CN206631430U - 石灰石‑石膏湿法烟气脱硫装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了石灰石‑石膏湿法烟气脱硫装置，预洗塔通过烟气管道和脱硫塔连接，脱硫塔的内部从上到下分别设置有除雾器和氨吸收层，氨吸收层设置为两层多孔塔板，包括上层塔板和下层塔板；除雾器和反冲洗泵连接，氨吸收层和氨吸收泵连接，脱硫塔的顶端通过烟气管道和烟囱连接，脱硫塔的底部通过脱硫塔排浆泵和预洗塔连接，预洗塔底部通过预洗塔排浆泵和离心机连接，离心机通过螺旋给料机和振动硫化床连接，振动硫化床顶端连接旋风除尘器。设计紧凑，节约投资和空间，脱硫塔的喷淋层采用上下排列，减弱烟气的二次携带；没有污水和其他废物排放；氨逃逸降低到2～5个PPM，其副产品为硫酸铵，可用做肥料。

Description

石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置

技术领域

本实用新型属于烟气脱硫设备技术领域，具体涉及石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置。

背景技术

烟气脱硫(FGD)是工业行业大规模应用的、有效的脱硫方法。按照硫化物吸收剂及副产品的形态，脱硫技术可分为干法、半干法和湿法三种。干法脱硫工艺主要是利用固体吸收剂去除烟气中的SO₂，一般把石灰石细粉喷入炉膛中，使其受热分解成CaO，吸收烟气中的SO₂，生成CaSO₃，与飞灰一起在除尘器收集或经烟囱排出。湿法烟气脱硫是采用液体吸收剂在离子条件下的气液反应，进而去除烟气中的SO₂，***所用设备简单，运行稳定可靠，脱硫效率高。干法脱硫的最大优点是治理中无废水、废酸的排出，减少了二次污染；缺点是脱硫效率低，设备庞大。湿法脱硫采用液体吸收剂洗涤烟气以除去SO₂，所用设备比较简单，操作容易，脱硫效率高；但脱硫后烟气温度较低，设备的腐蚀较干法严重。现有的脱硫塔喷淋效果不理想，无法根据SO₂浓度进行调节，增加了处理成本且处理不完全。因为处理不完全，会导致有二次污染物排出，且益处的氨含量偏高。因此，如何研发一种新型的石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置，具有重要的现实意义。

实用新型内容

针对现有技术中存在的脱硫塔喷淋效果不理想导致有二次污染物排出的技术问题，本实用新型的目的在于提供石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置。

本实用新型采取的技术方案为：

石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置，包括预洗塔、预洗塔氧化风机、脱硫塔、离心机、螺旋给料机、振动硫化床、旋风除尘器、烟囱，所述预洗塔通过烟气管道和脱硫塔连接，脱硫塔的内部从上到下分别设置有除雾器和氨吸收层，氨吸收层设置为两层多孔塔板，上层塔板设置为底部开孔的倒圆弧形板，下层塔板沿着上层塔板相切设置为倒梯形板，倒梯形板的侧壁等间距开设锥孔；除雾器和反冲洗泵连接，氨吸收层和氨吸收泵连接，脱硫塔的顶端通过烟气管道和烟囱连接，脱硫塔的底部通过脱硫塔排浆泵和预洗塔连接，预洗塔底部通过预洗塔排浆泵和离心机连接，离心机通过螺旋给料机和振动硫化床连接，振动硫化床顶端连接旋风除尘器。

进一步的，所述除雾器沿着进气方向设置有多层除雾叶片，每层除雾叶片沿着脱硫塔的中心轴呈直径渐扩的环形排布设置。在烟气流速高于临界速度时，高速烟气中的大液滴冲击叶片上聚集的液膜，造成小液滴飞溅，而多层分布的除雾叶片可有效的捕捉飞溅起来的小液滴和高速烟气携带的小液滴，减弱烟气的二次携带。

