專利名稱：一種脫除煙氣中SO₂污染物的裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種專門(mén)用于脫除煙氣中SOr污染物的裝置及其方法，更具 體的說(shuō)是涉及一種靜電噴霧石灰石-石膏濕法煙氣脫硫的裝置及其方法。
背景技術(shù)：
燃煤發(fā)電產(chǎn)生的S02污染物給環(huán)境造成了巨大的壓力。近年來(lái)，我國(guó)"兩 控區(qū)"S02污染雖然有所控制，但形式依然十分嚴(yán)峻，酸雨區(qū)仍有擴(kuò)展趨勢(shì)，
甚至越過(guò)了長(zhǎng)江，引發(fā)大面積生態(tài)破壞，造成了巨額經(jīng)濟(jì)損失。隨著國(guó)家
高度重視環(huán)境質(zhì)量和生態(tài)保護(hù)，開(kāi)發(fā)有效的煙氣脫硫(FGD)裝置及其方法 是一項(xiàng)迫切而重要的工作。
石灰石-石膏濕法煙氣脫硫是較為成熟的煙氣脫硫方法，根據(jù)有關(guān)規(guī)劃 未來(lái)10年我國(guó)將有超千億元的資金投向FGD技術(shù)。自20世紀(jì)80年代以來(lái)， 我國(guó)的FGD處于邊研究、邊引進(jìn)的狀態(tài)，特別是近十年來(lái)經(jīng)過(guò)我國(guó)科技工 作者不懈的努力，相繼對(duì)FGD及一些設(shè)備進(jìn)行了研究改進(jìn)，系統(tǒng)可用率得 到了提高，也出現(xiàn)了一些新技術(shù)和工藝，但我囯建設(shè)的FGD工程普遍存在 著一次投資偏大，運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高，用水量大，經(jīng)濟(jì)上缺乏效率等缺點(diǎn)。 特別是涉及S02排放的中小企業(yè)，釆用現(xiàn)有FGD工程實(shí)現(xiàn)S02排放控制目標(biāo) 極為困難。
目前，世界范圍包括發(fā)展中國(guó)家為控制酸雨，保證環(huán)境質(zhì)量，制訂了 更加嚴(yán)格的煙氣S02排放標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)人口眾多，水資源缺乏，這要求我們?cè)?保證脫硫限值的前提下，全面深入的研究提高脫硫率、節(jié)約用水、節(jié)省費(fèi) 用及消除二次污染，提出使我國(guó)社會(huì)和企業(yè)能承受的煙氣脫硫的設(shè)備和方 法，不僅能促進(jìn)我國(guó)能源、環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，也可帶動(dòng)相關(guān)電力、化工、 冶金、機(jī)械等行業(yè)的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種專門(mén)脫除煙氣中so2污
染物的裝置，該裝置能夠?qū)崿F(xiàn)煙氣與脫硫劑漿液的高效混合、洗滌與反應(yīng)，
脫除煙氣中的so2。本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種利用上述
裝置的靜電噴霧石灰石-石膏濕法煙氣脫硫的方法，該方法工藝簡(jiǎn)單、脫硫 效率高、節(jié)約用水。
本發(fā)明釆用的技術(shù)方案本發(fā)明以石灰石漿液為脫硫吸收劑，在靜電 輔助作用下，通過(guò)使噴霧液滴帶電，強(qiáng)化脫硫過(guò)程傳質(zhì)，提高濕法煙氣脫 硫效率，脫硫產(chǎn)品為石膏，無(wú)二次污染，化學(xué)反應(yīng)可表示為
CaC(93 0) + S02 (g) + 0.5O2 ~> O^04 . 2i/2O0) + C02 (g)
一種專門(mén)用于脫除煙氣中S(V污染物的裝置，其特征是所述裝置分為
上部漿液洗滌吸收區(qū)和下部空氣攪拌氧化區(qū)；所述漿液洗滌吸收區(qū)的腔體
上部設(shè)置有漿液進(jìn)口和壓縮空氣進(jìn)口， 二者均與噴嘴連通，靜電發(fā)生器可
產(chǎn)生10-20kV的電壓使噴嘴噴出的漿液液滴帶靜電，煙氣出口設(shè)置在漿液 洗滌吸收區(qū)的腔體上部，煙氣進(jìn)口設(shè)置在漿液洗滌吸收區(qū)的腔體下部，漿
液洗滌吸收區(qū)的腔體下部靠近煙氣進(jìn)口處設(shè)置有煙氣分配器；所述空氣攪
拌氧化區(qū)的腔體設(shè)置有壓縮空氣進(jìn)口、副產(chǎn)石膏出口和循環(huán)漿液出口，腔 體內(nèi)設(shè)置有攪拌器。
一種利用上述裝置脫除煙氣中SO,污染物的方法，包括下列步驟
a. S02的吸收
