CN2721212Y - 异比重流态化烟气脱硫除尘装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种异比重流态化烟气脱硫除尘装置，包括脱硫除尘反应塔和与该反应塔管路连接的脱硫浆液处理***，所述反应塔内设置有填料床，其特征在于：所述填料床为V型栅板结构。所述V型栅板结构上的填料采用异比重实心填料球。采用该装置，能够实现填料的内循环，避免塔内死区和分布板上结垢现象的发生，从而更加有利于环境保护，进一步消除燃煤烟气中SO2和粉尘对大气的污染。

Description

异比重流态化烟气脱硫除尘装置
技术领域
本实用新型涉及环境工程专业大气污染防治技术领域，尤其是一种对严重污染大气的燃煤烟气中SO2和粉尘进行净化的技术，特别是一种异比重流态化烟气脱硫除尘装置。
背景技术
目前锅炉烟气除尘和脱硫的三相流化床主要有文丘里湿式水膜除尘器(见《锅炉手册》P522～535.西安交通大学)，由于用清水洗涤烟气，因而不完全具备脱硫功能；一类是径向进气三相流化床吸收塔(见《除尘设备设计》P345～350)，这类吸收塔具有较高的脱硫效率，但由于除尘功能不强，因此对于含尘较高的烟气则需前置电除尘器或除尘设备，以防止吸收塔堵塞。另一类是径向进气三相流化床组合式脱硫塔(《废气脱硫》P123～133)，这类装置尽管兼有除尘和脱硫两种功能，但由于从文丘里管送来的烟气以径向方向进入吸收塔后，气体直接向上，其除尘效果不佳，易造成填料球磨损。
专利“切向进气除尘脱硫三相流化床”(专利号：ZL 94208131.5)，该三相流化床采用了切向进气连接方式，但仍存在进气阻力较大，脱硫段里的填料球耐磨性差等缺点。专利“蜗壳进气除尘脱硫三相流化床”(专利号：ZL00230000.1)采用蜗壳进气方式，填料球采用发泡微孔实心填料球，但是仍然无法避免塔内容易出现的死区结垢堵塞现象。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术中存在的上述缺陷，提供一种异比重流态化烟气脱硫除尘装置，采用该装置，能够实现填料的内循环，避免塔内死区和分布板上结垢现象的发生，从而更加有利于环境保护，进一步消除燃煤烟气中SO2和粉尘对大气的污染。
本实用新型的技术方案如下：
异比重流态化烟气脱硫除尘装置，包括脱硫除尘反应塔和与该反应塔管路连接的脱硫浆液处理***，所述反应塔内设置有填料床，其特征在于：所述填料床为V型栅板结构。
所述V型栅板结构上的填料采用异比重实心填料球。
所述填料床下部设有液滴喷洒装置，填料床上部设有喷淋头和除雾器。
所述反应塔的内部设置有水膜分布器。
所述反应塔的底部设置有烟气进入的切向入口，在该入口处设有喷雾器。
所述脱硫浆液处理***，包括沉淀池、脱硫浆液浓缩装置、脱硫剂再生池和中和剂加入装置，反应塔与沉淀池之间，沉淀池与浓缩装置之间，沉淀池与再生池之间，再生池和反应塔之间采用耐腐蚀管道连接。
所述脱硫剂采用灰水上清液，利用灰水上清液中的离子的催化氧化作用进行脱硫。
所述中和剂采用PH值大于9的碱性溶液，该碱性溶液为生石灰和/或熟石灰和/或石灰石和/或氧化镁和/或废碱液。
所述脱硫浆液浓缩装置为浓硫酸生产装置。
所述反应塔内烟气流速为2～6m/s。
本实用新型的技术效果如下：
由于本实用新型的异比重流态化烟气脱硫除尘装置，将脱硫除尘反应塔内的填料床设计为V型栅板结构，使得烟气在上升过程中经过V型栅板时能够推动填料层的填料小球上下剧烈运动，增加了扰动，形成内循环，避免塔内死区和分布板上结垢现象的发生，从而更加有利于环境保护，进一步消除燃煤烟气中SO2和粉尘对大气的污染。
