本發(fā)明涉及一種煙氣控制工藝，具體涉及一種高塵煙氣脫硫雙塔雙循環(huán)工藝及裝置。
背景技術(shù)：
鍋爐燃煤煙氣中的二氧化硫和粉塵是大氣污染的主要根源，傳統(tǒng)石灰石石膏脫硫法產(chǎn)生大量無(wú)法利用的石膏，難以處理利用；而氨法脫硫產(chǎn)生的硫銨產(chǎn)品可以直接作為肥料使用，同時(shí)氨法工藝無(wú)廢水產(chǎn)生。針對(duì)粉塵濃度為40~200mg/nm3高塵煙氣，常規(guī)的單塔氨法脫硫工藝難以實(shí)現(xiàn)高塵煙氣的洗塵效果，導(dǎo)致吸收塔10出口顆粒物排放超標(biāo)，難以實(shí)現(xiàn)顆粒物濃度小于5mg/nm3超低排放的要求當(dāng)煙氣中含有hcl、hf等腐蝕性氣體的濃度較高時(shí)，常規(guī)的單塔工藝存在系統(tǒng)腐蝕嚴(yán)重，難以長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行等問(wèn)題。常規(guī)的氨法脫硫工藝尚存在氧化不完全充分、氨逃逸、氣溶膠大的難題。
隨著環(huán)境質(zhì)量要求的提高，人們對(duì)細(xì)微顆粒物的排放控制日益重視。氨法脫硫的入口煙氣粉塵濃度高于40mg/nm3時(shí)，通過(guò)采用2-3層除霧器的形式進(jìn)行協(xié)同除塵，效果不能滿(mǎn)足當(dāng)前的超低排放要求。而在氨法脫硫后增設(shè)濕式電除塵技術(shù)，不僅提高了裝備的投資，而且增加系統(tǒng)運(yùn)行的能耗，增加了運(yùn)行成本，是很多企業(yè)難以承受的。
因此迫切需要開(kāi)發(fā)氨法脫硫高塵煙氣雙塔雙循環(huán)工藝及裝置，解決高塵煙氣的脫硫除塵難題和脫硫系統(tǒng)腐蝕的難題，并減少氨的逃逸和氣溶膠的生成。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種高塵煙氣脫硫雙塔雙循環(huán)工藝及裝置，用于凈化煙氣中的高塵以及二氧化硫。
為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：
一種高塵煙氣脫硫雙塔雙循環(huán)工藝，高塵煙氣依次經(jīng)過(guò)預(yù)洗塔14的預(yù)洗段和除霧段、吸收塔10內(nèi)相互隔斷的亞銨吸收段、硫銨吸收段后，經(jīng)脫水、除霧成凈煙氣后排出；
所述預(yù)洗段內(nèi)洗滌液為水；
所述亞銨吸收段內(nèi)吸收液為亞銨溶液，排出液與氨吸收劑混合再生為亞銨溶液后，在亞銨吸收段內(nèi)循環(huán)吸收；
所述硫銨吸收段內(nèi)吸收液為硫銨溶液，排出液與氧化空氣混合氧化為硫銨溶液后，在硫銨吸收段內(nèi)循環(huán)吸收。
上述預(yù)洗段內(nèi)的洗滌液為循環(huán)水。
上述亞銨溶液分流一部分，與硫銨吸收段的排出液融匯。
上述硫銨溶液分流一部分，去硫銨處理系統(tǒng)。
適用于上述的一種高塵煙氣脫硫雙塔雙循環(huán)工藝的裝置，高塵煙氣依次經(jīng)過(guò)預(yù)洗塔14的預(yù)洗段、預(yù)洗除霧器16，和吸收塔10的亞銨吸收段、硫銨吸收段后，經(jīng)水洗段、脫水除霧段后成凈煙氣排出；
所述預(yù)洗段、亞銨吸收段、硫銨吸收段、水洗段內(nèi)分別設(shè)有若干噴淋器15，
預(yù)洗段和水洗段的噴淋液為水，
亞銨吸收段的噴淋液為亞銨溶液，
硫銨吸收段的噴淋液為亞硫酸銨溶液和硫酸銨溶液；
所述亞銨吸收段的下部設(shè)有透氣隔板11；截留預(yù)洗后煙氣中殘余的液滴，并吸收塔10內(nèi)底部的排出口排至吸收區(qū)地坑。
