CN100411715C - 烟道气湿法脱硫工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烟道气湿法脱硫工艺，其中水化吸收剂混合液体从脱硫塔上部喷淋装置(7)喷下；烟道气由脱硫塔中部进入，在脱硫塔内多层丝网区(3)与水化吸收剂逆向接触，使得烟道气中SO2等转移到液相中。将空气引入脱硫塔下部所述水化吸收剂的循环槽(9)内的水化吸收剂上层，使得被吸收的SO2氧化，形成颗粒石膏；引出混合良好的所述循环槽下层适量的水化吸收剂混合液，分离出其中的较大颗粒石膏，以保持所述水化吸收剂的含固浓度和对SO2的吸收能力。本发明能保持较高脱硫效率并增强系统运行稳定性，大大降低脱硫工程造价和脱硫系统运行费用设备不容易堵塞，适合工业化生产的需要。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟道气脱硫工艺，更具体地说涉及一种烟道气湿法脱硫工艺。
背景技术
在湿法脱硫工艺中，是采取把含有能与SO2发生化学反应的并与SO2量相匹配的吸收剂的混合液与烟道气相接触，从而将烟道气中的绝大部分有害物质，例如SO2、烟尘、HCl、HF等转移到液相中，再从液相中分离利用或抛弃。目前常见的有：以石灰石(石灰)为吸收剂的石灰石(石灰)——石膏工艺；以MgO为吸收剂的镁法脱硫工艺等。这些工艺的中心环节为脱硫吸收塔，而目前所见的基本有：喷淋塔吸收方法、液柱塔吸收方法、气动脱硫塔吸收方法。喷淋塔吸收中，喷淋塔实际是一空塔，为了优化烟道气进入后的气流分布，就要求增加塔的高度；为增加气、液的接触效果，提高脱硫效率，就要求喷嘴雾化效果好、喷嘴在脱硫吸收塔内布置均匀致密、并要实行多层喷淋，这都会大大提高设备投资费和脱硫系统运行费用。液柱塔吸收方法和喷淋塔吸收方法类似，只不过它是反向喷淋，更需要有非常巨大的水化吸收剂循环量。气动脱硫塔吸收方法是给烟道气施加动能，让烟道气逆向冲击由上往下喷淋的水化吸收剂水膜(滴)，从而实现烟道气与水化吸收剂的接触。要求接触效果越好，赋予烟道气动能就要越高；水化吸收剂循环量越大，赋予烟道气动能也会越高，不但要提高脱硫系统运行费用，而且，因须在脱硫塔内增加设备部件而大大增加淤堵的可能性。
众所周知，水化吸收剂吸收烟道气中的SO2时，其pH值越大，吸收SO2的能力越强。但pH值过大，例如大于7，水化吸收剂的混合液在设备和管道内就会结晶析出，从而引起结垢和堵塞的危险性就大大增加，因此，对于吸收SO2来说，在不致引起结垢和堵塞情况下，尽量维持水化吸收剂较高pH值有利；而在亚硫酸盐被加氧氧化成硫酸盐的过程中，维持水化吸收剂较低pH值，例如pH值为4较有利。以往的工艺技术试图维持水化吸收剂一个折中的pH值水平，但实际往往只能是维持水化吸收剂较低的pH值，而采取大大增加水化吸收剂循环量来提高脱硫效果。
发明内容
为了解决上述烟道气脱硫工艺中存在的成本高、脱硫效率低、设备容易堵塞的问题，本发明的目的是提供一种成本低，脱硫效率高、设备不容易堵塞、工艺合理的烟道气湿法脱硫工艺，以提高脱硫效果并降低脱硫工程造价和脱硫系统运行费用。
根据本发明，处理烟道气中所含的SO2的工艺包括：
(1)将含有石膏和熟石灰的水化吸收剂的混合液从脱硫塔上部密集喷淋到烟道气中；
(2)烟道气在脱硫塔内与水化吸收剂逆向接触，并在多层丝网区内调整分布、与水化吸收剂形成更密切接触，使得烟道气中SO2等转移到液相中并存入脱硫塔底部的水化吸收剂循环槽；
(3)将空气分散送入上述循环槽上层的水化吸收剂中，使得被吸收的SO2氧化，形成颗粒石膏；以及
(4)引出部分混合良好的循环槽下层的水化吸收剂与所述石膏的混合液，分离出其中的较大颗粒石膏，以保持所述水化吸收剂的含固浓度和对SO2的吸收能力。
以上所述水化吸收剂为现有技术的水化吸收剂，可为由CaO或CaSO4或MgO等制成的悬浮液。水化吸收液处于循环槽中，循环槽上层水化吸收剂的pH值范围为3-5，循环槽下层水化吸收剂的pH值范围为4-6。
上述丝网区为由防腐钢丝编织而成的矩阵网，每层丝网区厚度范围为3～5cm，烟道气在多层丝网区反应时，温度控制在40～60℃。
