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一種利用廢堿性污水脫硫除塵的方法及裝置與流程

文檔序號:11495154閱讀:370來源:國知局
本發(fā)明涉及廢棄物資源利用的領(lǐng)域,具體涉及一種利用廢堿性污水脫硫除塵的方法及裝置。
背景技術(shù)
:隨著工業(yè)的蓬勃發(fā)展,大氣污染日益告急,霧霾酸雨成為百姓的日常話題??諝獾奈廴驹絹碓絿?yán)重,在一系列的脫硫除塵工藝過程中,必須把so2、粉塵從燃煤鍋爐廢氣排放中通過化學(xué)和物理過程脫除出來,且不排入大氣,也不再次產(chǎn)生污水,才能避免對環(huán)境造成污染。燃煤鍋爐一般在引風(fēng)機前通過簡單的處理或蜂巢式水膜除塵器等脫硫除塵工藝,so2和煙塵脫除率較低,無法達到排放要求。亞鈉循環(huán)法煙氣脫硫是利用亞硫酸鈉溶液的吸收和再生循環(huán)過程將煙氣中的so2脫除,達到目的。利用亞硫酸鈉溶液的吸收和再生循環(huán)過程將煙氣中的so2脫除的方法,由美國威爾曼——洛德公司創(chuàng)造,威爾曼——洛德法采用naco3或naoh作為開始時的吸收劑,在低溫下吸收so2,稱為亞鈉循環(huán)法,脫硫率90%以上,但該法在吸收過程中有副反應(yīng)產(chǎn)生的na2so4,要除去它的費用大,裝置電耗大,且耗用商品naco3或naoh量較大。石灰石——石膏濕法煙氣脫硫技術(shù),目前普遍應(yīng)用,效果明顯。但除了設(shè)備投入大、占地面積大,脫硫產(chǎn)物——石膏是強制氧化石灰石——石膏濕法煙氣脫硫系通的副產(chǎn)物。目前按脫硫副產(chǎn)物石膏的處置方式劃分有拋棄和回收利用,拋棄處置需填埋,需貯存堆放的場地及填埋的隔離、排水、防滲漏等建設(shè),回收利用市場目前已接近飽和,對生產(chǎn)中源源不斷的副產(chǎn)物石膏的產(chǎn)生,前景不抱樂觀態(tài)度。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是提供一種效率高、分離效果好、工藝簡單、裝置可控性好、節(jié)能環(huán)保的脫硫除塵方法及裝置。為達到上述目的,本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:一種利用廢堿性污水脫硫除塵的方法,包括以下步驟:a、煙氣降溫:在省煤器后加裝余熱水箱,使煙氣溫度下降20~30℃,經(jīng)蜂巢式水膜除塵器初步脫硫除塵后,煙氣溫度再次下降;b、多級汽液混和:煙氣經(jīng)引風(fēng)機進入噴淋式脫硫除塵筒下部多級汽液混和區(qū),通過脫硫?qū)肟诤蟊粡U堿性污水脫硫噴淋,再經(jīng)第一無死角可拆卸式噴淋群的大流量堿性污水逆流噴淋,使煙氣中的so2和煙塵經(jīng)充分接觸而急劇下降,同時煙氣溫度亦下降,夏天65~70℃、冬天40~45℃,低于硝酸的沸點83℃;c、二級汽水分離:由于多級汽液混和區(qū)中的煙氣帶有較高的霧狀水汽,通過第一二級汽水分離區(qū),在旋切的離心力作用下,較大顆粒的水滴被迅速分離,微顆粒經(jīng)碰撞親和成小顆粒隨液滴同時析出;d、深度汽液混和:利用深度汽液混合區(qū)中2.5m高的鮑爾環(huán)填料層,改變氣體流向,增加逆向噴淋液的接觸時間,堿性污水經(jīng)無死角可拆卸式噴淋口再次逆流噴淋,使煙氣中的殘余so2和煙塵經(jīng)充分接觸而急劇下降,煙氣流動穩(wěn)定;e、二級汽水分離:通過深度汽液混合區(qū)后,進入第二二級汽水分離區(qū),水滴、微顆粒再次經(jīng)碰撞親和,在旋切的離心力作用下迅速分離,煙氣充分凈化,煙氣溫度因噴淋液流動而不斷降低,尾氣溫度夏天60~65℃、冬天35~40℃,防止了水中的游離氧析出。