更进一步的，所述除雾叶片设置为截面呈六边形的中空蜂窝体结构，除雾叶片沿着纵向等间距设置为梯形隔板形成的气流缝隙，梯形隔板的两端部设置有凹字形倒钩。凹字形倒钩和气流缝隙的设置，从水平和纵向两个方向吸收飞溅起来的小液滴，使气体沿着气流缝隙从下向上，由于梯形隔板具有一定的弯折度，保证了气流流通的过程中，水滴沿壁面下流，气体沿着气流缝隙向上流通，可以有效实现气液分离过程。

更进一步的，所述每层除雾叶片的中空位置设置有支撑板，支撑板纵向等间距设置形成屋脊状，支撑板上均布设置有导流孔。支撑板起到了支撑作用，支撑板上的导流孔提高了板式除雾器的除雾效率，屋脊状结构设计能降低阻力，用于烟气脱硫***中烟气和液滴的分离中。

进一步的，所述预洗塔和脱硫塔的侧部均设置有循环泵，循环泵的两端管路分别连通在塔体的上下两端。预洗塔和脱硫塔的底部的沉积物通过循环泵循环回流到顶部进行二次脱硫，提高了脱硫率。

进一步的，所述预洗塔的侧壁设置有烟气入口，预洗塔的顶部设置有洗涤喷淋管，洗涤喷淋管迎着气流的方向呈螺旋环状排布。

进一步的，所述洗涤喷淋管的下壁面上呈45°角开设蝶形喷淋孔，相邻喷淋孔等间距排布。

喷淋管上呈45°角开设的蝶形喷淋孔，扩大了相邻两层喷淋管的交错角，下方喷淋管对流畅均匀度的影响区域不会和上方喷淋管对流畅均匀度的影响区域相交叠，从而提高了喷淋的均匀程度，加强了气液混合效果，提高了烟气脱硫效率。

进一步的，所述氨吸收层的上层塔板的凸面迎向气流，凹面迎向喷淋液。增大了气液接触面积，提高了吸收剂利用率高、能适应高浓度SO₂烟气条件的脱硫工程。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型的设备设计紧凑，节约投资和空间。通过预洗塔初步处理气体，脱硫塔内的除雾器和氨吸收层结构新颖，喷淋层采用上下排列，多层分布的除雾叶片可有效的捕捉飞溅起来的小液滴和高速烟气携带的小液滴，减弱烟气的二次携带；根据SO₂浓度进行调节，即使在SO₂高浓度的情况下，也能降低处理成本，没有污水和其他废物排放；氨逃逸降低到2～5个PPM。脱硫产物排入再生池内，再生出的钠基脱硫剂再打回脱硫塔内循环使用，降低处理成本，其副产品为硫酸铵，可用做肥料。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图2为本实用新型中氨吸收层的结构示意图。

图3为本实用新型中除雾器的结构示意图。

图4为本实用新型中除雾叶片的结构示意图。

其中，1、预洗塔；2、预洗塔氧化风机；3、除雾器；4、氨吸收层；5、脱硫塔；6、预洗塔排浆泵；7、脱硫塔排浆泵；8、离心机；9、螺旋给料机；10、振动硫化床；11、旋风除尘器；12、氨吸收泵；13、反冲洗泵；14、烟囱；15、上层塔板；16、下层塔板；17、除雾叶片；18、支撑板；19、梯形隔板。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型。

石灰石(石灰)湿法脱硫技术由于吸收剂价廉易得，在湿法FGD领域得到广泛的应用。以石灰石为吸收剂反应机理为：

吸收：SO₂(g)→SO₂(L)+H₂O→H⁺+HSO₃ ^-→H⁺+SO₃ ^2-

溶解：CaCO₃(s)+H⁺→Ca²⁺+HCO₃ ^-

中和：HCO₃ ^-+H⁺→CO₂(g)+H₂O

氧化：HSO₃ ^-+1/2O₂→SO₃ ^2-+H+

SO₃ ^2-+1/2O₂→SO₄ ^2-

结晶：Ca₂++SO₃ ^2-+1/2H₂O→CaSO₃·1/2H₂O(s)

