本發(fā)明技術(shù)涉及一種氨法脫硫尾氣氣溶膠凈化裝置,屬于節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域。
背景技術(shù):
在氨法煙氣脫硫工藝中,煙氣在塔內(nèi)經(jīng)過折流板除霧器時(shí),煙氣中所夾帶的液滴被大部分除去,而氣體中懸浮的固體或液體小質(zhì)點(diǎn)無法被除去,即所謂的氣溶膠。由于吸收塔內(nèi)的煙氣含有飽和水汽,當(dāng)煙氣出塔后到大氣中時(shí),溫度很快降低,煙氣中含有的銨鹽類物質(zhì)立即凝結(jié)成霧滴和微粒,懸浮在大氣中,形成氣溶膠,較大液滴會(huì)下到地面。因此,這種氣溶膠若不加處理直接通過煙囪排入大氣,將對(duì)周圍環(huán)境造成極大的污染。
氣溶膠是由固體或液體小質(zhì)點(diǎn)分散并懸浮在氣體介質(zhì)中形成的膠體分散體系,其分散相為固體或液體小質(zhì)點(diǎn),其大小為0.01-10μm。氨法脫硫工藝中形成的氣溶膠微粒主要介于0.07-1.0 μm粒徑段,主要成分為(NH4)2SO3,NH4HSO3,NH4HSO4,(NH4)2SO4。形成氣溶膠的途徑主要有以下兩種:
(1)逃逸的氨和塔內(nèi)受熱分解產(chǎn)生的NH3與SO2,在凈化氣出口通過氣相反應(yīng)再次形成氣溶膠亞硫酸銨;
(2)塔內(nèi)生成的氣溶膠直接被煙氣夾帶出煙囪。
氣溶膠顆粒的組成主要決定于SO2/NH3比值、溫度以及煙氣O2與H2O含量。
氣溶膠造成煙氣拖尾現(xiàn)象已經(jīng)成為困擾氨法脫硫技術(shù)發(fā)展的瓶頸問題,表現(xiàn)出的現(xiàn)象是煙塵超標(biāo),為了克服該技術(shù)的排放達(dá)標(biāo)問題,業(yè)內(nèi)做了很多研究工作。專利CN201510823U公開了一種氨法脫硫的氣溶膠脫除裝置,其特點(diǎn)是在脫硫塔增加氣溶膠脫除段,氣溶膠脫除段分為噴淋層和脫水除霧段,噴淋層又包括稀硫酸噴淋層、氨水噴淋層、稀硫銨液噴淋層等。專利CN2746973Y公開了一種氨法脫硫塔除霧器,其特點(diǎn)是分為上下兩層除霧器,兩層除霧器之間有一套噴淋裝置,噴淋裝置具有朝上下兩個(gè)方向的多個(gè)噴頭。專利CN103463880A公開了一種氨法脫硫煙氣降溫除水除霧的集成式系統(tǒng),采取先除水后除霧的分級(jí)脫除方式,實(shí)現(xiàn)了煙氣攜帶液滴的脫除回流,一級(jí)除水布風(fēng)裝置緩解了氣流沖擊,減少二級(jí)除霧裝置的堵塞。
當(dāng)前氣溶膠處理技術(shù)存在一個(gè)共同的問題是沒有從氣溶膠的形成和基本性質(zhì)出發(fā),氣溶膠脫除一個(gè)關(guān)鍵的問題是常規(guī)分離方法對(duì)微小尺寸的氣溶膠脫除效果有限,氨法脫硫尾氣中的氣溶膠尺寸主要集中在0.07-1.0 μm,這樣尺寸的微粒很難用常規(guī)的除霧方法分離,本專利采取的方法就是通過微粒之間相互碰撞以及溫度的變化,促進(jìn)氣溶膠微粒的尺寸增長(zhǎng),從而達(dá)到能夠脫除的尺寸,并通過超聲凝并和塔內(nèi)除霧器的處理后從塔頂排出,排出煙氣再通過低壓降的旋流分離技術(shù),去除尾氣中的氣溶膠。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型采用超聲霧化技術(shù)、超聲凝并、噴淋洗滌與低壓降微旋流除霧技術(shù)相結(jié)合的方法來控制氣溶膠,提出一種氨法脫硫尾氣氣溶膠凈化裝置。
本實(shí)用新型的主要技術(shù)方案:氨法脫硫尾氣氣溶膠凈化裝置,其特征在于它包括霧化塔和除霧器,所述霧化塔自下到上依次設(shè)有超聲霧化頭、氣動(dòng)霧化噴頭、超聲發(fā)生器、噴淋頭、旋流板除霧器和屋脊式除霧器;所述霧化塔頂出口與低壓降旋流除霧器連接。