以上所述的循环槽通过分隔装置分为部分连通的上下两层。
上述步骤4中提到的分离出其中的较大颗粒石膏可以用现有技术进行分离，如用细沙渗透分离；用水力旋流器和真空皮带机分离。
本发明的有益效果在于：根据本发明，烟道气和水化吸收剂在丝网区得到整流，可大大降低脱硫塔的高度以及克服现有技术中水化吸收剂喷嘴的精度要求严格的问题；上述丝网区为由防腐钢丝编织而成的矩阵网，每层丝网区厚度范围为3～5cm，多层丝网区可增强烟道气和水化吸收剂的接触效果，亦可减少因设多层喷淋而增加的喷嘴数量；同时因丝网区通透性较好，脱硫系统阻力不会增加；不同化学反应所需要的环境也得到合理安排，从而能保持较高脱硫效率并增强系统运行稳定性，大大降低脱硫工程造价和脱硫系统运行费用。
附图说明
附图为本发明采用的处理烟道气装置示意图
1.脱硫塔，2烟道气入口，3多层丝网，4.多层网，5.浆液泵，6输液管，7.喷淋装置，8.干净烟道气出口，9.循环槽，10.分隔装置，11.风机，12.曝气装置，13.搅拌器，14.出口，15石灰乳入口
具体实施方式
下面列举实施例，对本发明加以进一步说明，但本发明不只限于此实施例。
实施例1
如附图所示，锅炉、窑炉、冶金炉等装置的烟道气从入口2进入脱硫塔1后上升，在多层丝网区3中基本被均布；含有石膏和熟石灰的水化吸收剂的混合液由浆液泵5和输液管6被输送到脱硫塔上部的喷淋装置7均匀喷下；烟道气与水化吸收剂逆向接触，主要在多层丝网区内形成更密切接触，使得烟道气中SO2等发生化学反应，转移到液相中，干净烟道气由脱硫塔上部的出口8排出。
吸收了SO2的水化吸收剂落入脱硫塔底部的循环槽9；循环槽由分隔装置10分隔成上、下部分连通的两层，吸收了SO2的水化吸收剂先落入循环槽上层，其pH值适合亚硫酸盐的氧化；将空气通过风机11和曝气装置12分散送入循环槽内上层水化吸收剂中；亚硫酸盐被氧化成硫酸盐进入循环槽下层，被安设其中的搅拌器13均匀搅拌，析出结晶并使颗粒变粗；下层部分水化吸收剂由出口14排出并分离出其中的较粗颗粒石膏，以调节其含固浓度；循环槽下层的水化吸收剂pH值控制在4-6，其pH值由入口15进入的石灰乳调节。
以上所述水化吸收剂为由下述重量百分比物质制成的悬浮液：15～18％CaSO4；0-1％CaHSO3，0除外；0-0.5％Ca(OH)2，0除外；其余为水，控制循环槽上层水化吸收剂的pH值范围为3-5，循环槽下层水化吸收剂的pH值范围为4-6；上述丝网区为由防腐钢丝编织而成的矩阵网，每层丝网区厚度为4cm，烟道气在多层丝网区的温度控制在45-50℃。分隔装置10为现有技术中的分隔板等。
Claims (6)
1. 一种烟道气湿法脱硫工艺，该工艺按以下步骤操作：
(1)将水化吸收剂从脱硫塔上部喷淋到烟道气中；
(2)烟道气在脱硫塔内与水化吸收剂逆向接触，并在多层丝网区内调整分布、与水化吸收剂形成更密切接触，使得烟道气中SO2转移到液相中并存入脱硫塔底部的水化吸收剂循环槽；
(3)将空气分散送入上述循环槽上层的水化吸收剂中，使得被吸收的SO2氧化，形成颗粒石膏；以及
(4)引出部分混合良好的循环槽下层的水化吸收剂与所述石膏的混合液，分离出其中的较大颗粒石膏。
2. 如权利要求1所述的烟道气湿法脱硫工艺，其特征在于：步骤(2)中所述的丝网区中丝网为由防腐钢丝编织而成的矩阵网，每层丝网厚度范围为3～5cm。
3. 如权利要求1所述的烟道气湿法脱硫工艺，其特征在于：步骤(2)中烟道气在多层丝网区反应的温度控制在40～60℃。
4. 如权利要求1所述的烟道气湿法脱硫工艺，其特征在于：步骤(2)中所述的水化吸收剂循环槽分为部分连通的上、下两层。
5. 如权利要求4所述的烟道气湿法脱硫工艺，其特征在于：所述的循环槽上层水化吸收剂的pH值范围为3-5。
6. 如权利要求4所述的烟道气湿法脱硫工艺，其特征在于：所述的循环槽下层水化吸收剂的pH值范围为4-6。
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