本發(fā)明涉及煙氣脫硫裝置和方法,具體來說是一種雙脫雙堿法煙氣脫硫裝置和方法。
[
背景技術(shù):
]
目前,人們在利用煤等有機(jī)質(zhì)燃料燃燒來獲取能量時(shí),產(chǎn)生大量的工業(yè)煙氣,煙氣中含有含量很高的二氧化硫成分,對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。有一種雙堿法脫硫技術(shù)工藝裝備,首先采用吸收塔內(nèi)噴淋碳酸鈉或氫氧化鈉等鈉堿溶液,與二氧化硫接觸反應(yīng),使二氧化硫等有害成分轉(zhuǎn)換化成亞硫酸氫鈉,然后在再生池中將亞硫酸氫鈉與廉價(jià)的氫氧化鈣反應(yīng),生成亞硫酸氫鈣,置換出原來的鈉堿,同時(shí)向再生池通入空氣氧化,使亞硫酸氫鈣生成硫酸鈣,最后經(jīng)沉淀或經(jīng)機(jī)械進(jìn)行固液分離,含水10%左右的硫酸鈣另做它用或拋棄。通過再生置換出的鈉堿再次參與吸收循環(huán),達(dá)到節(jié)約高價(jià)值鈉堿,降低脫硫運(yùn)行成本的目地;
原來的這種雙堿法脫硫技術(shù),由于被宣稱為不結(jié)垢、不堵塞,是替代石灰石-石膏法脫硫系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重結(jié)垢和堵塞的替代方法,并且已經(jīng)建造了大量的這類工程項(xiàng)目設(shè)備。
但是實(shí)際應(yīng)用過程中,由于生成的碳酸鈣中含有10%左右的水份,即使石膏中的鈉堿已經(jīng)完全被置換出來,而石膏所含水份中仍含有一部分鈉堿,隨著石膏被拋棄,石膏所含水份中的鈉堿也同時(shí)被浪費(fèi)或拋棄,造成脫硫劑的成本仍然較高,同時(shí)也對(duì)環(huán)境也造成二次污染。
特別的,由于在實(shí)際應(yīng)用過程中,由于固液分離時(shí)一般是采用逐級(jí)沉降池沉淀進(jìn)行固液分離,兩相介質(zhì)很難完全分離,返回的循環(huán)噴淋液中仍含有石膏等固相顆粒,造成系統(tǒng)設(shè)備和管路的嚴(yán)重結(jié)垢和堵塞,系統(tǒng)設(shè)備不能正常運(yùn)行,給用戶帶來了極大的困擾和麻煩,我國在運(yùn)的雙堿法脫硫工程項(xiàng)目中,絕大部分都存在這個(gè)問題。
[
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
]
本發(fā)明的目的是脫除石膏所含水分中的堿液,增加堿液的分離和回收效率。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的,設(shè)計(jì)一種雙脫雙堿法煙氣脫硫裝置,包括吸收塔、堿液循環(huán)設(shè)備、堿液再生設(shè)備、工藝水箱,堿液循環(huán)設(shè)備將再生的堿液送至吸收塔進(jìn)行噴淋,堿液再生設(shè)備接收來自吸收塔塔底的物料與石灰反應(yīng)再生堿液以及石膏沉淀,
還包括脫水設(shè)備、回收設(shè)備,脫水設(shè)備接收來自堿液再生設(shè)備中的石膏沉淀,回收設(shè)備接受來自脫水設(shè)備的脫水石膏以及來自工藝水箱的工藝水進(jìn)行擴(kuò)容洗滌,再生裝置接受來自脫水設(shè)備中首次脫出的脫出液,回收設(shè)備的出口將擴(kuò)容洗滌的石膏送入脫水設(shè)備中進(jìn)行二次脫水,石膏倉接受來自脫水設(shè)備的二次脫水的石膏,循環(huán)池接受來自脫水設(shè)備中的二次脫出的脫出液。
該設(shè)備還具有如下優(yōu)化結(jié)構(gòu):