一般地,所述超聲霧化頭產(chǎn)生的水霧粒徑范圍為0.05-10μm。
所述氣動(dòng)霧化噴頭噴出的霧滴直徑范圍為5-25μm。
所述低壓降旋流除霧器在壓降30mm水柱以內(nèi),分離粒徑5μm的微粒。
本發(fā)明的主要特點(diǎn):
1.通過超聲霧化技術(shù),霧化產(chǎn)生的水霧粒徑范圍0.05-10μm,可以通過超聲霧化器的設(shè)計(jì),獲得和氣溶膠粒徑最為接近的霧滴,相近粒徑的顆粒發(fā)生碰撞的效率更高,通過控制霧化用水的溫度來影響塔頂?shù)臍庖合嗥胶鈼l件,促進(jìn)氣溶膠微粒的碰撞團(tuán)聚和尺寸增長(zhǎng)。
2.通過超聲凝并與噴淋和除霧器的聯(lián)合應(yīng)用,進(jìn)一步凈化氣溶膠。
3.采用最新的低壓降旋流除霧技術(shù),可以在壓降30mm水柱以內(nèi),分離粒徑5μm的微粒,分離效率高達(dá)95%以上。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例裝置連接示意圖。
圖中,1、煙氣;2、超聲霧化頭;3、氣動(dòng)霧化噴頭;4和5、超聲發(fā)生器;6、噴淋頭;7、旋流板除霧器;8、屋脊式除霧器;9、煙氣出塔;10、低壓降旋流除霧器;11、分離水出口;12、凈化煙氣排出;13、霧化塔。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本實(shí)用新型加以詳細(xì)描述。
實(shí)施例
氨法脫硫尾氣氣溶膠凈化裝置參見附圖1,它包括霧化塔13和除霧器,所述霧化塔13自下到上依次設(shè)有超聲霧化頭2、氣動(dòng)霧化噴頭3、超聲發(fā)生器4、噴淋頭6、旋流板除霧器7和屋脊式除霧器8;所述霧化塔13頂出口與低壓降旋流除霧器10連接。
實(shí)施例中,超聲霧化頭2產(chǎn)生的水霧粒徑范圍為0.05-10μm;氣動(dòng)霧化噴頭3噴出的霧滴直徑范圍為5-25μm;低壓降旋流除霧器10在壓降30mm水柱以內(nèi),分離粒徑5μm的微粒。
應(yīng)用例
在某煙氣流量150Nm3/h的煙氣氨法脫硫裝置,脫硫塔頂部安裝超聲霧化裝置,噴霧溫度35℃,塔頂煙氣與超聲霧化頭產(chǎn)生的水霧接觸后,經(jīng)過超聲凝并、和水噴淋,然后經(jīng)過塔內(nèi)旋流板除霧器和屋脊式除霧器除去較大尺寸的氣溶膠,凈化后煙氣出塔進(jìn)入旋流除霧器,經(jīng)過進(jìn)一步旋流除霧后排入大氣,通過氣溶膠濃度測(cè)定,處理后排放煙氣氣溶膠含量5 mg/m3,旋流除霧器壓降26mm水柱。
具體運(yùn)行過程:含有氣溶膠的煙氣1首先進(jìn)入霧化塔13底部,在霧化塔下部與超聲霧化頭2霧化后進(jìn)入的超聲霧滴(水霧粒徑范圍0.05-10μm)接觸,相近尺寸大小的微粒發(fā)生碰撞凝聚,微粒長(zhǎng)大到平均粒徑5-15μm以上,氣溶膠微粒隨煙氣繼續(xù)上升,與氣動(dòng)霧化噴頭3噴出的直徑5-25μm的霧滴接觸,相近尺寸大小的微粒繼續(xù)發(fā)生碰撞凝聚,微粒長(zhǎng)大到平均粒徑10μm以上,繼續(xù)上升的氣溶膠在多組超聲發(fā)生器4、5與噴淋頭6的聯(lián)合作用下,進(jìn)一步發(fā)生超聲凝并效應(yīng),尺寸進(jìn)一步長(zhǎng)大,分別與旋流板除霧器7和屋脊式除霧器8接觸,80%以上的氣溶膠被攔下,剩余少量氣溶膠隨煙氣從塔頂排出,進(jìn)入低壓降旋流除霧器10,高效低壓降的旋流除霧器可以分離4μm以上的氣溶膠微粒,最終凈化煙氣從旋流除霧器頂部排出,經(jīng)過以上處理的煙塵指標(biāo)可以達(dá)到10mg/m3以下,基本看不到煙尾,達(dá)到超凈排放要求。