專利名稱：煙氣處理工藝及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于凈化包含SO2和SO3等氧化硫以及諸如未燃燒的碳的粉塵的煙氣(例如由燃重油鍋爐產(chǎn)生的煙氣)的技術(shù)。特別是涉及一種煙氣處理技術(shù)，其中可以低成本和簡化的運(yùn)行或設(shè)備結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對煙氣中可能會冷凝產(chǎn)生有害硫酸霧的SO3的處理或?qū)Τ龎m能力的改進(jìn)。
通常，例如從熱電廠等的燃重油鍋爐中產(chǎn)生的煙氣包含氧化硫，其不僅包括SO2(二氧化硫)，還包括SO3(三氧化硫)。SO3在氧化硫總量(例如1,500ppm)中的比例隨鍋爐的燃燒溫度、燃燒器的類型、燃燒催化劑的類型等等而變化，但總是為幾個(gè)百分點(diǎn)的數(shù)量級。即SO3的數(shù)量相對較少，例如約30ppm。因此，在這種類型煙氣的脫硫處理中，重要的出發(fā)點(diǎn)是吸收SO2的能力。
但是，當(dāng)煙氣中的SO3產(chǎn)生煙霧時(shí)，將形成強(qiáng)腐蝕性的有害H2SO4霧并構(gòu)成結(jié)垢的因素。此外，它們還包含很難被單純的與吸收液的氣-液體接觸吸收的亞微顆粒。因此，需要進(jìn)行去除SO3的處理，以防止腐蝕設(shè)備和結(jié)垢，或者實(shí)現(xiàn)煙氣的進(jìn)一步凈化。
在例如用于燃重油鍋爐的煙氣處理系統(tǒng)中，通常是將氨噴射進(jìn)系統(tǒng)上游部的煙氣中，從而將煙氣中的SO3吸收成為硫酸銨[(NH4)2SO4]。
這種傳統(tǒng)煙氣處理工藝和系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)例參照

圖14描述如下。
在圖14中，標(biāo)號1表示用于利用煙氣的熱量加熱供入鍋爐(未示出)的燃燒空氣的熱風(fēng)器(鍋爐側(cè)部設(shè)備)。此時(shí)，采用該熱風(fēng)器1的裝置或步驟在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
首先，在入口管道2，離開熱風(fēng)器1的未處理煙氣A與從噴嘴2a噴射的氨(NH3)接觸。因此，煙氣中的SO3與該氨和煙氣中的水反應(yīng)形成硫酸氨。由于該硫酸銨以固體顆粒(即粉塵)存在于煙氣中，煙氣中的粉塵濃度顯著增加。(例如，若噴射氨之前粉塵濃度是180mg/m3N，則噴射氨之后的粉塵濃度將約是360mg/m3N。)然后，煙氣A被導(dǎo)入干的靜電沉淀器3，而粉塵B從該處去除。這部分原來容納于煙氣A中的粉塵B基本包括未燃燒的碳以及在例如燃重油鍋爐的情況下還包括諸如釩和鎂的雜質(zhì)。此外，大部分前述的硫酸銨也被收集進(jìn)靜電沉淀器3中，然后排放粉塵B，并例如作為工業(yè)廢料處理。
此后，為加熱將要排放進(jìn)大氣中的處理后的煙氣C，在后面將描述的氣-氣加熱器(GGH)的回?zé)釁^(qū)5，煙氣A被導(dǎo)入該GGH的熱回收部分4而進(jìn)行熱回收，從而被冷卻(熱回收步驟)。例如，煙氣A的溫度從約160℃冷卻到約100℃。
隨后，至少SO2和部分剩余的少量粉塵在脫硫器10的吸收塔12和13(后面將描述)內(nèi)從煙氣A中去除(吸收步驟)，在GGH的回?zé)釁^(qū)5加熱至適于排放到大氣中的溫度，然后作為處理后的煙氣C從排氣管(未示出)排進(jìn)大氣。
在此情況下，脫硫器10的結(jié)構(gòu)是其中兩個(gè)液柱式的吸收塔12和13(即平行流動和對流吸收塔)并列放置在容器11上，以儲存吸收漿液(或吸收流體)D，并且其中煙氣被依次導(dǎo)入這些吸收塔中并在各吸收塔中與容器11的漿液進(jìn)行氣-液體接觸。吸收塔12和13分別配有多個(gè)噴射管15和16，并且由循環(huán)泵17和18吸取的漿液以液柱形式從這些噴射管15和16向上噴射。此外，在此情況下，用于收集和去除所有夾雜煙霧的脫霧器20安裝在吸收塔的下游側(cè)。在圖14的裝置中，由該脫霧器20收集的煙霧在下漏斗(未示出)聚集并通過從漏斗底部延伸的排放管返回容器11。
此外，該裝置配有所謂的旋轉(zhuǎn)臂空氣分布器21，以在攪拌漿液時(shí)將氧化空氣以微小氣泡的形式鼓送進(jìn)容器11內(nèi)的漿液中，從而具有吸收進(jìn)的二氧化硫的吸收漿液與容器11中的空氣有效接觸，因此完全氧化形成石膏。
特別是在該裝置中，在吸收塔12或13中從噴射管15或16噴射的吸收漿液在通過與煙氣的氣-液接觸吸收二氧化硫和粉塵的同時(shí)向下流動，并進(jìn)入容器11，此時(shí)其通過與攪拌空氣分布器21時(shí)鼓送進(jìn)來的大量氣泡接觸而氧化，然后進(jìn)行中和反應(yīng)形成石膏。在這些處理過程中發(fā)生的主要反應(yīng)由下述反應(yīng)公式(1)至(3)表示。
(吸收塔的煙氣入口區(qū))(1)(容器)(2)(3)因此，石膏、少量的石灰石(用作為吸收劑)和少量的粉塵穩(wěn)定地懸浮在容器11內(nèi)的漿液中。此時(shí)，容器11內(nèi)的漿液(后面將稱為石膏漿液S)通過漿液泵22抽回并輸送進(jìn)固-液分離器23。該漿液在固-液分離器23內(nèi)脫水，從而具有低含水量的石膏E被回收。另一方面，從固-液分離器23過濾的一部分F1通過過濾容器24和過濾泵25輸送至漿液制備容器26，重新用作為含水吸收漿液D。
漿液制備容器26裝有攪拌器，并用于通過將從石灰石槽(未示出)導(dǎo)入的石灰石G(即吸收劑)與從過濾容器24輸送的過濾物F1混合而制備吸收漿液D。漿液制備容器26內(nèi)的吸收漿液D可通過漿液泵27送入容器11內(nèi)。為彌補(bǔ)例如由于吸收塔12和13內(nèi)的蒸發(fā)而形成的水的逐步損失，可以將補(bǔ)充水(例如工業(yè)水)輸送至例如容器11中。石灰石G以粉末形式使用，其一般是通過將開采的石灰石粉碎成直徑約為100μm的顆粒而成。
此外，為防止在水經(jīng)脫硫器10循環(huán)時(shí)雜質(zhì)聚集，過濾容器24內(nèi)過濾物的殘留物作為所謂的脫硫廢水F2被輸送至廢水處理工序(未示出)。
根據(jù)上述的煙氣處理工藝，從靜電沉淀器3出來的煙氣幾乎不包含SO3，因此避免了上述的缺點(diǎn)。
也就是說，若不是噴射氨來去除SO3，則該SO3將在硫酸露點(diǎn)的基礎(chǔ)上在設(shè)備內(nèi)冷凝，從而產(chǎn)生上述的煙霧。通常，大部分SO3在GGH的熱回收部分4內(nèi)通過冷卻冷凝成煙霧。
因此，至少在GGH的熱回收部分4和位于其下游的部分，諸如設(shè)備元件的腐蝕和因結(jié)垢導(dǎo)致的煙氣流動通道的堵塞而產(chǎn)生的問題將會增加，從而導(dǎo)致設(shè)備成本和維修成本的增加。此外，由于這種SO3煙霧殘留在從脫硫器10排放的處理后的煙氣C內(nèi)，因此需要安裝濕粉塵沉淀器，例如安裝在吸收塔13下游和GGH的回?zé)釁^(qū)5上游的位置，以實(shí)現(xiàn)煙氣的高度凈化。這也將導(dǎo)致設(shè)備成本和尺寸的增加。
