專利名稱：半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化工藝及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵技術(shù)領(lǐng)域，具體的為ー種半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化工藝及實(shí)現(xiàn)該エ藝的裝置，特別適用于燒結(jié)煙氣、燃煤鍋爐煙氣和石化等煙氣的脫硫及除塵。
背景技術(shù)：
煙氣除塵和脫硫是控制環(huán)境污染的兩個(gè)重點(diǎn)方面。隨著國(guó)家對(duì)環(huán)境保護(hù)要求越來(lái)越嚴(yán)，煙氣粉塵及含硫量排放標(biāo)準(zhǔn)也越來(lái)越高。循環(huán)流化床煙氣脫硫エ藝具有投資低、占地小、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、運(yùn)行維護(hù)成本較低和節(jié)能減排潛カ大等優(yōu)勢(shì)，目前已獲得越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。循環(huán)流化床煙氣脫硫技術(shù)是以循環(huán)流化床反應(yīng)原理為基礎(chǔ)，通過(guò)對(duì)吸收劑的反復(fù)循環(huán)利用，使反應(yīng)塔內(nèi)物料處于強(qiáng)烈的湍流狀態(tài)，物料間存在強(qiáng)烈的傳熱傳質(zhì)過(guò)程，使吸收劑與煙氣中酸性氣體發(fā)生充分的化學(xué)反應(yīng)，因而具有較高的脫硫效率；同時(shí)合理配置除塵設(shè)施，可實(shí)現(xiàn)脫硫除塵一體化凈化。根據(jù)脫硫劑的狀態(tài)不同，現(xiàn)有成熟的循環(huán)流化床半干法エ藝分為噴漿半干法和干粉半干法兩種；噴漿半干法以氫氧化鈣(Ca(OH)2)漿液為吸收劑；干粉半干法以氫氧化鈣或氧化鈣(CaO)干粉為吸收劑。兩者相比，噴漿方式下，漿液由干與水進(jìn)行了充分混合，因而對(duì)酸性氣體具有更高的反應(yīng)活性，鈣硫比更低，缺點(diǎn)是漿液管路系統(tǒng)(管道、閥門、泵、噴槍)磨損大，易堵塞。而無(wú)論是噴漿方式還是噴干法方式，均是以塔內(nèi)增濕作為脫硫反應(yīng)的必要條件，易出現(xiàn)塔內(nèi)粘壁的問(wèn)題，對(duì)管路系統(tǒng)的磨損大、易堵塞，嚴(yán)重影響了設(shè)備的正常運(yùn)營(yíng)和増加了設(shè)備的維護(hù)成本。有鑒于此，本發(fā)明g在探索一種半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化工藝以及實(shí)現(xiàn)該エ藝的裝置，該半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化工藝能夠有效克服粘壁的問(wèn)題，并采用噴干粉的方式達(dá)到噴漿方式的低鈣硫比的效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提出一種半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化工藝以及實(shí)現(xiàn)該エ藝的裝置，該半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化工藝能夠有效克服粘壁的問(wèn)題，并采用噴干粉的方式達(dá)到現(xiàn)有噴漿半干法實(shí)現(xiàn)的低鈣硫比的效果。要實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明首先提出了一種半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵ー體化凈化工藝，包括如下步驟
1)煙氣經(jīng)反應(yīng)塔的煙氣進(jìn)ロ并經(jīng)文丘里管束加速后，進(jìn)入反應(yīng)塔內(nèi)，與反應(yīng)塔中的粉狀吸收劑、細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑形成高效的氣固流態(tài)化接觸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，脫除 煙氣中酸性氣體；
2)經(jīng)反應(yīng)塔后的煙氣進(jìn)入分離器內(nèi)，分離煙氣中攜帯的粗顆粒吸收劑；3)經(jīng)分離器后的煙氣進(jìn)入除塵器內(nèi)，分離煙氣中攜帯的細(xì)顆粒吸收劑；
4)經(jīng)除塵器后的凈煙氣通過(guò)增壓風(fēng)機(jī)和畑 排出。進(jìn)ー步，所述第2)步驟中，粗顆粒吸收劑通過(guò)設(shè)置在分離器底部的灰斗再次進(jìn)入反應(yīng)塔內(nèi)循環(huán)利用；所述第3)步驟中，細(xì)顆粒吸收劑通過(guò)設(shè)置在除塵器底部的大容量流化灰斗再次進(jìn)入反應(yīng)塔內(nèi)循環(huán)利用；
