專利名稱：一種煙氣二氧化硫脫硫回收裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及煙氣脫硫系統(tǒng)，是一種煙氣二氧化硫脫硫回收裝置。
背景技術：
二氧化硫嚴重污染大氣，二氧化硫被吸入人體后，當濃度達到10-15PRI1時呼吸道纖毛運動和粘膜的分泌功能受到限制；濃度達到20PPm時，引起咳嗽并刺激眼睛；濃度達到 IOOPRii時，支氣管與肺訓出現(xiàn)明顯的刺激癥狀；當與飄塵一起吸入后毒性增加了 3_4倍；因此，降低二氧化硫的排放量，是減少大氣污染的主要目標，煙氣中的二氧化硫脫硫也是煙氣排放企業(yè)必須配置的設備。目前，煙氣排放企業(yè)使用的煙氣脫硫裝置一般為塔式結構，并有與塔式結構結合的濕法噴淋脫硫、干法或半干法裝置等。這些脫硫裝置的不足較為明顯造價高，一套塔式脫硫裝置造價需要5000萬元以上，運行成本每天需要幾十萬元，并且維護成本極高，因此，許多企業(yè)無法每天開啟這些裝置，導致大氣污染嚴重。另外，某些單體設備雖然造價低，但是脫硫效果差，無法達到國家要求200mg/m3的標準，并且無法回收煙氣中的富集廣品。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是，提供一種煙氣二氧化硫脫硫回收裝置，使它達到好的脫硫效果， 并同時回收煙氣脫硫過程產生的亞硫酸鹽。本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，通過以下技術方案實現(xiàn)一種煙氣二氧化硫脫硫回收裝置，包括高溫煙氣余熱交換器，高溫煙氣余熱交換器通過管道與煙氣冷凝除塵器連接，煙氣冷凝除塵器通過管道與金屬伴管溫度調節(jié)器連接，金屬伴管溫度調節(jié)器通過管道與煙氣過濾器連接，煙氣過濾器出口通過管道與膜堆交換吸收裝置入口連接，膜堆交換吸收裝置煙氣出口與大氣相通，膜堆交換吸收裝置的吸收液出口通過管道與第二離心機連接，第二離心機一端與第一離心機連接，另一端與第三離心機連接，第三離心機與風流干燥機連接，風流干燥機出口為亞硫酸鹽產品；
煙氣冷凝除塵器的結構為殼體呈圓筒狀，殼體底端為圓弧狀，殼體底端外壁安裝支撐架，殼體內腔下部為回收液腔，回收液腔的下部設置回收液出口，回收液出口通過管道與第一離心機連接，殼體內腔中部安裝第一金屬隔板，第一金屬隔板上均布微孔，第一金屬隔板上面設置金屬填料層，金屬填料層為金屬球構成，金屬球的直徑為3-5毫米，金屬填料層的高度H為95-105厘米，殼體上部安裝第二金屬隔板，第二金屬隔板上均布微孔，殼體頂部安裝噴淋支撐桿，噴淋支撐桿頂部穿過殼體與噴嘴連接，噴啉支撐桿底部穿過第二金屬隔板底面與噴淋頭支架連接；
金屬伴管溫度調節(jié)器的結構為外殼的一端設置煙氣進口，外殼的另一端設置溫度調節(jié)器煙氣出口，煙氣進口與溫度調節(jié)器煙氣出口位于同一水平面內，且兩者水平中心線相同，外殼的腔體上部安裝金屬密封隔板，金屬密封隔板上開設通孔，通孔內過盈配合真空管，真空管上部位于熱吸收腔內，真空管下部位于外殼的腔體內，位于腔體內的真空管外周安裝金屬伴管，金屬伴管呈U型，金屬伴管的U型上端開口與金屬密封隔板封閉連接，金屬伴管與真空管間的空腔內填充導熱介質，金屬伴管的外徑Dl是真空管的外徑D2的1. 5倍;