但是，若如圖14所示進(jìn)行氨噴射，則煙氣中的SO3將在上述的靜電沉淀器3的上游位置轉(zhuǎn)化成硫酸銨，并且所形成的硫酸銨在靜電沉淀器3內(nèi)收集為粉塵B。因此，上述有關(guān)SO3的問題暫時(shí)得以解決。
在用于燃煤鍋爐的煙氣處理系統(tǒng)中，廣泛采用了將GGH的熱回收部分4設(shè)置在靜電沉淀器3的上游側(cè)以先于靜電粉塵收集而進(jìn)行熱回收步驟的系統(tǒng)(即所謂的高性能系統(tǒng))。該系統(tǒng)試圖通過將主要目標(biāo)放在當(dāng)煙氣溫度較低時(shí)在粉塵穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上提高靜電沉淀器的每單元功率的粉塵收集能力而以簡化和小尺寸的設(shè)備結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)高除塵能力。但是，在使用燃油的情況下，由于煙氣中粉塵特性(例如電阻)的不同，該系統(tǒng)的優(yōu)越之處不多。因此，通常是采用圖14所示的設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行前述的氨噴射。
然而，由于前述的氨噴射，上述傳統(tǒng)的煙氣處理工藝或系統(tǒng)存在下述的各種問題。
首先，必須購買昂貴的氨并進(jìn)行輸送。從操作成本的角度考慮，這是很不利的。
此外，還需要加長入口管道2，從而可噴射并分散氨。這與減小設(shè)備尺寸的要求相矛盾。
另外，由于部分氨殘留在靜電沉淀器3的下游側(cè)，氮元素容納于脫硫廢水F2中。因此，在處理脫硫廢水之前需要進(jìn)行除氮例如通過微生物脫氮的復(fù)雜處理。這也將導(dǎo)致操作成本和設(shè)備尺寸的增加。
此外，氨還存留于處理后的煙氣C中并排放進(jìn)大氣中。從煙氣進(jìn)一步凈化的角度考慮是不希望氨散出的。若控制氨散出，將需要采取一些除氨的措施(例如使用附加的設(shè)備)。這也將導(dǎo)致成本等方面的問題。
還有，氨還存留于作為副產(chǎn)品的石膏E中。因此，根據(jù)石膏的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，必須沖洗石膏以去除難聞氣味等。
另外，殘留在靜電沉淀器3下游側(cè)的硫酸銨粉塵具有較小的顆粒直徑，并且不能在吸收塔12和13中完全通過氣-液接觸吸收。由此，這些硫酸銨粉塵殘留在處理后的煙氣C中，并且也對煙氣的進(jìn)一步凈化帶來問題。
因此，傳統(tǒng)煙氣處理技術(shù)作為近來對質(zhì)和量方面不斷提高性能的需求的煙氣凈化技術(shù)，特別是作為近年來流行的小型電廠和獨(dú)立電廠的簡易及低成本煙氣處理技術(shù)來使用就難以令人滿意了。從而需要對這種煙氣處理技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)。
本發(fā)明的第一目的在于提供一種煙氣處理工藝，其中不用氨噴射即可輕易實(shí)現(xiàn)對煙氣中SO3的處理，并且煙氣可得到進(jìn)一步的凈化而無使噴射物殘留在處理后的煙氣中的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的第二目的在于提供一種煙氣處理工藝，其中利用更加簡單的操作或設(shè)備結(jié)構(gòu)即可輕易地完全實(shí)現(xiàn)對煙氣中SO3的處理和煙氣的進(jìn)一步凈化。
本發(fā)明的第三目的在于在吸收步驟采用石灰膏(lime-gypsum)方法從煙氣中去除SO2等，同時(shí)使作為副產(chǎn)品的石膏保持高度純凈或降低工業(yè)廢料的排放量。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明人進(jìn)行了詳細(xì)的調(diào)查研究并發(fā)現(xiàn)如下基于試驗(yàn)的事實(shí)即使不進(jìn)行氨噴射，在只燃煤的鍋爐的煙氣處理系統(tǒng)中上述有關(guān)SO3的問題也不會發(fā)生。其原因是單純?nèi)济旱腻仩t產(chǎn)生的煙氣包含大量諸如飛灰的粉塵(即其含量10至100倍于燃油鍋爐產(chǎn)生的煙氣)。
也就是說，根據(jù)本發(fā)明人的研究可以相信，當(dāng)諸如飛灰的粉末容留在煙氣中時(shí)，因GGH的熱回收步驟區(qū)4內(nèi)的冷卻而形成的煙氣中SO3的冷凝，如果有的話，將僅發(fā)生于前述粉末的顆粒表面，并且由SO3冷凝形成的H2SO4顆粒以與前述粉末的顆粒接合的狀態(tài)存在，因此不會產(chǎn)生有害煙霧(或硫酸霧)。
此外，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，若煙氣所包含粉末的比例是煙氣單位體積內(nèi)的粉末量(D)對煙氣單位體積內(nèi)的SO3量(S)的重量比(D/S)不小于2，則因SO3而形成的結(jié)垢和設(shè)備元件的腐蝕幾乎不會發(fā)生。
根據(jù)在這些發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上得出的創(chuàng)新技術(shù)思想(即可通過將粉末添加于煙氣中而實(shí)現(xiàn)對SO3的處理的思想)完成的本發(fā)明通過下述的特征更為全面地解決了上述問題。
根據(jù)本發(fā)明，提供了第一煙氣處理工藝，用于處理至少包含SO2和SO3的煙氣，包括熱回收步驟，用于通過熱交換器從煙氣中回收熱量以冷卻煙氣；及隨后的吸收步驟，用于使煙氣在吸收塔內(nèi)與吸收流體進(jìn)行氣-液接觸，以通過吸收進(jìn)吸收流體中而至少去除煙氣中的SO2，其中用于將可在吸收步驟收集的粉末噴射進(jìn)煙氣中的粉末添加步驟設(shè)置在熱回收步驟之前。
本發(fā)明的第一煙氣處理工藝包括下列優(yōu)選實(shí)施例一實(shí)施例，其中前述粉末以包含前述粉末的粉塵量(D)對煙氣中的SO3量(S)的重量比(D/S)不小于2(即D/S≥2)的比例噴射進(jìn)煙氣中；一實(shí)施例，其中在粉末添加步驟中前述粉末的溫度比煙氣的溫度低；一實(shí)施例，其中前述粉末以包括懸浮在液體內(nèi)的前述粉末的漿液形式噴射進(jìn)煙氣中；一實(shí)施例，其中已在吸收步驟與煙氣進(jìn)行氣-液接觸的吸收流體作為前述的漿液噴射進(jìn)煙氣中，從而吸收流體中的固體物可用作為前述的粉末；
一實(shí)施例，其中已在吸收步驟與煙氣進(jìn)行氣-液接觸的吸收流體內(nèi)的固體物用作為前述的粉末；及一實(shí)施例，其中通過利用分離部分煙氣得到的氣體干燥前述的固體物、氣動傳輸干燥的固體物并將其噴射進(jìn)煙氣中而進(jìn)行粉末添加步驟。