進(jìn)一歩，在初始運(yùn)行時(shí)，還包括粗顆粒吸收劑制作エ序控制煙氣低速經(jīng)過(guò)反應(yīng)塔，在鼓泡床エ況下運(yùn)行生成粗顆粒吸收劑，該粗顆粒吸收劑收集于分離器的灰斗內(nèi)，作為エ藝啟動(dòng)的粗顆粒吸收劑物料； 進(jìn)ー步，所述粗顆粒吸收劑的尺寸小于等于6_ ；
進(jìn)一歩，當(dāng)煙氣流量不足時(shí)，部分凈煙氣通過(guò)再循環(huán)管道進(jìn)入反應(yīng)塔煙氣進(jìn)ロ ；
進(jìn)ー步，所述粉狀吸收劑與霧化水混合形成高活性離子型反應(yīng)載體；
本發(fā)明還提出了一種用于如上所述半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化工藝的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化浄化裝置，包括反應(yīng)塔、煙氣除塵裝置、增壓風(fēng)機(jī)和畑 ，所述反應(yīng)塔的底部設(shè)有煙氣進(jìn)口和文丘里管束，反應(yīng)塔的頂部設(shè)有與煙氣除塵裝置相連的煙氣出口；
所述煙氣除塵裝置包括分離器和與分離器出口相連的除塵器，所述分離器進(jìn)ロ與反應(yīng)塔的煙氣出ロ相連，所述除塵器的凈煙氣出ロ連接增壓風(fēng)機(jī)；
所述反應(yīng)塔上設(shè)有物料接ロ I，所述物料接ロ I位于文丘里管束的上方；
所述文丘里管束內(nèi)設(shè)有用于接收吸收劑的吸收劑接口和用于增濕吸收劑的霧化噴嘴。進(jìn)ー步，所述分離器的底部設(shè)有灰斗，所述灰斗的底部設(shè)有出灰ロ，所述出灰ロ與物料接ロ I相連，所述粗顆粒吸收劑經(jīng)出灰ロ與物料接ロ I進(jìn)入反應(yīng)塔循環(huán)利用；所述文丘里管束內(nèi)設(shè)有物料接ロ II，所述除塵器的底部設(shè)有大容量流化灰斗，所述大容量流化灰斗底部與物料接ロ II相連，所述細(xì)顆粒吸收劑經(jīng)大容量流化灰斗底部和物料接ロ II進(jìn)入反應(yīng)塔內(nèi)循環(huán)利用；
進(jìn)ー步，所述文丘里管束包括位于中心的中心文丘里管和位于中心文丘里管四周的邊緣文丘里管，所述吸收劑接ロ設(shè)置在中心文丘里管的管壁上，所述物料接ロ II設(shè)置在邊緣文丘里管的管壁上，所述霧化噴嘴設(shè)置在中心文丘里管的中心；
進(jìn)一歩，所述邊緣文丘里管為至少4個(gè)，且邊緣文丘里管環(huán)形均布設(shè)置在中心文丘里管的四周；
進(jìn)ー步，所述中心文丘里管和邊緣文丘里管均包括位于底部的導(dǎo)入管、位于上部的擴(kuò)張管和連接導(dǎo)入管與擴(kuò)張管的喉管，所述吸收劑接ロ設(shè)置在中心文丘里管的喉管上，所述物料接ロ II設(shè)置在邊緣文丘里管的喉管上；
進(jìn)ー步，所述邊緣文丘里管與中心文丘里管的直徑比為O. 7^1. 2 ；
進(jìn)ー步，所述反應(yīng)塔的煙氣出口沿反應(yīng)塔塔體的徑向方向設(shè)置，且反應(yīng)塔的煙氣出口距所述反應(yīng)塔塔頂?shù)木嚯x為30(T5000mm ；
進(jìn)ー步，所述除塵器為布袋除塵器、電袋除塵器或電除塵器；
進(jìn)ー步，所述大容量流化灰斗與物料接ロ II之間通過(guò)空氣斜槽、輸送皮帶機(jī)、刮板機(jī)或輸送管道相連；
進(jìn)ー步，所述反應(yīng)塔的煙氣進(jìn)口和增壓風(fēng)機(jī)出ロ之間設(shè)有再循環(huán)管道；進(jìn)ー步，所述反應(yīng)塔的煙氣進(jìn)ロ、灰斗底部和大容量流化灰斗底部均設(shè)有外排灰ロ。本發(fā)明的有益效果為
本發(fā)明的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化工藝，煙氣通過(guò)反應(yīng)塔煙氣進(jìn)ロ、并在文丘里管束的加速作用下，驅(qū)動(dòng)粉狀吸收劑、細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑在反應(yīng)塔內(nèi)運(yùn)動(dòng)，煙氣與粉狀吸收劑、細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑形成高效的氣固流態(tài)化接觸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，除去煙氣中的酸性氣體；
