本實用新型涉及大氣污染控制領(lǐng)域，具體而言，涉及一種堿性吸收液制備裝置。

背景技術(shù)：

燃煤電站在運行過程中，會有大量的SO₂和SO₃生成。不僅造成環(huán)境污染還會威脅到電廠運行安全。其中，SO₃的排放形成酸雨，SO₃形成亞微米級的H₂SO₄酸霧，通過煙囪排放，進而形成二次顆粒硫酸鹽，這也是大氣中PM2.5的主要來源之一。SO₃含量過高，會使得煙氣酸露點降低，煙氣酸性加大，引起燃煤電站中的設(shè)備腐蝕?，F(xiàn)有脫除技術(shù)中，所用吸收劑與SO₃化學(xué)計量比值高，吸收劑利用率低，且吸收后形成的硫酸鹽會污堵反應(yīng)器催化劑表面及孔道，導(dǎo)致催化劑失活從而降低工作效率，也會堵塞排風(fēng)口，使其阻力大增，嚴重的會使引風(fēng)機過載停運從而導(dǎo)致停爐?，F(xiàn)有的制備堿性吸收液的裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，與實際生產(chǎn)情況不符，多不能滿足實際生產(chǎn)的需要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題中的至少一個，提供了更加滿足實際生產(chǎn)需要，能夠廣泛使用的堿性吸收液制備裝置，包括，拆袋輸送裝置、與所述拆袋輸送裝置連接的溶解裝置、與所述溶解裝置連接的堿液儲存箱、與所述堿液儲存箱連接的稀釋裝置，所述稀釋裝置輸出所述堿性吸收液。

進一步地，所述拆袋輸送裝置包括電動葫蘆、夾緊機構(gòu)、破袋機構(gòu)、下料機構(gòu)、輸送機構(gòu)和除塵機構(gòu)，所述輸送機構(gòu)的出口連接至所述溶解裝置。

進一步地，所述溶解裝置頂部設(shè)有攪拌裝置，所述溶解裝置的下部(內(nèi)部)設(shè)有蒸汽加熱裝置，所述溶解裝置設(shè)有液位指示儀表。

進一步地，所述堿液儲存箱下部設(shè)有蒸汽伴熱裝置。

進一步地，所述溶解裝置為溶解箱或溶解池。

進一步地，還包括堿液輸送泵，所述堿液輸送泵設(shè)置在所述溶解裝置和所述堿液儲存箱的連接通路上。

進一步地，還包括堿液供應(yīng)泵，所述堿液供應(yīng)泵設(shè)置在所述堿液儲存箱和所述稀釋裝置的連接通路上。

進一步地，還包括稀釋水箱和稀釋水泵，所述稀釋水箱與所述稀釋水泵連接，所述稀釋水泵與所述稀釋裝置連接。

進一步地，所述溶解裝置和所述稀釋裝置所用溶劑為除鹽水和\或軟化水，所述堿性吸收液包括純堿溶液。

進一步地，所述稀釋裝置上設(shè)有水量測量調(diào)節(jié)裝置和管道靜態(tài)混合裝置。

本實用新型提供的堿性吸收液制備裝置將堿性吸收液的制備合理地分成溶解步驟、存儲步驟和稀釋步驟對應(yīng)的裝置，能夠很好地保證供應(yīng)連續(xù)，且能防止堿液中堿析出的情況發(fā)生。

附圖說明

通過參考附圖會更加清楚的理解本發(fā)明的特征和優(yōu)點，附圖是示意性的而不應(yīng)理解為對本發(fā)明進行任何限制，在附圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例堿性吸收液制備裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施例堿性吸收液制備裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點，下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明進行進一步的詳細描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實施例及實施例中的特征可以相互組合。

在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，本發(fā)明的保護范圍并不受下面公開的具體實施例的限制。