所述硫銨吸收段的兩端分別通過(guò)透氣隔板11與亞銨吸收段、水洗段隔斷。
進(jìn)一步的，上述預(yù)洗段內(nèi)設(shè)有2~5層由噴淋器15構(gòu)成的預(yù)洗噴淋層，噴淋液由預(yù)洗塔14底的預(yù)洗池13經(jīng)預(yù)洗泵12循環(huán)提供。
再進(jìn)一步的，上述預(yù)洗池13設(shè)有接廢水處理系統(tǒng)的排液口，將廢水排放至后續(xù)的廢水處理系統(tǒng)，廢水經(jīng)處理后排放。
進(jìn)一步的，上述亞銨吸收段的排出液匯流至亞銨再生槽8經(jīng)再生后，經(jīng)亞銨泵9一部分在亞銨吸收段內(nèi)循環(huán)噴淋，另一部分排至氧化槽4。
再進(jìn)一步的，上述亞氨再生槽底部的0.3~2m高處設(shè)有氨吸收劑均布器7，氨吸收劑為氨水、液氨、氨氣中的任一種。
進(jìn)一步的，上述硫銨吸收段的排出液匯流至氧化槽4內(nèi)，經(jīng)氧化空氣氧化后，經(jīng)硫銨泵3一部分在硫銨吸收段循環(huán)噴淋，另一部分經(jīng)硫銨排出泵6輸送至硫銨處理系統(tǒng)。
上述氧化槽4底部設(shè)有帶氧化空氣均布器5，氧化空氣均布器5與外置的氧化空氣系統(tǒng)相連，氧化空氣均布器5上設(shè)有若干個(gè)噴嘴。
進(jìn)一步的，上述硫銨吸收段內(nèi)設(shè)有吸收液除霧器17。
進(jìn)一步的，上述水洗段的排出液匯流至水洗槽2，經(jīng)水洗泵1在水洗段內(nèi)循環(huán)噴淋。
煙氣自原煙氣入口進(jìn)入預(yù)洗塔14內(nèi)向上流動(dòng)，由于煙氣的轉(zhuǎn)向和流速的變化，部分粉塵大顆粒在重力和慣性力的作用下，落入預(yù)洗池13內(nèi)。煙氣中的粉塵經(jīng)沉降后經(jīng)過(guò)預(yù)洗噴淋層，煙氣中的大部分顆粒物和hcl、hf等腐蝕性氣體被噴淋吸收液洗滌除去，夾帶部分微細(xì)顆粒和小液滴的煙氣流經(jīng)預(yù)洗除霧器16，除去大部分的液滴及部分微細(xì)顆粒物，然后經(jīng)凈煙氣經(jīng)過(guò)預(yù)洗塔14的凈煙氣出口和聯(lián)通煙道流到吸收塔10的入口。
亞銨吸收段的排出液匯集至亞銨再生槽8，由底部的均布器提供的氨吸收劑，將亞硫酸氫氨再生為亞硫酸氨，方程式如下:
(nh4)2so3+so2+h2o=2nh4hso3(1)
nh4hso3+nh3=(nh4)2so3(2)
氨法脫硫中主要起吸收作用的為亞硫酸銨-亞硫酸氫銨溶液。亞硫酸銨（簡(jiǎn)稱(chēng)亞銨）與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸氫銨，酸式鹽亞硫酸氫銨對(duì)二氧化硫不具有吸收能力，隨吸收過(guò)程的進(jìn)行，吸收液中的亞硫酸氫銨含量增加，吸收液吸收能力下降，此時(shí)需向吸收液中補(bǔ)氨，發(fā)生(2)反應(yīng)使部分亞硫酸氫銨轉(zhuǎn)變?yōu)閬喠蛩徜@，完成亞銨再生的過(guò)程，以保持吸收液的吸收能力。在亞氨再生槽內(nèi)添加氨吸收劑調(diào)節(jié)其ph值，再生后的吸收液經(jīng)亞銨泵9一部分在亞銨吸收段內(nèi)循環(huán)噴淋。另一部分排至氧化槽4，調(diào)節(jié)氧化槽4的ph值，提高硫氨吸液對(duì)so2的吸收效率。
