本實(shí)用新型屬于大氣治理環(huán)保領(lǐng)域，涉及一種燃煤電廠海水脫硫技術(shù)，具體涉及一種高效低能耗海水脫硫氧化系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

海水脫硫工藝是以海水為還原劑，利用海水的堿度吸收煙氣中二氧化硫的一種脫硫方法。該工藝不存在結(jié)垢堵塞問(wèn)題，無(wú)廢棄物處理問(wèn)題，脫硫效率可達(dá)90％以上。相對(duì)石灰石-石膏法脫硫，其系統(tǒng)簡(jiǎn)單、投資成本低、運(yùn)行費(fèi)用低，因此，在海水供應(yīng)便利的臨海場(chǎng)所，燃煤含硫量較低的情況下得以廣泛的應(yīng)用。

海水脫硫工藝主要包括煙氣系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)和氧化系統(tǒng)。煙氣系統(tǒng)將含硫煙氣輸送進(jìn)吸收塔，經(jīng)過(guò)吸收塔吸收后排向煙囪。吸收塔是海水與含硫煙氣充分接觸并吸收煙氣中SO₂的場(chǎng)所。作為還原劑的新鮮海水，PH在7.5-8.5之間，吸收SO₂后的脫硫海水PH值降低至2-3，在此PH值下吸收的SO₂處于不穩(wěn)定狀態(tài)，非常容易二次逸出。氧化系統(tǒng)的作用就是將不穩(wěn)定的SO₂轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的SO₄^2-，同時(shí)調(diào)節(jié)脫硫海水的PH、COD、DO，使脫硫海水達(dá)標(biāo)排放?？梢?jiàn)，氧化系統(tǒng)是SO₂穩(wěn)定吸收和脫硫海水達(dá)標(biāo)排放的主要保證。

中國(guó)專(zhuān)利ZL01101694.9和ZL200580000770.5均公開(kāi)了一種海水脫硫氧化方法，該方法未設(shè)置新鮮海水旁路，吹脫和氧化的功能在同一池內(nèi)實(shí)現(xiàn)。新鮮海水全部進(jìn)入氧化池與脫硫海水混合，氧化池內(nèi)混合海水量大、SO₃^2-的濃度低、氧化難度大，大大增加了氧化空氣用量；同時(shí)大量新鮮海水的混入導(dǎo)致氧化區(qū)海水的PH值在6以上，CO₂吹脫困難，極大增加了吹脫空氣的需要量。

中國(guó)專(zhuān)利CN102387850B、CN104203839B和中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利申請(qǐng)CN201610062325均公開(kāi)了一種海水脫硫氧化方法，該方法設(shè)置有新鮮海水旁路系統(tǒng)，降低了氧化空氣需要量，但吹脫和氧化功能均在氧化區(qū)內(nèi)同步進(jìn)行，要保證較高的CO₂吹脫效率，應(yīng)采用比較低的PH值，但低PH值不利于SO₃^2-的氧化；反之，要保證SO₃^2-的氧化，應(yīng)采用較高的PH值，但較高的PH值不利于CO₂吹脫。另一方面，較低的池深有利于CO₂吹脫，而較高的池深有利于SO₃^2-的氧化?？梢?jiàn)上述方法存在以下缺陷：CO₂的吹脫和SO₃^2-的氧化均在氧化區(qū)內(nèi)同步進(jìn)行，氧化和吹脫過(guò)程中，PH值相同、海水深度一致，無(wú)法同時(shí)保證CO₂吹脫、SO₃^2-氧化的高效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種高效低能耗海水脫硫氧化系統(tǒng)，它能有效滿(mǎn)足CO₂吹脫和SO₃^2-氧化的不同功能需求，極大提高了吹脫和氧化的效率，從而減少了氧化空氣的用量，降低了海水脫硫氧化系統(tǒng)的能耗，實(shí)現(xiàn)氧化風(fēng)量最小條件下脫硫海水的達(dá)標(biāo)排放。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種高效低能耗海水脫硫氧化系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括脫硫海水氧化池和新鮮海水旁路管道；

