專利名稱：異比重流態(tài)化煙氣脫硫除塵裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及環(huán)境工程專業(yè)大氣污染防治技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種對嚴(yán)重污染大氣的燃煤煙氣中SO2和粉塵進(jìn)行凈化的技術(shù)，特別是一種異比重流態(tài)化煙氣脫硫除塵裝置。
背景技術(shù)：
目前鍋爐煙氣除塵和脫硫的三相流化床主要有文丘里濕式水膜除塵器(見《鍋爐手冊》P522～535.西安交通大學(xué))，由于用清水洗滌煙氣，因而不完全具備脫硫功能；一類是徑向進(jìn)氣三相流化床吸收塔(見《除塵設(shè)備設(shè)計(jì)》P345～350)，這類吸收塔具有較高的脫硫效率，但由于除塵功能不強(qiáng)，因此對于含塵較高的煙氣則需前置電除塵器或除塵設(shè)備，以防止吸收塔堵塞。另一類是徑向進(jìn)氣三相流化床組合式脫硫塔(《廢氣脫硫》P123～133)，這類裝置盡管兼有除塵和脫硫兩種功能，但由于從文丘里管送來的煙氣以徑向方向進(jìn)入吸收塔后，氣體直接向上，其除塵效果不佳，易造成填料球磨損。
專利“切向進(jìn)氣除塵脫硫三相流化床”(專利號ZL 94208131.5)，該三相流化床采用了切向進(jìn)氣連接方式，但仍存在進(jìn)氣阻力較大，脫硫段里的填料球耐磨性差等缺點(diǎn)。專利“蝸殼進(jìn)氣除塵脫硫三相流化床”(專利號ZL00230000.1)采用蝸殼進(jìn)氣方式，填料球采用發(fā)泡微孔實(shí)心填料球，但是仍然無法避免塔內(nèi)容易出現(xiàn)的死區(qū)結(jié)垢堵塞現(xiàn)象。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，提供一種異比重流態(tài)化煙氣脫硫除塵裝置，采用該裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)填料的內(nèi)循環(huán)，避免塔內(nèi)死區(qū)和分布板上結(jié)垢現(xiàn)象的發(fā)生，從而更加有利于環(huán)境保護(hù)，進(jìn)一步消除燃煤煙氣中SO2和粉塵對大氣的污染。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下異比重流態(tài)化煙氣脫硫除塵裝置，包括脫硫除塵反應(yīng)塔和與該反應(yīng)塔管路連接的脫硫漿液處理系統(tǒng)，所述反應(yīng)塔內(nèi)設(shè)置有填料床，其特征在于所述填料床為V型柵板結(jié)構(gòu)。
所述V型柵板結(jié)構(gòu)上的填料采用異比重實(shí)心填料球。
所述填料床下部設(shè)有液滴噴灑裝置，填料床上部設(shè)有噴淋頭和除霧器。
所述反應(yīng)塔的內(nèi)部設(shè)置有水膜分布器。
所述反應(yīng)塔的底部設(shè)置有煙氣進(jìn)入的切向入口，在該入口處設(shè)有噴霧器。
所述脫硫漿液處理系統(tǒng)，包括沉淀池、脫硫漿液濃縮裝置、脫硫劑再生池和中和劑加入裝置，反應(yīng)塔與沉淀池之間，沉淀池與濃縮裝置之間，沉淀池與再生池之間，再生池和反應(yīng)塔之間采用耐腐蝕管道連接。
所述脫硫劑采用灰水上清液，利用灰水上清液中的離子的催化氧化作用進(jìn)行脫硫。
所述中和劑采用PH值大于9的堿性溶液，該堿性溶液為生石灰和/或熟石灰和/或石灰石和/或氧化鎂和/或廢堿液。
所述脫硫漿液濃縮裝置為濃硫酸生產(chǎn)裝置。
所述反應(yīng)塔內(nèi)煙氣流速為2～6m/s。