將石灰石粉碎至5~10/卵直徑，并與自來(lái)水混合配制成重量百分比為 15 ~ 25%的石灰石漿液儲(chǔ)存于新鮮漿液儲(chǔ)罐中備用，新鮮漿液通過(guò)泵與循環(huán) 漿液混合后再與壓縮空氣混合，從裝置的噴嘴處噴出，噴出的呈細(xì)小霧狀 的液滴通過(guò)靜電發(fā)生裝置后帶靜電，然后與來(lái)自煙氣進(jìn)口含有1500 ~ 2000 mg/V的S02氣體進(jìn)行逆流混合、反應(yīng)，在漿液洗滌吸收區(qū)的腔體內(nèi)氣相S02 被吸收到漿液液相中；
b. 氧化吸收S02后的漿液流入到裝置下部的空氣攪拌氧化區(qū)腔體內(nèi)，通過(guò)壓縮 空氣進(jìn)口鼓吹空氣將脫硫產(chǎn)品氧化，形成的固態(tài)副產(chǎn)石膏從石膏排出口外 排，漿液通過(guò)循環(huán)漿液泵繼續(xù)循環(huán)使用。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明方法采用靜電噴霧方式，噴出的漿液霧滴
帶有靜電，霧滴分散性好，分布均勻，覆蓋密度高，強(qiáng)化了脫硫過(guò)程的氣 液傳質(zhì),提高了脫硫效率。本發(fā)明裝置設(shè)置煙氣分配器，有利于煙氣在洗滌
吸收區(qū)內(nèi)均勻流動(dòng)；本發(fā)明裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有充足的有效空間，有 利于氣液流動(dòng)混合與充分反應(yīng)；本發(fā)明在一個(gè)反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)了靜電噴霧， S02吸收，產(chǎn)品氧化，不僅實(shí)現(xiàn)高效率脫除S02污染物，節(jié)約用水，而且有
效的防止了二次污染。


圖1是所述脫除煙氣中SOr污染物裝置的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖2是本發(fā)明方法的流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)描述 一種專門(mén)脫除煙氣 中S02污染物的裝置，如圖1所示， 一種專門(mén)用于脫除煙氣中S02污染物的 裝置23，分為上部漿液洗滌吸收區(qū)22和下部空氣攪拌氧化區(qū)11;所述漿 液洗滌吸收區(qū)22的腔體上部設(shè)置有漿液進(jìn)口 5和壓縮空氣進(jìn)口 6, 二者均 與噴嘴7連通，靜電發(fā)生器8可產(chǎn)生10-20kV的電壓使噴嘴7噴出的漿液 液滴帶靜電，煙氣出口 10設(shè)置在漿液洗滌吸收區(qū)22的腔體上部，煙氣進(jìn) 口 9設(shè)置在漿液洗滌吸收區(qū)22的腔體下部，漿液洗滌吸收區(qū)的腔體下部靠 近煙氣進(jìn)口 9處設(shè)置有煙氣分配器12;所述空氣攪拌氧化區(qū)11的腔體設(shè)置 有壓縮空氣進(jìn)口 14、副產(chǎn)石膏出口 20和循環(huán)漿液出口 21，腔體內(nèi)設(shè)置有 攪拌器19。一種釆用靜電噴霧的石灰石漿液濕法脫除煙氣中S0r污染物的方法，工 藝流程如圖2所示，包括下列步驟
a. S02的吸收
將石灰石粉碎至5-10^卵直徑，與自來(lái)水混合配置為重量百分比為15 ~ 25%的石灰石漿液，儲(chǔ)存于新鮮漿液儲(chǔ)罐1;新鮮漿液通過(guò)漿液泵2與來(lái)自 循環(huán)漿液泵3的循環(huán)漿液混合后與壓縮空氣6，從裝置的漿液進(jìn)口部分噴入 噴嘴7，通過(guò)靜電發(fā)生裝置8，使?jié){液液滴呈細(xì)小霧狀并帶電，與來(lái)自煙氣 進(jìn)口 9含有1500-2000 mg/n^的S02氣體進(jìn)行逆流混合，反應(yīng)，將氣相S02 吸收到液相，煙氣由載氣N218和S0217混合組成，預(yù)先在儲(chǔ)存罐16內(nèi)混合， 凈化后的煙氣通過(guò)煙氣出口 IO外排，裝置內(nèi)設(shè)置有煙氣分配器12,煙氣出 口處設(shè)置有Beckman S02分析儀13,流程中設(shè)置有轉(zhuǎn)子流量計(jì)4與氣壓計(jì) 16。
b. 氧化
步驟a吸收了 S02的液相流入裝置下部的氧化區(qū)內(nèi)，通過(guò)壓縮空氣進(jìn)口 14鼓吹空氣將脫硫產(chǎn)品氧化，形成的副產(chǎn)石膏從石膏排出口 20外排，漿液 通過(guò)循環(huán)漿液泵3繼續(xù)循環(huán)脫硫。
實(shí)施例1
實(shí)施例1選擇煙氣流速為5 1/min,石灰石漿液流速為50 ml/min，石 灰石漿液重量百分比濃度為17%,進(jìn)口 S02濃度為1500 mg/m3，不釆用靜電 噴霧設(shè)置應(yīng)用電壓為0 kV,根據(jù)S02進(jìn)出口濃度計(jì)算的脫硫效率為80%。
實(shí)施例2