燃煤電站在運行過程中，會有大量的SO₂和少量的SO₃生成。SO₃的危害要比SO₂大10倍，它是電廠藍煙/黃煙的罪魁禍首，也是酸雨形成的主要原因。SO₃形成亞微米級的H₂SO₄酸霧，通過煙囪排放，進而形成二次顆粒硫酸鹽，這也是大氣中PM2.5的主要來源之一。SO₃含量過高，會使得煙氣酸性增大、露點降低，引起煙道和設(shè)備腐蝕。煙氣中的SO₃與NH₃反應(yīng)生成(NH₄)₂SO₄和NH₄HSO₄，會污堵SCR(Selective Catalytic Reduction)催化劑表面及孔道，導(dǎo)致催化劑失活從而降低脫硝效率，也會堵塞空預(yù)器使其阻力增大，嚴重甚至引起引風(fēng)機跳機和停爐。大中型燃煤機組幾乎全部采用SCR脫硝技術(shù)，由于催化劑基本都使用釩-鈦系，在催化還原NO_x的同時，不可避免將一部分SO₂轉(zhuǎn)化為SO₃，SCR裝置的SO₂/SO₃轉(zhuǎn)化率一般為0.5％～1.5％，尤其對于高硫煤機組，省煤器出口的NO_x、SO₂和SO₃均高，催化劑的SO₂/SO₃轉(zhuǎn)化率也高，SCR出口SO₃濃度很高，從而更容易出現(xiàn)硫酸銨鹽污堵、酸腐蝕及藍煙。因此，SO₃的控制已逐漸引起關(guān)注，將成為下一個大氣污染治理的熱點。

SO₃的脫除有多種方法，可分為燃燒前、燃燒中和燃燒后脫除三類。燃燒前脫除是通過向燃料混入低硫煤或者堿性添加劑，燃燒中脫除是向爐內(nèi)噴入鈣基、鎂基堿性漿液，這兩類脫除方法都對鍋爐燃燒和運行影響很大，故實際應(yīng)用難度較大,相比之下燃燒后脫除更易實現(xiàn)。燃燒后脫除又分干法、濕法、氨法和濕式靜電除塵四種。其中，濕法以其方便、高效、吸收劑耗量低、無需精磨、投資和運行費用低等優(yōu)點最受重視，成為目前的研究熱點。濕法SO₃脫除方法的吸收劑主要采用鈉基(如NaHCO₃、Na₂CO3、NaHSO₃)和鈣基(CaO)等，其中鈉基又以其原料易得、不易發(fā)生與SO₂的副反應(yīng)、不易堵塞、脫除效率高等優(yōu)點應(yīng)用最廣泛。

常規(guī)的鈉基濕式SO₃脫除裝置大致可分為吸收液制備系統(tǒng)、吸收液供應(yīng)系統(tǒng)、噴射系統(tǒng)以及輔助系統(tǒng)。吸收液制備是SO₃脫除的第一步，對SO₃裝置的正常運行起重要作用。目前堿性吸收液制備系統(tǒng)都是將吸收劑顆粒與吸收直接混合成指定的噴射濃度，混合箱同時起堿液儲存作用。可將鈉基吸收劑顆粒與除鹽水在溶解箱中混合到質(zhì)量濃度10％～30％并儲存，然后噴射到煙道中；可設(shè)置吸收劑儲存箱和除鹽水儲存箱，及與兩箱連通的溶解箱，吸收劑也是在溶解箱中直接溶解并儲存以備噴射。這種一步混合并儲存的裝置表面看起來簡化了流程并節(jié)省了設(shè)備，實際上并非如此，考慮到鈉鹽的原料情況和連續(xù)運行時吸收液的儲存?zhèn)溆靡?，這種一步式混合制備和儲存系統(tǒng)并不適用。

由于碳酸氫鈉溶解度較小，常用的濕式SO₃吸收劑為純堿(亦即碳酸鈉Na₂CO₃)。市售純堿分為重質(zhì)和輕質(zhì)兩種，二者均易吸潮板結(jié)，散裝長途運輸后難以卸車，而國內(nèi)夏秋多雨，國內(nèi)純堿絕大多數(shù)采用袋裝運輸，多為20～50kg裝的小袋，也有750～1250kg裝的噸袋，很少有罐車散裝運輸。以1臺600MW燃煤機組SO₃控制項目為例，其純堿耗量約為700～1500kg/h，按1000kg噸袋計，日均需溶解16～36袋，單靠人工無法直接溶解，需要借助自動或半自動的破袋裝置將料倒出；按常規(guī)噴射濃度15％，考慮供堿安全性堿液儲存時間按5天計，需要的堿液儲存箱容積約為500～1100m3,容積過大難以混合均勻，且溶液儲存量大泄漏風(fēng)險高，安全圍護設(shè)施要求也高，相應(yīng)投資及占地都會較大。若提高溶解和噴射濃度以減少溶解儲存箱容積，雖然理論上可行，但由于Na₂CO₃的溶解度對溫度敏感，其最高質(zhì)量濃度為33.2％，其結(jié)晶溫度在10％濃度時約為10℃，濃度15％時約為17℃，濃度20％約為23℃，當堿液濃度過高時，堿液輸送管道和噴射器中極易析出結(jié)晶從而引起堵塞，因此一般噴射濃度需要控制在20％以下。

