專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高效捕捉脫硫后煙氣中氣溶膠的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煙氣脫硫工藝，尤其是一種捕捉氨法脫硫后煙氣中二氧化硫氣溶膠、提高硫酸銨回收率的工藝。
背景技術(shù)：
目前，煙氣尤其是燃煤鍋爐煙氣是大氣污染最主要的根源之一，2011年，我國(guó)SO2年排放量1114. I萬(wàn)噸(比上年下降I. 74%)，大大超出了環(huán)境自?xún)裟芰?，排放總量位于世界首位。燃煤鍋爐煙氣的主要成分是S02，SO2本身是一項(xiàng)具有巨大價(jià)值的硫資源，但不加處理或不良處理方式的排放，使其成為污染環(huán)境的巨大污染源，已成為環(huán)境治理的重要對(duì)象。在現(xiàn)有的煙氣脫硫凈化技術(shù)中，氨法脫硫可在脫硫的同時(shí)副產(chǎn)硫酸、二氧化硫、硫酸銨、亞硫酸銨等產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)了硫資源的回收利用，不產(chǎn)生二次污染，屬于綠色清潔的脫硫技術(shù)。但 具有硫酸銨產(chǎn)品的回收率低、(亞)硫酸氫銨氣溶膠難以消除等問(wèn)題。這些技術(shù)瓶頸使氨法脫硫技術(shù)的推廣遇到較大障礙。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有氨法脫硫工藝存在的硫酸銨回收率低，所排放的煙氣中存在氣溶膠的問(wèn)題，發(fā)明的一種能提高硫酸銨回收率，去除排放氣體中氣溶膠的一種高效捕捉脫硫后煙氣中氣溶膠的工藝。本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種高效捕捉脫硫后煙氣中氣溶膠的工藝，其特征在于包括以下步驟
首先，高溫?zé)煔鈴拿摿蛩?cè)面的進(jìn)煙口進(jìn)入脫煙塔內(nèi)，在脫硫塔內(nèi)、煙氣進(jìn)口的上部至少設(shè)置二層噴淋層，按照1-3 1的噴淋液與煙氣比向進(jìn)入脫煙塔內(nèi)的高溫?zé)煔鈬娏埽瑖娏芤翰捎脻舛葹?-35% (m/m)的硫酸銨或亞硫酸銨溶液；
其次，在脫硫塔內(nèi)、進(jìn)煙口的下方設(shè)置漿池，使吸收了煙氣中二氧化硫并產(chǎn)生亞硫酸銨的噴淋液落入漿池中，與漿池中的氧化空氣反應(yīng)生成硫酸銨；控制硫酸銨的濃度在5-35% (m/m)之間；
第三，在脫硫塔內(nèi)、噴淋層的上部至少設(shè)置兩級(jí)除霧器，使經(jīng)過(guò)噴淋處理后的煙氣經(jīng)兩級(jí)除霧器除霧后去除煙氣中的霧滴，控制煙氣中霧滴的含量不超過(guò)75mg/Nm3，(即每標(biāo)準(zhǔn)立方米氣體中的霧滴含量為75毫克)，得到煙氣；
第四，在脫硫塔內(nèi)漿液噴淋層的上部、除霧器下部安裝高效氣溶膠捕捉器，高效氣溶膠捕捉器至少設(shè)置一層清洗水噴淋層，清洗水流量按照O. 2-1 1的清洗水與煙氣比，在清洗水噴淋層的上部設(shè)置水噴淋層，進(jìn)入除霧器前的煙氣通過(guò)水噴淋層的洗滌、置換后進(jìn)一步去除所述煙氣中的氣溶膠，吸收并溶解煙氣中可能產(chǎn)生的硫酸氫銨或亞硫酸氫銨氣溶膠，提高硫酸銨產(chǎn)品的回收率；
最后，使經(jīng)過(guò)清洗水噴淋后的煙氣再經(jīng)過(guò)除霧器除霧后從脫硫塔的頂部排出，通過(guò)脫硫塔頂部的濕煙囪或者回原煙囪排放。
