CN201807279U - 一种高效烟气除尘脱硫装置 - Google Patents

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刘忠生
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Abstract

本实用新型涉及一种高效烟气除尘脱硫装置，包括两级脱硫单元、两级吸收液循环池和除雾器，一级除尘脱硫单元为顺流喷淋塔，顺流喷淋塔的下部为一级吸收液循环池；二级除尘脱硫单元为逆流喷淋塔，逆流喷淋塔下部为二级吸收液循环池；一级吸收液循环池和二级吸收液循环池为一体结构，并在一级吸收液循环池与二级吸收液循环池之间设置溢流装置，使二级吸收液循环池的吸收液流入一级吸收液循环池。与现有技术相比，本装置具有占地少，低投资，脱硫效率高等优点。

Description

一种高效烟气除尘脱硫装置
技术领域
本实用新型涉及一种烟气除尘脱硫装置，特别适用于催化汽油吸附脱硫装置再生烟气的除尘脱硫过程。
背景技术
烟气除尘脱硫主要用于处理各种产生含硫废气的工业过程，如石化、电力行业等。炼油行业的催化汽油吸附脱硫装置采用S-zorb专利技术，该技术基于吸附作用原理对汽油进行脱硫，通过吸附剂选择性地吸附含硫化合物中的硫原子而达到脱硫目的，而吸附剂吸附饱和后进行燃烧再生，吸附剂上残留的硫原子在燃烧过程中氧化，生成大量二氧化硫，随再生烟气排出，该再生烟气中二氧化硫的浓度高达150000mg/m3，为了控制其对大气的污染，必须进行治理。
目前烟气脱硫技术采用的设备主要包括喷淋塔、填料塔、文丘里洗涤器等，但是面对含高浓度二氧化硫烟气时，单一的脱硫反应器造价高，占地大，而且烟气难以达标排放。为了减少大气污染，根据排放烟气的特点，有必要开发出一种高效的烟气除尘脱硫技术。
CN101301574A公开了一种多级烟气脱硫喷淋塔，包括初级脱硫洗涤器和次级脱硫喷淋塔，所述的初级脱硫洗涤器的出口和次级脱硫喷淋塔的入口相连通。这种多级烟气脱硫塔还包括回流管，这种连接管连接在初级脱硫洗涤器的底部与次级脱硫喷淋塔之间，由此，吸收液经该回流管回流至次级脱硫喷淋塔，相当于两级脱硫单元共用一个循环池。该技术实现的技术效果是在初级脱硫洗涤器内一次脱硫，在次级脱硫喷淋塔内二次脱硫，该技术两级脱硫单元共用一个循环池，没有形成吸收液的级配区域，脱硫率不高，而且该技术吸收剂采用石灰石浆液，两级脱硫单元之间的回流管仅靠重力回流，故回流管线很容易堵塞，该技术长周期运转可靠性不足。
CN2608111Y公开了一种高浓度烟气脱硫除尘设备，该技术把2套以上的脱硫单元串联在一起，用一个外壳将串联的脱硫单元罩在一起，底部共用一个循环槽，该技术循环池没有针对高浓度烟气的特点来处理，仅仅将两套以上的脱硫单元串联在一起，脱硫效率能够保证，但是占地较大，不适合在场地预留较小的区域使用。
发明内容
针对现有技术的不足和缺陷，本实用新型提供一种新的高效烟气除尘脱硫装置，本实用新型装置占地面积小，除尘脱硫效率高，投资较低。
本实用新型烟气脱硫装置包括两级脱硫单元、两级吸收液循环池和除雾器。一级除尘脱硫单元为顺流喷淋塔，顺流喷淋塔的下部为一级吸收液循环池；二级除尘脱硫单元为逆流喷淋塔，逆流喷淋塔下部为二级吸收液循环池；一级吸收液循环池和二级吸收液循环池为一体结构，并在一级吸收液循环池与二级吸收液循环池之间设置溢流装置，使二级吸收液循环池的吸收液流入一级吸收液循环池。
本实用新型中，一级除尘脱硫单元的主要功能是烟气降温、除尘和预脱硫，二级脱硫单元主要功能为烟气深度脱硫。
本实用新型中，在一级吸收液循环池内设置爆气装置，用于通入空气或其它含氧气体，以氧化吸收液中的亚硫酸盐。
本实用新型中，一级吸收液循环池和二级吸收液循环池上部相通，烟气经过一级除尘脱硫单元的顺流喷淋塔后在一级吸收液循环池上部折流进入二级吸收液循环池上部，进一步进入二级除尘脱硫单元的逆流喷淋塔。
本实用新型中，除雾器设置在二级除尘脱硫单元逆流喷淋塔的顶部。一级除尘脱硫塔喷淋结构设置为1～3级喷淋装置，二级除尘脱硫塔喷淋结构设置为2～4级喷淋装置。
本实用新型中，设置一级吸收液循环泵和二级吸收液循环泵，一级吸收液循环泵将一级吸收液循环池的吸收液循环至一级除尘脱硫单元的顺流喷淋塔，二级吸收液循环泵将二级吸收液循环池的吸收液循环至二级除尘脱硫单元的逆流喷淋塔。
本实用新型中，根据需要设置吸收液补充和排出设施。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：该***首先针对烟气二氧化硫浓度较高的特点，采用两级脱硫的方式，二两级吸收液的pH控制在不同区域。一级脱硫塔目的是除尘、降温和预脱硫，二级脱硫的吸收液pH可以控制在高点运行，这样可以确保烟气的脱硫效率。其次在一级吸收液循环池的底部设置空气曝气***，这样设置可以无需设置搅拌器，又可以达到降低排放液的COD，降低了脱硫装置的占地面积。
附图说明
图1为本实用新型的一种具体工艺结构示意图。
其中：1、吸收液排放泵，2、一级吸收液循环泵，3、二级吸收液循环泵，4、吸收液进料泵，5、吸收液储罐，6、二级吸收液循环池，7、二级脱硫喷淋塔，8、净化烟气除雾器，9、吸收液曝气***，10、一级吸收液循环池，11、一级烟气除尘预脱硫喷淋塔，12、未净化烟气，13、空气鼓风机。
具体实施方式