根據(jù)本發(fā)明，提供了第二煙氣處理工藝，用于處理至少包含SO2和SO3的煙氣，包括熱回收步驟，用于通過熱交換器從煙氣中回收熱量以冷卻煙氣；及隨后的吸收步驟，用于使煙氣在吸收塔內(nèi)與包含鈣化合物的吸收流體進(jìn)行氣-液接觸，以通過吸收進(jìn)吸收流體中而至少去除煙氣中的SO2并形成石膏副產(chǎn)品，其中用于將可在吸收步驟收集的粉末噴射進(jìn)煙氣中的粉末添加步驟設(shè)置在熱回收步驟之前，至少沒有從煙氣中除塵的單獨(dú)處理在熱回收步驟和吸收步驟之前進(jìn)行，從而煙氣中的大部分粉塵可與粉末一起收集于吸收流體中，及前述的工藝還包括分離步驟，用于從石膏中分離非石膏顆粒的固體顆粒，該固體顆粒至少包括在吸收流體中收集的粉塵。
本發(fā)明的第二煙氣處理工藝包括下列優(yōu)選實(shí)施例一實(shí)施例，其中分離步驟包括通過在吸收流體中產(chǎn)生氣泡以使具有疏水性表面的前述固體顆粒粘著于氣泡而上升，同時(shí)使具有親水性表面的石膏顆粒停留在吸收流體中，而從石膏顆粒中分離前述固體顆粒；一實(shí)施例，其中前述工藝還包括除塵步驟，用于通過干靜電沉淀器或濕型沉淀器(濕靜電沉淀器)收集殘留在已經(jīng)過吸收步驟的煙氣中的粉塵或粉末；一實(shí)施例，其中用于聚集粗化煙氣中的粉塵或粉末的預(yù)充電步驟設(shè)置于熱回收步驟之后和吸收步驟之前，并且通過將煙氣導(dǎo)入具有放電極和粉塵收集電極的預(yù)充電器、由放電電極的放電向煙氣中的粉塵或粉末傳遞電荷、使充電的粉塵或粉末在庫侖力的作用下向具有相反電荷的粉塵收集電極遷移并使其在預(yù)定周期內(nèi)附著在粉塵收集電極上而進(jìn)行預(yù)充電步驟；及一實(shí)施例，其中粗粉塵去除步驟設(shè)置于預(yù)充電步驟之前，粗粉塵去除步驟用于從已通過熱回收步驟的煙氣中分離部分粉塵或粉末并將其導(dǎo)入在吸收步驟中使用的吸收流體中。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了用于處理至少包含SO2和SO3的煙氣的煙氣處理系統(tǒng)，包括熱交換器，用于從煙氣中回收熱量從而冷卻煙氣；及吸收塔，設(shè)置于熱交換器下游，用于使煙氣與吸收流體進(jìn)行氣-液接觸，從而通過吸收進(jìn)吸收流體中而至少去除煙氣中的SO2，其中用于將粉末噴射進(jìn)煙氣中的粉末添加裝置設(shè)置在熱交換器上游。
本發(fā)明的煙氣處理系統(tǒng)包括下列優(yōu)選實(shí)施例一實(shí)施例，其中前述的粉末添加裝置包括噴嘴，用于將粉末以包含懸浮于液體中的粉末的漿液形式噴射進(jìn)煙氣中，并且前述系統(tǒng)還包括吸收流體供應(yīng)裝置，用于抽取已在吸收塔內(nèi)與煙氣進(jìn)行過氣-液接觸的部分吸收流體并將其作為漿液輸送至噴嘴，從而吸收流體中的固體物可用作為粉末；及一實(shí)施例，其中前述粉末添加裝置包括噴嘴，用于在氣流的輔助作用下將粉末以干燥形式噴射進(jìn)煙氣中，并且前述系統(tǒng)還包括固液分離裝置，用于從已在吸收塔內(nèi)與煙氣進(jìn)行過氣液接觸的漿液中分離固體物；干燥裝置，用于干燥至少部分由固液分離裝置分離的固體物；及氣動傳輸裝置，用于將由干燥裝置干燥的固體物作為粉末氣動傳輸至噴嘴，從而吸收流體中的固體物可用作為粉末。
圖1為示出本發(fā)明第一實(shí)施例的煙氣處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2為示出本發(fā)明第二實(shí)施例的煙氣處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3為示出本發(fā)明第三實(shí)施例的煙氣處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4為示出說明本發(fā)明原理的數(shù)據(jù)的圖形；圖5為示出說明本發(fā)明原理的其它數(shù)據(jù)的圖形；圖6為示出本發(fā)明第四實(shí)施例的煙氣處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖7為示出本發(fā)明第五實(shí)施例的煙氣處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖8為示出本發(fā)明第六實(shí)施例的煙氣處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖9為示出本發(fā)明第七實(shí)施例的煙氣處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖10為示出本發(fā)明第八實(shí)施例的煙氣處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖11為示出執(zhí)行本發(fā)明分離步驟的碳分離器的結(jié)構(gòu)的示意圖；圖12為示出本發(fā)明第九實(shí)施例的煙氣處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖13為示出說明本發(fā)明效果的數(shù)據(jù)的圖形；及圖14為示出傳統(tǒng)煙氣處理系統(tǒng)實(shí)例的結(jié)構(gòu)的示意圖。
這些圖中給出的標(biāo)號定義如下1．熱風(fēng)器；2．入口管道；3．干靜電沉淀器；4．氣-氣加熱器(熱交換器)的熱回收部分；5．氣-氣加熱器的回?zé)釁^(qū)；10．脫硫器；12和13．吸收塔；23．固-液分離器(固-液分離裝置)；30．碳分離器；40．粉末添加裝置；40b．噴嘴；41．分流漏斗；42．螺旋進(jìn)料器；43．破碎機(jī)(干燥裝置)；44．急驟干燥筒；45．風(fēng)扇(氣動傳輸裝置)；50．粗分離器；51．風(fēng)扇(氣動傳輸裝置)；60．預(yù)充電器；61．干燥器(干燥裝置)；62．滾碎機(jī)；63．風(fēng)扇(氣動傳輸裝置)；71．噴嘴(粉末添加裝置)；72．泵(吸收流體輸送裝置)；A．未處理的煙氣；A2．煤氣；B、B1和B2．粉塵或粉末；C．處理后的煙氣；C1．煤氣；D．吸收漿液(吸收流體)；D1．漿液(已與煙氣接觸的吸收流體)；E．固體物；E1．固體物(粉末)；G．粉碎的石灰石(粉末)；H．煤灰(粉末)；I．空氣；及S．石膏漿液。
下面將參照附圖描述本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例。與圖14中系統(tǒng)相同的元件將用相同的標(biāo)號表示，并省略其說明。
第一實(shí)施例本發(fā)明的第一實(shí)施例參照圖1說明。本實(shí)施例與圖14的煙氣處理系統(tǒng)的不同之處在于省去了氨噴射步驟，并且用于噴射粉末的粉末添加裝置(未示出)安裝在GGH的熱回收部分4的上游位置，而且采用前述的粉末添加裝置將粉末[例如容納于煤的燃燒廢氣中的粉塵(即所謂的煤灰H)]噴射進(jìn)煙氣A中的步驟設(shè)置在采用前述的熱回收部分4進(jìn)行的熱回收步驟之前。
對于前述的煤灰H，例如可使用由專門燃煤的電廠的煙氣處理系統(tǒng)內(nèi)的靜電沉淀器收集的煤灰。這種煤灰通常作為工業(yè)廢料處理，因此可僅以運(yùn)輸費(fèi)用非常便宜地得到。