所述脫硫海水氧化池的前后兩端分別設(shè)有海水入口和海水出口，所述海水入口處設(shè)置有入口閘閥，所述脫硫海水氧化池從前至后依次分為混合區(qū)、吹脫區(qū)、氧化區(qū)和排水區(qū)，所述混合區(qū)的頂部設(shè)有蓋板，所述混合區(qū)內(nèi)設(shè)置有脫硫海水管道，所述脫硫海水管道的出口位于混合區(qū)的底部，所述混合區(qū)用于將經(jīng)海水入口流入的新鮮海水和經(jīng)脫硫海水管道流入的脫硫海水進(jìn)行混合，并控制混合后海水的PH值為4.5-5.9，所述混合區(qū)與吹脫區(qū)之間設(shè)置有隔墻，所述隔墻的中上部設(shè)有混合海水出口，所述吹脫區(qū)的池深為2-4m，所述吹脫區(qū)用于對(duì)較低PH值的混合海水進(jìn)行吹脫處理，以吹脫混合海水中的CO₂氣體，所述氧化區(qū)的池深為4-8m，所述氧化區(qū)控制混合海水的PH值為5.7-6.5，用于對(duì)較高PH值的混合海水中的SO₂進(jìn)行氧化處理，所述排水區(qū)用于將氧化后的混合海水和經(jīng)新鮮海水旁路管道流入的新鮮海水混合后排入大海；

所述新鮮海水旁路管道的一端與脫硫海水氧化池的海水入口連接，其另一端與脫硫海水氧化池的排水區(qū)連接。

按上述技術(shù)方案，所述吹脫區(qū)與氧化區(qū)之間直接連通。

按上述技術(shù)方案，所述吹脫區(qū)與氧化區(qū)之間設(shè)置有隔板。

按上述技術(shù)方案，所述吹脫區(qū)內(nèi)設(shè)置有用于加強(qiáng)海水?dāng)_動(dòng)的攪動(dòng)裝置。

按上述技術(shù)方案，所述攪動(dòng)裝置為機(jī)械攪動(dòng)裝置、海水自攪動(dòng)裝置或空氣攪動(dòng)裝置。

按上述技術(shù)方案，所述攪動(dòng)裝置為攪拌器、海水泵攪動(dòng)器或空氣攪動(dòng)器。

按上述技術(shù)方案，所述氧化區(qū)內(nèi)設(shè)置有用于提供直徑為30-80微米微氣泡的氧化空氣微氣泡鼓入裝置。

按上述技術(shù)方案，所述氧化空氣微氣泡鼓入裝置為采用覆蓋微孔膜的管式曝氣器。

按上述技術(shù)方案，所述新鮮海水旁路管道的另一端設(shè)置有旁路閘閥。

本實(shí)用新型，具有以下有益效果：本實(shí)用新型在脫硫海水氧化池前端的海水入口處設(shè)置入口閘閥，可以靈活控制流入混合區(qū)內(nèi)新鮮海水的流量，以控制混合后海水的PH值為4.5-5.9，并在混合區(qū)設(shè)置蓋板、將脫硫海水管道的出口設(shè)置在混合區(qū)底部、混合海水出口設(shè)置在隔墻中上部，可以防止局部海水的PH值過(guò)低導(dǎo)致SO₂的二次逃逸；然后將吹脫和氧化兩種不同功能分別在前后深淺不同的兩個(gè)區(qū)中實(shí)現(xiàn)，前端吹脫區(qū)的池深較淺，深度為2-4m，池中脫硫海水的PH值較低，PH值的范圍為4.5-5.9，具有很高的CO₂吹脫效率，后端氧化區(qū)的池深較深，深度為4-8m，池中脫硫海水的PH值較高，PH值的范圍為5.7-6.5，具有很高的SO₂氧化效率。本實(shí)用新型還設(shè)置新鮮海水旁路管道，可以靈活調(diào)節(jié)補(bǔ)入氧化池內(nèi)新鮮海水的流量，從而最大限度的降低氧化空氣的需要量。本實(shí)用新型能有效滿(mǎn)足CO₂吹脫和SO₃^2-氧化的不同功能需求，極大提高了吹脫和氧化的效率，從而減少了氧化空氣的用量，降低了海水脫硫氧化系統(tǒng)的能耗，實(shí)現(xiàn)氧化風(fēng)量最小條件下脫硫海水的達(dá)標(biāo)排放。

附圖說(shuō)明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中：

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的平面布置圖；

圖2是沿圖1中A-A線(xiàn)的剖視圖。

圖中：1-混合區(qū)，2-吹脫區(qū)，3-氧化區(qū)，4-排水區(qū)，5-新鮮海水旁路管道，6-隔墻，11-海水入口，12-脫硫海水管道，13-入口閘閥，14-海水出口，15-蓋板，21-攪動(dòng)裝置，31-氧化風(fēng)機(jī)，32-氧化空氣母管，33-噴射母管，34-噴射管道，51-旁路閘閥，61-混合海水出口。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例中，如圖1、圖2所示，一種高效低能耗海水脫硫氧化系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括脫硫海水氧化池和新鮮海水旁路管道5；