在細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑的共同碰撞作用下，細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑會(huì)不斷裸露出新的反應(yīng)表面，同時(shí)由于粗顆粒吸收劑對(duì)反應(yīng)塔壁的持續(xù)沖刷，即使是在極端エ況下反應(yīng)塔內(nèi)也無(wú)法形成粘壁； 煙氣攜部分細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑離開反應(yīng)塔進(jìn)入分離器中，分離器分離煙氣中攜帯的粗顆粒吸收劑；煙氣繼續(xù)進(jìn)入除塵器中，除塵器分離煙氣中攜帯的細(xì)顆粒吸收劑。本發(fā)明的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化浄化裝置通過(guò)在反應(yīng)塔上設(shè)置物料接ロ I，用于接收顆粒吸收劑；通過(guò)在反應(yīng)塔的煙氣進(jìn)ロ處設(shè)置文丘里管束，并在文丘里管束內(nèi)設(shè)置吸收劑接口和霧化噴嘴，吸收劑接ロ用于向反應(yīng)塔內(nèi)添加粉狀吸收劑，并與霧化噴嘴產(chǎn)生的霧化水混合形成高活性離子型反應(yīng)載體，能夠提高與煙氣中的酸性氣體的反應(yīng)效率；吸收劑接ロ及霧化噴嘴的組合及粉狀吸收劑與霧化液滴間的速度差使粉狀吸收劑與霧化液滴在穿透霧化區(qū)的過(guò)程中有充分的接觸時(shí)間，因而產(chǎn)生良好的增濕效果，形成細(xì)漿滴，使原煙氣中酸性氣體在進(jìn)入流化床后先發(fā)生離子反應(yīng)，因而在粉狀吸收劑的方式下產(chǎn)生接近噴漿方式的脫硫效果；
2、通過(guò)在分離器底部設(shè)置灰斗與物料接ロ I相連，使得反應(yīng)塔和分離器組成粗顆粒吸收劑的循環(huán)利用系統(tǒng)；通過(guò)在除塵器設(shè)置大容量流化灰斗，并在文丘里管束內(nèi)設(shè)置物料接ロ II與大容量流化灰斗相連，使得反應(yīng)塔和除塵器組成細(xì)顆粒吸收劑的循環(huán)利用系統(tǒng)，能夠有效實(shí)現(xiàn)細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑的循環(huán)利用；
通過(guò)在反應(yīng)塔上設(shè)置物料接ロ I接收顆粒吸收劑；通過(guò)在文丘管束內(nèi)設(shè)置物料接ロII接收來(lái)自大容量流化灰斗的細(xì)顆粒吸收劑，并在煙氣的作用下，對(duì)煙氣一起快速進(jìn)入反應(yīng)塔內(nèi)，與反應(yīng)塔內(nèi)的粗顆粒吸收劑碰撞；煙氣與粉狀吸收劑、細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑形成高效的氣固流態(tài)化接觸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，除去煙氣中的酸性氣體；在細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑的共同碰撞作用下，細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑會(huì)不斷裸露出新的反應(yīng)表面，同時(shí)由于粗顆粒吸收劑對(duì)反應(yīng)塔壁的持續(xù)沖刷，即使是在極端エ況下反應(yīng)塔內(nèi)也無(wú)法形成粘壁。


圖I為本發(fā)明半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化浄化裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意 圖2為文丘里管束結(jié)構(gòu)示意 圖3為中心文丘里管的結(jié)構(gòu)示意 圖4為邊緣文丘里管的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明
I-反應(yīng)塔；2_分離器；3_除塵器；4_增壓風(fēng)機(jī)；5-煙囪；6_煙氣進(jìn)ロ ；7_文丘里管束；8-煙氣出口 ；9-物料接ロ I ;10_吸收劑接ロ ；11_物料接ロ II ;12_霧化噴嘴；13-中心文丘里管；14_邊緣文丘里管；15_灰斗；16_出灰ロ ；17_大容量流化灰斗；18_空氣斜槽；19_導(dǎo)入管；20_擴(kuò)張管；21_喉管；22_導(dǎo)入管；23_擴(kuò)張管；24_喉管；25再循環(huán)管道；26_外排灰ロ ；27_外排灰ロ ；28_外排灰ロ。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說(shuō)明。如圖I所示，為本發(fā)明半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化浄化裝置實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為文丘里管束結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為中心文丘里管的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為邊緣文丘里管的結(jié)構(gòu)示意圖。