對于前述的粉末添加裝置，例如可使用任何設(shè)計(jì)用于氣動傳輸或漿液傳輸?shù)倪m宜裝置。用于氣動傳輸?shù)姆勰┨砑友b置的一個(gè)可用實(shí)例是包括用于在氣流中傳輸粉末的鼓風(fēng)機(jī)或空氣壓縮機(jī)及輸送管，以及用于將氣動傳輸?shù)姆勰┓稚⒉娚溥M(jìn)煙氣管道的固定噴嘴。用于漿液傳輸?shù)姆勰┨砑友b置的一個(gè)可用實(shí)例是包括用于將粉末分散進(jìn)液體中以形成漿液的攪拌容器，用于加壓并傳輸攪拌容器內(nèi)形成的漿液的漿液泵，以及用于將加壓并傳輸?shù)臐{液分散并噴射進(jìn)煙氣管道內(nèi)的固定噴嘴。
當(dāng)粉末以漿液的形式噴射時(shí)，最好立即使?jié){液內(nèi)的液體由煙氣的熱量蒸發(fā)，以有效地實(shí)現(xiàn)將SO3吸附在粉末的顆粒表面上。普通水(例如工業(yè)水)就足以用作為這種液體。由于煙氣A的溫度高達(dá)約160℃，噴射的漿液中的水將會立刻蒸發(fā)。
漿液的固體含量可以與脫硫器10內(nèi)的吸收漿液的固體含量在同一數(shù)量級(例如重量約為20-30％)。由本發(fā)明人進(jìn)行的試驗(yàn)計(jì)算可知，即使當(dāng)粉末以漿液的形式噴射時(shí)，如同后面將進(jìn)行的描述其數(shù)量仍比煙氣少。因此，煙氣的溫度將僅降低幾攝氏度，從而不會對隨后的GGH內(nèi)的熱回收產(chǎn)生不利影響。
也就是說，即使當(dāng)用作為粉末的煤灰H以漿液的形式噴射，其可以這樣低的比例添加，即煙氣單位體積內(nèi)的粉末量(D)對煙氣單位體積內(nèi)的SO3量(S)的重量比(D/S)例如不小于2(即D/S≥2)。(例如，當(dāng)SO3的濃度是50mg/m3N時(shí)，煤灰H可以不少于100mg/m3N的量添加。)因此，粉末的上述作用得以良好并令人滿意地進(jìn)行，從而對煙氣中SO3的處理可以在不進(jìn)行氨噴射的情況下以低成本和簡易的操作及設(shè)備結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)。
特別是，即使煙氣中的SO3例如因GGH的熱回收部分4的冷卻而冷凝，大部分的這種冷凝也將發(fā)生在煙氣中的粉末(包括前述的煤灰及其它物質(zhì))的顆粒表面上。相應(yīng)地，由SO3冷凝形成的H2SO4顆粒以與前述粉末的顆粒接合的狀態(tài)存在，幾乎不會產(chǎn)生有害煙霧(或硫酸霧)。
此外，由于添加的煤灰具有10μm數(shù)量級的較大顆粒直徑，因此不僅與傳統(tǒng)的硫酸霧的情況相比，而且與傳統(tǒng)的硫酸銨粉塵的情況相比，均可以較高的收集程度在脫硫器10的吸收塔12和13內(nèi)收集。因此，煤灰?guī)缀醪粫埩粼谔幚砗蟮臒煔釩中。
在吸收塔12和13內(nèi)收集的煤灰溶解或懸浮于循環(huán)漿液中，并逐漸容納于作為副產(chǎn)品形成的石膏E中。但是其含量較低，為幾個(gè)百分點(diǎn)，并且在大部分情況下不會產(chǎn)生什么問題。另一方面，已經(jīng)由SO3的冷凝形成于煤灰等的表面上并已與煤灰等一起收集的硫酸例如在吸收塔的容器11內(nèi)最后和石灰石進(jìn)行前述的中和反應(yīng)(3)，產(chǎn)生作為副產(chǎn)品形成的石膏的一部分。
因此，根據(jù)本實(shí)施例，在GGH的熱回收部分4及位于其下游的管道內(nèi)可靠地防止了因SO3而形成的結(jié)垢和腐蝕。此外，還產(chǎn)生了下述有利的實(shí)用性影響。
(1)氨的消耗降低為零，顯著地節(jié)約了操作成本。
(2)不再需要噴射氨的設(shè)備，并且不需將管道特別加長以使氨分散，從而可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備成本和設(shè)備尺寸的相應(yīng)降低。
(3)由于脫硫廢水中不再含有氮元素，在處理脫硫廢水F2之前就不需要除氮的復(fù)雜處理了。從這一角度看，也可實(shí)現(xiàn)設(shè)備成本和設(shè)備尺寸的降低。
(4)包含于處理后的煙氣中并排放到大氣中的氨量降低為零。這不僅大大有利于煙氣的進(jìn)一步凈化，而且還使得在將來更容易處理氨散出的控制。
(5)作為副產(chǎn)品形成的石膏不再含有氨。因此，不必再對石膏進(jìn)行沖洗，例如以去除難聞的氣味。
(6)由于與以前技術(shù)相比，處理后的煙氣中不再殘留有包含硫酸霧和硫酸銨粉塵的粉塵，系統(tǒng)的總體除塵能力得以提高，而不需采用諸如安裝在吸收塔下游側(cè)的濕粉塵沉淀器的裝置。這同樣有利于煙氣的進(jìn)一步凈化。
(7)當(dāng)作為粉末的煤灰H以漿液的形式噴射時(shí)，傳統(tǒng)用于脫硫系統(tǒng)或類似系統(tǒng)的裝置和設(shè)備，諸如用于制備漿液的攪拌容器、漿液泵及用于噴射漿液的噴嘴，可以不加任何修改地使用。這對于設(shè)備成本和系統(tǒng)的可操作性都是有利的。此外，與氣動傳輸相比，其可以更容易地將粉末均勻分散在煙氣中，從而可更有效地防止因SO3產(chǎn)生的問題。
另外，在這種情況下，煤灰H的顆粒因漿液中的液體蒸發(fā)進(jìn)入煙氣而產(chǎn)生的冷卻效應(yīng)(或由漿液中存在的液體產(chǎn)生的持續(xù)冷卻效應(yīng))而保持較低的溫度。因此，改進(jìn)了SO3在煤灰H的顆粒表面上的冷凝，從而作為粉末的煤灰H的SO3吸收作用得到更為理想的發(fā)揮。
(8)此外，在本實(shí)施例中，除了添加煤灰H的裝置，干靜電沉淀器3的配置和結(jié)構(gòu)、其它裝置和脫硫器10的結(jié)構(gòu)可以與圖14所示的傳統(tǒng)系統(tǒng)完全相同。因此，本實(shí)施例的獨(dú)特效果在于可以將現(xiàn)有的煙氣處理系統(tǒng)非常方便地應(yīng)用于本發(fā)明。
圖4示出了說明本發(fā)明原理的實(shí)際測得的數(shù)據(jù)(特別是煤灰的添加)。
這些數(shù)據(jù)表示當(dāng)將煙氣中的煤灰濃度作為參數(shù)時(shí)，GGH入口處(或熱回收部分入口處)的SO3氣體濃度和GGH出口處(或回?zé)釁^(qū)出口處)的SO3霧濃度之間的關(guān)系(即SO3的去除程度)。圖4中，實(shí)心數(shù)據(jù)點(diǎn)表示用裸眼觀察到諸如熱回收部分4的裝置的內(nèi)表面上沉積有硫酸霧的實(shí)際測量的數(shù)據(jù)，而空心數(shù)據(jù)點(diǎn)表示未發(fā)現(xiàn)有硫酸霧沉積的實(shí)際測量的數(shù)據(jù)。
從這些數(shù)據(jù)可以看出即使D/S的值約為1.5，也去除了約90％的SO3，未發(fā)現(xiàn)設(shè)備表面上沉積有SO3霧，并且殘留在溢出煙氣內(nèi)的SO3霧只有約10％。因此很顯然，根據(jù)本發(fā)明，在將煤灰以例如約不小于2的D/S比例添加到煙氣中時(shí)，SO3霧幾乎完全被去除并幾乎不會殘留在處理后的煙氣內(nèi)，而且也將會高可靠性地防止由霧沉積造成的腐蝕或結(jié)垢。