膜堆交換吸收裝置至少由第一膜組件單元和第二膜組件單元串聯(lián)組成，每個膜組件單元有12個膜片構成，第一膜組件單元底端設置煙氣入口，第二膜組件單元上端設置煙氣出口，第二膜組件單元上部設置吸收液入口，第一膜組件單元下部設置吸收液出口，膜片內設置4500-5700根膜絲。所述膜堆交換吸收裝置由第一膜組件單元和第二膜組件單元串聯(lián)構成的結構有兩組并聯(lián)制成。膜片內設置5000根膜絲。本發(fā)明所述裝置能夠使煙氣中排放的二氧化硫排放量比國家標準低95%左右，并且整個裝置的造價僅為400-700萬左右，運行成本約為210-260元/小時，同時，回收的亞硫酸鹽等產品每年可為企業(yè)創(chuàng)收300多萬元，本發(fā)明整個裝置均是在封閉狀態(tài)下運行，無任何污染，并且，本發(fā)明的整體裝置還具有易于制造、安裝、使用壽命長、維護費用低等優(yōu)點，為企業(yè)提供了一種能夠每天都開啟使用的二氧化硫脫硫回收裝置，真正做到了煙氣排放時保證了大氣潔凈度的要求。


圖1是本發(fā)明煙氣二氧化硫脫硫回收裝置結構示意圖；圖2是圖1中煙氣冷凝除塵器2的結構示意圖；圖3是圖1中金屬伴管溫度調節(jié)裝置5的結構示意圖；圖4是圖1中膜堆交換吸收裝置9的結構示意圖；圖5是圖4中A向放大結構示意圖；圖6是圖4中膜片 43的B-B剖面放大結構示意圖。
具體實施例方式對照附圖及實施例對本發(fā)明做進一步說明。本發(fā)明為了達到發(fā)明目的提供的脫硫回收裝置有一個高溫煙氣余熱交換器1，高溫煙氣余熱交換器1通過管道出口與煙氣冷凝除塵器2入口連接，煙氣冷凝除塵器2出口通過管道與金屬伴管溫度調節(jié)器3入口連接，金屬伴管溫度調節(jié)器3出口通過管道與煙氣過濾器4入口連接，煙氣過濾器4出口通過管道與膜堆交換吸收裝置5入口連接，膜堆交換吸收裝置5煙氣出口與大氣相通，膜堆交換吸收裝置5的吸收液出口 47通過管道與第二離心機8連接，第二離心機8 一端與第一離心機9連接，另一端與第三離心機7連接，第三離心機7與風流干燥機6連接，風流干燥機6出口為亞硫酸鹽產品；
煙氣冷凝除塵器2的結構為殼體14呈圓筒狀，殼體14底端為圓弧狀，殼體14底端外壁安裝支撐架18，殼體14內腔下部為回收液腔19，回收液腔19的下部設置回收液出口 15，回收液出口 15通過管道與第一離心機7連接，殼體14內腔中部安裝第一金屬隔板21， 第一金屬隔板21上均布微孔，第一金屬隔板21上面設置金屬填料層22，金屬填料層22為金屬球構成，金屬球的直徑為3-5毫米，金屬填料層22的高度H為95-105厘米，殼體14上部安裝第二金屬隔板12，第二金屬隔板12上均布微孔，殼體14頂部安裝噴淋支撐桿11，噴淋支撐桿11頂部穿過殼體14與噴嘴10連接，噴啉支撐桿11底部穿過第二金屬隔板12底面與噴淋頭支架13連接；
金屬伴管溫度調節(jié)器3的結構為外殼35的一端設置煙氣進口 34，外殼35的另一端設置溫度調節(jié)器煙氣出口沈，煙氣進口 35與溫度調節(jié)器煙氣出口沈位于同一水平面內，且兩者水平中心線相同，外殼35的腔體33上部安裝金屬密封隔板32，金屬密封隔板32上開設通孔，通孔內過盈配合真空管30，真空管30上部位于熱吸收腔四內，真空管30下部位于外殼35的腔體33內，位于腔體33內的真空管30外周安裝金屬伴管36，金屬伴管36呈U 型，金屬伴管36的U型上端開口與金屬密封隔板32封閉連接，金屬伴管36與真空管30間的空腔內填充導熱介質37，金屬伴管36的外徑Dl是真空管30的外徑D2的1. 5倍；
膜堆交換吸收裝置5至少由第一膜組件單元45和第二膜組件單元42串聯(lián)組成，每個膜組件單元有12個膜片43構成，第一膜組件單元45底端設置煙氣入口 46，第二膜組件單元42上端設置煙氣出口 40，第二膜組件單元42上部設置吸收液入口 41，第一膜組件單元 45下部設置吸收液出口 47，膜片43內設置4500-5700根膜絲48。本發(fā)明裝置中所述的膜堆交換吸收裝置5由第一膜組件單元45和第二膜組件單元42串聯(lián)構成的結構有兩組并聯(lián)制成，當煙氣中二氧化硫濃度較高或要求二氧化硫排放量低于5 mg/m3時，使用四個膜組件單元，即兩組串聯(lián)后再并聯(lián)，可以提高脫硫效果。本發(fā)明所述膜片43內設置5000根膜絲48，這是一種較好效果及較低成本的優(yōu)選方案。