亞銨吸收段與硫銨吸收段之間設(shè)置的透氣隔板11，將硫氧化物的吸收分隔為兩個(gè)獨(dú)立的吸收循環(huán)系統(tǒng),一個(gè)為亞銨吸收循環(huán)，一個(gè)為硫銨吸循環(huán)，控制不同的ph值，形成吸收區(qū)雙循環(huán)工藝。
硫銨吸收段的排出液匯流至氧化槽4內(nèi)，經(jīng)氧化空氣氧化后，將亞硫酸銨強(qiáng)制氧化為硫酸銨，經(jīng)硫銨泵3一部分在硫銨吸收段循環(huán)噴淋，吸收部分so2和逃逸的氨。
氧化槽4底部設(shè)有硫氨排出泵，將硫氨送至后續(xù)的蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)去處理，變成硫氨副產(chǎn)品。
氧化槽4頂部設(shè)有排氣口，通過(guò)管道將多余的廢氣排放至吸收塔10。
本發(fā)明的有益之處在于：
本發(fā)明的一種高塵煙氣脫硫雙塔雙循環(huán)工藝，采用雙塔工藝及裝置，利用預(yù)洗塔14的水噴淋洗滌，除去煙氣中大部分的hcl、hf等腐蝕性氣體，待預(yù)洗塔14內(nèi)氯離子、氟離子的濃度定值時(shí)，外排部分水洗液到廢水處理系統(tǒng)。有效降低了氯離子、氟離子等強(qiáng)腐蝕性的離子在后續(xù)的吸收系統(tǒng)和硫銨處理系統(tǒng)的富集，解決了常規(guī)的單塔工藝系統(tǒng)腐蝕問(wèn)題，也減少硫酸銨處理系統(tǒng)的腐蝕。預(yù)洗塔14可協(xié)同脫除煙氣中的顆粒物，可處理顆粒物濃度高達(dá)200mg/nm3的高塵煙氣，常規(guī)的單塔氨法脫硫工藝難以實(shí)現(xiàn)高塵煙氣的洗塵效果，導(dǎo)致吸收塔10出口顆粒物排放超標(biāo)，難以實(shí)現(xiàn)顆粒物濃度小于5mg/nm3超低排放的要求。預(yù)洗塔14采用水洗噴淋和高效除塵除霧技術(shù)，二次除塵效率達(dá)75%以上，除塵效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于在煙道內(nèi)前置預(yù)洗層。預(yù)洗塔14脫除了煙氣中的大部分顆粒物，減少了后續(xù)吸收系統(tǒng)和硫銨處理系統(tǒng)中的粉塵濃度，大大提高了硫氨副產(chǎn)品的品質(zhì)。實(shí)現(xiàn)氨法脫硫高塵煙氣的脫硫除塵效果，使煙氣凈化裝置更長(zhǎng)周期、穩(wěn)定、高效的運(yùn)行，改善了煙氣凈化裝置對(duì)周邊環(huán)境的影響。在塔外設(shè)置獨(dú)立的硫銨氧化槽4，與吸收塔10底部設(shè)置氧化槽4相比，延長(zhǎng)了氧化時(shí)間，降低吸收塔10的高度，循環(huán)泵的運(yùn)行電耗下降，提高系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。
在塔外設(shè)置獨(dú)立的亞銨再生槽8，與氨吸收劑加入循環(huán)泵入口或吸收塔10相比，延長(zhǎng)了亞銨再生反應(yīng)時(shí)間，是氨吸收劑充分反應(yīng)轉(zhuǎn)化為nh4+，提高了吸收效率，有效降低氨的逃逸，減少氣溶膠的生成。
