專利名稱：雙堿濕法脫硫除塵系統(tǒng)的制作方法
本設備屬于環(huán)保設備。具體來說是應用于治理燃料燃燒和工業(yè)生產(chǎn)過程所排放的含SO2廢氣的一套系統(tǒng)設備。
目前，各國研究的煙氣脫硫除塵方法已經(jīng)很多，至少不下于五百種。其中有的進行了中間試驗，有的還處于實驗室研究階段，真正能應用于工業(yè)生產(chǎn)的只有二、三十余種。
當前應用的煙氣脫硫除塵方法，大致可分為兩類，即干法脫硫除塵與濕法脫硫除塵。
干法脫硫除塵該法脫硫是使用粉狀、粒狀吸收劑、吸附劑或催化劑去除廢氣中的SO2；而除塵多由袋式、多管或靜電除塵器完成。干法脫硫除塵最大的優(yōu)點是治理中無廢水、廢酸排出，減少了二次污染；缺點是脫硫效率較低，設備龐大，操作要求高。
濕法脫硫除塵該法脫硫是采用液體吸收劑如水或堿溶液洗滌含SO2的煙氣，通過吸收去除其中的SO2，與此同時，洗滌液兼有除塵的作用，即脫硫除塵同步進行。濕法脫硫除塵的優(yōu)點是設備較簡單，操作容易，脫硫效率也較高。缺點是脫硫后煙氣溫度較低，于煙囪排煙擴散不利；另一方面，濕法脫硫除塵最難克服的一點便是系統(tǒng)容易結(jié)垢，造成吸收設備堵塞。
為了尋求一種脫硫除塵效率高，但設備占地相對適中，操作要求也較為簡單，其溫降不一定要很大，同時設備不結(jié)垢、不堵塞，排煙含濕量符合引風機要求的脫硫除塵系統(tǒng)。我們經(jīng)過不斷地摸索和研究，終于發(fā)明了雙堿濕法脫硫除塵系統(tǒng)。該系統(tǒng)設備比較好地解決了前面所述的各種缺點與難題。
雙堿濕法脫硫除塵系統(tǒng)主要由進煙管、文丘里管、捕滴分離器(內(nèi)設螺旋形旋流裝置)、出煙管、引風機、煙囪以及雙堿濕法循環(huán)水系統(tǒng)等組成。含塵氣體由進煙管進入雙堿濕法脫硫除塵設備后，當氣流高速通過文丘里管時，其煙氣遇到含堿性物質(zhì)的霧化液體，產(chǎn)生氣、液、固的相互碰撞接觸并充分混合。小液滴捕集小塵粒凝聚成大顆粒，形成灰水滴。通過混合的煙氣流沿蝸線方向被甩至螺旋形旋流裝置及多級混合分離器內(nèi)，沿旋流板在離心筒柱之間螺旋上升。此時，從溢流裝置中形成的水膜體從捕滴分離器內(nèi)壁沿隙線下降，混合煙氣流與水膜體形成對流，塵粒與污水滴在慣性力、重力和離心力的作用下向外側(cè)分離，遇到水膜隨流向?qū)⒒宜螔伻胄靼鍔A隙被截流捕集，一起沉降至水封排出。從而達到氣液分離和進一步除塵的目的。在上述過程中，同時伴隨著堿液吸收SO2的反應過程。凈化后的煙氣經(jīng)引風機引至煙囪排出，其含沉渣污水經(jīng)雙堿法水循環(huán)系統(tǒng)處理后循環(huán)使用。
前面所述的堿液吸收SO2的反應過程為鈉堿雙堿法吸收脫硫過程。該過程的原理大致分為吸收反應和再生反應兩大部分。為了說明的方便，以下敘述僅以Na2CO3作為起始吸收劑為例對本雙堿濕法脫硫除塵系統(tǒng)的脫硫部分加以說明，具體如下采用Na2CO3作為起始吸收劑的鈉堿法的脫硫反應，在與SO2氣體的接觸過程中，大致發(fā)生如下的化學反應A、吸收反應(1)(2)(3)吸收開始時，主要按照上面三個反應生成Na2SO3，Na2SO3具有吸收SO2的能力，能繼續(xù)從氣體中吸收SO2(4)NaHSO3不再具有吸收SO2的能力，因此(4)是主要的吸收反應，而實際的吸收劑為Na2SO3。該過程中由于使用鈉堿作為吸收液，因此吸收系統(tǒng)中不會生成沉淀物。
吸收過程的主要副反應為氧化反應(5)從以上反應可知，循環(huán)吸收液中的主要成分為Na2SO3、NaHSO3和少量的Na2SO4。
B、再生反應用石灰料漿對吸收液進行再生