本發(fā)明所述裝置的工作過程為溫度為190°C _230°C的煙氣經高溫煙氣余熱交換器1熱交換后，溫度降至130°C左右，將余熱用于生活用水加熱及鍋爐熱風助燃等，130°C左右的煙氣采用增壓風機通過管道送入煙氣冷凝除塵器2，煙氣經過金屬填料層、并經過氣水分離，經上部排出。煙氣冷凝除塵器2中的噴淋頭噴出的水溶液中含鈉堿，鈉堿水溶液由頂部入口經噴淋頭噴淋后，吸收部分二氧化硫，由殼體下部排液口排出，進入第一離心機 9。煙氣和鈉堿水溶液流動方向相反，煙氣與鈉堿水溶液接觸區(qū)域主要在填料層內，由于金屬填料層的高度及較大的金屬球的比表面積選擇了適當?shù)膮?shù)，所以，二氧化硫與鈉堿水溶液的交換反應充分，同時，水溶液被加熱的溫度一般為70°C左右，此時，金屬球的溫度一般也在此溫度范圍內，鈉堿水溶液在金屬填料層與煙氣接觸，水溫不會上升，只能使水汽化為蒸汽。當水溶液進口處溫度在20°C左右時，煙氣中的水蒸汽被冷凝，冷凝時釋放的汽化， 使煙氣溫度下降，完成冷凝處理，此時煙氣由殼體頂部排出的溫度約為60°C左右，鈉堿水溶液可選擇濃度為20-30%的氫氧化鈉水溶液。由于煙氣溫度在60°C左右時進入膜堆交換吸收裝置5易使膜片受損，使其使用壽命大幅降低，從而提高維護費用，并影響二氧化硫的脫硫效果，因此，采用金屬伴管溫度調節(jié)器3使煙氣溫度降至40-50°C，金屬伴管溫度調節(jié)器3中的真空管30采用銅、鋁、鋼或合金制作，煙氣通過金屬伴管和導熱介質傳遞給真空管30，通過真空管30遇熱吸收、遇冷而放的特點，迅速實現(xiàn)使煙氣降溫的目的，并且傳遞溫度極快，導熱速度接近音速。金屬伴管溫度調節(jié)器3可使進煙溫度60°C左右迅速降為出煙溫度為40-50°C，并具有工作安全可靠，能安裝在各種惡劣環(huán)境中工作等優(yōu)點。經過金屬伴管3降溫的煙氣再經過煙氣過濾器4將煙氣中的雜質過濾后，使煙氣進入膜堆交換吸收裝置5。由于膜堆交換吸收裝置5中采用了串聯(lián)膜組件單元，并采用了膜片內的高密度填充的膜絲，所以，為煙氣提供了極大的氣液接觸面積，含二氧化硫的煙氣進入膜絲內部，由于二氧化硫極強的揮發(fā)擴散性和吸收液對二氧化硫極強的捕捉性，二氧化硫能夠快速透過膜壁進入吸收液，而吸收液則因分子量較大無法透過膜壁，在膜壁表面完成氣液交換，交換吸收率可達98. 9%，能耗低，沒有污染。經過膜堆交換吸收裝置5排出的煙氣中二氧化硫含量為5-10 mg/m3。膜堆交換吸收裝置5排出的吸收液進入第二離心機8進行液固分離，同時，經煙氣冷凝除塵器2排出的液體進入第一離心機9進行液固分離后也進入第二離心機8，與膜堆交換吸收裝置5排出的吸收液合并進行液固分離后再進入第三離心機7進行液固分離， 將分離后的固體再經過風流干燥機6進行干燥得到亞硫酸鹽產品。本發(fā)明所述高溫煙氣余熱交換器1、煙氣過濾器4、第一離心機9、第二離心機8、第三離心機7及風流干燥機6均為公知設備。圖中16是煙氣冷凝除塵器煙氣入口，17是排污口，20是回收液腔入口，23是填料入口，M是煙氣冷凝除塵器煙氣出口，27是第一排污管，觀是出汽管，31是進汽管，38是第二排污管，39是溫度傳感器，44是管道，49是吸收液。
權利要求
1.一種煙氣二氧化硫脫硫回收裝置，包括高溫煙氣余熱交換器(1)，其特征在于高溫煙氣余熱交換器(1)通過管道與煙氣冷凝除塵器(2 )連接，煙氣冷凝除塵器(2 )通過管道與金屬伴管溫度調節(jié)器(3)連接，金屬伴管溫度調節(jié)器(3)通過管道與煙氣過濾器(4)連接， 煙氣過濾器(4)出口通過管道與膜堆交換吸收裝置(5)入口連接，膜堆交換吸收裝置(5)煙氣出口與大氣相通，膜堆交換吸收裝置(5)的吸收液出口通過管道與第二離心機(8)連接， 第二離心機(8)—端與第一離心機(9)連接，另一端與第三離心機(7)連接，第三離心機(7) 