一種煙氣下沖射流式脫硫裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煙氣下沖射流式的脫硫裝置，包括硫化反應(yīng)主體、石灰水配液儲(chǔ)罐、分離器、石灰水泵、脈沖閥、兩組對(duì)撞射流噴嘴、石灰水循環(huán)泵、四個(gè)下沖射流噴嘴、布袋除塵器、循環(huán)引風(fēng)機(jī)、循環(huán)煙氣入口、煙氣引風(fēng)機(jī)、煙囪組成；石灰水溶液射流對(duì)撞破碎為石灰水液滴與污染煙氣發(fā)生脫硫反應(yīng)，未反應(yīng)的石灰水溶液沉積在錐臺(tái)型底部，并通過(guò)循環(huán)泵與石灰水配液儲(chǔ)罐相連，脫硫后的煙氣與布袋除塵器相連，其中小部分除塵后的煙氣從脫硫反應(yīng)主體頂端慢速進(jìn)入以減緩脫硫區(qū)煙氣流速。本發(fā)明提供了一種綜合利用射流特點(diǎn)的脫硫裝置，具有脫硫效率高，工藝簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】一種煙氣下沖射流式脫硫裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煙氣下沖射流式脫硫裝置，屬于大氣環(huán)境保護(hù)的【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]二氧化硫是大氣中主要污染物之一，對(duì)人體和環(huán)境危害巨大。我國(guó)是世界產(chǎn)煤和燃煤大國(guó)，由燃煤排放的二氧化硫造成更為嚴(yán)重的影響。隨著2013年國(guó)務(wù)院頒發(fā)《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，對(duì)二氧化硫的排放與處理備受關(guān)注。
[0003]目前煙氣脫硫技術(shù)主要以石灰石-石膏濕法脫硫、旋轉(zhuǎn)噴霧半干法脫硫、活性炭干法脫硫等為主，隨著科技的發(fā)展，誕生了硫化堿脫硫法、膜吸收法、微生物脫硫技術(shù)等新興的煙氣脫硫方法。當(dāng)今世界上最為廣泛應(yīng)用的仍是石灰石-石膏濕法脫硫技術(shù)，為氣液反應(yīng)，反應(yīng)速度快，脫硫效率高于90%，技術(shù)成熟，適用面廣；但由于濕法脫硫生成物是液體或者淤渣，較難處理，設(shè)備腐蝕性嚴(yán)重，洗滌后煙氣溫度降低，影響煙氣上升高度，需再熱，能耗高，占地面積大，投資和運(yùn)行費(fèi)用高，系統(tǒng)復(fù)雜、設(shè)備龐大、耗水量大、一次性投資高，一般適用于大型電廠。另外，旋轉(zhuǎn)噴霧半干法脫硫技術(shù)則因其設(shè)備工藝簡(jiǎn)單引起關(guān)注，但自動(dòng)化要求較高，吸收劑的用量難以控制且霧化成本較高，是其面臨的難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:針對(duì)上述存在的問題，本發(fā)明提供了一種煙氣下沖射流式脫硫裝置，解決了工藝復(fù)雜、設(shè)備龐大等問題，提高了脫硫效率，優(yōu)化了反應(yīng)產(chǎn)物淤渣的處理過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了低成本的脫硫技術(shù)。
[0005]技術(shù)方案:
[0006]一種煙氣下沖射流式的脫硫裝置，包括脫硫劑循環(huán)回路、煙氣脫硫循環(huán)回路和硫化反應(yīng)主體；