本实用新型装置用于烟气脱硫时，烟气依次通过一级除尘预脱硫单元、二级深度脱硫单元，净化烟气经除雾器脱水后经塔顶排放。吸收液首先进入二级吸收液循环池，再通过一、二级吸收液循环池中间的溢流装置自流入一级吸收液循环池，一级循环池中吸收液脱硫后排放。为提高吸收剂的利用率，主要通过控制贫吸收液进入二级循环池的量来维持一级循环池的pH值在6～7之间，二级循环池的pH值可以控制在7～14之间，二级循环液中吸收液的高pH能够起到深度净化烟气的效果。
本实用新型烟气脱硫装置首次引入脱硫吸收液浓度级配理念，一级循环池为最终的吸收液排放池，其pH控制在6～7之间。该工艺流程能够确保二级吸收液循环池的pH值在7～14之间，这样二级脱硫净化单元可以达到高效脱硫的目的。一级吸收液循环池和二级吸收液循环池的pH的分区控制，即保证了该烟气脱硫方法的高效性，又可以确保脱硫吸收液较高的利用率。
本实用新型为节省占地面积，充分利用有限空间，将吸收液曝气***设置在一级循环池内，一级除尘脱硫单元主要发挥其降温除尘功能，吸收液洗涤后不可避免地含有固体颗粒，在一级循环池内设置曝气***可以无需另外设置搅拌器，又可以达到降低吸收液COD的目的，这样设置即可以大幅度降低投资，又可以减少装置占地面积。本实用新型烟气脱硫工艺可以适用于各种烟气脱硫过程，特别适用于催化汽油吸附脱硫再生烟气除尘脱硫过程。
本实用新型可以根据烟气的流量和浓度来确定一、二级脱硫塔的喷淋级数。采用上述脱硫方法是含高浓度二氧化硫的烟气依次进入一级除尘预脱硫塔、二级高效脱硫塔，形成气液高度混合、传质、传热的脱硫反应区，烟气与吸收液完成两次充分接触，实现烟气的高效净化，脱硫后的烟气进入二级脱硫塔上部的除雾器，脱水后的净化烟气经塔顶高空排放。脱硫***使用的吸收液从吸收液储罐通过吸收液进料泵输送至二级吸收液循环池，二级循环池pH值较高的吸收液由一、二级吸收液循环池中间的隔板直流到一级吸收液循环池。
一级除尘与脱硫塔脱除的灰尘细颗粒一道向下流动落入下部一级吸收液循环池，生成的亚硫酸盐一部分作为吸收液循环使用，一部分经池底设置的空气曝气***氧化后作为无害的水溶液排放。
在一级吸收液循环池加装一个酸碱调节装置，该调节装置由酸碱度监测装置和流量调节装置所组成，其pH值可根据实际负荷的变化进行调节，其调节方法是通过输送制二级吸收液循环池的吸收液的供给量来进行自动调节。
烟气脱硫工艺中脱硫剂的选择，以及具体工艺条件的选择，可以根据烟气的硫含量以及排放标准，由本领域一般知识确定。脱硫剂可以使用溶液，也可以使用浆液。
本装置气液接触面积大，气体的吸收反应良好，压力损失小，并且适用于处理含高浓度二氧化硫的烟气。
下面结合附图，具体说明本实用新型的原理、工艺过程及最佳实施方式。
该装置主要由吸收液输送单元，烟气净化单元和吸收液处理单元组成，所述的吸附液输送单元由吸收液储罐5、吸收液进料泵4、一级吸收液循环泵2、二级吸收液循环泵3组成；所述的烟气净化单元包括一级除尘预脱硫塔11、一级吸收液循环池10、二级脱硫喷淋塔7、二级吸收液循环池6、除雾器8组成；所述的吸收液处理单元为一级吸收液循环池内的空气曝气***9和鼓风机13。
上述***的脱硫方法及具体工艺如下：烟气首先进入一级除尘预脱硫塔11，在此过程中与pH值呈中性的吸收液充分接触，在这个过程中完成降温、除尘和预脱硫过程。预处理后的烟气再进入二级脱硫喷淋塔7中，在该塔内与pH值呈碱性的吸收液充分接触完成最终的脱硫过程，脱硫后的烟气经二级脱硫塔顶部除雾器8脱水后排放。吸收液充分吸收二氧化硫后生成亚硫酸盐、亚硫酸氢盐和部分硫酸盐，一级吸收液循环池内部的空气曝气***可以将亚硫酸盐氧化成硫酸盐，这样可以降低外派吸收液的COD。吸收液分别由一级吸收液循环泵2、二级吸收液循环泵3打入各级脱硫塔，从上向下喷淋，在净化***内与烟气形成顺流和逆流状态，形成气液高度混合、传质、传热的高效脱硫反应区。
其具体做法是：通过吸收液进料泵4将吸收液储槽5中一定浓度的吸收液打入二级吸收液循环池6中，由二级吸收液循环泵3打入二级脱硫塔7的喷淋装置向下喷淋，当液位达到中间溢流装置隔板顶部时自流入一级吸收液循环池10，吸收液由一级吸收液循环泵2打入一级除尘预脱硫塔11上部喷淋装置向下喷淋。吸收液与通过的烟气接触发生脱硫反应，当烟气量和烟气中的二氧化硫浓度发生变化时，可以通过一级吸收液循环池10中的酸碱监测装置控制进入二级吸收液循环池6中脱硫吸收液的输入量，达到最佳的脱硫环境。净化后的清洁烟气通过除雾器8脱水后排放。一级吸收液循环池10中吸收液通过池底曝气***9处理后排放。
实施例
某炼油企业催化汽油吸附装置再生烟气，SO2含量为100000mg/Nm3。采用本实用新型脱硫装置。吸收剂为轻烧镁浆液(固体含量为10wt％)，一级除尘预脱硫塔液气比控制为3L/M3，烟气停留时间为2秒，采用二级喷淋装置，二级脱硫塔液气比控制为8L/M3，烟气停留时间为3秒，采用4级喷淋装置，烟气脱硫率达到99.5％。
某炼油企业催化汽油吸附装置再生烟气，SO2含量为140000mg/Nm3。采用本实用新型脱硫工艺及装置。吸收剂为氢氧化钠液(氢氧化钠含量为5wt％)，一级除尘预脱硫塔液气比控制为2L/M3，烟气停留时间为2秒，采用二级喷淋装置，二级脱硫塔液气比控制为4L/M3，烟气停留时间为3秒，采用4级喷淋装置，烟气脱硫率达到99.6％。
某燃煤电厂烟气，SO2含量为3000mg/Nm3。采用本实用新型脱硫工艺及装置。吸收剂为轻烧镁浆液(固体含量为5wt％)，一级除尘预脱硫塔液气比控制为2L/M3，烟气停留时间为2秒，采用一级喷淋装置，二级脱硫塔液气比控制为5L/M3，烟气停留时间为3秒，采用3级喷淋装置，烟气脱硫率达到95％。