本實(shí)用新型的技術(shù)效果如下由于本實(shí)用新型的異比重流態(tài)化煙氣脫硫除塵裝置，將脫硫除塵反應(yīng)塔內(nèi)的填料床設(shè)計(jì)為V型柵板結(jié)構(gòu)，使得煙氣在上升過程中經(jīng)過V型柵板時(shí)能夠推動(dòng)填料層的填料小球上下劇烈運(yùn)動(dòng)，增加了擾動(dòng)，形成內(nèi)循環(huán)，避免塔內(nèi)死區(qū)和分布板上結(jié)垢現(xiàn)象的發(fā)生，從而更加有利于環(huán)境保護(hù)，進(jìn)一步消除燃煤煙氣中SO2和粉塵對大氣的污染。
總的說來，本實(shí)用新型的異比重流態(tài)化煙氣脫硫除塵裝置，是一種新型濕法煙氣脫硫技術(shù)，它與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有許多特殊的優(yōu)點(diǎn)(1)由于采用異比重填料，避免了由于鍋爐負(fù)荷變化時(shí)煙氣量變化對填料流化的影響，同時(shí)增大了煙氣與液體的接觸面積，提高了反應(yīng)效率。(2)由于采用V型柵板，使異比重填料球能夠形成內(nèi)循環(huán)，增加了擾動(dòng)，避免了柵板結(jié)垢堵塞現(xiàn)象。(3)采用灰水上清液作為脫硫劑，利用上清液中的金屬離子的催化氧化作用，使煙氣中的SO2被氧化為H2SO4，隨著H2SO4濃度的升高，可以濃縮生產(chǎn)濃硫酸或者生產(chǎn)絮凝劑。(4)中和再生池中可采用石灰石、生石灰或者廢堿液作為中和劑，維持脫硫漿液的PH為2～5。(5)脫硫塔由于采用下部液膜上部異重流化的結(jié)構(gòu)，使除塵效率高達(dá)99％以上，脫硫效率高于90％。(6)特殊設(shè)計(jì)的雙流體霧化噴嘴，使霧滴粒徑在10～30微米之間，避免液滴過大時(shí)來不及蒸發(fā)的缺點(diǎn)。(7)由于采用灰水上清液作為脫硫劑，降低了運(yùn)行成本。(8)由于采用沉淀、濃縮和再生的工藝，系統(tǒng)無廢水產(chǎn)生。(9)如果系統(tǒng)已有水膜除塵器，可對其進(jìn)行系統(tǒng)改造，節(jié)約成本。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記列示如下1-脫硫除塵反應(yīng)塔或異比重流態(tài)化水膜塔；2-煙氣進(jìn)入的切向入口；3-漿液霧化噴槍；4-漿液噴淋裝置；5-V型柵板；6-水膜分布器；7-填料層；8-噴淋頭；9-除霧器；10-沉淀池；11-再生池；12-中和劑加入裝置；13-液固分離器；14-脫硫漿液濃縮裝置；15-濃硫酸。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
本專利旨在解決目前濕法脫硫工藝中投資和運(yùn)行費(fèi)用偏高的問題，力求在較低的成本下獲得最高效率。同時(shí)避免系統(tǒng)出現(xiàn)堵塞，減少廢水的產(chǎn)生，使脫硫劑能夠循環(huán)使用。本實(shí)用新型異比重流態(tài)化煙氣脫硫除塵裝置涉及大氣污染防治領(lǐng)域，是一種針對燃煤鍋爐、爐窯尾氣中SO2污染治理的技術(shù)。其系統(tǒng)的技術(shù)構(gòu)思如下該裝置以異比重流態(tài)化水膜塔為主體設(shè)備，底部設(shè)有切向煙氣入口，在煙氣入口處設(shè)有噴霧器，脫硫塔內(nèi)部有水膜分布器和異比重流態(tài)化填料床。在填料床下部有液滴噴灑裝置，填料床上部設(shè)有噴淋頭和除霧器。脫硫塔外部設(shè)有沉淀池、脫硫劑再生池和濃縮裝置。含有SO2和粉塵的煙氣由脫硫塔底部切向進(jìn)入脫硫塔，與噴霧裝置噴灑的霧滴一起進(jìn)入反應(yīng)塔，經(jīng)過液膜、液滴噴灑裝置、異比重流化床、除霧器后進(jìn)入煙道排空，脫硫漿液經(jīng)沉淀去除顆粒后，在再生池內(nèi)加入中和劑和催化劑，使脫硫劑再生。部分脫硫漿液用來濃縮生產(chǎn)硫酸。