在所述的脫硫塔入口段煙道上設(shè)有事故降溫噴淋層，防止高溫?zé)煔鈱?duì)塔內(nèi)件造成損壞。所述的漿池中設(shè)有氧化空氣分布器、脈沖懸浮系統(tǒng)或氧化空氣噴槍、側(cè)進(jìn)式攪拌器，氧化空氣通過(guò)氧化空氣分布器或氧化空氣噴槍與脫硫塔內(nèi)腔連通。所述的兩級(jí)除霧器中靠近噴淋層的一級(jí)除霧器的上下均設(shè)有對(duì)其進(jìn)行沖洗清潔的沖洗水噴頭，靠近脫硫塔頂部的兩級(jí)除霧器的下部設(shè)有對(duì)其進(jìn)行沖洗清潔的沖洗水噴頭。所述的高效氣溶膠捕捉器中清洗水噴淋層的底部設(shè)有收集清水噴淋層落下的清洗水的圓形環(huán)，并且將清洗水匯集到脫硫塔外部的清洗水罐，清洗水噴淋層的清洗水通過(guò)水洗泵和管道與脫硫塔外部的清洗水罐相連，從而可將清洗煙氣后的洗滌水作為脫硫塔的補(bǔ)充工藝水使用。
所述的煙氣洗滌、凈化裝置采用整體玻璃鋼材質(zhì)、316L不銹鋼材質(zhì)、聚丙烯塑料、碳鋼襯玻璃鱗片防腐材質(zhì)制造，并配有支撐梁。本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的方法操作簡(jiǎn)便，雖然投資有所增加，可以從根本上解決氨法脫硫過(guò)程中由于氣溶膠及硫酸銨溶液逃逸引起的硫酸銨回收率不高的問(wèn)題。采用本發(fā)明的方法硫酸銨的回收率可達(dá)到98%(m/m)以上，所排放的煙氣中的氣溶膠的含量在8mg/Nm3以下。


圖I是本發(fā)明高效捕捉脫硫后煙氣中氣溶膠的工藝的原理圖。圖I中T101為脫硫塔；V101為脫硫塔循環(huán)漿池、V102為清洗水罐；XlOl為除霧器沖洗噴淋層；X102為除霧器；X103為噴淋層；P101為脫硫循環(huán)泵；P102為脫硫輸送泵；P103為清洗水泵；
圖2是高效氣溶膠捕捉器的正視 圖3是圖2的俯視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。如圖I所示，一種高效捕捉脫硫后煙氣中氣溶膠的工藝包括以下部分
a.主吸收段高溫?zé)煔鈴拿摿蛩膫?cè)面進(jìn)入脫硫塔，按照I :1 3 :1的液氣比(液體流量以L/h為單位，而氣以m3/h為單位)，用濃度為5 - 35% (m/m)的硫酸銨/ (或)亞硫酸銨緩沖溶液進(jìn)行噴淋，根據(jù)原煙氣中二氧化硫濃度的不同，噴淋層數(shù)量2 - 3層不等；為了防止高溫?zé)煔鈱?duì)塔內(nèi)件造成損壞，在脫硫塔入口段煙道上設(shè)有事故降溫噴淋層，該段煙道采用耐酸鋼或碳鋼防腐材料進(jìn)行制作。b.氧化段由噴淋層落下的吸收漿液進(jìn)入脫硫塔下部漿池，漿池內(nèi)設(shè)有氧化空氣分布器、脈沖懸浮系統(tǒng)或氧化空氣噴槍、側(cè)進(jìn)式攪拌器，氧化空氣通過(guò)氧化空氣分布器或氧化空氣噴槍與塔體內(nèi)腔連通，確保吸收吸收過(guò)程中產(chǎn)生的亞硫酸銨氧化為硫酸銨，控制氧化池中的硫酸銨濃度(重量百分比)在10 — 35%(m/m)，當(dāng)濃度達(dá)到一定值時(shí)，通過(guò)脫硫輸送泵將吸收液輸送到硫酸銨后處理工段進(jìn)行處理。c.除霧段煙氣由主吸收段進(jìn)入頂部的二級(jí)除霧器，除霧后的煙氣中霧滴含量低于75mg/Nm3，在一級(jí)除霧器的上下及二級(jí)除霧器的下部均設(shè)置沖洗水，對(duì)除霧器進(jìn)行沖洗。