(6)(7)(8)由上述分析不難看出，脫硫的起始吸收劑盡管采用的是比較昂貴的Na2CO3，但由于整個系統(tǒng)采用的是雙堿法工藝，所以在其后對硫的固定中投加了價廉的CaO。CaO的投加不但起到了固硫的作用，而且對Na2CO3也有再生的作用。所以在實際應用中主要消耗的藥劑還是價廉易得的CaO，即生石灰。這很大程度上降低了該系統(tǒng)的運行成本費用，即提高了本系統(tǒng)的實用性。
下面結(jié)合附圖
和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步具體的說明。
附圖是本發(fā)明的一個具體實施方式
的系統(tǒng)工藝流程圖。
如附圖所示，雙堿濕法脫硫除塵系統(tǒng)由進煙管3、上水管路4、文丘里管6、捕滴分離器9、出煙管10、引風機11、煙囪12以及雙堿法循環(huán)水系統(tǒng)的渣漿泵13和24、灰渣過濾裝置15、石灰化漿器16、污水泵20、鈉堿槽23、耐堿泵25、除污器26、沉淀池27、清液池28等組成。
其運行過程是鍋爐房(或窯爐)1來的出爐煙氣2經(jīng)進煙管3高速進入文丘里管6、在文丘里管的喉部遇到濺錐式噴嘴噴射出的循環(huán)堿性水霧化簾幕，氣液相互碰撞接觸，在文管擴散段發(fā)生紊流充分混合。小液滴捕集到小塵粒凝聚成大顆粒，形成灰水滴，同時伴隨SO2的吸收。形成的CaSO4沉淀隨污水經(jīng)水封排出，進入水循環(huán)系統(tǒng)。通過紊流形成的氣、液、固混合煙氣流在引風機11強制拉力的作用下，沿蝸線方向進入捕滴分離器9。
通過文丘里管6的作用，大部分塵粒及SO2被有效捕集和吸收，但捕集吸收后形成的固、液、氣混合物還需作進一步分離，于是未捕集粒徑較小的塵粒隨氣液混合煙氣流沿蝸線方向進入捕滴分離器9，沿旋流板在離心筒與膽柱之間螺旋上升。其煙氣隨著螺旋離心力運動的狀態(tài)下，旋流裝置中每道隔板上線具有分離液體及截流混合物功能，該截流的污渣步入隔板間隙下線與煙氣流產(chǎn)生碰撞形成強烈的霧化氣液混合作用，通過重復分離和混合吸收，硫成分被吸收混合后由氣液強旋分離。此時，從溢流裝置中形成的液膜體從捕滴分離器內(nèi)壁沿隙線下降，氣流與液膜體形成對流，其含硫塵粒隨混污水滴在慣性力、重力和離心力的作用下向外側(cè)分離，遇到液膜隨流向?qū)⒒宜螔伻胄靼鍔A隙被截流捕集降至水封排出。從而達到氣液分離和進一步吸收SO2和除塵的目的。凈化后的煙氣經(jīng)引風機11引至煙囪12排出，含沉渣污水經(jīng)水循環(huán)處理系統(tǒng)處理后循環(huán)使用。
鍋爐房1中排出的沖渣水5和除塵設備脫硫除塵后排出的排污水7經(jīng)由排污溝8引至沉淀池27進行處理后循環(huán)使用。在雙堿法循環(huán)水處理部分，由灰渣過濾裝置15過濾出來的灰渣14一般外運處理；石灰化漿器16化石灰18用的水來源由兩部分組成即補充水17和由污水泵20從沉淀池27后段抽上來的化漿水19；鈉堿槽23化鈉堿22用的水是補充水21。
在該雙堿濕法脫硫除塵系統(tǒng)的捕滴分離器9內(nèi)設置有螺旋形旋流裝置，該裝置的多層旋流板在動態(tài)下，其上線具有分離液體和固體的截流功能、下線具有霧化氣液混合作用。該裝置大大地增強了灰水滴及沉淀物的離心力作用，提高了旋流對灰水滴及固體物的截流捕集能力，從而達到更有效的氣液分離脫水效果。
另外，捕滴分離器9的溢流供水系統(tǒng)設置有濺板式溢流裝置，該裝置采用全封閉結(jié)構(gòu)，防止設備在負壓運行的狀況下吸進空氣而破壞溢膜從而產(chǎn)生飛濺。此外，該裝置還具有防結(jié)垢及易維護等優(yōu)點。