脫硫海水氧化池的前后兩端分別設(shè)有海水入口11和海水出口14，海水入口11處設(shè)置有入口閘閥13，脫硫海水氧化池從前至后沿著海水流向依次分為混合區(qū)1、吹脫區(qū)2、氧化區(qū)3和排水區(qū)4，混合區(qū)4的頂部設(shè)有蓋板15，混合區(qū)內(nèi)設(shè)置有脫硫海水管道12，脫硫海水管道12的出口位于混合區(qū)1的底部(本實(shí)施例中脫硫海水管道水平放置在混合區(qū)的池底)，混合區(qū)1用于將經(jīng)海水入口11流入的新鮮海水和經(jīng)脫硫海水管道12流入的脫硫海水進(jìn)行混合，并控制混合后海水的PH值為4.5-5.9，混合區(qū)1與吹脫區(qū)2之間設(shè)置有隔墻6，隔墻6的中上部設(shè)有混合海水出口61，吹脫區(qū)2的池深為2-4m，吹脫區(qū)2用于對(duì)較低PH值的混合海水進(jìn)行吹脫處理，以吹脫混合海水中的CO₂氣體，氧化區(qū)3的池深為4-8m，氧化區(qū)3控制混合海水的PH值為5.7-6.5，用于對(duì)較高PH值的混合海水中的SO₂進(jìn)行氧化處理，排水區(qū)4用于將氧化后的混合海水和經(jīng)新鮮海水旁路管道5流入的新鮮海水混合后排入大海；

新鮮海水旁路管道5的一端與脫硫海水氧化池的海水入口11連接，其另一端與脫硫海水氧化池的排水區(qū)4連接。

在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，如圖2所示，吹脫區(qū)2與氧化區(qū)3之間直接連通。此外，吹脫區(qū)2與氧化區(qū)3之間也可以設(shè)置隔板。

在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，如圖1、圖2所示，吹脫區(qū)2內(nèi)設(shè)置有用于加強(qiáng)海水?dāng)_動(dòng)的攪動(dòng)裝置21，以提高CO₂吹脫效率。攪動(dòng)裝置為機(jī)械攪動(dòng)裝置、海水自攪動(dòng)裝置或空氣攪動(dòng)裝置，如攪拌器、海水泵攪動(dòng)器或空氣攪動(dòng)器。

在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，如圖1、圖2所示，氧化區(qū)3內(nèi)設(shè)置有氧化空氣微氣泡鼓入裝置，產(chǎn)生的微氣泡的直徑可達(dá)30-80微米，進(jìn)一步提高氧化效率。具體的，氧化空氣微氣泡鼓入裝置為采用覆蓋微孔膜的管式曝氣器，此為典型的微氣泡實(shí)現(xiàn)方式，如圖1所示，該管式曝氣器包括依次連接的氧化空氣母管32、噴射母管33和噴射管道34，氧化空氣母管32與至少一個(gè)氧化風(fēng)機(jī)31連接。

在本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例中，如圖1所示，新鮮海水旁路管道5的另一端設(shè)置有旁路閘閥51。

本實(shí)用新型在具體應(yīng)用時(shí)，如圖1、圖2所示，吹脫區(qū)2與氧化區(qū)3之間直接連通，未設(shè)置隔板。吹脫區(qū)2的設(shè)計(jì)深度為2.5m，設(shè)計(jì)PH值為5.2±0.2，吹脫區(qū)2設(shè)有機(jī)械攪動(dòng)裝置以加強(qiáng)海水的擾動(dòng)；氧化區(qū)3的設(shè)計(jì)深度為4.2m，設(shè)計(jì)PH值為5.9±0.2，氧化空氣采用覆蓋微孔膜的管式曝氣器34噴入池中，氣泡大小在30-80μm。氧化池的氧化空氣設(shè)計(jì)值為60000m³/h，氧化池的占地約1600m²。

工作時(shí)，新鮮海水和脫硫海水在混合區(qū)混合后自流進(jìn)入吹脫區(qū)2，新鮮海水部分從混合區(qū)進(jìn)入氧化池，部分通過(guò)新鮮海水旁路管道5與氧化后的海水再次混合，混合后海水PH達(dá)到6.8以上，可以直接排入大海。

新鮮海水條件：2月份溫度約14℃，7月份溫度約為30℃；PH值為8-8.2；總堿度2-2.3mmol/l；混合區(qū)進(jìn)入的新鮮海水量約為25000m³/h。脫硫海水條件：溫度約40℃，SO₂的脫除量31.2kmol/h，脫硫海水流量約9000m³/h。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。