[0007]脫硫劑循環(huán)回路包括石灰水配液儲(chǔ)罐、分離器、石灰水泵、若干組對(duì)撞射流噴嘴和石灰水循環(huán)泵；所述石灰水配液儲(chǔ)罐的出口連接分離器的入口，所述分離器的出口連接石灰水泵的入口，石灰水泵的出口分別與一組對(duì)撞射流噴嘴相連；每組對(duì)撞射流噴嘴包括兩個(gè)完全相同的噴嘴，該兩個(gè)噴嘴出口相對(duì)；對(duì)撞射流噴嘴的噴嘴出口伸入硫化反應(yīng)主體中，所述硫化反應(yīng)主體的底端通過(guò)石灰水循環(huán)泵與所述石灰水配液儲(chǔ)罐相連接；
[0008]煙氣脫硫循環(huán)回路包括:若干個(gè)煙氣下沖射流噴嘴、布袋除塵器、循環(huán)引風(fēng)機(jī)、循環(huán)煙氣入口、煙氣引風(fēng)機(jī)和煙? ;所述煙氣下沖射流噴嘴均勻分布在對(duì)撞射流噴嘴的下方，該煙氣下沖射流噴嘴的噴嘴出口伸入硫化反應(yīng)主體中；布袋除塵器位于硫化反應(yīng)主體上偵牝布袋除塵器出口分為兩路，一路通過(guò)再循環(huán)風(fēng)機(jī)，經(jīng)循環(huán)煙氣入口進(jìn)入硫化反應(yīng)主體中；另一路通過(guò)煙氣引風(fēng)機(jī)進(jìn)入煙囪；
[0009]工作中，石灰水配液儲(chǔ)罐中的石灰水依次通過(guò)分離器和石灰水泵后分別進(jìn)入每組對(duì)撞射流噴嘴，通過(guò)對(duì)撞射流噴嘴進(jìn)入硫化反應(yīng)主體；待處理廢煙氣通過(guò)煙氣下沖射流噴嘴進(jìn)入脫硫反應(yīng)主體，與脫硫反應(yīng)主體中的石灰水發(fā)生脫硫反應(yīng)，反應(yīng)后的煙氣進(jìn)入布袋除塵器除塵，除塵后的氣體分為兩路，一路通過(guò)再循環(huán)風(fēng)機(jī)經(jīng)循環(huán)煙氣入口進(jìn)入硫化反應(yīng)主體；另一路通過(guò)煙氣引風(fēng)機(jī)進(jìn)入煙?后排出。
[0010]進(jìn)一步的，所述石灰水泵通過(guò)脈沖閥與對(duì)撞射流噴嘴連接，控制氣液反應(yīng)的速度，使得破碎效果更好同時(shí)減少了脫硫劑的浪費(fèi)。
[0011]進(jìn)一步的，所述對(duì)撞射流噴嘴有兩組，所述煙氣下沖射流噴嘴為4個(gè)。
[0012]進(jìn)一步的，所述脫硫反應(yīng)主體底部呈倒梯形，避免了部分外圍含塵濃度較低的煙氣直接與沉積在底部的脫硫劑發(fā)生反應(yīng)。
[0013]進(jìn)一步的，所述四個(gè)煙氣下沖射流噴嘴采用濃淡分離裝置，呈現(xiàn)含塵濃度低的煙氣包裹含塵濃度高的煙氣，使得大部分煙氣中的顆粒以及脫硫后的淤渣進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)行除塵，從而減少了脫硫后淤渣以及煙氣中顆粒難以處理的問題。
[0014]有益效果:
[0015]1、本發(fā)明的石灰水濕法脫硫技術(shù)為氣液反應(yīng)，反應(yīng)速率快,脫硫效率高，同時(shí)石灰水采用對(duì)撞射流破碎的特點(diǎn)，簡(jiǎn)化了脫硫工藝，降低設(shè)備成本；
[0016]2、污染煙氣通過(guò)采用濃淡分離裝置的煙氣下沖射流噴嘴，呈現(xiàn)含塵濃度低的煙氣包裹含塵濃度高的煙氣，使得大部分煙氣中的顆粒以及脫硫后的淤渣進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)行除塵，從而減少了脫硫后淤渣以及煙氣中顆粒難以處理的問題；
[0017]3、除塵后的小部分煙氣通過(guò)再循環(huán)風(fēng)機(jī)從脫硫塔頂部進(jìn)入，這部分煙氣與主流煙氣相碰撞，極大地減緩了脫硫反應(yīng)區(qū)的煙氣流速，增加了氣流的滯留時(shí)間，有助于反應(yīng)更徹底；
[0018]4、脫硫劑采用低廉的氫氧化鈣溶液，且本裝置對(duì)溶液雜質(zhì)包容性強(qiáng)，大大降低了脫硫成本；