该工艺的特点是脱硫效率高(>95％)、吸收剂利用率高(>90％)、能适应高浓度SO₂烟气条件、钙硫比低(一般<1.05)、脱硫石膏可以综合利用等。

工艺运行反应原理

氨—硫酸氨法是采用一定浓度的氨水做吸收剂，在脱硫塔内洗涤烟气中的SO₂，达到烟气净化的目的。通过对吸收液中的NH₄HSO₃氧化为(NH₄)₂SO₄，形成可做农用肥的脱硫副产物。整个过程的反应如下：

2NH₄OH+SO₂＝(NH₄)₂SO₃+H₂O

(NH₄)₂SO₃+SO₂+H₂O＝2NH₄HSO₃

NH₄HSO₃+NH₃＝(NH₄)₂SO₃

(NH₄)₂SO₃+1/2O₂＝(NH₄)₂SO₄

实施例1

如图1和图2所示，石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置，包括预洗塔、预洗塔氧化风机、脱硫塔、离心机、螺旋给料机、振动硫化床、旋风除尘器、烟囱，所述预洗塔通过烟气管道和脱硫塔连接，脱硫塔的内部从上到下分别设置有除雾器和氨吸收层，氨吸收层设置为两层多孔塔板，上层塔板设置为底部开孔的倒圆弧形板，下层塔板沿着上层塔板相切设置为倒梯形板，倒梯形板的侧壁等间距开设锥孔；除雾器和反冲洗泵连接，氨吸收层和氨吸收泵连接，脱硫塔的顶端通过烟气管道和烟囱连接，脱硫塔的底部通过脱硫塔排浆泵和预洗塔连接，预洗塔底部通过预洗塔排浆泵和离心机连接，离心机通过螺旋给料机和振动硫化床连接，振动硫化床顶端连接旋风除尘器。

具体运行过程为：将待处理的烟气通入预洗塔，将氨水或废氨通过脱硫塔侧部的循环泵打入脱硫塔中，同时工艺水通过氨吸收泵和反冲洗泵打入到脱硫塔内部的氨吸收层和除雾器中，待处理的烟气先进入预洗塔，在预洗塔内通过呈螺旋环状排布的喷淋管进行喷淋，对烟气中的有害物质进行初步去除，在预洗塔底部的液体再通过侧部的循环泵再次从上方喷淋下落，实现初步脱硫的效率；经过预洗塔预处理后的烟气从脱硫塔的底部通入，烟气在向上传递的过程中，氨吸收层中对气体中的SO₂及相关有害成分进行吸收，除雾器将高速烟气中的大液滴冲击叶片上聚集的液膜，造成小液滴飞溅，而多层分布的除雾叶片可有效的捕捉飞溅起来的小液滴和高速烟气携带的小液滴，减弱烟气的二次携带。脱硫产物排入再生池内，采用Ca(OH)₂溶液进行还原再生，再生出的钠基脱硫剂再打回脱硫塔内循环使用，降低处理成本。通过脱硫塔处理后的浆料通过脱硫塔排浆泵输送到离心机中，预洗塔处理后的浆料通过预洗塔排浆泵输送到离心机中，离心液通过螺旋给料机进入振动硫化床，振动硫化床处理后的固体物质装袋，气体成分通过旋风除尘器排至脱硫塔中。脱硫塔脱硫后的气体通过烟囱排出到大气中。

实施例2

在实施例1的基础上，不同于实施例1，如图3和图4所示，除雾器沿着进气方向设置有多层除雾叶片，每层除雾叶片沿着脱硫塔的中心轴呈直径渐扩的环形排布设置。在烟气流速高于临界速度时，高速烟气中的大液滴冲击叶片上聚集的液膜，造成小液滴飞溅，而多层分布的除雾叶片可有效的捕捉飞溅起来的小液滴和高速烟气携带的小液滴，减弱烟气的二次携带。

除雾叶片设置为截面呈六边形的中空蜂窝体结构，除雾叶片沿着纵向等间距设置为梯形隔板形成的气流缝隙，梯形隔板的两端部设置有凹字形倒钩。凹字形倒钩和气流缝隙的设置，从水平和纵向两个方向吸收飞溅起来的小液滴，使气体沿着气流缝隙从下向上，由于梯形隔板具有一定的弯折度，保证了气流流通的过程中，水滴沿壁面下流，气体沿着气流缝隙向上流通，可以有效实现气液分离过程。