由于上述煤灰的除霧效應(yīng)是一種可使SO3在煙氣中的顆粒表面上冷凝的物理現(xiàn)象，因此除了煤灰之外的粉末(例如粉碎的石灰石)也將會產(chǎn)生相似的效應(yīng)。
第二實(shí)施例下面參照圖2說明本發(fā)明的第二實(shí)施例。基本上說，本實(shí)施例與第一實(shí)施例的相似之處在于用煤灰作為本發(fā)明的粉末并在GGH的熱回收部分4的上游位置噴射。但是，本實(shí)施例的特點(diǎn)在于干靜電沉淀器3安裝在熱回收部分4的下游側(cè)，并且將利用該干靜電沉淀器3收集煙氣中粉塵的粉塵收集步驟設(shè)置于利用前述熱回收部分4的熱回收步驟之后及利用脫硫器10的吸收步驟之前。
在本實(shí)施例中，煤灰也可通過氣動傳輸噴射進(jìn)煙氣中或以漿液的形式噴射。
此外，本實(shí)施例構(gòu)造為在粉塵收集步驟利用靜電沉淀器3收集的至少部分粉塵B1重新用作為本發(fā)明在熱回收部分4的上游位置噴射的粉末。特別是在這種情況下，在靜電沉淀器3收集的部分粉塵B1首先輸送到添加新煤灰H的粉末槽30內(nèi)。然后，通過用前述的粉末添加裝置再次在熱回收部分4的上游位置噴射該粉塵而重新利用該粉塵。因此，在本實(shí)施例中，除了外部添加的煤灰H，在熱回收部分4的上游位置噴射的粉末還包括離開熱風(fēng)器1的未處理的煙氣A中原來就存在的粉塵(例如飛灰)。
此外，在本實(shí)施例中，干靜電沉淀器3中收集的粉塵的剩余物B2與在脫硫器10內(nèi)作為副產(chǎn)品形成的石膏E均勻混合并被排出系統(tǒng)。
本實(shí)施例中，優(yōu)選使噴射的粉末的總量是最低所需量(例如，使上述D/S比約為2的量)。此外，還優(yōu)選使重新利用的粉塵B1的數(shù)量增至噴射的粉末能夠吸收SO3的最大量，并且使新添加的煤灰H和排放的粉塵B2的數(shù)量降低至最低所需量。因此，與石膏E混合的粉塵B2的數(shù)量可以降低至保持石膏E高度純凈的最低限度，并且新添加的煤灰H的數(shù)量可以降低以便于處理煤灰H。
在本實(shí)施例中，粉末的前述作用可得到與第一實(shí)施例相同的良好而令人滿意的發(fā)揮，因此對煙氣中SO3的處理可在不采用氨噴射的情況下以低成本以及簡單的操作和設(shè)備結(jié)構(gòu)得以實(shí)現(xiàn)。
此外，本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)是前述將熱回收部分4放置在靜電沉淀器3的上游的高性能系統(tǒng)的代表，從而改進(jìn)了靜電沉淀器3的每單元功率的處理能力。因此，通過采用小尺寸的靜電沉淀器3，添加的煤灰H可高度集中地從煙氣中去除。此外，在未處理的煙氣A中初始包含的粉塵也幾乎在靜電沉淀器3以及脫硫器10的吸收塔12和13內(nèi)完全收集，并且?guī)缀醪粫埩粼谔幚砗蟮臒煔釩中。
因此，在本實(shí)施例中，例如在GGH的熱回收部分4和位于其下游的管道以及靜電沉淀器3的漏斗內(nèi)，可靠地防止了因SO3而形成的結(jié)垢和腐蝕。此外，還產(chǎn)生了與前述第一實(shí)施例中效果(1)至(7)相同的效果。
另外，在本實(shí)施例中，重新利用了用于吸收SO3的粉末(包括煤灰H等)。其獨(dú)特效果在于可以降低新添加的煤灰H的數(shù)量并將與石膏E混合的粉塵B2的數(shù)量降低至最低限度保持石膏E高度純凈。
還有，由于粉塵B2與石膏E混合，作為工業(yè)廢物排放的粉塵的數(shù)量可降低為零。這也同樣有利于例如節(jié)約操作成本。
當(dāng)然，若需要更高純度的石膏，則可使全部或部分粉塵B2不與石膏E混合。
第三實(shí)施例下面參照圖3說明本發(fā)明的第三實(shí)施例。本實(shí)施例與第一實(shí)施例的相似之處在于用于噴射粉末的粉末添加裝置安裝在GGH的熱回收部分4的上游位置，并且利用該粉末添加裝置，通過粉碎石灰石(CaCO3)(例如前述的石灰石G)制備的粉末作為本發(fā)明的粉末噴射進(jìn)煙氣A中。
在本實(shí)施例中，粉碎的石灰石也可通過氣動傳輸噴射進(jìn)煙氣中或以漿液的形式噴射。
此外，在本實(shí)施例中，省略了示于圖14的漿液制備容器26和漿液泵27，并且過濾物F1直接返回吸收塔的容器11。脫硫器10內(nèi)用作為吸收步驟的吸收劑所需的以及以副產(chǎn)品-石膏形式的所有石灰石作為前述的粉末在熱回收部分4的上游位置添加到煙氣中，從而吸收劑間接輸送至脫硫器10的容器11內(nèi)的漿液中。
在此情況下，作為吸收劑所需的石灰石G的量基本與煙氣中氧化硫的量成理想比例。當(dāng)煙氣A包括普通的燃燒排放氣體(例如從諸如重油的燃油產(chǎn)生的煙氣)時(shí)，由本發(fā)明人進(jìn)行的試驗(yàn)計(jì)算顯示出煙氣單位體積內(nèi)的粉末量(D)與煙氣單位體積內(nèi)的SO3量(S)的重量比(D/S)約等于28。
因此，在本實(shí)施例中，粉末的前述作用可得到良好而令人滿意的發(fā)揮，因此對煙氣中SO3的處理可在不采用氨噴射的情況下以低成本以及簡單的操作和設(shè)備結(jié)構(gòu)得以實(shí)現(xiàn)。
更為特別地，即使煙氣中的SO3例如因GGH的熱回收部分4的冷卻而冷凝，大部分的這種冷凝也是發(fā)生在煙氣中的粉末(包括前述的石灰石等)的顆粒表面。因此，由SO3冷凝形成的H2SO4顆粒以與前述粉末的顆粒接合的狀態(tài)存在，幾乎不會導(dǎo)致有害煙霧(或硫酸霧)的產(chǎn)生。
此外，添加的石灰石具有100μm量級的大顆粒直徑，因此不僅與傳統(tǒng)的硫酸霧的情況相比，而且與傳統(tǒng)的硫酸銨粉塵的情況相比，均可以高得多的收集程度在脫硫器10的吸收塔12和13內(nèi)收集。由此，石灰石很少殘留在處理后的煙氣C內(nèi)。
在吸收塔12和13內(nèi)收集的石灰石在循環(huán)漿液內(nèi)溶解或懸浮于循環(huán)漿液中，并作為中和漿液以形成石膏副產(chǎn)品的前述吸收劑(或堿性劑)。另一方面，由SO3在石灰石等的表面冷凝形成并已與石灰石等一起被收集的硫酸最終例如在吸收塔的容器11內(nèi)與石灰石進(jìn)行前述的中和反應(yīng)(3)，以產(chǎn)生部分石膏副產(chǎn)品。
在本實(shí)施例中，例如在GGH的熱回收部分4及位于其下游的管道內(nèi)，可靠地防止了因SO3產(chǎn)生的結(jié)垢和腐蝕。此外，產(chǎn)生了與前述第一實(shí)施例中效果(1)至(7)相同的效果。
另外，在本實(shí)施例中，在脫硫器10的吸收步驟所需的所有石灰石作為前述的粉末輸送，并且省略了傳統(tǒng)使用的漿液制備容器26和漿液泵27。因此，本實(shí)施例的獨(dú)特效果在于可實(shí)現(xiàn)設(shè)備成本和設(shè)備尺寸的進(jìn)一步降低。
圖5示出說明本發(fā)明原理的實(shí)際測得的數(shù)據(jù)(特別是煤灰的添加)。