[0019]5、采用脈沖閥控制對(duì)撞流的破碎，對(duì)撞流以忽快忽慢的節(jié)奏來(lái)破碎石灰水溶液，控制氣液反應(yīng)的速度，使得破碎效果更好同時(shí)減少了脫硫劑的浪費(fèi)；
[0020]6、本發(fā)明兩組脫硫劑對(duì)撞流噴嘴可以根據(jù)脫硫溶液濃度和煙氣流動(dòng)特性調(diào)節(jié)傾斜角度，這種布置方式可以使液滴破碎效果達(dá)到最佳，而且可以適應(yīng)不同的煙氣量可以達(dá)到最優(yōu)化的；
[0021]7、脫硫反應(yīng)區(qū)橫截面較小，使得煙氣不會(huì)由于導(dǎo)熱較大，氣速過(guò)慢，同時(shí)脫硫所生成的固體廢棄物也能隨煙氣進(jìn)入布袋除塵器；
[0022]8、脫硫反應(yīng)主體下端用以沉積未反應(yīng)的石灰水溶液呈現(xiàn)倒梯形分布，避免了部分外圍含塵濃度較低的煙氣直接與沉積在底部的脫硫劑發(fā)生反應(yīng)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為一種煙氣下沖射流式的脫硫裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為兩組對(duì)撞流噴嘴的布置俯視圖；
[0025]圖3為煙氣下沖射流噴嘴的布置俯視圖；

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0027]如圖1所示為一種煙氣下沖射流式的脫硫裝置，主要包括脫硫劑循環(huán)回路與煙氣脫硫循環(huán)回路兩大系統(tǒng)，其中脫硫劑石灰水與污染煙氣在脫硫反應(yīng)主體I中進(jìn)行。具體結(jié)構(gòu)如下。
[0028]脫硫劑循環(huán)回路包括石灰水配液儲(chǔ)罐2、分離器3、石灰水泵4、兩組對(duì)撞射流噴嘴和石灰水循環(huán)泵6 ;石灰水配液儲(chǔ)罐2的出口連接分離器3的入口，分離器3的出口連接石灰水泵4的入口，石灰水泵4的出口通過(guò)脈沖閥5分別與一組對(duì)撞射流噴嘴相連；每組對(duì)撞射流噴嘴包括兩個(gè)完全相同的噴嘴，該兩個(gè)噴嘴出口相對(duì)，如圖2所示，第一對(duì)撞射流噴嘴NI與第三對(duì)撞射流噴嘴N3為一組，第二對(duì)撞射流噴嘴N2與第四對(duì)撞射流噴嘴N4為一組；對(duì)撞射流噴嘴的噴嘴出口伸入硫化反應(yīng)主體I中，石灰水通過(guò)對(duì)撞射流噴嘴的噴嘴進(jìn)入硫化反應(yīng)主體I。硫化反應(yīng)主體I的底連接石灰水循環(huán)泵6，石灰水循環(huán)泵6的出口連接石灰水配液儲(chǔ)罐2。
[0029]煙氣脫硫循環(huán)回路包括:四個(gè)煙氣下沖射流噴嘴、布袋除塵器9、循環(huán)引風(fēng)機(jī)8、循環(huán)煙氣入口 7、煙氣引風(fēng)機(jī)10和煙? 11。煙氣下沖射流噴嘴均勻分布在對(duì)撞射流噴嘴的下方，該煙氣下沖射流噴嘴的噴嘴出口伸入硫化反應(yīng)主體I中；布袋除塵器9位于硫化反應(yīng)主體I上側(cè)，布袋除塵器9出口分為兩路，一路通過(guò)再循環(huán)風(fēng)機(jī)8，經(jīng)循環(huán)煙氣入口 7進(jìn)入硫化反應(yīng)主體I中；另一路通過(guò)煙氣引風(fēng)機(jī)10進(jìn)入煙囪11。