步驟a中,廢堿性污水naco3或naoh從蜂巢式水膜除塵器上體順流噴淋注入,作開始時的煙氣吸收劑,在低溫下吸收so2生成na2so3,na2so3進入廢堿性污水混貯池、部分粗顆粒飛灰?guī)С?,脫硫?0%,煙氣溫度90℃。步驟b中,煙氣通過脫硫?qū)肟诤蟊粡U堿性污水脫硫噴淋時,由于在噴淋式脫硫除塵筒下部布置下小、上大的二個出口,使底部始終存積小口直徑高度的堿性溶液,起到了底部坐浴飛濺混和效果。一種利用廢堿性污水脫硫除塵的裝置,包括省煤器、余熱水箱、蜂巢式水膜除塵器和噴淋式脫硫除塵筒,所述的噴淋式脫硫除塵筒下端設(shè)有脫硫?qū)肟?;所述的省煤器通過煙氣管道依次連接余熱水箱、蜂巢式水膜除塵器之后,煙氣經(jīng)引風(fēng)機進入所述的脫硫?qū)肟?;所述的蜂巢式水膜除塵器連接廢堿性污水混貯池;所述的噴淋式脫硫除塵筒內(nèi)包括多級汽液混和區(qū)、深度汽液混合區(qū)、兩個無死角可拆卸式噴淋群和兩個二級汽水分離區(qū)(擋水帽),所述的無死角可拆卸式噴淋群連接廢堿性污水混貯池;所述的多級汽液混和區(qū)內(nèi)設(shè)有第一無死角可拆卸式噴淋群,所述的第一無死角可拆卸式噴淋群上方設(shè)有第一二級汽水分離區(qū),所述的第一二級汽水分離區(qū)上方為深度汽液混合區(qū),所述的深度汽液混合區(qū)由鮑爾環(huán)填料層和第二無死角可拆卸式噴淋口組成,所述的深度汽液混合區(qū)上方設(shè)有第二二級汽水分離區(qū)。所述的無死角可拆卸式噴淋群為排管定位、螺旋噴頭環(huán)形分布的噴淋口;所述的二級汽水分離區(qū)為導(dǎo)向板離心力分離器,所述的導(dǎo)向板左旋30°,左傾10°。所述多級汽液混和區(qū)包括逆流的無死角可拆卸式噴淋群、脫硫?qū)肟诤偷撞孔★w濺區(qū),噴淋式脫硫除塵筒下部布置下小、上大二個出口,使底部始終存積小口直徑高度的堿性溶液,起到底部坐浴飛濺混和效果。所述的噴淋式脫硫除塵筒其筒體材質(zhì)為a3鋼,筒體內(nèi)砌花崗石防腐層,外層為環(huán)氧樹脂玻鋼;二級汽水分離區(qū)材質(zhì)為316l不銹鋼。本發(fā)明中,所述噴淋式脫硫除塵筒下部多級氣液混和區(qū)內(nèi)設(shè)有無死角可拆卸式噴淋群,可保證na2so3、廢堿性液在筒內(nèi)均勻分布,方便清理堵塞。進一步的,所述無死角可拆卸式噴淋群上方設(shè)有二級汽水分離區(qū)(擋水帽),可分離煙氣中夾帶的液滴,并形成完整的噴淋脫硫、除塵、汽水分離處理工藝。進一步的,由于煙氣溫度低于80℃,煙氣中的硫經(jīng)結(jié)露,形成亞硫酸,便于廢堿性污水液液混和。進一步的,所述噴淋式脫硫除塵筒中部深度氣液混和區(qū)置有鮑爾環(huán)填料層,可有效地防止氣體波動,達到運行穩(wěn)定。進一步的,所述深度氣液混和區(qū)上部設(shè)有二級汽水分離區(qū)(擋水帽)對尾氣的排除,最后一次起充分凈化作用。進一步的,控制鍋爐燃燒中的空氣過剩系數(shù),合理調(diào)至燃燒、卡貨位,保持爐膛負(fù)壓-20~25pa,防止煙氣短路,提高操作水平來控制煙氣中的含氧量,降低拆標(biāo)值。本發(fā)明利用廢氫氧化鈉或碳酸鈉的污水用于燃煤鍋爐煙氣脫硫除塵,適用于印染行業(yè)、化工、制藥行業(yè)中20t/h及以下蒸汽鍋爐和ylw—14000ma(1200萬大卡)及以下有機熱載體燃煤煙氣脫硫除塵。通過加裝余熱水箱,煙氣溫度低于硝酸沸點83℃,煙氣中的硫結(jié)露形成亞硫酸,創(chuàng)造了良好的脫硫條件,并有效地防止了水中的游離氧洗出,故明顯提高了脫硫率。分布均勻且較大流量的噴淋液同時有效地減低了煙氣中的顆粒物。該法的廢治廢,是污水分流、分級治理的理想措施。運行穩(wěn)定、簡單、高效,日常治理無成本或微成本。本法適用于新建或已建鍋爐的脫硫除塵改造。該法是污水分流、分級治理的繼續(xù),也可以說利用煙氣中的二氧化硫降低廢堿液的濃度,以利后續(xù)污水氣浮工藝的ph值調(diào)節(jié)。