d.高效氣溶膠捕捉器離開(kāi)脫硫塔漿液噴淋層的煙氣從下部進(jìn)入高效氣溶膠捕捉器，高效氣溶膠捕捉器配有水噴淋層，通過(guò)大流量的清水對(duì)離開(kāi)漿液噴淋層的煙氣進(jìn)行洗滌、凈化，來(lái)降低煙氣中硫酸銨溶液的夾帶，利用(亞)硫酸氫銨的水溶性出去脫硫過(guò)程中可能產(chǎn)生的氣溶膠，提高硫酸銨產(chǎn)品產(chǎn)品的回收率。清洗水罐中的洗滌水作為脫硫塔的補(bǔ)充工藝水使用。高效氣溶膠捕捉器采用整體玻璃鋼材質(zhì)、316L不銹鋼材質(zhì)、聚丙烯塑料、碳鋼襯玻璃鱗片防腐材質(zhì)制造，并配有支撐梁。增設(shè)高效氣溶膠捕捉器后，整個(gè)脫硫系統(tǒng)的壓降(從脫硫塔入口至脫硫塔出口)的·在 1000 — 1350Pa 之間。首先，使高溫?zé)煔鈴拿摿蛩lOl側(cè)面的進(jìn)煙口進(jìn)入脫煙塔內(nèi)，并在脫硫塔內(nèi)、進(jìn)煙口的上部至少設(shè)置一層噴淋層X(jué)103 (具體實(shí)施時(shí)可采用圖I中所示的三層結(jié)構(gòu)，圖I中三層噴淋層從下至上依次為X-103A、X-103B、X-103C)，按照1_3 1的噴淋液與煙氣比向進(jìn)入脫煙塔內(nèi)的高溫?zé)煔膺M(jìn)行噴淋(噴淋液以流量為單位計(jì)，升/秒，煙氣以體積計(jì)，立方米)，噴淋液采用濃度(m/m)為5-35%(m/m)的硫酸銨/亞硫酸銨溶液；為了防止高溫?zé)煔鈱?duì)塔內(nèi)件造成損壞，在脫硫塔入口段煙道上設(shè)有事故降溫噴淋層X(jué)-103D，煙氣進(jìn)口段的煙道最好采用耐酸鋼或碳鋼防腐材料進(jìn)行制作；噴淋后的煙氣溫度從進(jìn)口處的110 - 160°C降至45-70 0C ；
其次，在脫硫塔TlOl內(nèi)、進(jìn)煙口的下方設(shè)置漿池V-101，使吸收了煙氣中二氧化硫并產(chǎn)生亞硫酸銨的噴淋液落入漿池中，與漿池中的氧化空氣反應(yīng)生成硫酸銨；控制硫酸銨的濃度在5-35%(m/m)之間，如果深度超過(guò)設(shè)定的范圍可采用脫硫輸送泵P102及時(shí)抽出送入后續(xù)處理設(shè)備進(jìn)行處理；為了產(chǎn)生足夠的氧化空氣，可在所述的漿池中設(shè)有氧化空氣分布器、脈沖懸浮系統(tǒng)或氧化空氣噴槍、側(cè)進(jìn)式攪拌器，氧化空氣通過(guò)氧化空氣分布器或氧化空氣噴槍與脫硫塔內(nèi)腔連通。脈沖懸浮系統(tǒng)和側(cè)進(jìn)式攪拌器用于使?jié){池中的噴淋液流動(dòng)，加快氧化空氣的流動(dòng)；所述的氧化空氣分布器、脈沖懸浮系統(tǒng)、氧化空氣噴槍和側(cè)進(jìn)式攪拌器均為常用的化工處理設(shè)備，可直接從市場(chǎng)定購(gòu)；
第三，在脫硫塔TlOl內(nèi)、噴淋層X(jué)103的上部至少設(shè)置兩級(jí)除霧器，使經(jīng)過(guò)噴淋處理后的煙氣經(jīng)除霧器X-102B、X-102C除霧后去除煙氣中的霧滴，控制煙氣中霧滴的含量不超過(guò)75mg/Nm3 (即每標(biāo)準(zhǔn)立方米氣體中的霧滴含量為75毫克)，得到煙氣；為了使除霧器始終處于最佳工作狀態(tài)，可在所述的兩級(jí)除霧器中靠近噴淋層的一級(jí)除霧器的上下均設(shè)置對(duì)其進(jìn)行沖洗清潔的沖洗水噴頭，靠近脫硫塔頂部的兩級(jí)除霧器的下部設(shè)有對(duì)其進(jìn)行沖洗清潔的沖洗水噴頭；除霧器為常規(guī)設(shè)備，可直接從市場(chǎng)定購(gòu)；