[0030]工作中，石灰水配液儲(chǔ)罐2中的石灰水依次通過(guò)分離器3和石灰水泵4后分別進(jìn)入每組對(duì)撞射流噴嘴,通過(guò)對(duì)撞射流噴嘴進(jìn)入硫化反應(yīng)主體I ;待處理廢煙氣通過(guò)煙氣下沖射流噴嘴進(jìn)入脫硫反應(yīng)主體I，煙氣下沖射流噴嘴上方的對(duì)撞射流噴嘴中出射石灰水，石灰水向下噴射過(guò)程中與待處理廢煙氣接觸，有部分廢煙氣與石灰水進(jìn)行了反映；當(dāng)石灰水落在硫化反應(yīng)主體I底部時(shí)，通過(guò)石灰水循環(huán)泵6進(jìn)入石灰水配液儲(chǔ)罐2待用。反應(yīng)后的煙氣進(jìn)入布袋除塵器9除塵，除塵后的氣體分為兩路，一路通過(guò)再循環(huán)風(fēng)機(jī)8經(jīng)循環(huán)煙氣入口 7進(jìn)入硫化反應(yīng)主體1，從反應(yīng)主體的上端進(jìn)入，這些沒有充分反應(yīng)的煙氣再次與石灰水反應(yīng)。另一路氣體通過(guò)煙氣引風(fēng)機(jī)10進(jìn)入煙囪11后排出。
[0031]基于上述的煙氣下沖射流式的脫硫裝置，作出更為詳細(xì)的說(shuō)明:
[0032]本發(fā)明是一種聯(lián)合石灰水脫硫劑對(duì)撞流破碎與煙氣濃淡分離的濕法脫硫工藝，該工藝克服了常規(guī)的濕法脫硫技術(shù)工藝復(fù)雜、設(shè)備龐大、生成物淤渣難以處理的缺點(diǎn)，其脫硫效率高、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、投資成本低、運(yùn)行費(fèi)用小。其特征在于:采用廉價(jià)易得的石灰水作為脫硫吸收液，在對(duì)撞破碎成脫硫液滴內(nèi)與來(lái)流濃淡分離的煙氣高效快速實(shí)現(xiàn)脫硫過(guò)程，反應(yīng)產(chǎn)物亞硫酸鈣伴隨煙氣進(jìn)入除塵器，未反應(yīng)的液體實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用，
[0033]優(yōu)選的，基本過(guò)程如下:
[0034]石灰水配液儲(chǔ)罐中儲(chǔ)存用生石灰與水配得的堿性飽和吸收劑，含有一定雜質(zhì)石灰水溶液經(jīng)過(guò)分離器脫出固體雜質(zhì)，堿性吸收劑則經(jīng)由脈沖閥與兩組對(duì)稱布置的對(duì)撞射流噴嘴相連，調(diào)節(jié)對(duì)撞流噴嘴相對(duì)水平面傾斜一定角度，使得大量破碎的液滴呈錐形向下分散，脈沖閥發(fā)出脈沖信號(hào)，則對(duì)撞流以忽快忽慢的節(jié)奏來(lái)破碎石灰水溶液。破碎后的石灰水吸收液溫度控制在25V?60°C。含有二氧化硫的污染煙氣通過(guò)四個(gè)對(duì)稱布置的下沖射流噴嘴，下沖射流噴嘴處采用濃淡分離裝置，污染煙氣呈現(xiàn)含塵濃度低的煙氣包裹含塵濃度高的煙氣，減少了煙氣中含塵顆粒在脫硫反應(yīng)主體中的沉降，污染煙氣與破碎后的石灰水吸收劑發(fā)生氣液脫硫反應(yīng):
[0035]Ca (OH) 2+S02 = CaS03+H20
[0036]氣液反應(yīng)速率快，脫硫效率高，同時(shí)脫硫反應(yīng)區(qū)受到對(duì)撞流而發(fā)生阻尼振蕩，增大了液滴與煙氣的混合，延長(zhǎng)了脫硫時(shí)間，脫硫反應(yīng)主體上部的慢速凈化后煙氣減緩了反應(yīng)區(qū)煙氣氣速，延長(zhǎng)了脫硫時(shí)間。反應(yīng)生成的淤泥狀的亞硫酸鈣和水與高溫?zé)煔獍l(fā)生傳熱。未反應(yīng)的吸收劑沉降至錐臺(tái)形脫硫反應(yīng)主體底部，通過(guò)石灰水循環(huán)泵將溶液送至石灰水配液儲(chǔ)罐；脫硫后的煙氣溫度約70V?95°C，進(jìn)入布袋除塵器進(jìn)行除塵，除塵后的煙氣分為兩路，一小部分煙氣(約10%)在循環(huán)引風(fēng)機(jī)的作用下從循環(huán)煙氣入口進(jìn)入脫硫反應(yīng)主體，大部分煙氣(約90% )通過(guò)煙氣引風(fēng)機(jī)到達(dá)煙囪，從而排向大氣。