本發(fā)明的一種氨法脫硫雙塔雙循環(huán)工藝和裝置，適應(yīng)處理高含塵、含hcl、含hf等工況復(fù)雜的煙氣。系統(tǒng)簡(jiǎn)單、易操作，運(yùn)行成本低，凈化效率高，可實(shí)現(xiàn)硫氧化物和粉塵等多種污染物的超低排放，能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和廣泛的適用性。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的一種高塵煙氣脫硫雙塔工藝的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中標(biāo)記的含義如下：1、水洗泵，2、水洗槽，3、硫銨泵，4、氧化槽，5、氧化空氣均布器，6、硫銨排出泵，7、吸收劑均布器，8、亞銨再生槽，9、亞銨泵，10、吸收塔，11、透氣隔板，12、預(yù)洗泵，13、預(yù)洗池，14、預(yù)洗塔，15、噴淋器，16、預(yù)洗除霧器，17、吸收液除霧器，18、水洗液除霧器。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作具體的介紹。
粉塵濃度為40~200mg/nm3的高塵煙氣從預(yù)洗塔14進(jìn)入，依次經(jīng)過(guò)預(yù)洗水噴淋和預(yù)洗除霧器16，從預(yù)洗塔14排出后進(jìn)入吸收塔10。
經(jīng)過(guò)水噴淋后，煙氣中粉塵濃度降低50%，溫度降低至50-60℃形成飽和煙氣，噴淋水洗液與煙氣接觸產(chǎn)生微小的霧沫，霧沫由凝結(jié)液滴和細(xì)顆粒組成。飽和煙氣中的細(xì)顆粒物和大量的霧沫進(jìn)一步經(jīng)過(guò)預(yù)洗除霧器16，夾帶的霧滴與煙塵相互撞擊凝并，在離心力作用下，形成大顆粒，被除霧器捕集，實(shí)現(xiàn)霧滴與煙塵的脫除，確保出口粉塵濃度降低至20mg/nm3進(jìn)入吸收塔10。
預(yù)洗塔14預(yù)洗層的噴淋液吸收粉塵后匯集至底部的預(yù)洗池13內(nèi)，經(jīng)預(yù)洗泵12循環(huán)提供。
多次循環(huán)洗滌后的溶液，從預(yù)洗池13底部的排液口定期外排至廢水處理系統(tǒng)。
煙氣從預(yù)洗塔14進(jìn)入吸收塔10，首先依次經(jīng)過(guò)亞銨吸收區(qū)和硫銨吸收區(qū)，煙氣中的二氧化硫脫除至35mg/nm3以下，但是會(huì)產(chǎn)生大量的霧沫，霧沫由含有可溶性鹽的液滴、粉塵組成；煙氣經(jīng)過(guò)吸收液除霧器17，除去霧滴和粉塵后進(jìn)入水洗區(qū)，水洗凈化除去逃逸的銨鹽、細(xì)顆粒物和氣溶膠，最后經(jīng)過(guò)水洗除霧器，粉塵濃度低于5mg/nm3從凈煙道排出。
亞銨吸收段噴淋的亞銨溶液，經(jīng)過(guò)透氣隔板11收集后流入亞銨再生槽8，與氨吸收劑均布器7提供的氨吸收劑完成再生過(guò)程后，經(jīng)亞銨泵9一部分在亞銨吸收段內(nèi)循環(huán)噴淋，另一部分排至氧化槽4。
氨吸收劑均布裝置可以根據(jù)實(shí)際需要，設(shè)置在距亞銨再生槽8底0.3~2m處。
硫銨吸收段噴淋的亞硫酸銨溶液和硫酸銨溶液流入氧化槽4，與氧化空氣均布器5提供的氧化空氣完成亞硫酸銨溶液的氧化過(guò)程后變?yōu)榱蛩徜@溶液，通過(guò)循環(huán)至吸收段循環(huán)吸收，另一部分經(jīng)過(guò)硫銨排出泵6輸送至硫銨處理系統(tǒng)，進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，形成硫銨副產(chǎn)品。
水洗段的排出液匯流至水洗槽2，經(jīng)水洗泵1在水洗段內(nèi)循環(huán)噴淋。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，上述實(shí)施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。