本實(shí)施例的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化浄化裝置，包括反應(yīng)塔I、煙氣除塵裝置、增壓風(fēng)機(jī)4和煙囪5，反應(yīng)塔I的底部設(shè)有煙氣進(jìn)ロ 6和文丘里管束7，反應(yīng)塔I的頂部設(shè)有與煙氣除塵裝置相連的煙氣出口 8。反應(yīng)塔I上設(shè)有物料接ロ I 9，物料接ロ I9位于文丘里管束7的上方。煙氣除塵裝置包括分離器2和與分離器2出ロ相連的除塵器3，分離器2進(jìn)ロ與反應(yīng)塔I的煙氣出ロ 8相連，除塵器3的凈煙氣出ロ連接增壓風(fēng)機(jī)4，增壓風(fēng)機(jī)4連接煙囪5。文丘里管束7內(nèi)設(shè)有物料接ロ II 11、用于接收吸收劑的吸收劑接ロ 10和用于增濕吸收劑的霧化噴嘴12。如圖2所示，本實(shí)施例的文丘里管束7包括位于中心的中心文丘里管13和位于中心文丘里管13四周的邊緣文丘里管14，吸收劑接ロ 10設(shè)置在中心文丘里管13的管壁上，物料接ロ II 11設(shè)置在邊緣文丘里管14的管壁上，霧化噴嘴12設(shè)置在中心文丘里管13的中心。優(yōu)選的，邊緣文丘里管14與中心文丘里管13的直徑比為O. 7^1. 2，優(yōu)化邊緣文丘里管14與中心文丘里管13的直徑，可有效減小單個(gè)文丘里管的自由射流區(qū)的高度，使反應(yīng)塔I內(nèi)的煙氣分布更加均勻，煙氣與固體顆粒間的混合更充分，脫硫效果好。采用該結(jié)構(gòu)的文丘里管束7，將霧化噴嘴12和吸收劑接ロ 10—同設(shè)置在中心文丘里管13上，吸收劑接ロ 10用于向反應(yīng)塔I內(nèi)添加粉狀吸收劑，粉狀吸收劑在煙氣作用下向上運(yùn)動(dòng)，與霧化噴嘴12產(chǎn)生的水霧混合，形成高活性離子型反應(yīng)載體，能夠加快吸收劑與煙氣中的酸性氣體的反應(yīng)速率。進(jìn)ー步，本實(shí)施例的分離器2的底部設(shè)有灰斗15，灰斗15的底部設(shè)有出灰ロ 16，出灰ロ 16與物料接ロ I 9相連。分離器2用于分離煙氣中攜帯的粗顆粒吸收劑，分離后的粗顆粒吸收劑存儲(chǔ)在灰斗15中，并通過(guò)出灰ロ 16和物料接ロ I 9進(jìn)入反應(yīng)塔I循環(huán)利用。即反應(yīng)塔I和分離器2組成了粗顆粒吸收劑的循環(huán)利用系統(tǒng)。進(jìn)ー步，本實(shí)施例的除塵器3的底部設(shè)有大容量流化灰斗17，大容量流化灰斗17底部與物料接ロ II 11相連，本實(shí)施例的大容量流化灰斗17與物料接ロ II 11之間通過(guò)空氣斜槽18、輸送皮帶機(jī)、刮板機(jī)或輸送管道相連，本實(shí)施例采用空氣斜槽18連接大容量流化灰斗17與物料接ロ II 11。除塵器3用于分離煙氣中攜帯的細(xì)顆粒吸收劑，分離后的細(xì)顆粒吸收劑存儲(chǔ)在大容量流化灰斗17中，并通過(guò)出空氣斜槽18進(jìn)入反應(yīng)塔I循環(huán)利用。即反應(yīng)塔I、分離器2和除塵器3組成了粗顆粒吸收劑的循環(huán)利用系統(tǒng)。具體的，細(xì)顆粒吸收劑進(jìn)入到文丘里管束7的邊緣文丘里管14中，在煙氣的氣流作用下，被快速帶進(jìn)反應(yīng)塔I內(nèi)，與粗顆粒吸收劑之間發(fā)生碰撞。優(yōu)選的，除塵器3可以為布袋除塵器、電袋除塵器或電除塵器，均能夠?qū)崿F(xiàn)煙氣和細(xì)顆粒吸收劑的分離。進(jìn)ー步，邊緣文丘里管14為至少4個(gè)，且邊緣文丘里管14環(huán)形均布設(shè)置在中心文丘里管13的四周。具體的，邊緣文丘里管14 一般設(shè)置為4個(gè)或6個(gè)，本實(shí)施例的邊緣文丘里管14設(shè)置為4個(gè)，能夠使煙氣均勻地進(jìn)入到反應(yīng)塔I內(nèi)。如圖3所示，中心文丘里管13包括位于底部的導(dǎo)入管19、位于上部的擴(kuò)張管20和連接導(dǎo)入管19與擴(kuò)張管20的喉管21，吸收劑接ロ 10設(shè)置在中心文丘里管13的喉管21上，霧化噴嘴12設(shè)置在擴(kuò)張管20的中心。中心文丘里管13的喉管21設(shè)吸收劑接ロ 10、上部擴(kuò)張管20設(shè)霧化噴嘴12，既能保證霧化噴嘴12對(duì)反應(yīng)塔I內(nèi)的物料均勻增濕，又能使吸收劑在高流速煙氣作用下得到流化，更重要的是吸收劑接ロ 10及霧化噴嘴12的組合及粉狀吸收劑與霧化液滴間的速度差使粉狀吸收劑與霧化液滴在穿透霧化區(qū)的過(guò)程中有充分的接觸時(shí)間，因而產(chǎn)生良好的增濕效果，形成細(xì)漿滴，使原煙氣中酸性氣體在進(jìn)入流化床后先發(fā)生離子反應(yīng)，因而在粉狀吸收劑的方式下產(chǎn)生接近噴漿方式的脫硫效果。