总的说来，本实用新型的异比重流态化烟气脱硫除尘装置，是一种新型湿法烟气脱硫技术，它与现有技术相比，具有许多特殊的优点：(1)由于采用异比重填料，避免了由于锅炉负荷变化时烟气量变化对填料流化的影响，同时增大了烟气与液体的接触面积，提高了反应效率。(2)由于采用V型栅板，使异比重填料球能够形成内循环，增加了扰动，避免了栅板结垢堵塞现象。(3)采用灰水上清液作为脱硫剂，利用上清液中的金属离子的催化氧化作用，使烟气中的SO2被氧化为H2SO4，随着H2SO4浓度的升高，可以浓缩生产浓硫酸或者生产絮凝剂。(4)中和再生池中可采用石灰石、生石灰或者废碱液作为中和剂，维持脱硫浆液的PH为2～5。(5)脱硫塔由于采用下部液膜上部异重流化的结构，使除尘效率高达99％以上，脱硫效率高于90％。(6)特殊设计的双流体雾化喷嘴，使雾滴粒径在10～30微米之间，避免液滴过大时来不及蒸发的缺点。(7)由于采用灰水上清液作为脱硫剂，降低了运行成本。(8)由于采用沉淀、浓缩和再生的工艺，***无废水产生。(9)如果***已有水膜除尘器，可对其进行***改造，节约成本。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
附图标记列示如下：
1-脱硫除尘反应塔或异比重流态化水膜塔；2-烟气进入的切向入口；3-浆液雾化喷枪；4-浆液喷淋装置；5-V型栅板；6-水膜分布器；7-填料层；8-喷淋头；9-除雾器；10-沉淀池；11-再生池；12-中和剂加入装置；13-液固分离器；14-脱硫浆液浓缩装置；15-浓硫酸。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。
本专利旨在解决目前湿法脱硫工艺中投资和运行费用偏高的问题，力求在较低的成本下获得最高效率。同时避免***出现堵塞，减少废水的产生，使脱硫剂能够循环使用。本实用新型异比重流态化烟气脱硫除尘装置涉及大气污染防治领域，是一种针对燃煤锅炉、炉窑尾气中SO2污染治理的技术。其***的技术构思如下：该装置以异比重流态化水膜塔为主体设备，底部设有切向烟气入口，在烟气入口处设有喷雾器，脱硫塔内部有水膜分布器和异比重流态化填料床。在填料床下部有液滴喷洒装置，填料床上部设有喷淋头和除雾器。脱硫塔外部设有沉淀池、脱硫剂再生池和浓缩装置。含有SO2和粉尘的烟气由脱硫塔底部切向进入脱硫塔，与喷雾装置喷洒的雾滴一起进入反应塔，经过液膜、液滴喷洒装置、异比重流化床、除雾器后进入烟道排空，脱硫浆液经沉淀去除颗粒后，在再生池内加入中和剂和催化剂，使脱硫剂再生。部分脱硫浆液用来浓缩生产硫酸。
本专利采用如下技术方案来实现发明的目的。它是由异比重流态化水膜脱硫塔、雾化喷嘴、浆液喷淋子***、除雾***、浆液沉淀***、脱硫剂中和再生***、浆液浓缩***、引风机、水泵以及控制显示仪表***组成。该装置以异比重流态化水膜脱硫塔为中心，在其底部设有切向烟气入口，在入口处设有浆液雾化喷枪，在脱硫塔下部设有浆液喷淋装置和水膜分布器，在其上部设有V型栅板和填料层，填料层采用异比重实心填料，填料层上部设置喷淋头，喷淋头上部设置除雾器，脱硫塔出口与尾部烟道连接。脱硫塔下部设置脱硫浆液出口，该出口与沉淀池之间采用耐腐蚀管道连接，沉淀池与中和再生池以及浓缩***相连。中和再生池出口设置液固分离装置。烟气由脱硫塔底部切向进入，此时雾化喷嘴将烟气降温并发生脱硫反应，烟气在脱硫塔内旋转上升，粉尘由于离心力和雾滴的作用被四周的液膜捕获并被去除，烟气在上升过程中再次与喷淋浆液发生反应，经过V型棚板，推动填料小球上下剧烈运动，形成内循环，细小颗粒被填料外层的液膜捕获并被夹带去除，同时烟气中未完全反应的SO2再次发生反应。烟气在塔内流速为2～6m/s，脱硫浆液PH为2～5。喷雾粒径为10～30微米。