為了解決上述問題，本實用新型提出了一種用于SO₃脫除的堿性吸收液制備裝置，該裝置考慮了堿吸收劑的供貨和物理、化學(xué)性能，將堿性吸收劑的供料、溶解、儲存綜合考慮，先將堿液溶解到一個較高的濃度以減少儲存量，然后再稀釋至合適的濃度噴入煙道中。該裝置能夠順利制備吸收液并穩(wěn)定供應(yīng)，使得SO₃脫除系統(tǒng)具有現(xiàn)實可行性。

實施例一

如圖1所示，本實用新型提供了一種新型的堿性吸收液制備裝置100，堿性吸收液如可采用堿液，也可采用其他堿性吸收液，包括，拆袋輸送裝置101、與所述拆袋輸送裝置101連接的溶解裝置102、與所述溶解裝置102連接的堿液儲存箱103、與所述堿液儲存箱103連接的稀釋裝置104，所述稀釋裝置104輸出所述堿性吸收液。本實用新型將堿液的制備分成供料、溶解、存儲和稀釋，有效保證了堿液供應(yīng)，提高了自動化程度，保證了堿液供應(yīng)穩(wěn)定，需要時才稀釋，能夠根據(jù)需要稀釋成不同濃度的堿液，滿足多種需求，實際運用價值高。

為了使本實用新型實施例中的堿性吸收液制備裝置自動化程度高，制備堿液能力高，所述拆袋輸送裝置101包括電動葫蘆、夾緊機構(gòu)、破袋機構(gòu)、下料機構(gòu)、輸送機構(gòu)和除塵機構(gòu)，所述輸送機構(gòu)的出口連接至所述溶解裝置102。噸袋裝的堿性吸收劑可方便地傳送到溶解裝置中進行溶解。

為了提升溶解效率，所述溶解裝置102頂部設(shè)有攪拌裝置，所述溶解裝置的下部(內(nèi)部)設(shè)有蒸汽加熱裝置，提升了堿性吸收劑，如顆粒狀純堿的溶解效率，減少了溶解時間，溶解均勻，所述溶解裝置設(shè)有液位指示儀表，方便了液位控制，也為濃度計算提供了支持。

為了防止存儲的堿液中堿析出，使得稀釋時產(chǎn)生的堿液不滿足要求，所述堿液儲存箱103下部設(shè)有蒸汽伴熱裝置，使得堿液濃度穩(wěn)定。

為了滿足不同的使用場景，所述溶解裝置102為溶解箱或溶解池，當使用溶解池時，溶解承載能力強，滿足使用量很大的場景，使用溶解箱可有效利用空間，減少了空間占用。

使用中為了使稀釋裝置104產(chǎn)生的堿液具有一定的沖擊壓強，以利于稀釋堿液噴入煙道中時具有內(nèi)壓，從而易于產(chǎn)生霧化的堿液，一般將稀釋裝置104設(shè)置在較高的地方，利用重力勢能和液體動能的釋放來產(chǎn)生高壓，所以本實用新型的堿性吸收液制備裝置100還包括堿液輸送泵105，所述堿液輸送泵設(shè)置在所述溶解裝置102和所述堿液儲存箱103的連接通路上；還包括堿液供應(yīng)泵106，所述堿液供應(yīng)泵106設(shè)置在所述堿液儲存箱103和所述稀釋裝置104的連接通路上。