如圖4所示，邊緣文丘里管14均包括位于底部的導(dǎo)入管22、位于上部的擴(kuò)張管23和連接導(dǎo)入管22與擴(kuò)張管23的喉管24，物料接ロ II 11設(shè)置在邊緣文丘里管14的喉管24上。將吸收劑接ロ 10和物料接ロ II 11分別設(shè)置在中心文丘里管13和邊緣文丘里管14的喉管上，利用煙氣的高溫段煙氣熱量加熱并快速干燥粉磚吸收劑和細(xì)顆粒吸收劑，使煙氣中氯離子與粉磚吸收劑和細(xì)顆粒吸收劑在120°C以上的溫度下反應(yīng)生成吸潮性較差、不易粘結(jié)的堿式氯化I11KCaCl2 · Ca(OH)2 · H2O),改善再循環(huán)物料的流動(dòng)性。另外由于文丘里管束7的霧化噴嘴12位置較低，可實(shí)現(xiàn)除塵器3的低位布置，節(jié)省投資，方便維護(hù)操作。進(jìn)ー步，反應(yīng)塔I的煙氣出ロ沿反應(yīng)塔I塔體的徑向方向設(shè)置，且反應(yīng)塔I的煙氣出ロ 8距反應(yīng)塔I塔頂?shù)木嚯x為30(T5000mm。采用該結(jié)構(gòu)的反應(yīng)塔1，煙氣向上到達(dá)反應(yīng)塔I塔頂時(shí)煙氣時(shí)，細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑在塔頂撞擊回落作用下形成內(nèi)循環(huán)，増加細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑的碰撞強(qiáng)度。進(jìn)一歩，反應(yīng)塔I的煙氣進(jìn)ロ 6和增壓風(fēng)機(jī)4出ロ之間設(shè)有再循環(huán)管道25。當(dāng)進(jìn)入反應(yīng)塔I的煙氣量低時(shí)，通過(guò)再循環(huán)管道25引入部分浄化煙氣進(jìn)入反應(yīng)塔I。進(jìn)一歩，反應(yīng)塔I的煙氣進(jìn)ロ 6、灰斗15底部和大容量流化灰斗17底部分別設(shè)有外排灰ロ 26、外排灰ロ 27和外排灰ロ 28，用于向外排出反應(yīng)后的物料。本實(shí)施例的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化浄化裝置，通過(guò)設(shè)置反應(yīng)塔I和分離器2組成粗顆粒吸收劑的循環(huán)利用系統(tǒng)；通過(guò)設(shè)置除塵器3，與反應(yīng)塔I和分離器2組成細(xì)顆粒吸收劑的循環(huán)利用系統(tǒng)，且反應(yīng)塔I自身形成粗顆粒吸收劑和細(xì)顆粒吸收劑的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，能夠有效實(shí)現(xiàn)細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑的循環(huán)利用。通過(guò)在反應(yīng)塔I的煙氣進(jìn)ロ 6處設(shè)置文丘里管束7，并在文丘里管束7內(nèi)設(shè)置的中心文丘里管13上吸收劑接ロ 10和霧化噴嘴12，吸收劑接ロ 10用于向反應(yīng)塔I內(nèi)添加粉狀吸收劑，并與霧化噴嘴12產(chǎn)生的霧化水混合形成高活性離子型反應(yīng)載體，能夠提高與煙氣中的酸性氣體的反應(yīng)效率。通過(guò)在反應(yīng)塔I上設(shè)置物料接ロ I 9，用于接收來(lái)自分離器的粗顆粒吸收劑。通過(guò)在文丘管束7內(nèi)設(shè)置物料接ロ II 11，用于接收來(lái)自大容量流化灰斗17的細(xì)顆粒吸收劑，并在煙氣的作用下，與煙氣一起快速進(jìn)入反應(yīng)塔I內(nèi)，與反應(yīng)塔I內(nèi)的粗顆粒吸收劑碰撞，煙氣與粉狀吸收劑、細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑形成高效的氣固流態(tài)化接觸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，除去煙氣中的酸性氣體。在細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑的共同碰撞作用下，細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑會(huì)不斷裸露出新的反應(yīng)表面，同時(shí)由于粗顆粒吸收劑對(duì)反應(yīng)塔壁的持續(xù)沖刷，即使是在極端エ況下反應(yīng)塔I內(nèi)也無(wú)法形成粘壁。下面結(jié)合本實(shí)施例的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化浄化裝置對(duì)本發(fā)明的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化工藝的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說(shuō)明。本實(shí)施例的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化工藝，包括如下步驟