實(shí)施例2選擇煙氣流速為5 1/min，石灰石漿液流速為50 ml/min,石 灰石漿液重量百分比濃度為20%，進(jìn)口 S02濃度為1500 mg/m3,設(shè)置應(yīng)用電 壓為10kV,根據(jù)S02進(jìn)出口濃度計(jì)算的脫硫效率為86%。實(shí)施例3
實(shí)施例3選擇煙氣流速為5 1/rain，石灰石漿液流速為50 ml/min，石 灰石漿液重量百分比濃度為15%，進(jìn)口 S02濃度為1500 mg/m3,設(shè)置應(yīng)用電 壓為15kV,根據(jù)S02進(jìn)出口濃度計(jì)算的脫硫效率為87%。
實(shí)施例4
實(shí)施例4選擇煙氣流速為5 1/min,石灰石漿液流速為60 ml/min,石 灰石漿液重量百分比濃度為25%,進(jìn)口 S02濃度為2000 mg/V，設(shè)置應(yīng)用電 壓為20kV，根據(jù)S02進(jìn)出口濃度計(jì)算的脫硫效率為90%。
以上所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構(gòu)思下的基本說(shuō)明，而依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方 案所作的任何等效變換，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種專門(mén)用于脫除煙氣中SO2污染物的裝置(23)，其特征是所述裝置(23)分為上部漿液洗滌吸收區(qū)(22)和下部空氣攪拌氧化區(qū)(11)；所述漿液洗滌吸收區(qū)(22)的腔體上部設(shè)置有漿液進(jìn)口(5)和壓縮空氣進(jìn)口(6)，二者均與噴嘴(7)連通，靜電發(fā)生器(8)可產(chǎn)生10-20kV的電壓使噴嘴(7)噴出的漿液液滴帶靜電，煙氣出口(10)設(shè)置在漿液洗滌吸收區(qū)(22)的腔體上部，煙氣進(jìn)口(9)設(shè)置在漿液洗滌吸收區(qū)(22)的腔體下部，漿液洗滌吸收區(qū)的腔體下部靠近煙氣進(jìn)口(9)處設(shè)置有煙氣分配器(12)；所述空氣攪拌氧化區(qū)(11)的腔體設(shè)置有壓縮空氣進(jìn)口(14)、副產(chǎn)石膏出口(20)和循環(huán)漿液出口(21)，腔體內(nèi)設(shè)置有攪拌器(19)。
2. —種利用上述裝置脫除煙氣中S02污染物的方法，包括下列步驟a. S02的吸收將石灰石粉碎至5~10/^直徑，并與自來(lái)水混合配制成重量百分比為 15 ~ 25%的石灰石漿液儲(chǔ)存于新鮮漿液儲(chǔ)罐中備用，新鮮漿液通過(guò)泵與循環(huán) 漿液混合后再與壓縮空氣混合，從裝置的噴嘴處噴出，噴出的呈細(xì)小霧狀 的液滴通過(guò)靜電發(fā)生裝置后帶靜電，然后與來(lái)自煙氣進(jìn)口含有1500 - 2000 mg/V的S02氣體進(jìn)行逆流混合、反應(yīng)，在漿液洗滌吸收區(qū)的腔體內(nèi)氣相S02 被吸收到漿液液相中；b. 氧化吸收S02后的漿液流入到裝置下部的空氣攪拌氧化區(qū)腔體內(nèi)，通過(guò)壓縮 空氣進(jìn)口鼓吹空氣將脫硫產(chǎn)品氧化，形成的固態(tài)副產(chǎn)石膏從石膏排出口外 排，漿液通過(guò)循環(huán)漿液泵繼續(xù)循環(huán)使用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種專門(mén)用于脫除煙氣中SO₂污染物的方法及裝置，所述方法通過(guò)靜電噴霧的方式使石灰石漿液液滴呈細(xì)小霧狀并帶電與含有SO₂煙氣逆流混合，反應(yīng)，將煙氣中SO₂吸收到液相，并通過(guò)鼓吹空氣將液相脫硫產(chǎn)品氧化為石膏。所述裝置分為兩部分，上部為漿液洗滌吸收區(qū)，下部為空氣攪拌氧化區(qū)。本發(fā)明方法采用靜電噴霧方式，霧滴分散性好，覆蓋密度高，從而強(qiáng)化了脫硫過(guò)程的氣液傳質(zhì)，提高了脫硫效率，本發(fā)明在一個(gè)反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)了靜電噴霧，SO₂吸收，產(chǎn)品氧化，不僅實(shí)現(xiàn)高效率脫除SO₂污染物，節(jié)約用水，而且有效的防止了二次污染。
文檔編號(hào)B01D53/80GK101301575SQ20081003954
公開(kāi)日2008年11月12日 申請(qǐng)日期2008年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月26日
發(fā)明者潘衛(wèi)國(guó), 王文歡, 豆斌林, 強(qiáng) 金 申請(qǐng)人:上海電力學(xué)院