本專利采用如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)發(fā)明的目的。它是由異比重流態(tài)化水膜脫硫塔、霧化噴嘴、漿液噴淋子系統(tǒng)、除霧系統(tǒng)、漿液沉淀系統(tǒng)、脫硫劑中和再生系統(tǒng)、漿液濃縮系統(tǒng)、引風(fēng)機(jī)、水泵以及控制顯示儀表系統(tǒng)組成。該裝置以異比重流態(tài)化水膜脫硫塔為中心，在其底部設(shè)有切向煙氣入口，在入口處設(shè)有漿液霧化噴槍，在脫硫塔下部設(shè)有漿液噴淋裝置和水膜分布器，在其上部設(shè)有V型柵板和填料層，填料層采用異比重實(shí)心填料，填料層上部設(shè)置噴淋頭，噴淋頭上部設(shè)置除霧器，脫硫塔出口與尾部煙道連接。脫硫塔下部設(shè)置脫硫漿液出口，該出口與沉淀池之間采用耐腐蝕管道連接，沉淀池與中和再生池以及濃縮系統(tǒng)相連。中和再生池出口設(shè)置液固分離裝置。煙氣由脫硫塔底部切向進(jìn)入，此時(shí)霧化噴嘴將煙氣降溫并發(fā)生脫硫反應(yīng)，煙氣在脫硫塔內(nèi)旋轉(zhuǎn)上升，粉塵由于離心力和霧滴的作用被四周的液膜捕獲并被去除，煙氣在上升過程中再次與噴淋漿液發(fā)生反應(yīng)，經(jīng)過V型棚板，推動(dòng)填料小球上下劇烈運(yùn)動(dòng)，形成內(nèi)循環(huán)，細(xì)小顆粒被填料外層的液膜捕獲并被夾帶去除，同時(shí)煙氣中未完全反應(yīng)的SO2再次發(fā)生反應(yīng)。煙氣在塔內(nèi)流速為2～6m/s，脫硫漿液PH為2～5。噴霧粒徑為10～30微米。
如圖1所示，本實(shí)用新型的異比重流態(tài)化煙氣脫硫除塵裝置，其特征在于該系統(tǒng)以異重流態(tài)化水膜塔1為中心，在其底部設(shè)有切向煙氣入口2，在入口處設(shè)有漿液霧化噴槍3，霧化液滴粒徑在10～30微米之間，煙氣經(jīng)過降溫并與霧滴反應(yīng)后以螺旋形式上升，煙氣中的顆粒由于霧滴的作用粒徑長大，由于離心力的作用，使顆粒飛向塔壁液膜，被液膜捕獲并隨水流流出塔外。在脫硫塔下部設(shè)有水膜分布器6，一方面液膜可以捕獲飛灰并增加反應(yīng)表面，另一方面液膜可以保護(hù)塔壁，避免其磨損。在分布板下部設(shè)有漿液噴淋裝置4，使煙氣能夠充分和漿液反應(yīng)。在其上部設(shè)有V型柵板5和填料層7，填料層采用異比重實(shí)心填料球，該填料球保證了在高氣速的情況下，流化狀態(tài)良好，同時(shí)由于采用V型柵板7可以形成填料球的內(nèi)部循環(huán)，防止結(jié)垢堵塞現(xiàn)象的發(fā)生。填料層上部設(shè)置噴淋頭8，新鮮漿液從此處加入，噴淋頭8上部設(shè)置除霧器9，使凈化后的煙氣不再帶水。脫硫塔下部設(shè)置脫硫漿液出口，該出口與沉淀池10之間采用耐腐蝕管道連接，脫硫漿液在沉淀池中脫除大顆粒后，進(jìn)入濃縮裝置14和再生池11，漿液經(jīng)過濃縮后可以生產(chǎn)濃硫酸15。脫硫漿液在再生池11中與中和藥劑反應(yīng)，維持PH值在2～5之間，保持灰水上清液的反應(yīng)活性和催化特性。中和劑由中和劑加入裝置12加入，中和劑采用PH值大于9的堿性溶液，該堿性溶液為生石灰和/或熟石灰和/或石灰石和/或氧化鎂和/或廢堿液。中和處理后的漿液經(jīng)液固分離器13處理后進(jìn)入脫硫反應(yīng)塔1進(jìn)行脫硫反應(yīng)。