I)煙氣經(jīng)反應(yīng)塔I的煙氣進(jìn)ロ 6并經(jīng)文丘里管束7加速后，進(jìn)入反應(yīng)塔I內(nèi)，與反應(yīng)塔I中的粉狀吸收劑、細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑形成高效的氣固流態(tài)化接觸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，脫除煙氣中酸性氣體；粉狀吸收劑通過(guò)設(shè)置在中心文丘里管13上的吸收劑接ロ 10進(jìn)入反應(yīng)塔1，并在煙氣的氣流作用下隨煙氣一起運(yùn)動(dòng)；顆粒吸收劑可以全部通過(guò)設(shè)置在反應(yīng)塔I上的物料接ロ I 9進(jìn)入反應(yīng)塔I內(nèi)，優(yōu)選的，本實(shí)施例的細(xì)顆粒吸收劑通過(guò)設(shè)置在邊緣文丘里管14上的物料接ロ II 11進(jìn)入反應(yīng)塔1，并在煙氣的氣流作用下隨煙氣一起運(yùn)動(dòng)；粗顆粒吸收劑通過(guò)設(shè)置在反應(yīng)塔I上的物料接ロ I 9循環(huán)進(jìn)入反應(yīng)塔1，采用細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑分別分開進(jìn)入反應(yīng)塔I的方式，細(xì)顆粒吸收劑在煙氣的加速作用下，可與粗顆粒吸收劑在反應(yīng)塔I內(nèi)發(fā)生碰撞，不斷裸露出新的反應(yīng)表面，用干與煙氣中的酸性氣體反應(yīng)，能夠有效加快煙氣脫硫除塵效率。2)經(jīng)反應(yīng)塔I后的煙氣進(jìn)入分離器2內(nèi)，分離器2分離煙氣中攜帯的粗顆粒吸收劑；優(yōu)選的，本實(shí)施例的粗顆粒吸收劑通過(guò)設(shè)置在分離器2底部的灰斗15再次進(jìn)入反應(yīng)塔I內(nèi)循環(huán)利用，具體的，粗顆粒吸收劑通過(guò)設(shè)置在反應(yīng)塔I上的物料接ロ I 9進(jìn)入吸收塔I內(nèi)循環(huán)利用；
3)經(jīng)分離器2后的煙氣進(jìn)入除塵器3內(nèi)，除塵器3分離煙氣中攜帯的細(xì)顆粒吸收劑；優(yōu)選的，本實(shí)施例的細(xì)顆粒吸收劑通過(guò)設(shè)置在除塵器3底部的大容量流化灰斗17再次進(jìn)入反應(yīng)塔內(nèi)I循環(huán)利用，具體的，細(xì)顆粒吸收劑通過(guò)設(shè)置在邊緣文丘里管14上的物料接ロ II11進(jìn)入反應(yīng)塔I循環(huán)利用； 4)經(jīng)除塵器3后的凈煙氣通過(guò)增壓風(fēng)機(jī)4和煙囪5排出。進(jìn)ー步，在初始運(yùn)行時(shí)，本實(shí)施例的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化浄化エ藝還包括粗顆粒吸收劑制作エ序，用于制作エ藝所需的粗顆粒吸收劑，粗顆粒吸收劑制作エ序如下控制煙氣低速經(jīng)過(guò)反應(yīng)塔1，在鼓泡床エ況下運(yùn)行，生成粗顆粒吸收劑，該粗顆粒吸收劑收集于分離，2的灰斗15內(nèi)，作為エ藝啟動(dòng)的粗顆粒吸收劑物料。通過(guò)粗顆粒吸收劑制作エ序能夠制作出エ藝所需的粗顆粒吸收劑，粗顆粒吸收劑經(jīng)過(guò)與煙氣反應(yīng)和碰撞，直徑逐漸減小，并形成細(xì)顆粒吸收劑。優(yōu)選的，粗顆粒吸收劑的尺寸小于等于6mm，合適尺寸的粗顆粒吸收劑能夠在煙氣氣流的帶動(dòng)下運(yùn)動(dòng)碰撞。進(jìn)一歩，當(dāng)煙氣流量不足吋，部分凈煙氣通過(guò)再循環(huán)管道25進(jìn)入反應(yīng)塔I的煙氣進(jìn)ロ 6，當(dāng)進(jìn)入反應(yīng)塔I的煙氣量低時(shí)，煙氣流量減小，細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑的碰撞強(qiáng)度減小，導(dǎo)致反應(yīng)效率下降，通過(guò)再循環(huán)管道25引入部分浄化煙氣進(jìn)入反應(yīng)塔1，能夠克服煙氣流量不足的時(shí)反應(yīng)效率下降的缺點(diǎn)。進(jìn)ー步，粉狀吸收劑與霧化水混合形成的高活性離子型反應(yīng)載體。通過(guò)在中心文丘里管13內(nèi)設(shè)置吸收劑接ロ 10和霧化噴嘴12，吸收劑接ロ 10及霧化噴嘴12的組合及粉狀吸收劑與霧化液滴間的速度差使粉狀吸收劑與霧化液滴在穿透霧化區(qū)的過(guò)程中有充分的接觸時(shí)間，因而產(chǎn)生良好的增濕效果，形成細(xì)漿滴，使原煙氣中酸性氣體在進(jìn)入流化床后先發(fā)生離子反應(yīng)，因而在粉狀吸收劑的方式下產(chǎn)生接近噴漿方式的脫硫效果。