與風流干燥機(6)連接，風流干燥機(6)出口為亞硫酸鹽產品；煙氣冷凝除塵器(2)的結構為殼體(14)呈圓筒狀，殼體(14)底端為圓弧狀，殼體(14) 底端外壁安裝支撐架(18)，殼體(14)內腔下部為回收液腔(19)，回收液腔(19)的下部設置回收液出口( 15)，回收液出口( 15)通過管道與第一離心機(7)連接，殼體(14)內腔中部安裝第一金屬隔板(21)，第一金屬隔板(21)上均布微孔，第一金屬隔板(21)上面設置金屬填料層(22)，金屬填料層(22)為金屬球構成，金屬球的直徑為3-5毫米，金屬填料層(22)的高度H為95-105厘米，殼體(14)上部安裝第二金屬隔板(12)，第二金屬隔板(12)上均布微孔，殼體(14)頂部安裝噴淋支撐桿(11)，噴淋支撐桿(11)頂部穿過殼體(14)與噴嘴(10) 連接，噴啉支撐桿(11)底部穿過第二金屬隔板(12)底面與噴淋頭支架(13)連接；金屬伴管溫度調節(jié)器(3)的結構為外殼(35)的一端設置煙氣進口(34)，外殼(35)的另一端設置溫度調節(jié)器煙氣出口(26)，煙氣進口(35)與溫度調節(jié)器煙氣出口(26)位于同一水平面內，且兩者水平中心線相同，外殼(35)的腔體(33)上部安裝金屬密封隔板(32)， 金屬密封隔板(32)上開設通孔，通孔內過盈配合真空管(30)，真空管(30)上部位于熱吸收腔(29)內，真空管(30)下部位于外殼(35)的腔體(33)內，位于腔體(33)內的真空管(30) 外周安裝金屬伴管(36)，金屬伴管(36)呈U型，金屬伴管(36)的U型上端開口與金屬密封隔板(32)封閉連接，金屬伴管(36)與真空管(30)間的空腔內填充導熱介質(37)，金屬伴管 (36)的外徑Dl是真空管(30)的外徑D2的1. 5倍；膜堆交換吸收裝置(5)至少由第一膜組件單元(45)和第二膜組件單元(42)串聯(lián)組成， 每個膜組件單元有12個膜片(43 )構成，第一膜組件單元(45 )底端設置煙氣入口( 46 )，第二膜組件單元(42 )上端設置煙氣出口( 40 )，第二膜組件單元(42 )上部設置吸收液入口( 41)， 第一膜組件單元(45)下部設置吸收液出口(47)，膜片(43)內設置4500-5700根膜絲(48)。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種煙氣二氧化硫脫硫回收裝置，其特征在于所述膜堆交換吸收裝置(5)由第一膜組件單元(45)和第二膜組件單元(42)串聯(lián)構成的結構有兩組并聯(lián)制成。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種煙氣二氧化硫脫硫回收裝置，其特征在于膜片(43)內設置5000根膜絲(48)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煙氣二氧化硫脫硫回收裝置，包括高溫煙氣余熱交換器，高溫煙氣余熱交換器通過管道與煙氣冷凝除塵器連接，煙氣冷凝除塵器通過管道與金屬伴管溫度調節(jié)器連接，金屬伴管溫度調節(jié)器通過管道與煙氣過濾器連接，煙氣過濾器出口通過管道與膜堆交換吸收裝置入口連接，膜堆交換吸收裝置煙氣出口與大氣相通，膜堆交換吸收裝置的吸收液出口通過管道與第二離心機連接，第二離心機一端與第一離心機連接，另一端與第三離心機連接，第三離心機與風流干燥機連接，風流干燥機出口為亞硫酸鹽產品；使本發(fā)明達到好的脫硫效果，并同時回收煙氣脫硫過程產生的亞硫酸鹽。
文檔編號B01D53/50GK102210970SQ201110106908
公開日2011年10月12日 申請日期2011年4月27日 優(yōu)先權日2011年4月27日
發(fā)明者李偉東 申請人:李偉東