间的管道也与仪表空气31管道连接，且此与仪表空气31连接的管道上也设有调节阀41、单向阀43和流量计42，同样通过单向阀43来控制仪表空气31的流向，流量计42显示仪表空气31的流入量，调节阀41调节仪表空气31流入的量。有机硅气化槽12与燃烧器2之间的管道还设有加热器13，本实施例中，此管道的加热器13为电伴热带。通过仪表空气31与加热器13的结合来避免有机硅蒸汽在有机硅气化罐12与燃烧器21之间的管道上再凝结。
燃烧器21还与风机32、燃料气33以及仪表空气31通过管道连接，其中风机32为燃烧器21提供助燃气和冷却风，在本实施例中，如图1所示，风机32提供助燃气的管道与从有机硅气化槽12出来的管道并入燃烧器21内，与燃料气33一起为有机硅的燃烧提供条件，在作为助燃气的管道上设有流量计42、差压开关44、和手阀45来调节助燃气的输入量；在作为冷却风的管道上也设有流量计42、差压开关44、和手阀45来调节助燃气的输入量，通过调节进入燃烧器21的冷却风的量来将含SiO2晶核的工艺气5的温度控制在280oC-320oC，以使工艺气5的温度与尾气中硫酸烟雾的温度相匹配。而仪表空气31为将工艺气5送入制酸***的尾气中提供前进的动力。
如图1所示，有机硅蒸汽、燃料气33以及仪表空气31与燃烧器21连接的管道中靠近燃烧器21的部分含有金属软管6，既方便安装，又能提供缓冲，避免燃烧器21燃烧时产生的振动对管道中物料的影响。
通过上述实施例还可以看出，本发明还涉及一种烟气制酸***尾气管道中硫酸烟雾的去除方法，利用在有机硅中通入仪表空气31而使有机硅产生气泡的方式来使有机硅气化，气化后的有机硅进入燃烧器21中与燃料气33和助燃气一起燃烧形成含SiO2的工艺气5，利用仪表空气31将此工艺气5作为晶核送入质酸***的尾气管道中，尾气中的硫酸烟雾在晶核上不断生长，长至一定大小后即会掉落，因而将硫酸烟雾从尾气的气流中分离出来，降低尾气中的硫酸烟雾含量。
通过流量计42显示通入有机硅气化槽12内的仪表空气31的量，结合使用调节阀41来调节进入有机硅气化槽12内的仪表空气31的量来控制有机硅的气化量，进而控制生成的SiO2的量，以针对尾气中硫酸烟雾的不同浓度提供不同含量的SiO2晶核，使硫酸烟雾浓度与SiO2晶核的含量相匹配，达到有效去除尾气中的硫酸烟雾，但又不会过渡浪费。
通过对有机硅气化单元1进行加热使有机硅气化单元1内的温度维持在35 oC左右，达到有机硅气化的最佳温度。
通过对气化后有机硅的管道进行加热以及通入仪表空气31的方式使的有机硅蒸汽在进入燃烧器21之前一直保持气化状态，不会在管道内凝结。
通过调节进入燃烧器21的冷却风的含量将含SiO2的工艺气5的温度控制在280oC-320oC，以使工艺气5的温度与尾气中硫酸烟雾的温度相匹配，以实现最佳的晶核生长效果。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化或变换，因此所有等同的技术方案也应该属于本发明的保护范围，本发明的保护范围应该由各权利要求限定。

Claims (10)

1.一种烟气制酸***尾气管道中硫酸烟雾的去除方法，其特征在于：将SiO2颗粒作为结晶核送入制酸装置的尾气管道中，尾气中的硫酸烟雾结合在SiO2晶核上不断生长直至从气流中分离来以将尾气中的硫酸烟雾去除。
2.如权利要求1所述的烟气制酸***尾气管道中硫酸烟雾的去除方法，其特征在于：根据尾气中硫酸烟雾的含量确定送入尾气管道中的SiO2晶核的数量来去除不同浓度的硫酸烟雾。
3.如权利要求2所述的烟气制酸***尾气管道中硫酸烟雾的去除方法，其特征在于：通过调节气化的有机硅的量来调节产生的SiO2晶核的数量。
4.如权利要求1所述的烟气制酸***尾气管道中硫酸烟雾的去除方法，其特征在于：采用仪表空气（31）通过有机硅产生气泡的方式将有机硅气化，然后燃烧气化有机硅产生含SiO2颗粒的工艺气并将工艺气（5）送入烟气管道。
5.如权利要求1所述的烟气制酸***尾气管道中硫酸烟雾的去除方法，其特征在于：采用对有机硅气化单元（1）进行加热的方式将有机硅气化单元（1）温度控制在35±2oC，同时采用对气化后的有机硅管道进行加热及在气化后的有机硅管道中通入仪表空气（31）的方式来避免气化有机硅再凝结；
采用调节在燃烧过程中提供的助燃气和冷却风的量将含SiO2颗粒的工艺气（5）温度控制在280oC-320oC。
6.一种烟气制酸***尾气管道中硫酸烟雾的去除装置，其特征在于：包括相互连接的有机硅气化单元（1）、燃烧单元（2）、调节单元（4）和助力单元（3），有机硅气化单元（1）将有机硅气化并为燃烧单元（2）提供气化有机硅，助力单元（3）提供物质在管道内前行的动力及为燃烧单元（2）提供燃烧所需条件，调节单元（3）调节助力单元（3）提供的物质的量的大小，其中有机硅气化单元（1）、燃烧单元（2）和助力单元（3）之间通过管道连接，而调节单元（4）与有机硅气化单元（1）、燃烧单元（2）和助力单元（3）之间通过电连接。
7.如权利要求6所述的烟气制酸***尾气管道中硫酸烟雾的去除装置，其特征在于：助力单元（3）包括仪表空气（31）、风机（32）和燃料气（33），调节单元（4）包括调节阀（41）和流量计（42）。
8.如权利要求7所述的烟气制酸***尾气管道中硫酸烟雾的去除装置，其特征在于：有机硅气化单元（1）包括通过管道连接的有机硅储槽（11）和有机硅气化槽（12），有机硅气化槽（12）入口端通过管道与仪表空气（31）连接、出口端通过管道与燃烧单元（2）的入口端连接，其中，有机硅气化槽（12）入口端与仪表空气（31）之间的管道设有调节阀（41）和流量计（42）；
有机硅气化单元内（1）还设有加热器（13）。
9.如权利要求8所述的烟气制酸***尾气管道中硫酸烟雾的去除装置，其特征在于：有机硅气化槽（12）出口端和燃烧单元（2）之间的管道与仪表空气（31）管道连接，且其连接的管道上设有调节阀（41）和流量计（42）；
有机硅气化槽（12）出口端和燃烧单元（2）之间的管道还与风机（32）管道连接；
有机硅气化槽（12）出口端与燃烧单元（2）之间的管道上设有加热器（13）。
10.如权利要求7所述的烟气制酸***尾气管道中硫酸烟雾的去除装置，其特征在于：燃烧单元（2）包括燃烧器（21），其入口端与燃料气（33）、有机硅气化单元（1）、风机（32）以及仪表空气（31）管道连接、出口端连接至制酸装置的尾气管道，且燃烧器（21）与风机（32）之间的管道上设有调节阀（41）和流量计（42）。
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