這些數(shù)據(jù)表示當(dāng)簡單地將包含粉末狀石灰石和水(以約20-30％的重量濃度)的漿液噴射進(jìn)包含約3.7-11.5ppm的SO3的煙氣中并且未進(jìn)行隨后的煙氣熱回收時(shí)，添加的石灰石量和通過在石灰石的顆粒表面上冷凝而去除的SO3氣體的比例之間的關(guān)系。這些數(shù)據(jù)表示僅通過將石灰石漿液噴射進(jìn)煙氣中即可有效地去除SO3。因此可以看出，根據(jù)本發(fā)明，在添加粉末之后進(jìn)行熱回收以使SO3確實(shí)得以冷凝時(shí)，即使以低D/S值也可實(shí)現(xiàn)SO3的高度去除。
第四實(shí)施例下面參照圖6說明本發(fā)明的第四實(shí)施例。應(yīng)明白在圖6至8中省去了對脫硫器10的結(jié)構(gòu)的詳示。
在本實(shí)施例中，用于噴射粉末的粉末添加裝置40安裝在GGH的熱回收部分4的上游位置。但是，基本上包含在脫硫器10中作為副產(chǎn)品形成的石膏的固體物E的部分E1被氣動傳輸?shù)角笆龅姆勰┨砑友b置40內(nèi)，同時(shí)由抽取部分煙氣A得到的氣體A1干燥，并且所得石膏作為本發(fā)明的粉末以干燥形式噴射進(jìn)煙氣A中。
更為特別地，在固液分離器23脫水并分離的固體物E由分流漏斗41分離成調(diào)節(jié)煙氣A的前述重量比(D/S)所需的部分E1和剩余部分E2。固體物E的剩余部分E2用公知的處理副產(chǎn)品石膏的傳統(tǒng)方式進(jìn)行處理。另一方面，固體物E的分流部分E1以預(yù)定流速例如由螺旋進(jìn)料器42導(dǎo)入破碎機(jī)43，在其內(nèi)破碎，然后在急驟干燥筒44內(nèi)干燥，接著送入粉末添加裝置40。
前述的破碎機(jī)43是旋轉(zhuǎn)式破碎機(jī)。旋轉(zhuǎn)式破碎機(jī)是一種沖擊式破碎機(jī)，其中泥漿狀材料由同軸固定于轉(zhuǎn)盤的類似于鼓風(fēng)機(jī)葉片的沖擊棒分散進(jìn)氣體中，并以懸浮狀態(tài)排出和傳輸。當(dāng)熱氣體和濕性材料在其中處理時(shí)，破碎和干燥同時(shí)進(jìn)行。
由抽取部分煙氣A得到的氣體A1通過干燥風(fēng)扇45導(dǎo)入前述的破碎機(jī)43。此后，該氣體與破碎的固體物E1一起經(jīng)急驟干燥筒44被輸送到粉末添加裝置40。在此情況下，氣體A1包括在位于煙氣風(fēng)扇46(未在圖1等中示出)下游處通過抽取部分煙氣A得到的熱氣體，煙氣風(fēng)扇通常安裝在靜電沉淀器3的下游側(cè)。
粉末添加裝置40包括噴嘴40b，已穿過急驟干燥筒44的氣體A1和其內(nèi)的粉末狀固體物E1在干燥風(fēng)扇45施加的壓力下經(jīng)噴嘴40b噴射進(jìn)管道40a中以處理煙氣A。在本實(shí)施例中，噴嘴40b包括與管道40a的壁連接的小直徑的管，以向其內(nèi)部空間開放，如圖6所示。但應(yīng)明白本發(fā)明并不限于該實(shí)施例。
在本實(shí)施例中，基本上包括在脫硫器10內(nèi)作為副產(chǎn)品形成的石膏的固體物E的部分E1被分流并導(dǎo)入破碎機(jī)43，在此處固體物E1被破碎成粉末并通過與導(dǎo)入氣體A1熱交換而進(jìn)行干燥。已在破碎機(jī)43內(nèi)干燥至一定程度的粉末狀固體物E1在經(jīng)急驟干燥筒44進(jìn)行氣動傳輸時(shí)通過與氣體A1熱交換進(jìn)行更為完全的干燥。此后，干燥后的固體物E1與氣體A1一起由位于熱回收部分4的上游的粉末添加裝置40噴射進(jìn)煙氣A中。以這種方式噴射進(jìn)煙氣A中的粉末狀固體物E1和氣體A1的溫度約為100℃，低于煙氣A的溫度(即約160℃)。
因此在本實(shí)施例中，粉末的前述作用可得到良好而令人滿意的發(fā)揮，因此對煙氣中SO3的處理可在不采用氨噴射的情況下以低成本以及簡單的操作和設(shè)備結(jié)構(gòu)得以實(shí)現(xiàn)。
更為特別地，即使煙氣中的SO3例如因GGH的熱回收部分4的冷卻而冷凝，大部分的這種冷凝也是發(fā)生在煙氣中的粉末(包括前述的固體物E1等)的顆粒表面。因此，由SO3冷凝形成的H2SO4顆粒以與前述粉末的顆粒接合的狀態(tài)存在，幾乎不會導(dǎo)致有害煙霧(或硫酸霧)的產(chǎn)生。
此外，構(gòu)成添加的固體物E1的主要成分的石膏顆粒具有20至40μm量級的大顆粒直徑，因此不僅與傳統(tǒng)的硫酸霧的情況相比，而且與傳統(tǒng)的硫酸銨粉塵的情況相比，均可以高收集程度在脫硫器10內(nèi)收集。由此，石膏顆粒很少殘留在處理后的煙氣C內(nèi)。
在脫硫器10內(nèi)收集的固體物E1溶解或懸浮于循環(huán)漿液中，并作為漿液中的固體物返回。另一方面，由SO3在固體物E1等的表面冷凝形成并已與這些顆粒一起被收集的硫酸最終在脫硫器10內(nèi)與石灰石進(jìn)行前述的中和反應(yīng)(3)，以產(chǎn)生部分副產(chǎn)品石膏。
因此在本實(shí)施例中，例如在GGH的熱回收部分4及位于其下游的管道內(nèi)，可靠地防止了因SO3產(chǎn)生的結(jié)垢和腐蝕。此外，產(chǎn)生了與前述第一實(shí)施例中效果(1)至(6)相同的效果。
另外，在本實(shí)施例中，在脫硫器10內(nèi)的漿液中的固體物E1作為前述的粉末輸送，從而不再需要用于粉末的原材料和運(yùn)輸成本。因此，本實(shí)施例的獨(dú)特效果在于例如與用煤灰作為粉末輸送的第一實(shí)施例相比可實(shí)現(xiàn)成本的進(jìn)一步降低。
根據(jù)本實(shí)施例的設(shè)備結(jié)構(gòu)，例如通過采用下述的運(yùn)行條件，可將煙氣中的D/S比調(diào)整到約為10。從前面已示出的實(shí)際測量的數(shù)據(jù)可看出，其證明了在D/S值約為10時(shí)可防止由SO3霧帶來的問題。
煙氣A的流速110×104m3N/h煙氣A中的SO3濃度20ppm氣體A1的溫度(在破碎機(jī)43的入口處)154℃氣體A1的溫度(在急驟干燥筒44的出口處)100℃氣體A1的流速4,300m3N/h分離的石膏基固體物E1的流速880kg/h第五實(shí)施例下面參照圖7說明本發(fā)明的第五實(shí)施例。
與第四實(shí)施例相似，本實(shí)施例是將用于噴射粉末的粉末添加裝置40安裝在GGH的熱回收部分4的上游位置。但是，基本上包含在脫硫器10中作為副產(chǎn)品形成的石膏的固體物E的部分E1被氣動傳輸?shù)角笆龅姆勰┨砑友b置40內(nèi)，同時(shí)由處理后的煙氣C的部分干燥，并且所得石膏作為本發(fā)明的粉末以干燥形式噴射進(jìn)煙氣A中。
更為特別地，除了將通過干燥風(fēng)扇51抽取部分處理后的煙氣C得到的氣體C1用作為導(dǎo)入破碎機(jī)43的干燥氣體之外，本實(shí)施例與第四實(shí)施例相同。本實(shí)施例優(yōu)選煙氣A中的SO3濃度較低。
在本實(shí)施例中，粉末的前述作用可得到良好而令人滿意的發(fā)揮，從而對煙氣中SO3的處理可在不采用氨噴射的情況下以低成本以及簡單的操作和設(shè)備結(jié)構(gòu)得以實(shí)現(xiàn)。因此，產(chǎn)生了與上述第四實(shí)施例相同的效果。