第四，在脫硫塔內(nèi)漿液噴淋層的上部、除霧器下部安裝高效氣溶膠捕捉器X-104，高效氣溶膠捕捉器至少設(shè)置一層清洗水噴淋層X(jué)103E，清洗水流量按照O. 2-1 1的清洗水與煙氣比(清水流量以升/秒，煙氣以立方米計(jì))，(圖I中采了的是單層結(jié)構(gòu)，即X-103E，具體實(shí)施時(shí)的數(shù)量可根據(jù)煙氣進(jìn)行設(shè)定)，在噴淋層的上部設(shè)置除霧器X-102A (除霧器X-102A位于兩級(jí)除霧器X-102B、X-102C之上)，進(jìn)入高效氣溶膠捕捉器中的煙氣通過(guò)大流量清水噴淋層的沖洗后進(jìn)一步去除所述煙氣中的硫酸銨，吸收并溶解煙氣中剩余的硫酸氫銨或亞硫酸氫銨氣溶膠，使煙氣中的硫酸氫銨或亞硫酸氫銨氣溶膠低于排放標(biāo)準(zhǔn)值，提高硫酸銨產(chǎn)品的回收率；
圖2是高效氣溶膠捕捉器的正視圖；圖3是圖2的俯視圖，參照?qǐng)D2、3所示，高效氣溶膠捕捉器的底部設(shè)有圓環(huán)收集清洗水，清洗水通過(guò)管道收集到清洗水罐V-102中，清洗水可通過(guò)清洗水泵P103和管道與脫硫塔T-IOl中的漿池V-101相連，從而可將洗滌后的清水作為脫硫塔的補(bǔ)充工藝水使用。最后，經(jīng)過(guò)清洗水洗滌后的煙氣再經(jīng)過(guò)除霧器除霧后，從脫硫塔頂部的濕煙囪或者回原煙囪排放，出口煙氣溫度一般為40-55°C之間。本發(fā)明的關(guān)鍵是煙氣的脫硫過(guò)程在具有多種功能的組合脫硫塔中進(jìn)行，高溫?zé)煔鈴拿摿蛩膫?cè)面進(jìn)入，脫硫塔下部為氧化段、中部為主吸收段、上部為洗滌、凈化、除霧 段。為了去除脫硫過(guò)程中可能存在的SO2氣溶膠、減少煙氣中硫酸銨溶液的夾帶(所謂硫酸銨溶液的夾帶是指脫硫以后的凈化濕煙氣中含有10-35%(m/m)濃度的硫酸銨溶液的量)，在脫硫塔內(nèi)漿液噴淋層與除霧器之間增設(shè)高效氣溶膠捕捉器，在高效氣溶膠捕捉器內(nèi)設(shè)計(jì)大流量的噴嘴，利用清洗水對(duì)離開(kāi)脫硫塔之前的煙氣進(jìn)行洗滌、凈化，降低煙氣中硫酸銨溶液的夾帶、吸收及溶解(亞)硫酸氫銨氣溶膠，提高硫酸銨產(chǎn)品的回收率。本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種高效捕捉脫硫后煙氣中氣溶膠的工藝，其特征在于包括以下步驟 首先，高溫?zé)煔鈴拿摿蛩?cè)面的進(jìn)煙口進(jìn)入脫煙塔內(nèi)，在脫硫塔內(nèi)、煙氣進(jìn)口的上部至少設(shè)置二層噴淋層，按照1-3 1的噴淋液與煙氣比向進(jìn)入脫煙塔內(nèi)的高溫?zé)煔膺M(jìn)行噴淋，噴淋液采用濃度為5-35% (m/m)的硫酸銨或亞硫酸銨溶液； 其次，在脫硫塔內(nèi)、進(jìn)煙口的下方設(shè)置漿池，吸收了煙氣中二氧化硫并產(chǎn)生亞硫酸銨的噴淋液落入漿池中，與漿池中的氧化空氣反應(yīng)生成硫酸銨；控制硫酸銨的濃度在5-35%(m/m)之間； 第三，在脫硫塔內(nèi)、噴淋層的上部至少設(shè)置兩級(jí)除霧器，使經(jīng)過(guò)噴淋處理后的煙氣經(jīng)兩級(jí)除霧器除霧后去除煙氣中的霧滴，控制煙氣中霧滴的含量不超過(guò)75mg/Nm3，得到煙氣； 第四，在脫硫塔內(nèi)漿液噴淋層的上部、除霧器下部之間安裝高效氣溶膠捕捉器，高效氣溶膠捕捉器至少設(shè)置一層清洗水噴淋層，清洗水流量按照O. 