本實(shí)用新型屬于有色冶煉及化工生產(chǎn)所產(chǎn)生煙氣的SO2脫硫裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在有色冶煉、化工生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的SO2對(duì)大氣污染嚴(yán)重，我國(guó)投入運(yùn)行常用的煙氣脫硫方法有十幾種，按脫硫產(chǎn)物是否回用可分為回收法和拋棄法；按照吸收SO2后吸收劑的處理方式可分為再生法和非再生法(拋棄法)；按脫硫劑和脫硫產(chǎn)物含水量的多少可分為濕法和干法，濕法是采用液體吸收劑如水或堿性溶液(或漿液)等洗滌以除去二氧化硫，干法是用粉狀或粒狀吸收劑、吸附劑或催化劑以除去SO2。濕法脫硫穩(wěn)定、效率較高，應(yīng)用最為廣泛。濕法脫硫中采用雙氧水脫硫技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)定費(fèi)用低、原料來(lái)源方便、不產(chǎn)生污染源轉(zhuǎn)移。但在冶煉煙氣制酸行業(yè)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中存在一系列的問(wèn)題：一是雙氧水在使用過(guò)程中實(shí)際有效利用率低，容易分解產(chǎn)生泡沫，影響脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性；二是雙氧水投加點(diǎn)單一，針對(duì)冶煉煙氣制酸煙氣波動(dòng)大、成分復(fù)雜等特點(diǎn)，其適應(yīng)能力不足，脫硫效率低下。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于解決上述現(xiàn)技術(shù)存在的不足和潛在難題，提供一種運(yùn)行更穩(wěn)定，雙氧水有效利用率更高、復(fù)雜煙氣工況適應(yīng)能力更強(qiáng)的雙氧水脫硫裝置。
本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案來(lái)解決以上所述的問(wèn)題：
一種多投加點(diǎn)雙氧水法脫硫裝置，包括填料脫硫塔、與填料脫硫塔連通并分別設(shè)置在填料脫硫塔前端和后端的雙氧水循環(huán)逆噴裝置和雙氧水循環(huán)直噴裝置、為雙氧水循環(huán)逆噴裝置和雙氧水循環(huán)直噴裝置提供雙氧水的雙氧水供給系統(tǒng)；所述雙氧水循環(huán)逆噴裝置包括安裝在填料脫硫塔中部的逆噴噴頭、連接在逆噴噴頭上的逆噴管、連接填料脫硫塔底部和逆噴噴頭的逆噴回路、設(shè)置于逆噴回路上的逆噴循環(huán)泵，逆噴回路與雙氧水供給系統(tǒng)連接；在逆噴回路上還通過(guò)排液管路外接有稀硫酸儲(chǔ)槽及稀硫酸排液泵；所述雙氧水循環(huán)直噴裝置包括填料循環(huán)泵、連接填料循環(huán)泵并通向填料脫硫塔內(nèi)填料層頂部的填料供給管，填料供給管與雙氧水供給系統(tǒng)連接；所述雙氧水供給系統(tǒng)包括雙氧水中間槽和雙氧水供給管，在雙氧水供給管連接雙氧水中間槽的前段總管上設(shè)置有計(jì)量泵和流量計(jì)，計(jì)量泵連鎖分別設(shè)置在填料脫硫塔前端和末端的SO2在線監(jiān)測(cè)儀；雙氧水供給管的后段分支為分別連接逆噴循環(huán)泵前端和后端以及填料供給管的三個(gè)支路，在三個(gè)支路上分別設(shè)置有第一閥門(mén)、第二閥門(mén)和第三閥門(mén)，分別在逆噴循環(huán)泵的前端、末端以及填料循環(huán)泵末端設(shè)置三個(gè)可一點(diǎn)投加或兩點(diǎn)投加或三點(diǎn)同時(shí)投加的雙氧水投加點(diǎn)。
本實(shí)用新型所述逆噴循環(huán)泵為并聯(lián)設(shè)置的兩個(gè)或三個(gè)。計(jì)量泵也為并聯(lián)設(shè)置的兩個(gè)或三個(gè)。填料循環(huán)泵也為并聯(lián)設(shè)置的兩個(gè)或三個(gè)。稀硫酸排液泵為并聯(lián)設(shè)置的兩個(gè)。
