本實用新型涉及一種煙氣干法脫硫設(shè)備，尤其是一種基于碳酸氫鈉的煙氣干法脫硫設(shè)備。

背景技術(shù)：

對于高硫煤地區(qū)和使用SCR的鍋爐而言，產(chǎn)生三氧化硫是難以避免的事情。三氧化硫會形成氣溶膠，形成藍色煙羽。三氧化硫還會降低煙氣露點，并在一定溫度下凝結(jié)成酸露，從而腐蝕設(shè)備。三氧化硫還會與SCR中注入的氨氣形成硫酸氫銨，當(dāng)溫度下降到140～150℃時，在空預(yù)器和催化劑處形成黏性堵塞，造成氣路堵塞。此外，對于很多工業(yè)鍋爐，煙氣成分復(fù)雜多變，會有強酸(例如氯化氫)產(chǎn)生。氯化氫是造成酸雨的主要污染源。氯化氫進入水體中會形成酸性污水，高氯離子水對于鋼材的腐蝕十分嚴重，容易造成設(shè)備的損壞。

干法煙氣脫硫(DSI)技術(shù)可以解決三氧化硫、氯化氫等酸性氣體污染問題。DSI技術(shù)是指應(yīng)用粉狀或粒狀吸收劑、吸附劑或催化劑來脫除煙氣中的酸性氣體。DSI技術(shù)工藝簡單，無脫硫污水處理問題，具有能耗低、腐蝕性小等優(yōu)點。與濕法脫硫相比，DSI技術(shù)不產(chǎn)生高鹽分和含有重金屬的廢水，產(chǎn)物流動性好，并且適宜用氣力輸送。DSI技術(shù)通常采用碳酸氫鈉粉末作為脫硫劑，其占據(jù)了煙氣脫硫的大部分成本。如果能夠?qū)⑻妓釟溻c粉末再生回收，將大大降低煙氣脫硫成本。因此，迫切需要一種煙氣干法脫硫設(shè)備，其可以將煙氣脫硫劑碳酸氫鈉再生回收。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種煙氣干法脫硫設(shè)備，其可以實現(xiàn)煙氣脫硫劑中的碳酸氫鈉粉末的再生回收。本實用新型的進一步的目的在于提供一種煙氣干法脫硫設(shè)備，其可以降低運行成本。

本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)如下技術(shù)方案可以實現(xiàn)上述目的。

本實用新型提供一種基于碳酸氫鈉的煙氣干法脫硫設(shè)備，其包括脫硫劑供給裝置、煙氣吸收裝置、除塵裝置和脫硫劑再生裝置；

所述脫硫劑供給裝置用于向所述煙氣吸收裝置供給含碳酸氫鈉的脫硫劑；所述煙氣吸收裝置采用所述脫硫劑吸收煙氣中的二氧化硫和二氧化碳，從而形成含碳酸鈉、硫酸鈉和粉煤灰的混合煙氣；所述除塵裝置與所述煙氣吸收裝置連接，其用于將所述混合煙氣分離為含碳酸鈉、硫酸鈉和粉煤灰的除塵裝置收集物和凈化后的煙氣；所述脫硫劑再生裝置與所述除塵裝置連接，其用于再生所述脫硫劑；

其中，所述脫硫劑再生裝置包括除塵裝置收集物溶解器、第一分離器、碳酸氫鈉生成器和第二分離器；

所述除塵裝置收集物溶解器用于將除塵裝置收集物中的碳酸鈉溶解，從而形成除塵裝置收集物漿液；

所述第一分離器通過管線與所述除塵裝置收集物溶解器連接，其用于分離所述除塵裝置收集物漿液，從而形成中間漿液；

所述碳酸氫鈉生成器通過管線與所述第一分離器連接，其用于將所述中間漿液轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉懸浮液；

所述第二分離器通過管線與所述碳酸氫鈉生成器連接，其用于將所述碳酸氫鈉懸浮液分離為碳酸氫鈉沉淀和碳酸氫鈉漿液。

在本實用新型中，所述脫硫劑供給裝置用于向所述煙氣吸收裝置供給含碳酸氫鈉的脫硫劑。所述的脫硫劑為干粉狀。脫硫劑供給裝置可以采用本領(lǐng)域已知的那些。作為優(yōu)選，采用干粉噴射裝置作為脫硫劑供給裝置。