本實(shí)施例的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化工藝，煙氣通過(guò)反應(yīng)塔I煙氣進(jìn)ロ 6、并在文丘里管束7的加速作用下，驅(qū)動(dòng)粉狀吸收劑、細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑在反應(yīng)塔I內(nèi)運(yùn)動(dòng)，煙氣與粉狀吸收劑、細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑形成高效的氣固流態(tài)化接觸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，除去煙氣中的酸性氣體。在細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑的共同碰撞作用下，細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑會(huì)不斷裸露出新的反應(yīng)表面，同時(shí)由于粗顆粒吸收劑對(duì)反應(yīng)塔壁的持續(xù)沖刷，即使是在極端エ況下反應(yīng)塔內(nèi)也無(wú)法形成粘壁。煙氣攜部分細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑離開反應(yīng)塔進(jìn)入分離器2中，分離器2 分離煙氣中攜帯的粗顆粒吸收劑，并通過(guò)設(shè)置在分離器2底部的灰斗15進(jìn)入反應(yīng)塔循環(huán)利用；煙氣繼續(xù)進(jìn)入除塵器3中，除塵器3分離煙氣中攜帯的細(xì)顆粒吸收劑，并通過(guò)設(shè)置在除塵器底部的大容量流化灰斗17進(jìn)入反應(yīng)塔循環(huán)利用，并滿足約50倍的循環(huán)倍率后排出系統(tǒng)。最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗g和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化工藝，其特征在于包括如下步驟 1)煙氣經(jīng)反應(yīng)塔的煙氣進(jìn)口并經(jīng)文丘里管束加速后，進(jìn)入反應(yīng)塔內(nèi)，與反應(yīng)塔中的粉狀吸收劑、細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑形成高效的氣固流態(tài)化接觸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，脫除煙氣中酸性氣體； 2)經(jīng)反應(yīng)塔后的煙氣進(jìn)入分離器內(nèi)，分離煙氣中攜帶的粗顆粒吸收劑； 3)經(jīng)分離器后的煙氣進(jìn)入除塵器內(nèi)，分離煙氣中攜帶的細(xì)顆粒吸收劑； 4)經(jīng)除塵器后的凈煙氣通過(guò)增壓風(fēng)機(jī)和煙 排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化工藝，其特征在于所述第2)步驟中，粗顆粒吸收劑通過(guò)設(shè)置在分離器底部的灰斗再次進(jìn)入反應(yīng)塔內(nèi)循環(huán)利用；所述第3)步驟中，細(xì)顆粒吸收劑通過(guò)設(shè)置在除塵器底部的大容量流化灰斗再次進(jìn)入反應(yīng)塔內(nèi)循環(huán)利用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化工藝，其特征在于在初始運(yùn)行時(shí)，還包括粗顆粒吸收劑制作工序控制煙氣低速經(jīng)過(guò)反應(yīng)塔，在鼓泡床工況下運(yùn)行生成粗顆粒吸收劑，該粗顆粒吸收劑收集于分離器的灰斗內(nèi)，作為工藝啟動(dòng)的粗顆粒吸收劑物料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化工藝，其特征在于所述粗顆粒吸收劑的尺寸小于等于6mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化工藝，其特征在于當(dāng)煙氣流量不足時(shí)，部分凈煙氣通過(guò)再循環(huán)管道進(jìn)入反應(yīng)塔煙氣進(jìn)口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化工藝，其特征在于所述粉狀吸收劑與霧化水混合形成高活性離子型反應(yīng)載體。