如图1所示，本实用新型的异比重流态化烟气脱硫除尘装置，其特征在于该***以异重流态化水膜塔1为中心，在其底部设有切向烟气入口2，在入口处设有浆液雾化喷枪3，雾化液滴粒径在10～30微米之间，烟气经过降温并与雾滴反应后以螺旋形式上升，烟气中的颗粒由于雾滴的作用粒径长大，由于离心力的作用，使颗粒飞向塔壁液膜，被液膜捕获并随水流流出塔外。在脱硫塔下部设有水膜分布器6，一方面液膜可以捕获飞灰并增加反应表面，另一方面液膜可以保护塔壁，避免其磨损。在分布板下部设有浆液喷淋装置4，使烟气能够充分和浆液反应。在其上部设有V型栅板5和填料层7，填料层采用异比重实心填料球，该填料球保证了在高气速的情况下，流化状态良好，同时由于采用V型栅板7可以形成填料球的内部循环，防止结垢堵塞现象的发生。填料层上部设置喷淋头8，新鲜浆液从此处加入，喷淋头8上部设置除雾器9，使净化后的烟气不再带水。脱硫塔下部设置脱硫浆液出口，该出口与沉淀池10之间采用耐腐蚀管道连接，脱硫浆液在沉淀池中脱除大颗粒后，进入浓缩装置14和再生池11，浆液经过浓缩后可以生产浓硫酸15。脱硫浆液在再生池11中与中和药剂反应，维持PH值在2～5之间，保持灰水上清液的反应活性和催化特性。中和剂由中和剂加入装置12加入，中和剂采用PH值大于9的碱性溶液，该碱性溶液为生石灰和/或熟石灰和/或石灰石和/或氧化镁和/或废碱液。中和处理后的浆液经液固分离器13处理后进入脱硫反应塔1进行脱硫反应。
以上所述，仅为本实用新型的优选实施方式。应当指出，对于本领域的技术人员来说，依据本实用新型同样的发明创造原理，还可以做出许多变型和改进，但是这些均落入本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.异比重流态化烟气脱硫除尘装置，包括脱硫除尘反应塔和与该反应塔管路连接的脱硫浆液处理***，所述反应塔内设置有填料床，其特征在于：所述填料床为V型栅板结构。
2.根据权利要求1所述的异比重流态化烟气脱硫除尘装置，其特征在于：所述V型栅板结构上的填料采用异比重实心填料球。
3.根据权利要求2所述的异比重流态化烟气脱硫除尘装置，其特征在于：所述填料床下部设有液滴喷洒装置，填料床上部设有喷淋头和除雾器。
4.根据权利要求1所述的异比重流态化烟气脱硫除尘装置，其特征在于：所述反应塔的内部设置有水膜分布器。
5.根据权利要求1所述的异比重流态化烟气脱硫除尘装置，其特征在于：所述反应塔的底部设置有烟气进入的切向入口，在该入口处设有喷雾器。
6.根据权利要求1所述的异比重流态化烟气脱硫除尘装置，其特征在于：所述脱硫浆液处理***，包括沉淀池、脱硫浆液浓缩装置、脱硫剂再生池和中和剂加入装置，反应塔与沉淀池之间，沉淀池与浓缩装置之间，沉淀池与再生池之间，再生池和反应塔之间采用耐腐蚀管道连接。
7.根据权利要求6所述的异比重流态化烟气脱硫除尘装置，其特征在于：所述脱硫剂采用灰水上清液，利用灰水上清液中的离子的催化氧化作用进行脱硫。
8.根据权利要求6所述的异比重流态化烟气脱硫除尘装置，其特征在于：所述中和剂采用PH值大于9的碱性溶液，该碱性溶液为生石灰和/或熟石灰和/或石灰石和/或氧化镁和/或废碱液。
9.根据权利要求6所述的异比重流态化烟气脱硫除尘装置，其特征在于：所述脱硫浆液浓缩装置为浓硫酸生产装置。
10.根据权利要求1所述的异比重流态化烟气脱硫除尘装置，其特征在于：所述反应塔内烟气流速为2～6m/s。
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