在本實用新型中，所述煙氣吸收裝置采用所述脫硫劑吸收煙氣中的二氧化硫和二氧化碳，從而形成含碳酸鈉、硫酸鈉和粉煤灰的混合煙氣。本實用新型的吸收裝置設(shè)置在產(chǎn)生煙氣的設(shè)備(例如鍋爐)與除塵裝置之間的管線上，其結(jié)構(gòu)并沒有特別限制，可以是專門的吸收裝置，也可以是煙道等。

在本實用新型中，所述除塵裝置與所述煙氣吸收裝置連接，其用于將所述混合煙氣分離為含碳酸鈉、硫酸鈉和粉煤灰的除塵裝置收集物和凈化后的煙氣。本實用新型的除塵裝置并沒有特別限定，例如布袋除塵系統(tǒng)。

在本實用新型中，所述脫硫劑再生裝置與所述除塵裝置連接，其用于再生所述脫硫劑。本實用新型的除塵裝置收集物，是指混合煙氣經(jīng)過除塵裝置除塵，過濾下來的固體顆粒物被收集起來作為除塵裝置收集物。本實用新型的除塵裝置收集物是本領(lǐng)域熟知的；其成分包括粉塵(粉煤灰)、碳酸鈉、硫酸鈉等，這些成分也是本領(lǐng)域所熟知的。

根據(jù)本實用新型的設(shè)備，優(yōu)選地，所述脫硫劑再生裝置還包括碳酸鈉生成器，其通過管線與所述第二分離器連接，用于將所述碳酸氫鈉漿液轉(zhuǎn)化為碳酸鈉漿液；所述碳酸鈉生成器通過管線與所述除塵裝置收集物溶解器連接，其用于將所述碳酸鈉漿液循環(huán)至所述除塵裝置收集物溶解器。在本實用新型中，碳酸鈉漿液含有碳酸鈉和氫氧化鈣，將其循環(huán)至所述除塵裝置收集物溶解器，從而避免廢液排放，并提高碳酸鈉使用率。

根據(jù)本實用新型的設(shè)備，優(yōu)選地，所述脫硫劑再生裝置還包括水供給器，其用于向所述除塵裝置收集物溶解器供給水。

根據(jù)本實用新型的設(shè)備，優(yōu)選地，所述脫硫劑再生裝置還包括氯化鈉供給器，其用于向所述除塵裝置收集物溶解器供給氯化鈉。

在本實用新型的除塵裝置收集物溶解器中，除塵裝置收集物與水、氯化鈉、以及來自碳酸鈉生成器的碳酸鈉漿液混合，形成除塵裝置收集物漿液。在所述的除塵裝置收集物漿液含有溶解于水的氫氧化鈉和碳酸鈉、未溶解于水的碳酸鈣、硫酸鈣和粉煤灰等。這些成分和反應(yīng)過程均是本領(lǐng)域熟知的。

在本實用新型中，所述第一分離器通過管線與所述除塵裝置收集物溶解器連接，其用于分離來自所述除塵裝置收集物溶解器的除塵裝置收集物漿液，從而形成中間漿液。經(jīng)過第一分離器，未溶解于水的碳酸鈣、硫酸鈣和粉煤灰被分離出來，留下的部分作為中間漿液。該中間漿液為主要含有氫氧化鈉和碳酸鈉的溶液。根據(jù)本實用新型的設(shè)備，優(yōu)選地，所述第一分離器為壓濾機或旋液分離器。

在本實用新型中，所述碳酸氫鈉生成器通過管線與所述第一分離器連接，其用于將來自第一分離器的中間漿液轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉懸浮液。在本實用新型中，所述除塵裝置包括凈化煙氣出口，其通過管線與所述碳酸氫鈉生成器連接，用于向所述碳酸氫鈉生成器供給所述凈化后的煙氣。凈化后的煙氣中含有大量二氧化碳，將其通入所述碳酸氫鈉生成器，可以大大降低碳酸氫鈉再生回收成本，且減少了煙氣排放。在所述碳酸氫鈉生成器中，中間漿液中的氫氧化鈉、碳酸鈉與二氧化碳反應(yīng)，形成碳酸氫鈉。上述成分和反應(yīng)均是本領(lǐng)域所熟知的。