故該法適用于有污水處理和預(yù)處理的企業(yè),且結(jié)構(gòu)簡單、有效。脫硫率達90%以上。由于廢堿液用于脫硫,故企業(yè)在污水治理中廢堿液中和處理的工藝可省去,同時節(jié)省費用。附圖說明圖1:本發(fā)明工藝裝置流程圖。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明。一種利用廢堿性污水脫硫除塵的裝置,包括省煤器3、余熱水箱2、蜂巢式水膜除塵器4和噴淋式脫硫除塵筒1,所述的噴淋式脫硫除塵筒1下端設(shè)有脫硫?qū)肟?0;所述的省煤器3通過煙氣管道依次連接余熱水箱2、蜂巢式水膜除塵器4之后,煙氣經(jīng)引風(fēng)機17進入所述的脫硫?qū)肟?0;所述的噴淋式脫硫除塵筒內(nèi)1包括多級汽液混和區(qū)5、深度汽液混合區(qū)8、兩個無死角可拆卸式噴淋群和兩個二級汽水分離區(qū)(擋水帽)。所述的無死角可拆卸式噴淋群連接廢堿性污水混貯池。所述的多級汽液混和區(qū)5內(nèi)設(shè)有第一無死角可拆卸式噴淋群6,所述的第一無死角可拆卸式噴淋群6上方設(shè)有第一二級汽水分離區(qū)7,所述的第一二級汽水分離區(qū)7上方為深度汽液混合區(qū)8,所述的深度汽液混合區(qū)由鮑爾環(huán)填料層和第二無死角可拆卸式噴淋口11組成,所述的深度汽液混合區(qū)8上方設(shè)有第二二級汽水分離區(qū)9。所述的蜂巢式水膜除塵器4連接廢第一堿性污水混貯池12。所述的第一無死角可拆卸式噴淋群連接廢第一堿性污水混貯池12,所述的第二無死角可拆卸式噴淋群連接第二廢堿性污水混貯池13,所述的第一堿性污水混貯池12設(shè)有輸液泵15、第二廢堿性污水混貯池13上設(shè)有輸液泵16。所述的無死角可拆卸式噴淋群為排管定位、螺旋噴頭環(huán)形分布的噴淋口;所述的二級汽水分離區(qū)為導(dǎo)向板離心力分離器,所述的導(dǎo)向板左旋30°,左傾10°。所述多級汽液混和區(qū)包括逆流的無死角可拆卸式噴淋群、脫硫?qū)肟诤偷撞孔★w濺區(qū),噴淋式脫硫除塵筒下部布置下小、上大二個出口,使底部始終存積小口直徑高度的堿性溶液,起到底部坐浴飛濺混和效果。所述的噴淋式脫硫除塵筒1連接沉淀池14。所述的噴淋式脫硫除塵筒1其筒體材質(zhì)為a3鋼,筒體內(nèi)砌花崗石防腐層,外層為環(huán)氧樹脂玻鋼;二級汽水分離區(qū)材質(zhì)為316l不銹鋼。一種利用廢堿性污水脫硫除塵的方法及裝置,包括以下步驟:1、亞硫酸鈉產(chǎn)生,將部分廢堿性污水naco3或naoh從蜂巢式水膜除塵器4上體順流噴淋注入,作開始時的吸收劑,在低溫下吸收so2,同時生成na2so3,na2so3進入廢堿性污水混貯池12、部分粗顆粒飛灰?guī)С?,脫硫?0%,煙氣溫度90℃。so2吸收:2naoh+so2=na2so3+h2ona2co3+so2=na2so3+co22、多級氣液混和。含有na2so3的第一廢堿性污水混貯池12內(nèi)的堿液經(jīng)輸液泵150.25~0.3mpa的壓力下,通過90°螺旋噴頭、第一無死角可拆卸式噴淋群6分別注入導(dǎo)入口10、多級氣液混合區(qū)5、煙氣經(jīng)導(dǎo)入口10脫硫混和,底部坐浴飛濺至第一無死角可拆卸式噴淋群6逆流噴淋,na2so3在低溫下吸收so2,生成nahso3(主要)和na2s2o5(不穩(wěn)定),完成噴淋式脫硫除塵筒1的第一步主要功能,煙氣溫度降到夏天65~70℃,冬天40~45℃,脫硫除塵效率分別達到90%。