Claims (8)

1.一种高效烟气除尘脱硫装置，包括两级脱硫单元、两级吸收液循环池和除雾器，其特征在于：一级除尘脱硫单元为顺流喷淋塔，顺流喷淋塔的下部为一级吸收液循环池；二级除尘脱硫单元为逆流喷淋塔，逆流喷淋塔下部为二级吸收液循环池；一级吸收液循环池和二级吸收液循环池为一体结构，并在一级吸收液循环池与二级吸收液循环池之间设置溢流装置，使二级吸收液循环池的吸收液流入一级吸收液循环池。
2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：在一级吸收液循环池内设置曝气装置。
3.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：一级吸收液循环池和二级吸收液循环池上部相通，烟气经过一级除尘脱硫单元的顺流喷淋塔后在一级吸收液循环池上部折流进入二级吸收液循环池上部，进一步进入二级除尘脱硫单元的逆流喷淋塔。
4.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：除雾器设置在二级除尘脱硫单元逆流喷淋塔的顶部。
5.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：设置一级吸收液循环泵和二级吸收液循环泵，一级吸收液循环泵将一级吸收液循环池的吸收液循环至一级除尘脱硫单元的顺流喷淋塔，二级吸收液循环泵将二级吸收液循环池的吸收液循环至二级除尘脱硫单元的逆流喷淋塔。
6.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：设置吸收液补充和排出设施。
7.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：一级除尘脱硫塔喷淋结构设置为1～3级喷淋装置。
8.按照权利要求1所述的装置，其特征在于：二级除尘脱硫塔喷淋结构设置为2～4级喷淋装置。
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