在本實用新型中，所述第二分離器通過管線與所述碳酸氫鈉生成器連接，其用于將來自所述碳酸氫鈉生成器的碳酸氫鈉懸浮液分離為碳酸氫鈉沉淀和碳酸氫鈉漿液。根據(jù)本實用新型的設(shè)備，優(yōu)選地，所述第二分離器為壓濾機或旋液分離器。

根據(jù)本實用新型的設(shè)備，優(yōu)選地，所述脫硫劑再生裝置還包括碳酸氫鈉回收容器，其用于回收來自所述第二分離器的碳酸氫鈉沉淀。碳酸氫鈉沉淀經(jīng)過干燥、粉碎處理形成碳酸氫鈉粉末，可以循環(huán)作為干法脫硫劑使用。

在本實用新型中，所述碳酸鈉生成器通過管線與所述第二分離器連接，其用于將來自第二分離器的碳酸氫鈉漿液轉(zhuǎn)化為碳酸鈉漿液。根據(jù)本實用新型的設(shè)備，優(yōu)選地，所述的設(shè)備還包括石灰供給器，其用于向碳酸鈉生成器供給石灰。來自第二分離器的碳酸氫鈉漿液仍然含有一些碳酸氫鈉，在石灰(例如熟石灰)的作用下，形成碳酸鈉漿液，其中含有一些未反應(yīng)的氫氧化鈣。該碳酸鈉漿液被循環(huán)至所述除塵裝置收集物溶解器。

根據(jù)本實用新型的設(shè)備，優(yōu)選地，所述除塵裝置收集物溶解器與所述第一分離器之間的管線上設(shè)置有除塵裝置收集物漿液泵；所述碳酸氫鈉生成器與所述第二分離器之間的管線上設(shè)置有碳酸氫鈉漿液泵；并且所述碳酸鈉生成器與所述除塵裝置收集物溶解器之間管線上設(shè)置有碳酸鈉漿液循環(huán)泵。在第一分離器、第二分離器為壓濾機時，可以不設(shè)置除塵裝置收集物漿液泵、碳酸氫鈉漿液泵；在它們?yōu)樾悍蛛x器時，最好設(shè)置除塵裝置收集物漿液泵、碳酸氫鈉漿液泵。

本實用新型的設(shè)備可以實現(xiàn)含碳酸氫鈉的脫硫劑的再生回收。根據(jù)本實用新型優(yōu)選的技術(shù)方案，將碳酸鈉生成器形成的碳酸鈉漿液循環(huán)使用，采用凈化后的煙氣中的二氧化碳作為反應(yīng)物，可以大大降低設(shè)備運行成本。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種煙氣干法脫硫設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型的一種脫硫劑再生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標(biāo)記說明如下：

1-鍋爐，2-脫硫劑供給裝置，3-煙氣吸收裝置，4-除塵裝置，5-脫硫劑再生裝置，6-煙囪；

11-除塵裝置收集物溶解器，21-第一分離器，12-碳酸氫鈉生成器，22-第二分離器，13-碳酸鈉生成器，31-除塵裝置收集物漿液泵，32-碳酸氫鈉漿液泵，33-碳酸鈉漿液循環(huán)泵，110-水供給器，111-氯化鈉供給器，220-碳酸氫鈉回收容器，130-石灰供給器。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作進一步的說明，但本實用新型的保護范圍并不限于此。

實施例1

圖1為本實用新型的一種煙氣干法脫硫設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖可知，該脫硫設(shè)備包括脫硫劑供給裝置2、煙氣吸收裝置3、除塵裝置4和脫硫劑再生裝置5。脫硫劑供給裝置2用于向煙氣吸收裝置3供3給含碳酸氫鈉的干粉脫硫劑。來自鍋爐1的煙氣首先進入煙氣吸收裝置3中，采用所述脫硫劑吸收煙氣中的二氧化硫和二氧化碳，從而形成含碳酸鈉、硫酸鈉和粉煤灰的混合煙氣。除塵裝置4與煙氣吸收裝置3連接，用于將所述混合煙氣分離為含碳酸鈉、硫酸鈉和粉煤灰的除塵裝置收集物和凈化后的煙氣。凈化后的煙氣可以通過煙囪6排出至大氣中，也可以進入脫硫劑再生裝置5作為反應(yīng)物。脫硫劑再生裝置5與除塵裝置4連接，用于將干粉脫硫劑的碳酸氫鈉再生回收。