還有，在文丘里管6的供水系統(tǒng)中設置有濺錐式噴嘴。該噴嘴供水幕均勻，可針對水壓和流量進行調(diào)節(jié)使用，以供文丘里管6的最佳氣向紊流與產(chǎn)生SO2和塵粒吸收與混合作用，在供水系統(tǒng)運行中以防結(jié)垢和磨損，其供水中兩項技術(shù)不堵塞、不結(jié)垢、使用調(diào)節(jié)靈活性強，若運行超年限后可隨時維護和更換。
最后，設備的煙氣出煙管10前設置有除渣箱，煙氣經(jīng)過除渣箱這最后一道關(guān)時其中遺含的濕微粒塵將確保被截流，使煙氣達到最佳要求排放。
鍋爐(或窯爐)1的沖渣水5、及設備排出的含塵污水7由排污溝8進入灰渣多級沉淀池27，沉渣在池底層采用渣漿泵13外抽至灰渣過濾裝置15濾水處理，其濾水回至沉淀池27內(nèi)，經(jīng)過多級沉淀流至沉淀池尾部清水池28，再由污水泵20打入設置在沉淀池27中段上方的石灰化漿器16，石灰輸送器將石灰18輸送到石灰化漿器16中，由石灰化漿器16將其與補充水17一起化成漿液經(jīng)流量閥控制進入沉淀池27中段，以確保循環(huán)水的PH值符合要求。耐堿泵25將清液池中混合后的堿性液經(jīng)由上水管路打回系統(tǒng)循環(huán)使用。在運行過程中所消耗的水可隨時由水源補充。
實踐證明，該設備不僅脫硫除塵效率理想，而且不會造成設備結(jié)垢、堵塞和引風機帶水、積灰等不良現(xiàn)象，同時該系統(tǒng)設備廉價的運行費用也必將為其推廣應用創(chuàng)造廣闊空間。
當然，該雙堿濕法脫硫除塵系統(tǒng)的脫硫也可采用堿性硫酸鋁-石膏法或CAL法。(如采用鈉堿雙堿法則其第一吸收劑還可選用Na2CO3、Na2SO3等堿性物質(zhì))
權(quán)利要求
1.本發(fā)明涉及的雙堿濕法脫硫除塵系統(tǒng)由進煙管(3)、文丘里管(6)、捕滴分離器(9)、出煙管(10)、引風機(11)、煙囪(12)以及雙堿濕法循環(huán)水系統(tǒng)等組成，其特征在于雙堿濕法循環(huán)水系統(tǒng)包含有渣漿泵(13)和(24)、灰渣過濾裝置(15)、石灰化漿器(16)、污水泵(20)、鈉堿槽(23)、耐堿泵(25)、除污器(26)、沉淀池(27)、清液池(28)等組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙堿濕法脫硫除塵系統(tǒng)，其特征在于該捕滴分離器(9)中設有螺旋形旋流裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙堿濕法脫硫除塵系統(tǒng)，其特征在于該捕滴分離器(9)上設有濺板式溢流裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項所述的雙堿濕法脫硫除塵系統(tǒng)，其特征在于該文丘里管(6)中設置有濺錐式噴嘴。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項所述的雙堿濕法脫硫除塵系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)脫硫所采用的工藝可以是鈉堿雙堿法(如采用鈉堿雙堿法則其第一吸收劑可選用NaOH、Na2CO3、Na2SO3等堿性物質(zhì))，也可以是堿性硫酸鋁-石膏法或CAL法等。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應用于治理燃料燃燒和工業(yè)生產(chǎn)過程所排放的含SO
文檔編號B01D53/96GK1419952SQ0113042
公開日2003年5月28日 申請日期2001年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月15日
發(fā)明者陳鳴樓 申請人:陳鳴樓