[0037]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種煙氣下沖射流式的脫硫裝置，其特征在于:包括脫硫劑循環(huán)回路、煙氣脫硫循環(huán)回路和硫化反應(yīng)主體(I)； 脫硫劑循環(huán)回路包括石灰水配液儲(chǔ)罐(2)、分離器(3)、石灰水泵(4)、若干組對(duì)撞射流噴嘴和石灰水循環(huán)泵￠);所述石灰水配液儲(chǔ)罐(2)的出口連接分離器(3)的入口，所述分離器(3)的出口連接石灰水泵(4)的入口，石灰水泵(4)的出口分別與一組對(duì)撞射流噴嘴相連；每組對(duì)撞射流噴嘴包括兩個(gè)完全相同的噴嘴，該兩個(gè)噴嘴出口相對(duì)；對(duì)撞射流噴嘴的噴嘴出口伸入硫化反應(yīng)主體(I)中，所述硫化反應(yīng)主體(I)的底端通過(guò)石灰水循環(huán)泵(6)與所述石灰水配液儲(chǔ)罐(2)相連接； 煙氣脫硫循環(huán)回路包括:若干個(gè)煙氣下沖射流噴嘴、布袋除塵器(9)、循環(huán)引風(fēng)機(jī)(8)、循環(huán)煙氣入口(7)、煙氣引風(fēng)機(jī)(10)和煙? (11);所述煙氣下沖射流噴嘴均勻分布在對(duì)撞射流噴嘴的下方，該煙氣下沖射流噴嘴的噴嘴出口伸入硫化反應(yīng)主體(I)中；布袋除塵器(9)位于硫化反應(yīng)主體(I)上側(cè)，布袋除塵器(9)出口分為兩路，一路通過(guò)再循環(huán)風(fēng)機(jī)(8)，經(jīng)循環(huán)煙氣入口(7)進(jìn)入硫化反應(yīng)主體(I)中；另一路通過(guò)煙氣引風(fēng)機(jī)(10)進(jìn)入煙囪(11); 工作中，石灰水配液儲(chǔ)罐(2)中的石灰水依次通過(guò)分離器(3)和石灰水泵(4)后分別進(jìn)入每組對(duì)撞射流噴嘴，通過(guò)對(duì)撞射流噴嘴進(jìn)入硫化反應(yīng)主體(I);待處理廢煙氣通過(guò)煙氣下沖射流噴嘴進(jìn)入脫硫反應(yīng)主體(I)，與脫硫反應(yīng)主體(I)中的石灰水發(fā)生脫硫反應(yīng)，反應(yīng)后的煙氣進(jìn)入布袋除塵器(9)除塵，除塵后的氣體分為兩路，一路通過(guò)再循環(huán)風(fēng)機(jī)(8)經(jīng)循環(huán)煙氣入口(7)進(jìn)入硫化反應(yīng)主體(I);另一路通過(guò)煙氣引風(fēng)機(jī)(10)進(jìn)入煙囪(11)后排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煙氣下沖射流式的脫硫裝置，其特征在于:所述石灰水泵(4)通過(guò)脈沖閥(5)與對(duì)撞射流噴嘴連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煙氣下沖射流式的脫硫裝置，其特征在于:所述對(duì)撞射流噴嘴有兩組，所述煙氣下沖射流噴嘴為4個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煙氣下沖射流式的脫硫裝置，其特征在于:所述脫硫反應(yīng)主體(I)底部呈倒梯形。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煙氣下沖射流式的脫硫裝置，其特征在于:所述四個(gè)煙氣下沖射流噴嘴采用濃淡分離裝置。
【文檔編號(hào)】B01D53/50GK104190233SQ201410456897
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月9日
【發(fā)明者】鐘文琪, 孫文靜, 張勇 申請(qǐng)人:東南大學(xué)