以上所述，僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，依據(jù)本實(shí)用新型同樣的發(fā)明創(chuàng)造原理，還可以做出許多變型和改進(jìn)，但是這些均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.異比重流態(tài)化煙氣脫硫除塵裝置，包括脫硫除塵反應(yīng)塔和與該反應(yīng)塔管路連接的脫硫漿液處理系統(tǒng)，所述反應(yīng)塔內(nèi)設(shè)置有填料床，其特征在于所述填料床為V型柵板結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異比重流態(tài)化煙氣脫硫除塵裝置，其特征在于所述V型柵板結(jié)構(gòu)上的填料采用異比重實(shí)心填料球。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的異比重流態(tài)化煙氣脫硫除塵裝置，其特征在于所述填料床下部設(shè)有液滴噴灑裝置，填料床上部設(shè)有噴淋頭和除霧器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異比重流態(tài)化煙氣脫硫除塵裝置，其特征在于所述反應(yīng)塔的內(nèi)部設(shè)置有水膜分布器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異比重流態(tài)化煙氣脫硫除塵裝置，其特征在于所述反應(yīng)塔的底部設(shè)置有煙氣進(jìn)入的切向入口，在該入口處設(shè)有噴霧器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異比重流態(tài)化煙氣脫硫除塵裝置，其特征在于所述脫硫漿液處理系統(tǒng)，包括沉淀池、脫硫漿液濃縮裝置、脫硫劑再生池和中和劑加入裝置，反應(yīng)塔與沉淀池之間，沉淀池與濃縮裝置之間，沉淀池與再生池之間，再生池和反應(yīng)塔之間采用耐腐蝕管道連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的異比重流態(tài)化煙氣脫硫除塵裝置，其特征在于所述脫硫劑采用灰水上清液，利用灰水上清液中的離子的催化氧化作用進(jìn)行脫硫。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的異比重流態(tài)化煙氣脫硫除塵裝置，其特征在于所述中和劑采用PH值大于9的堿性溶液，該堿性溶液為生石灰和/或熟石灰和/或石灰石和/或氧化鎂和/或廢堿液。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的異比重流態(tài)化煙氣脫硫除塵裝置，其特征在于所述脫硫漿液濃縮裝置為濃硫酸生產(chǎn)裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異比重流態(tài)化煙氣脫硫除塵裝置，其特征在于所述反應(yīng)塔內(nèi)煙氣流速為2～6m/s。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種異比重流態(tài)化煙氣脫硫除塵裝置，包括脫硫除塵反應(yīng)塔和與該反應(yīng)塔管路連接的脫硫漿液處理系統(tǒng)，所述反應(yīng)塔內(nèi)設(shè)置有填料床，其特征在于所述填料床為V型柵板結(jié)構(gòu)。所述V型柵板結(jié)構(gòu)上的填料采用異比重實(shí)心填料球。采用該裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)填料的內(nèi)循環(huán)，避免塔內(nèi)死區(qū)和分布板上結(jié)垢現(xiàn)象的發(fā)生，從而更加有利于環(huán)境保護(hù)，進(jìn)一步消除燃煤煙氣中SO
文檔編號B01D53/78GK2721212SQ200420009309
公開日2005年8月31日 申請日期2004年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月10日
發(fā)明者董長青, 張俊姣, 程俊峰, 崔海會(huì) 申請人:董長青, 張俊姣, 程俊峰, 崔海會(huì)