7.一種用于如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化工藝的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化裝置，包括反應(yīng)塔、煙氣除塵裝置、增壓風(fēng)機(jī)和煙 ，所述反應(yīng)塔的底部設(shè)有煙氣進(jìn)口和文丘里管束，反應(yīng)塔的頂部設(shè)有與煙氣除塵裝置相連的煙氣出口，其特征在于 所述煙氣除塵裝置包括分離器和與分離器出口相連的除塵器，所述分離器進(jìn)口與反應(yīng)塔的煙氣出口相連，所述除塵器的凈煙氣出口連接增壓風(fēng)機(jī)； 所述反應(yīng)塔上設(shè)有物料接口 I，所述物料接口 I位于文丘里管束的上方； 所述文丘里管束內(nèi)設(shè)有用于接收吸收劑的吸收劑接口和用于增濕吸收劑的霧化噴嘴。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化裝置，其特征在于所述分離器的底部設(shè)有灰斗，所述灰斗的底部設(shè)有出灰口，所述出灰口與物料接口 I相連，所述粗顆粒吸收劑經(jīng)出灰口與物料接口 I進(jìn)入反應(yīng)塔循環(huán)利用；所述文丘里管束內(nèi)設(shè)有物料接口 II，所述除塵器的底部設(shè)有大容量流化灰斗，所述大容量流化灰斗底部與物料接口 II相連，所述細(xì)顆粒吸收劑經(jīng)大容量流化灰斗底部和物料接口 II進(jìn)入反應(yīng)塔內(nèi)循環(huán)利用。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化裝置，其特征在于所述文丘里管束包括位于中心的中心文丘里管和位于中心文丘里管四周的邊緣文丘里管，所述吸收劑接口設(shè)置在中心文丘里管的管壁上，所述物料接口 II設(shè)置在邊緣文丘里管的管壁上，所述霧化噴嘴設(shè)置在中心文丘里管的中心。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化裝置，其特征在于所述邊緣文丘里管為至少4個(gè)，且邊緣文丘里管環(huán)形均布設(shè)置在中心文丘里管的四周。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化裝置，其特征在于所述中心文丘里管和邊緣文丘里管均包括位于底部的導(dǎo)入管、位于上部的擴(kuò)張管和連接導(dǎo)入管與擴(kuò)張管的喉管，所述吸收劑接口設(shè)置在中心文丘里管的喉管上，所述物料接口 II設(shè)置在邊緣文丘里管的喉管上。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化裝置，其特征在于所述邊緣文丘里管與中心文丘里管的直徑比為0. 7^1. 2。
13.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化裝置，其特征在于所述反應(yīng)塔的煙氣出口沿反應(yīng)塔塔體的徑向方向設(shè)置，且反應(yīng)塔的煙氣出口距所述反應(yīng)塔塔頂?shù)木嚯x為300 5000臟。
14.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化裝置，其特征在于所述除塵器為布袋除塵器、電袋除塵器或電除塵器。
15.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化裝置，其特征在于所述大容量流化灰斗與物料接口 II之間通過(guò)空氣斜槽、輸送皮帶機(jī)、刮板機(jī)或輸送管道相連。
16.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化裝置，其特征在于所述反應(yīng)塔的煙氣進(jìn)口和增壓風(fēng)機(jī)出口之間設(shè)有再循環(huán)管道。
17.根據(jù)權(quán)利要求7所述的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化裝置，其特征在于所述反應(yīng)塔的煙氣進(jìn)口、灰斗底部和大容量流化灰斗底部均設(shè)有外排灰口。
全文摘要
一種半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化工藝，包括如下步驟1)煙氣經(jīng)文丘里管束加速后，進(jìn)入反應(yīng)塔內(nèi)與粉狀吸收劑、細(xì)顆粒吸收劑和粗顆粒吸收劑形成高效的氣固流態(tài)化接觸，脫除煙氣中酸性氣體；2)經(jīng)反應(yīng)塔后的煙氣進(jìn)入分離器內(nèi)，分離煙氣中的粗顆粒吸收劑；3)經(jīng)分離器后的煙氣進(jìn)入除塵器內(nèi)，分離煙氣中的細(xì)顆粒吸收劑；4)經(jīng)除塵器后的凈煙氣排出。該半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化工藝能夠有效克服粘壁的問(wèn)題，并采用噴干粉的方式達(dá)到現(xiàn)有噴漿半干法實(shí)現(xiàn)的低鈣硫比的效果。本發(fā)明還公開了一種實(shí)現(xiàn)該工藝的半干式循環(huán)流化床煙氣脫硫除塵一體化凈化裝置。
文檔編號(hào)B01D53/83GK102671535SQ20121019806
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月15日
發(fā)明者丹宇, 劉旭, 喻依兆, 姚波, 孫明慶, 楊愛(ài)賢, 王珂, 陳泳江, 陳繼輝 申請(qǐng)人:中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司