根據(jù)本實(shí)施例的設(shè)備結(jié)構(gòu)，例如通過采用下述的運(yùn)行條件，可將煙氣中的D/S比調(diào)整到約為4。從前面已示出的實(shí)際測量的數(shù)據(jù)可看出，其證明了在D/S值約為4時(shí)可防止由SO3霧帶來的問題。
煙氣A的流速110×104m3N/h煙氣A中的SO3濃度10ppm氣體C1的溫度(在破碎機(jī)43的入口處)103℃氣體C1的溫度(在急驟干燥筒44的出口處)80℃
氣體C1的流速2,000m3N/h分流的石膏基固體物E1的流速175kg/h第六實(shí)施例下面參照圖8說明本發(fā)明的第六實(shí)施例。
除了用旋轉(zhuǎn)筒式干燥器(即旋轉(zhuǎn)式干燥器)61和滾碎機(jī)62代替破碎機(jī)43和急驟干燥筒44之外，本實(shí)施例與第四實(shí)施例相同。在此情況下，潮濕的石膏基固體物E1從上游端導(dǎo)入干燥器61，隨干燥器61的旋轉(zhuǎn)而向下游運(yùn)動，并以干燥狀態(tài)排出。然后，該干燥狀態(tài)的石膏基固體物E1被導(dǎo)入滾碎機(jī)62內(nèi)并被碾碎。碾碎的固體物E1保持干燥狀態(tài)分散進(jìn)氣體中，隨后輸送至粉末添加裝置40，然后作為本發(fā)明的粉末噴射進(jìn)煙氣A中。
另一方面，由抽取部分煙氣A得到的干燥氣體A1從下游端導(dǎo)入旋轉(zhuǎn)式干燥器61內(nèi)，與石膏基固體物E1接觸以干燥之，并從旋轉(zhuǎn)式干燥器61的上游端排出。在此情況下，從旋轉(zhuǎn)式干燥器61排出的干燥氣體A1通過風(fēng)扇63輸送到滾碎機(jī)62的出口側(cè)，并用作為氣動傳輸干燥狀態(tài)的石膏基固體物E1的氣體，然后與石膏基固體物E1一起添加進(jìn)煙氣A中。因此，干燥氣體A1最終返回至煙氣A中。
在本實(shí)施例中，粉末的前述作用可得到良好而令人滿意的發(fā)揮，從而對煙氣中SO3的處理可在不采用氨噴射的情況下以低成本以及簡單的操作和設(shè)備結(jié)構(gòu)得以實(shí)現(xiàn)。因此，產(chǎn)生了與上述第四實(shí)施例相同的效果。
根據(jù)本實(shí)施例的設(shè)備結(jié)構(gòu)，例如通過采用下述的運(yùn)行條件，可將煙氣中的D/S比調(diào)整到約為10。
煙氣A的流速110×104m3N/h煙氣A中的SO3濃度20ppm氣體A1的溫度(在干燥器61的入口處)155℃氣體A1的溫度(在干燥器61的出口處)120℃氣體A1的流速6,700m3N/h分流的石膏基固體物E1的流速875kg/h第七實(shí)施例下面參照圖9說明本發(fā)明的第七實(shí)施例。
本實(shí)施例是將用于噴射漿液形式的粉末的噴嘴71(即粉末添加裝置)安裝在GGH的熱回收部分4的上游位置，并且通過泵72(即吸收流體供給裝置)從脫硫器10的吸收塔容器11抽取的漿液(或吸收流體)D1被噴射進(jìn)煙氣A中。
在本實(shí)施例中，當(dāng)通過噴射與煙氣A中SO3濃度對應(yīng)量的漿液D1而將煙氣A中的D/S比調(diào)整到預(yù)定值時(shí)，粉末的前述作用可得到良好而令人滿意的發(fā)揮，從而對煙氣中SO3的處理可在不采用氨噴射的情況下以低成本以及簡單的操作和設(shè)備結(jié)構(gòu)得以實(shí)現(xiàn)。因此，產(chǎn)生了與上述第四實(shí)施例相同的效果。
更為特別地，由于構(gòu)成前述漿液D1的水立刻由煙氣A的熱量蒸發(fā)，前述的漿液D1可起到與構(gòu)成漿液D1的石膏基固體物以干燥狀態(tài)噴射進(jìn)煙氣A中的情況下相同的作用(即SO3吸收作用)。
此外，當(dāng)前述的漿液噴射進(jìn)煙氣中時(shí)，固體物的顆粒(即本發(fā)明的粉末顆粒)因前述由進(jìn)入煙氣的漿液的液體的蒸發(fā)產(chǎn)生的冷卻效應(yīng)(或由漿液中液體的存在而產(chǎn)生的持續(xù)冷卻效應(yīng))而保持較低的溫度。因此改進(jìn)了SO3在這些顆粒表面上的冷凝，從而更為令人滿意地發(fā)揮了SO3吸收作用。
另外，本實(shí)施例構(gòu)造為使脫硫器內(nèi)的部分吸收流體D1得以抽取并直接在GGH上游向煙氣噴射，因此其獨(dú)特效果在于大大簡化了設(shè)備結(jié)構(gòu)，從成本角度考慮具有很大的優(yōu)點(diǎn)。更為特別地，例如煤灰以漿液的形式噴射的實(shí)施例需要諸如制備漿液的容器和煤灰儲存裝置的附加裝置，并且石膏基固體物進(jìn)行干燥并噴射進(jìn)煙氣中的實(shí)施例(例如上述的第四實(shí)施例)需要諸如干燥石膏基固體物的干燥器的附加裝置。但本設(shè)備根本不需要這些裝置。
應(yīng)該明白，本發(fā)明并不限于上述的第一至第七實(shí)施例，還可以其它各種形式進(jìn)行應(yīng)用。例如，本發(fā)明的粉末并不限于石灰石、煤灰和石膏，還可使用能夠使SO3在其顆粒表面冷凝并能在普通靜電沉淀器或脫硫器的吸收塔內(nèi)收集的任何粉末。但是，前述的石灰石、煤灰和石膏是傳統(tǒng)上在煙氣處理系統(tǒng)中常用的材料，并且現(xiàn)有的設(shè)備和處理技術(shù)可不加修改地使用。因此，其優(yōu)點(diǎn)是可以很容易地獲得和處理，并且不會對整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生負(fù)作用，相反，將石灰石輸送到吸收塔容器的問題可如前所述地得以解決。
此外，為改進(jìn)SO3在粉末顆粒表面上的冷凝，可將溫度低于煙氣的粉末(或其漿液)[例如，已根據(jù)需要強(qiáng)行冷卻的粉末(或其漿液)]噴射進(jìn)煙氣中。這將使SO3更為有效地在粉末的顆粒表面上冷凝，從而可更為令人滿意并更為容易地防止有害SO3霧的產(chǎn)生。
另外，本發(fā)明的粉末可例如既包括石灰石又包括煤灰，它們可混合或單獨(dú)添加。即使單獨(dú)使用石灰石時(shí)，也可以這樣的方式添加僅將吸收SO3所需的部分噴射進(jìn)煙氣中，而剩余部分如通常一樣直接輸送至脫硫器的吸收塔容器內(nèi)。
當(dāng)然，即使在將基本包含在脫硫器內(nèi)(或吸收步驟)形成為副產(chǎn)品石膏的固體物干燥并作為本發(fā)明的粉末噴射進(jìn)煙氣中的實(shí)施例中采用第六實(shí)施例所述的旋轉(zhuǎn)筒式干燥器進(jìn)行干燥(圖8)，處理后的煙氣C的部分C1也可用作為干燥氣體，如第五實(shí)施例所述(圖7)。
至于干燥前述石膏基固體物的干燥裝置，可以采用間接加熱型的干燥器，其中例如通過從煙氣處理系統(tǒng)外部輸送的蒸汽熱量對石膏基固體物進(jìn)行干燥。
當(dāng)然，本發(fā)明吸收步驟或吸收塔的構(gòu)成并不限于上述實(shí)施例。例如，吸收塔可具有單個(gè)的吸收塔，并且可采用各種類型的吸收塔(或氣液接觸裝置)，包括填充塔、噴射塔和泡罩塔(bubbling tower)類型。此外，本發(fā)明并不限于使用鈣化合物(例如石灰石)作為吸收劑，還可采用使用氫氧化鈉或氫氧化鎂的脫硫工藝。