所述的堿液循環(huán)設(shè)備包括循環(huán)池,循環(huán)池通過管道接收二次脫出的脫出液,循環(huán)池通過設(shè)置有泵的管道與吸收塔的噴淋裝置連接以再生的堿液送至吸收塔進(jìn)行噴淋,所述的循環(huán)池上還連接有堿罐。
堿液再生設(shè)備通過管道與吸收塔底部開設(shè)的出口連接以接收來自吸收塔塔底的物料。
所述的堿液再生裝置包括再生池、石灰漿池、石灰儲(chǔ)罐、石灰漿池接受來自石灰儲(chǔ)罐的石灰以及工藝水箱中的工藝水進(jìn)行混合,石灰漿池通過設(shè)置有泵的管道與再生池連接以輸送石灰漿至再生池中,再生池內(nèi)通過連接外部的風(fēng)機(jī)以通入空氣。
所述的再生池通過設(shè)置有泵的管道與脫水設(shè)備的進(jìn)口連接以輸送石膏沉淀,管道的進(jìn)口端設(shè)置在再生池的底部。
所述的回收裝置是帶有攪拌的回收罐,回收罐通過帶泵的管道與脫水設(shè)備連接以將擴(kuò)容洗滌的石膏送入脫水設(shè)備中進(jìn)行二次脫水。
所述的堿液循環(huán)設(shè)備還接受來自吸收塔底部的物料。
本發(fā)明還包括一種雙脫雙堿法煙氣脫硫方法,包括利用石灰再生堿液的步驟和堿液的循環(huán)步驟,石灰再生堿液后產(chǎn)生石膏沉淀,還包括對(duì)于石膏沉淀中堿液的回收利用,采用上述的裝置,具體包括以下步驟:
a.再生設(shè)備內(nèi)反應(yīng)后的石膏沉淀送入脫水設(shè)備進(jìn)行首次脫水,
b.脫出的脫出液回到再生設(shè)備中,首次脫水后的石膏送入回收裝置與工藝水進(jìn)行混合形成擴(kuò)容洗滌的石膏液,
c.石膏液送入脫水設(shè)備中進(jìn)行二次脫水,
e.二次脫水的二次脫出液送入循環(huán)池,脫出的石膏送入石膏倉。
該脫硫方法還具有如下優(yōu)化方案:
所述的堿液循環(huán)步驟包括將堿液循環(huán)設(shè)備中的堿液送至吸收塔進(jìn)行噴淋脫除煙氣中的二氧化硫。
所述的利用石灰再生堿液的步驟包括堿液再生設(shè)備接收來自吸收塔塔底的物料與石灰反應(yīng)再生堿液以及石膏沉淀。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有如下優(yōu)點(diǎn):
以上所述的雙脫雙堿法脫硫工藝裝置,其中的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,增設(shè)的回收罐加水稀釋工藝,完成了兩次石膏脫水(雙脫)的結(jié)構(gòu)形式,原有的脫硫石膏含水率一般約為10%左右,每噸石膏含水量約100kg左右,在所含水中的堿液含量濃度按2.5%計(jì),每噸石膏含鈉堿約為2.5kg左右,一噸脫硫石膏體積為0.5立方米,在堿液回收罐中按石膏和工藝水的質(zhì)量比為1:1的加水量進(jìn)行稀釋清洗,一噸脫硫石膏含水損失的堿液將從原來的2.5kg降低到0.42kg左右,脫硫鈉堿的成本降低了80%以上。
所述的雙脫雙堿法脫硫工藝裝置,其另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,再生池的反應(yīng)產(chǎn)物,從工藝設(shè)備布置經(jīng)過脫水機(jī)進(jìn)行固液分離,只有經(jīng)過脫水機(jī)分離出的清液才能返回循環(huán)池進(jìn)入噴淋系統(tǒng),沒有石膏等固相物返回,確保吸收系統(tǒng)的不結(jié)垢和不堵塞。
[附圖說明]
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[具體實(shí)施方式]