2-1 1的清洗水與煙氣比，在清洗水噴淋層的上部設(shè)置水噴淋層； 最后，使經(jīng)過(guò)清洗水噴淋后的煙氣再經(jīng)過(guò)除霧器除霧后從脫硫塔的頂部排出，通過(guò)脫硫塔頂部的濕煙囪或者回原煙囪排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高效捕捉脫硫后煙氣中氣溶膠的工藝及裝置，其特征是在脫硫塔入口段煙道上設(shè)有事故降溫噴淋層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高效捕捉脫硫后煙氣中氣溶膠的工藝及裝置，其特征是所述的脫硫塔下部漿池中設(shè)有氧化空氣分布器、脈沖懸浮系統(tǒng)或氧化空氣噴槍、側(cè)進(jìn)式攪拌器，氧化空氣通過(guò)氧化空氣分布器或氧化空氣噴槍與脫硫塔內(nèi)腔連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高效捕捉脫硫后煙氣中氣溶膠的工藝及裝置，其特征是所述的兩級(jí)除霧器中靠近噴淋層的一級(jí)除霧器的上下均設(shè)有對(duì)其進(jìn)行沖洗清潔的沖洗水噴頭，靠近脫硫塔頂部的兩級(jí)除霧器的下部設(shè)有對(duì)其進(jìn)行沖洗清潔的沖洗水噴頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高效捕捉脫硫后煙氣中氣溶膠的工藝及裝置，其特征是所述的清洗水噴淋層的底部設(shè)有收集清水噴淋層落下的清洗水的圓形環(huán)，將清洗水匯集到脫硫塔外部的清洗水罐，清洗水噴淋層的清洗水通過(guò)水洗泵和管道與脫硫塔外部的清洗水罐相連，從而可將清洗煙氣后的洗滌水作為脫硫塔的補(bǔ)充工藝水使用。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高效捕捉脫硫后煙氣中氣溶膠的工藝及裝置，其特征是所述的煙氣洗滌、凈化裝置采用整體玻璃鋼材質(zhì)、316L不銹鋼材質(zhì)、聚丙烯塑料、碳鋼襯玻璃鱗片防腐材質(zhì)制造，并配有支撐梁。
全文摘要
一種高效捕捉脫硫后煙氣中氣溶膠的工藝，其特征是煙氣的脫硫過(guò)程在具有多種功能的組合脫硫塔中進(jìn)行，高溫?zé)煔鈴拿摿蛩膫?cè)面進(jìn)入，脫硫塔下部為氧化段、中部為主吸收段、上部為洗滌、凈化、除霧段。為了去除脫硫過(guò)程中可能存在的SO2氣溶膠難、減少煙氣中硫酸銨溶液的夾帶(所謂硫酸銨溶液的夾帶是指脫硫以后的凈化濕煙氣中含有10-35%(m/m)濃度的硫酸銨溶液的量)，在脫硫塔內(nèi)漿液噴淋層的上部、除霧器下部之間安裝高效氣溶膠捕捉器，高效氣溶膠捕捉器至少設(shè)置一層清洗水噴淋層，在清洗水噴淋層上布置大流量的噴嘴，利用清水對(duì)離開(kāi)脫硫塔的煙氣進(jìn)行洗滌，降低煙氣中硫酸銨溶液的夾帶、吸收及溶解(亞)硫酸氫銨氣溶膠，提高了硫酸銨產(chǎn)品的回收率。
文檔編號(hào)C01C1/24GK102872709SQ201210341839
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月17日
發(fā)明者劉新亞, 李承泉, 邱向東, 徐亞琳 申請(qǐng)人:江蘇和億昌環(huán)保工程科技有限公司