開始階段:na2so3+so2+h2o=2nahso3(主要)na2so3+so2=na2s2o5(不穩(wěn)定)反應(yīng)過程中由于煙氣中有o2,部分na2so3將被氧化為na2so4(部分不斷排出)na2so3+1/2o2=na2so4(氧化副反應(yīng)生成)隨著na2so3轉(zhuǎn)變?yōu)閚ahso3和na2s2o5過程的進行,溶液的ph值將逐漸下降,當(dāng)吸收液中的ph值降到一定程度(即na2so3減少到一定程度)時,溶液的吸收能力降低,吸收率開始下降,氧化副反應(yīng)生成的na2so4增加,當(dāng)na2so4含量達到4~5%時,必須排除一部分母液至沉淀池14,溢流去污水調(diào)節(jié)池。該法必須保證有新鮮的廢naoh或naco3堿性污水源源不斷地補充。廢堿性污水ph12以上,輸液泵15流量可控制在80m3/h,如廢堿性污水ph10~12,則應(yīng)加大輸液泵15的流量,每小時應(yīng)達100m3/h以上,輸液泵15的功率分別在15~18.5kw。3、二級汽水分離。煙氣自然上升,經(jīng)過第一二級汽水分離區(qū)7下部改變流動方向,在旋切的離心力作用下,液滴迅速分離,微顆粒經(jīng)碰撞親和成小顆粒,隨液滴同時析出,透入沉淀池14。4、深度氣液混和。煙氣繼續(xù)上升,進入由聚丙烯鮑爾環(huán)填料層組成的深度氣液混合區(qū)8,同時由含有na2so3的第二廢堿性污水混貯池13內(nèi)的堿液經(jīng)輸液泵16在0.25~0.3mpa的壓力下,通過第二無死角可拆卸式噴淋口11再次逆流噴淋狀注入深度氣液混合區(qū)8,煙氣中殘余so2和煙塵經(jīng)聚丙烯鮑爾環(huán)填料層充分接觸而急劇下降。工藝原理同多級氣液混合區(qū)5,經(jīng)過第一二級汽水分離區(qū)擋水帽7上部,除部分母液回用透入第二廢堿性污水混貯池13外,必須排出一部分母液至沉淀池14,溢流去污水調(diào)節(jié)池,同時源源不斷地補充新鮮的廢堿性污水。5、二級汽水分離。煙氣再次上升,經(jīng)過第二二級汽水分離區(qū)擋水帽9,繼續(xù)改變煙氣流動方向,在旋切的離心力作用下,液滴迅速分離,隨深度氣液混和區(qū)8工作后的廢堿性液透入第二廢堿性污水混貯池13,經(jīng)過第二二級汽水分離區(qū)擋水帽9,煙氣充分凈化。so2和煙塵去除率達90%以上。尾氣濃度夏天60~65℃,冬天35~40℃,防止了水中的游離氧析出。委托上海工業(yè)鍋爐研究所機械工業(yè)鍋爐及環(huán)保產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心對本發(fā)明的廢堿性污水脫硫除塵的裝置進行檢測,檢測項目及所用儀器及檢測結(jié)果如表1-5。表1表2測試結(jié)果1、鍋爐大氣污染物排放項目單位數(shù)值煙氣林格曼黑度級<1設(shè)備進口折算煙塵排放濃度mg/nm3258.12設(shè)備出口折算煙塵排放濃度mg/nm311.02設(shè)備進口折算so2排放濃度mg/nm338.17設(shè)備出口折算so2排放濃度mg/nm32.93設(shè)備進口折算nox排放濃度mg/nm3313.21設(shè)備出口折算nox排放濃度mg/nm3147.502、除塵效率、脫硫效率、脫硝效率項目單位數(shù)值除塵效率%95.73脫硫效率%92.32脫硝效率%52.91表3表4表5以上所述,僅是本發(fā)明的較佳實施例,并非對本發(fā)明作任何形式上的限制,任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi),依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì),對以上實施例所作的任何簡單的修改、等同替換與改進等,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12
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