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明,應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
如圖1所示,本實(shí)施例中煙氣凈化處理的雙脫雙堿法脫硫工藝裝置中主要包括吸收塔1、循環(huán)池2、循環(huán)泵3、工藝水箱4、工藝水泵5、除霧器沖洗泵6、堿罐7、羅茨風(fēng)機(jī)8、再生池9、再生泵10、石灰儲(chǔ)罐11、石灰漿池泵12、石灰漿池13、脫水機(jī)14、回收罐15、回漿泵16、石膏倉17、吸收塔煙氣入口18和煙氣出口19、噴淋層20和除霧器21等組成。
吸收塔1用管道與循環(huán)泵3相連、循環(huán)泵用管道與塔內(nèi)的噴淋層20相連通,煙氣經(jīng)過噴淋洗滌后,凈煙氣經(jīng)除霧器21去除水霧后,經(jīng)煙氣出口19排放;循環(huán)池2通過管道與循環(huán)泵3相連,循環(huán)泵用管道與噴淋層向連通;所述的吸收塔底部設(shè)有煙氣入口,工藝水箱4與工藝水泵5用管道相連接、工藝水箱4也與除霧器沖洗泵6相連接,堿罐7用管道與循環(huán)池相連接,可以向循環(huán)池輸送鈉堿;羅茨風(fēng)機(jī)8與再生池用管道連接,向再生池輸入空氣對(duì)漿液進(jìn)行氧化,再生池9內(nèi)安裝有再生泵10,用管道與脫水機(jī)連接;石灰儲(chǔ)罐11設(shè)置在石灰漿池13的上方,可以向石灰漿池內(nèi)加入石灰,石灰漿池泵12安裝在石灰獎(jiǎng)池內(nèi),石灰漿池泵12出口與再生池用管道向聯(lián)通;脫水機(jī)14的石膏出料口與回收罐15相連通,首次脫水的石膏進(jìn)入回收罐15,同時(shí)注入與工藝水泵管道相連通的工藝水,混合攪拌洗滌后,用與其用管道相連接的回漿泵16,將回漿再次送入脫水機(jī)脫水,脫水機(jī)與循環(huán)池用管道相連接,把脫出的清液輸送到循環(huán)池,經(jīng)二次脫水的石膏,落入石膏倉17外運(yùn)處理。
經(jīng)過除塵后的原煙氣從吸收塔底部的煙氣進(jìn)口進(jìn)入吸收塔;脫硫劑主要由碳酸鈉或氫氧化鈉等鈉堿和工藝水在循環(huán)池混配成脫硫堿液;吸收塔內(nèi)裝置的噴頭通過管道分別與循環(huán)泵相連接,循環(huán)泵將循環(huán)池內(nèi)的脫硫堿液泵入吸收塔,對(duì)原煙氣進(jìn)行噴淋洗滌,凈煙氣從吸收塔頂?shù)臒煔獬隹谂欧?,噴淋液被排入循環(huán)池內(nèi)繼續(xù)循環(huán);石灰儲(chǔ)罐中的石灰在石灰漿池中加水調(diào)制成石灰漿液,輸送到再生池,與從循環(huán)池分流進(jìn)入再生池的部分洗滌液進(jìn)行反應(yīng)生成亞硫酸氫鈣,同時(shí)向再生池通入空氣對(duì)亞硫酸氫鈣進(jìn)行氧化,生成碳酸鈣。
再生池經(jīng)再生反應(yīng)的產(chǎn)物,經(jīng)石膏泵與脫水機(jī)相連,用脫水機(jī)進(jìn)行固液分離,脫水機(jī)與其連接的管路把分離出的清液返回到循環(huán)池進(jìn)入漿液噴淋系統(tǒng)。
脫水機(jī)脫出的石膏進(jìn)入回收罐,注入工藝水,同時(shí)進(jìn)行攪拌,對(duì)石膏中所含的堿液進(jìn)行擴(kuò)容洗滌,然后再把回收罐中的回收液由與其相連的回收泵輸送到脫水機(jī)再次進(jìn)行脫水,脫出的含堿液送至循環(huán)池回用,二次脫水后的石膏,進(jìn)入石膏倉外運(yùn)。