采用本實(shí)用新型裝置，含SO2的制酸尾氣垂直進(jìn)入逆噴管，與逆向的大口徑開(kāi)孔無(wú)堵塞逆噴噴頭噴出的含有雙氧水的循環(huán)液進(jìn)行逆向接觸，通過(guò)高傳質(zhì)形成高湍流的駐波泡沫區(qū)，泡沫區(qū)迅速冷卻煙氣，并捕集制酸尾氣中大部分SO2后被雙氧水氧化吸收形成硫酸液滴進(jìn)入填料脫硫塔內(nèi)形成稀硫酸，吸收后的煙氣進(jìn)入填料脫硫塔內(nèi)的填料層與填料循環(huán)泵噴淋的循環(huán)液再次接觸，對(duì)SO2進(jìn)行二次吸收，確保脫硫裝置的穩(wěn)定性，增強(qiáng)雙氧水法對(duì)煙氣脫硫的適應(yīng)能力。
由于雙氧水的物理性質(zhì)具有不穩(wěn)定性，容易受稀酸的濃度及PH值、循環(huán)酸溫、循環(huán)酸中溶解的微量Fe2+、Cu2+、Mn2+金屬離子的影響而發(fā)生部分氧化分解，雙氧水在填料脫硫塔內(nèi)與循環(huán)液混合時(shí)間長(zhǎng)，延長(zhǎng)了雙氧水與循環(huán)液的接觸時(shí)間，部分雙氧水與吸收液混合時(shí)發(fā)生分解，導(dǎo)致其利用率低，增加了雙氧水的投加量。因此，本實(shí)用新型在逆噴循環(huán)泵前端設(shè)置雙氧水投加點(diǎn)，雙氧水投加后立即進(jìn)入逆噴循環(huán)泵葉輪快速攪動(dòng)混勻，直接與煙氣逆向接觸，可充分的發(fā)揮雙氧水的效果。在逆噴循環(huán)泵后端設(shè)置雙氧水投加點(diǎn)，當(dāng)制酸尾氣SO2濃度突然升高，雙氧水溶液可最大量最短時(shí)間內(nèi)與煙氣逆向接觸，確保尾氣中SO2濃度可在達(dá)標(biāo)范圍。在雙氧水直噴裝置的填料循環(huán)泵末端投加雙氧水，可增加系統(tǒng)的環(huán)保保險(xiǎn)系數(shù)，且能對(duì)系統(tǒng)精確控制出口SO2濃度。
本實(shí)用新型的雙氧水供給系統(tǒng)利用SO2在線監(jiān)測(cè)儀進(jìn)行提前預(yù)判，提前調(diào)整雙氧水計(jì)量泵的投加量，達(dá)到精確控制尾排SO2濃度，系統(tǒng)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。
與現(xiàn)有冶煉煙氣制酸同類(lèi)技術(shù)相比，本實(shí)用新型可有效避免雙氧水分解產(chǎn)生泡沫影響系統(tǒng)穩(wěn)定脫硫，直接提高雙氧水實(shí)際利用率和節(jié)省設(shè)備、藥劑投資費(fèi)用。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1、雙氧水中間槽；2、計(jì)量泵；3、稀硫酸儲(chǔ)槽；4、稀硫酸排液泵；5、逆噴管；6、雙折流板除霧器；7、填料脫硫塔；8、逆噴循環(huán)泵；9、逆噴噴頭；10、填料循環(huán)泵；11、螺旋噴頭；12、填料層；13、流量計(jì)；14、第一閥門(mén)；15、第二閥門(mén)；16、第三閥門(mén)；17、逆噴回路；18、排液管路；19、填料供給管；20、雙氧水供給管。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體結(jié)構(gòu)示意圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
如圖1所示，本實(shí)用新型包括填料脫硫塔7、與填料脫硫塔連通并分別設(shè)置在填料脫硫塔前端和后端的雙氧水循環(huán)逆噴裝置和雙氧水循環(huán)直噴裝置、為雙氧水循環(huán)逆噴裝置和雙氧水循環(huán)直噴裝置提供雙氧水的雙氧水供給系統(tǒng)。填料脫硫塔與現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)的脫硫塔基本相同，其內(nèi)中部設(shè)有填料層12，上部設(shè)有雙折流板除霧器6。所述雙氧水循環(huán)逆噴裝置包括安裝在填料脫硫塔7中部的逆噴噴頭9、連接在逆噴噴頭上的逆噴管5、連接填料脫硫塔7底部和逆噴噴頭9的逆噴回路17、設(shè)置于逆噴回路上的逆噴循環(huán)泵8，逆噴回路17與雙氧水供給系統(tǒng)連接。所述逆噴噴頭9為逆向的大口徑開(kāi)孔無(wú)堵塞逆噴噴頭。在逆噴回路17上還通過(guò)排液管路18外接有稀硫酸儲(chǔ)槽3及稀硫酸排液泵4。所述雙氧水循環(huán)直噴裝置包括填料循環(huán)泵10、連接填料循環(huán)泵并通向填料脫硫塔內(nèi)填料層12頂部的填料供給管19，通過(guò)填料供給管末端的螺旋噴頭11將填料送入填料脫硫塔7內(nèi)，填料供給管與雙氧水供給系統(tǒng)連接。