實用新型的堿性吸收液制備裝置100能夠根據(jù)不同需要，將較濃的堿性吸收液制備成較稀的堿性吸收液，其還包括稀釋水箱107和稀釋水泵108，所述稀釋水箱107與所述稀釋水泵108連接，所述稀釋水泵108與所述稀釋裝置104連接；所述溶解裝置102和所述稀釋裝置104所用溶劑為除鹽水和或軟化水，所述堿性吸收液包括純堿溶液。

為了使稀釋過程中，制備出的稀釋堿液混合均勻，濃度穩(wěn)定可控，本實用新型實施例提供的堿性吸收液制備裝置100中的所述稀釋裝置104上設(shè)有水量測量調(diào)節(jié)裝置和管道靜態(tài)混合裝置，如管道靜態(tài)混合器，使得稀釋過程中堿性吸收液混合均勻

本實用新型提供的堿性吸收液制備裝置100，制備效率高，可滿足不同的使用要求，工藝安排合理，有效控制固體堿性吸收劑的析出，濃度穩(wěn)定可靠，產(chǎn)生的稀釋堿液具有高壓，能夠很好地滿足煙道氣中SO₃吸收的需要。

實施例二

如圖2所示，本實用新型提供了一種堿性吸收液制備裝置200，本裝置由拆袋輸送裝置1、溶解箱/池2、堿液輸送泵3、堿液儲存箱4、堿液供應(yīng)泵5、稀釋裝置6、稀釋水箱7和稀釋水泵8等組成。拆袋輸送裝置含有電動葫蘆、夾緊機構(gòu)、破袋機構(gòu)、下料機構(gòu)、輸送機構(gòu)及除塵機構(gòu)。噸袋包裝的堿性吸收劑由叉車或起吊裝置運至拆袋輸送裝置1的電動葫蘆吊鉤下方，人工將噸袋的吊帶掛到吊鉤上，由拆袋機自動起吊、就位、夾緊并破袋，經(jīng)下料機構(gòu)進入輸送機構(gòu)，由輸送機構(gòu)計量并輸送至溶解箱/池2。溶解用水可選用清潔的除鹽水或者軟化水，由管道送入溶解箱(池)。溶解箱/池2頂配有攪拌設(shè)施以加強溶解并使溶液混合均勻，下部配蒸汽加熱設(shè)施，以加熱溶解水提高堿的溶解度促進溶解過程，并配有液位指示儀表以方便核算配制的堿液濃度。

堿液輸送泵3將溶解完全的堿液抽出送至堿液儲存箱4，堿液儲存箱能夠滿足一定時間的堿液緩沖需要，箱體下部內(nèi)部也設(shè)有蒸汽伴熱裝置以維持一定的液溫(35～50℃)防止堿結(jié)晶析出。SO₃脫除裝置投運時，由堿液供應(yīng)泵5將儲存?zhèn)溆玫膲A自堿液儲存箱4中抽出并加壓送至稀釋裝置6，由稀釋裝置將堿液稀釋到噴射所需的濃度后送往計量、分配和噴射系統(tǒng)。稀釋所需的水選用除鹽水或者軟化水，暫存在稀釋水箱7中，由稀釋水泵8送至稀釋裝置。

本實用新型實施例提供的堿性吸收劑制備裝置根據(jù)現(xiàn)實供料情況，選用噸袋裝堿，增加堿運輸車的運量、減少破袋下料所需的工作量；配置有自動拆袋輸送裝置，實現(xiàn)大袋自動破拆，減少溶解過程勞動量、提高勞動效率。稀釋裝置6配有堿液和稀釋水流量測量和調(diào)節(jié)設(shè)施，以便將堿液稀釋到指定濃度，還配有管道靜態(tài)混合器，以促進堿液均勻稀釋，保證各噴射器處堿液濃度一致。

本實用新型提供的堿性吸收液制備裝置在制備噴射用的堿液采用二步制備，第一步先溶解到較高濃度，大大減少了溶解蒸汽耗和所需的堿液儲存量。第二步再將堿液稀釋至合適的濃度，防止堿在輸送和噴射系統(tǒng)中結(jié)晶析出堵塞管路和噴嘴影響系統(tǒng)正常運行。二步制備法能夠節(jié)省大量運行成本，提高了裝置安全性。

在本發(fā)明中，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。術(shù)語“多個”指兩個或兩個以上，除非另有明確的限定。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。