圖2為本實用新型的一種脫硫劑再生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖可知，該裝置包括除塵裝置收集物溶解器11、第一分離器21、碳酸氫鈉生成器12、第二分離器22和碳酸鈉生成器13。除塵裝置收集物溶解器11用于溶解除塵裝置收集物中的碳酸鈉，從而形成除塵裝置收集物漿液。該裝置還包括用于向除塵裝置收集物溶解器11供給水的水供給器110，以及用于向所述除塵裝置收集物溶解器11供給氯化鈉的氯化鈉供給器111。在除塵裝置收集物溶解器11中，除塵裝置收集物中的碳酸鈉在水、氯化鈉和氫氧化鈣(由碳酸鈉生成器13提供)的作用下充分溶解，從而形成除塵裝置收集物漿液。該除塵裝置收集物漿液含有溶解于水的氫氧化鈉和碳酸鈉、未溶解于水的碳酸鈣沉淀、硫酸鈣和粉煤灰等。

第一分離器21通過管線與除塵裝置收集物溶解器11連接，用于分離來自除塵裝置收集物溶解器11的除塵裝置收集物漿液，從而形成中間漿液。本實施例的第一分離器21為旋液分離器。經(jīng)過第一分離器21，未溶解于水的碳酸鈣沉淀、硫酸鈣和粉煤灰被分離出來，留下的部分作為中間漿液。該中間漿液主要為含有氫氧化鈉和碳酸鈉的溶液。除塵裝置收集物溶解器11與第一分離器21之間的管線上設(shè)置有除塵裝置收集物漿液泵31，用于將除塵裝置收集物漿液泵送至第一分離器21。

碳酸氫鈉生成器12通過管線與第一分離器21連接，用于將來自第一分離器21的中間漿液轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉懸浮液。本實用新型的除塵裝置4包括凈化煙氣出口，其通過管線與碳酸氫鈉生成器12連接，用于向碳酸氫鈉生成器12供給凈化后的煙氣。凈化后的煙氣含有大量二氧化碳，中間漿液中的氫氧化鈉、碳酸鈉與二氧化碳反應(yīng)，形成碳酸氫鈉。

第二分離器22通過管線與碳酸氫鈉生成器12連接，用于將來自碳酸氫鈉生成器12的碳酸氫鈉懸浮液分離為碳酸氫鈉沉淀和碳酸氫鈉漿液。碳酸氫鈉生成器12與第二分離器22之間的管線上設(shè)置有碳酸氫鈉漿液泵32。本實施例的第二分離器22為旋液分離器。本實用新型的設(shè)備還包括碳酸氫鈉回收容器220，用于回收來自第二分離器22的碳酸氫鈉沉淀。該碳酸氫鈉沉淀經(jīng)過干燥、粉碎后形成碳酸氫鈉粉末，作為脫硫劑循環(huán)使用。

碳酸鈉生成器13通過管線與第二分離器22連接，用于將來自第二分離器22的碳酸氫鈉漿液轉(zhuǎn)化為碳酸鈉漿液。脫硫劑再生裝置5還包括石灰供給器130，用于向碳酸鈉生成器13供給石灰。來自第二分離器22的碳酸氫鈉漿液仍然含有一些碳酸氫鈉，在石灰(例如熟石灰)的作用下，形成碳酸鈉漿液，其中含有一些未反應(yīng)的氫氧化鈣。碳酸鈉生成器13通過管線與除塵裝置收集物溶解器11連接，在二者之間的管線上設(shè)置有碳酸鈉漿液循環(huán)泵33，用于將來自碳酸氫鈉生成器13的碳酸鈉漿液(含有氫氧化鈣)循環(huán)至除塵裝置收集物溶解器11。

實施例2

除了將第一分離器21、第二分離器22均替換為壓濾機、并省略除塵裝置收集物漿液泵31和碳酸氫鈉漿液泵32之外，其余裝置和條件與實施例1相同。

本實用新型并不限于上述實施方式，在不背離本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的任何變形、改進、替換均落入本實用新型的范圍。