所述雙氧水供給系統(tǒng)包括雙氧水中間槽1和雙氧水供給管20，在雙氧水供給管20連接雙氧水中間槽1的前段總管上設(shè)置有計(jì)量泵2和流量計(jì)13，計(jì)量泵2連鎖分別設(shè)置在填料脫硫塔7前端和末端的SO2在線監(jiān)測(cè)儀；雙氧水供給管的后段分支為分別連接逆噴循環(huán)泵8前端和后端以及填料供給管19的三個(gè)支路，在三個(gè)支路上分別設(shè)置有第一閥門(mén)14、第二閥門(mén)15和第三閥門(mén)16，構(gòu)成分別在逆噴循環(huán)泵8的前端、末端以及填料循環(huán)泵10末端設(shè)置三個(gè)雙氧水投加點(diǎn)的系統(tǒng)，可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際采用一點(diǎn)投加雙氧水或兩點(diǎn)同時(shí)投加雙氧水或三點(diǎn)同時(shí)投加雙氧水。第一閥門(mén)14、第二閥門(mén)15和第三閥門(mén)16通常采用氣動(dòng)閥門(mén)。根據(jù)實(shí)際需要，逆噴循環(huán)泵8可并聯(lián)設(shè)置兩個(gè)或三個(gè)，計(jì)量泵2也可并聯(lián)設(shè)置兩個(gè)或三個(gè)。填料循環(huán)泵10也可并聯(lián)設(shè)置兩個(gè)或三個(gè)。稀硫酸排液泵4一般最多并聯(lián)設(shè)置兩個(gè)。
本實(shí)用新型工作時(shí)，溫度為70℃左右的制酸尾氣進(jìn)入逆噴管5，與逆向的大口徑開(kāi)孔無(wú)堵塞逆噴噴頭9噴出的含有雙氧水的循環(huán)液進(jìn)行逆向接觸，通過(guò)高傳質(zhì)形成高湍流的駐波泡沫區(qū)，泡沫區(qū)迅速冷卻煙氣，進(jìn)行一次吸收，其中煙氣中90％的SO2被雙氧水氧化吸收為稀硫酸進(jìn)入填料脫硫塔7內(nèi)形成稀硫酸，吸收后的煙氣進(jìn)入雙氧水直噴裝置的填料層12與填料循環(huán)泵10噴淋的循環(huán)液再次接觸，對(duì)SO2進(jìn)行二次吸收，確保脫硫效率的穩(wěn)定性。雙氧水儲(chǔ)預(yù)存在雙氧水中間槽1內(nèi)，根據(jù)需要進(jìn)行投加。實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，雙氧水投加點(diǎn)可一點(diǎn)投加或兩點(diǎn)投加或三點(diǎn)同時(shí)投加，按照各點(diǎn)雙氧水投加比例進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。填料脫硫塔7內(nèi)形成的稀硫酸通過(guò)稀硫酸排液泵4和排液管路18進(jìn)入稀硫酸儲(chǔ)槽3并返回制酸系統(tǒng)。
應(yīng)用實(shí)施一：當(dāng)系統(tǒng)開(kāi)車(chē)時(shí)，制酸尾氣SO2濃度較高5000-10000mg/Nm3，煙氣量70000Nm3/h，為確保尾氣達(dá)標(biāo)排放，以雙氧水計(jì)量泵2流量800L/h計(jì)算，按照質(zhì)量流量比例，打開(kāi)第一氣動(dòng)閥門(mén)14、第二氣動(dòng)閥門(mén)15、第三氣動(dòng)閥門(mén)16，向逆噴循環(huán)泵8前端、后端和填料循環(huán)泵10后端連續(xù)投加雙氧水的流量分別為80L/h、560L/h、160L/h。
應(yīng)用實(shí)例二：系統(tǒng)正常運(yùn)行過(guò)程中，煙氣量在1250000Nm3/h，SO2濃度在1200mg/Nm3范圍內(nèi)，打開(kāi)第二氣動(dòng)閥門(mén)15，向逆噴循環(huán)泵8前端單點(diǎn)投加雙氧水，可確保尾氣達(dá)標(biāo)排放的情況。
應(yīng)用實(shí)例三：系統(tǒng)運(yùn)行異常情況下，煙氣量為70000-125000Nm3/h范圍，出現(xiàn)SO2濃度過(guò)高，SO2濃度在線檢測(cè)儀連鎖雙氧水計(jì)量泵2加大雙氧水供給量，逆噴循環(huán)泵8前端、后端和直噴循環(huán)裝置連續(xù)投加雙氧水的流量按照160L/h、560L/h、80L/h進(jìn)行投加控制。