每层除雾叶片的中空位置设置有支撑板，支撑板纵向等间距设置形成屋脊状，支撑板上均布设置有导流孔。支撑板起到了支撑作用，支撑板上的导流孔提高了板式除雾器的除雾效率，屋脊状结构设计能降低阻力，用于烟气脱硫***中烟气和液滴的分离中。

实施例3

在实施例1的基础上，不同于实施例1，预洗塔和脱硫塔的侧部均设置有循环泵，循环泵的两端管路分别连通在塔体的上下两端。预洗塔和脱硫塔的底部的沉积物通过循环泵循环回流到顶部进行二次脱硫，提高了脱硫率。

预洗塔的侧壁设置有烟气入口，预洗塔的顶部设置有洗涤喷淋管，洗涤喷淋管迎着气流的方向呈螺旋环状排布。

洗涤喷淋管的下壁面上呈45°角开设蝶形喷淋孔，相邻喷淋孔等间距排布。

喷淋管上呈45°角开设的蝶形喷淋孔，扩大了相邻两层喷淋管的交错角，下方喷淋管对流畅均匀度的影响区域不会和上方喷淋管对流畅均匀度的影响区域相交叠，从而提高了喷淋的均匀程度，加强了气液混合效果，提高了烟气脱硫效率。

氨吸收层的上层塔板的凸面迎向气流，凹面迎向喷淋液。增大了气液接触面积，提高了吸收剂利用率高、能适应高浓度SO₂烟气条件的脱硫工程。

以上所述并非是对本实用新型的限制，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型实质范围的前提下，还可以做出若干变化、改型、添加或替换，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置，其特征在于，包括预洗塔、预洗塔氧化风机、脱硫塔、离心机、螺旋给料机、振动硫化床、旋风除尘器、烟囱，所述预洗塔通过烟气管道和脱硫塔连接，脱硫塔的内部从上到下分别设置有除雾器和氨吸收层，氨吸收层设置为两层多孔塔板，上层塔板设置为底部开孔的倒圆弧形板，下层塔板沿着上层塔板相切设置为倒梯形板，倒梯形板的侧壁等间距开设锥孔；除雾器和反冲洗泵连接，氨吸收层和氨吸收泵连接，脱硫塔的顶端通过烟气管道和烟囱连接，脱硫塔的底部通过脱硫塔排浆泵和预洗塔连接，预洗塔底部通过预洗塔排浆泵和离心机连接，离心机通过螺旋给料机和振动硫化床连接，振动硫化床顶端连接旋风除尘器。

2.根据权利要求1所述石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置，其特征在于，所述除雾器沿着进气方向设置有多层除雾叶片，每层除雾叶片沿着脱硫塔的中心轴呈直径渐扩的环形排布设置。

3.根据权利要求2所述石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置，其特征在于，所述除雾叶片设置为截面呈六边形的中空蜂窝体结构，除雾叶片沿着纵向等间距设置为梯形隔板形成的气流缝隙，梯形隔板的两端部设置有凹字形倒钩。

4.根据权利要求2所述石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置，其特征在于，所述每层除雾叶片的中空位置设置有支撑板，支撑板纵向等间距设置形成屋脊状，支撑板上均布设置有导流孔。

5.根据权利要求1所述石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置，其特征在于，所述预洗塔和脱硫塔的侧部均设置有循环泵，循环泵的两端管路分别连通在塔体的上下两端。

6.根据权利要求1所述石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置，其特征在于，所述预洗塔的侧壁设置有烟气入口，预洗塔的顶部设置有洗涤喷淋管，洗涤喷淋管迎着气流的方向呈螺旋环状排布。

7.根据权利要求6所述石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置，其特征在于，所述洗涤喷淋管的下壁面上呈45°角开设蝶形喷淋孔，相邻喷淋孔等间距排布。

8.根据权利要求1所述石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置，其特征在于，所述氨吸收层的上层塔板的凸面迎向气流，凹面迎向喷淋液。