雖然當(dāng)處理由使用諸如重油、Orimulsion、VR及CWM/重油的各種燃油的鍋爐產(chǎn)生的煙氣時(shí)，本發(fā)明可獲得特別優(yōu)良的效果，但本發(fā)明應(yīng)用于例如燃煤/燃重油鍋爐時(shí)也可獲得相似的效果。即使在只燃煤的鍋爐中，也可例如在開始時(shí)或測試運(yùn)行期間燃燒燃油。本發(fā)明可有效應(yīng)用于這種情況。
第八實(shí)施例參照圖10說明本發(fā)明的第八實(shí)施例。圖10中省去了對脫硫器10的結(jié)構(gòu)的詳示。本實(shí)施例與圖14中傳統(tǒng)煙氣處理系統(tǒng)的不同之處在于省略了氨噴射步驟和利用靜電沉淀器3的除塵步驟，并在于用于噴射粉末的粉末添加裝置(未示出)安裝在GGH的熱回收部分4的上游位置，并且利用前述的粉末添加裝置將包含粉碎的石灰石(CaCO3)(例如前述的石灰石G)的粉末噴射進(jìn)煙氣A中的步驟(即粉末添加步驟)設(shè)置在利用前述的熱回收部分4的熱回收步驟之前。
此外，在本實(shí)施例中，利用干靜電沉淀器3a收集已通過脫硫器10的吸收步驟的煙氣中殘留的少量粉塵或粉末B1的除塵步驟設(shè)置在利用回?zé)釁^(qū)5的回?zé)岵襟E之后，并且安裝了用于從脫硫器10內(nèi)形成的石膏漿液S中分離粉塵(例如未燃燒的碳)B2和高純石膏E并排放它們的碳分離器30。
碳分離器30用于執(zhí)行本發(fā)明的分離步驟，以分離固體顆粒而不是石膏顆粒，固體顆粒包括在脫硫器10內(nèi)的吸收漿液D中收集的粉塵(主要是未燃燒的碳)，從而它們將不會在作為副產(chǎn)品形成的石膏內(nèi)混合。在本實(shí)施例中，碳分離器30代替圖14的傳統(tǒng)煙氣處理系統(tǒng)所用的固液分離器23安裝。更為特別地，本實(shí)施例在吸收步驟之前未進(jìn)行除塵，煙氣中初始包含的大部分粉塵(例如未燃燒的碳)與添加的粉末(在此情況下為石灰石)一起在脫硫器10的吸收塔內(nèi)收集進(jìn)漿液中，從而從吸收塔容器抽取的石膏漿液S包含比以前技術(shù)多的大量外來物質(zhì)(即前述粉塵的顆粒)。因此，為得到高純石膏，有必要分離構(gòu)成外來物質(zhì)的前述粉塵。在本實(shí)施例中，利用基于浮選法的碳分離器30可以很容易地實(shí)現(xiàn)該分離步驟。
如圖11所示，前述的碳分離器30例如包括泡罩塔31，石膏漿液S導(dǎo)入其中；循環(huán)泵32，用于循環(huán)泡罩塔31內(nèi)的漿液；空氣噴射器33，安裝在循環(huán)泵32的排放側(cè)以將空氣I鼓送進(jìn)循環(huán)的漿液中；抽取線路34，從循環(huán)泵32的排放側(cè)分流；流量控制閥35，安裝在抽取線路34上；傳感器36，用于檢測泡罩塔31的液位；液位控制器37，用于根據(jù)傳感器36的檢測信號調(diào)節(jié)流量控制閥35的開啟，以將泡罩塔31的液位保持在預(yù)定限度范圍內(nèi)；固液分離器38，用于對通過抽取線路34回收的漿液進(jìn)行固液分離；抽取線路39，用于抽取從泡罩塔31上部流出的漿液；及固液分離器40，用于對通過抽取線路39回收的漿液進(jìn)行固液分離。
泡罩塔31的上部設(shè)有溢流通道31a，由液位控制器37控制的液位設(shè)置為比該溢流槽31a略高的位置。因此，包含粉塵的粉塵漿液以高濃度流過該溢流通道31a并通過回收線路39回收。
更為特別地，由空氣噴射器33噴射的空氣I以氣泡的形式進(jìn)入泡罩塔31內(nèi)，氣泡上升至泡罩塔31內(nèi)的漿液表面。在此過程中，石膏漿液S內(nèi)包括具有疏水性表面的固體顆粒的粉塵(例如未燃燒的碳)粘著于氣泡上，隨其向上運(yùn)動，并升至漿液表面。另一方面，具有親水性表面的石膏顆粒不會與氣泡粘著，而因重力反向運(yùn)動并沉積在泡罩塔底部。因此，通過回收線路34回收的漿液包括高濃度的石膏基固體物，而通過回收線路39回收的漿液包括高濃度的粉塵基固體物。
在此種情況下，本發(fā)明人進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)顯示這種簡單的處理可以不小于90％的除塵率分離粉塵。
作為在泡罩塔31內(nèi)產(chǎn)生氣泡的可選方法，可例如通過攪拌泡罩塔31內(nèi)的漿液而產(chǎn)生氣泡，以代替向其內(nèi)噴射空氣。
現(xiàn)在說明用于執(zhí)行本發(fā)明的粉末添加步驟的粉末添加裝置。對于該粉末添加裝置，可使用任何裝置，例如設(shè)計(jì)為氣動傳輸或漿液傳輸?shù)倪m宜裝置。用于氣動傳輸?shù)姆勰┨砑友b置的一個(gè)可用實(shí)例是包括用于在氣流中傳輸粉末的鼓風(fēng)機(jī)或空氣壓縮機(jī)及輸送管，以及用于將氣動傳輸?shù)姆勰┓稚⒉娚溥M(jìn)煙氣管道的固定噴嘴。用于漿液傳輸?shù)姆勰┨砑友b置的一個(gè)可用實(shí)例是包括用于將粉末分散進(jìn)液體中以形成漿液的攪拌容器，用于加壓并傳輸攪拌容器內(nèi)形成的漿液的漿液泵，以及用于將加壓并傳輸?shù)臐{液分散并噴射進(jìn)煙氣管道內(nèi)的固定噴嘴。
當(dāng)粉末以漿液的形式噴射時(shí)，最好立即使?jié){液內(nèi)的液體由煙氣的熱量蒸發(fā)，以有效地實(shí)現(xiàn)將SO3吸附在粉末的顆粒表面上。普通水(例如工業(yè)水)就足以用作為這種液體。由于煙氣A的溫度高達(dá)約160℃，噴射的漿液中的水將會立刻蒸發(fā)。
漿液的固體含量可以與脫硫器10內(nèi)的吸收漿液的固體含量相同(例如重量比約為20-30％)。由本發(fā)明人進(jìn)行的試驗(yàn)計(jì)算可知，即使當(dāng)粉末以漿液的形式噴射時(shí)，其數(shù)量仍如同后面將進(jìn)行的描述比煙氣少。因此，煙氣的溫度將僅降低幾攝氏度，從而不會對隨后的GGH內(nèi)的熱回收產(chǎn)生不利影響。
也就是說，即使當(dāng)用作為粉末對SO3進(jìn)行處理的石灰石G以漿液的形式噴射時(shí)，其可以這樣低的比例添加，即煙氣單位體積內(nèi)的粉末量(D)對煙氣單位體積內(nèi)的SO3量(S)的重量比(D/S)例如不小于2(即D/S≥2)。
正如后面將要描述的，大部分以這種方式添加到煙氣中的石灰石G在吸收塔內(nèi)收集并用作為脫硫器10內(nèi)的吸收劑。因此，脫硫器10內(nèi)吸收步驟所需的以及以副產(chǎn)品石膏形式的所有石灰石作為前述的粉末在熱回收部分4的上游位置添加到煙氣中，從而吸收劑間接輸送至脫硫器10的容器11內(nèi)的漿液中。這樣就可以省去圖14所示的漿液制備容器26和漿液泵27，因此可實(shí)現(xiàn)設(shè)備結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步簡化。
在此情況下，過濾物F1可例如通過直接返回吸收塔的容器11進(jìn)行處理，或其部分用作為以漿液形式噴射石灰石G所需的液體。
在此情況下，作為吸收劑所需的石灰石G的量基本與煙氣中氧化硫的量成理想比例。當(dāng)煙氣A包括普通的燃燒排放氣體(例如從諸如重油的燃油產(chǎn)生的煙氣)時(shí)，由本發(fā)明人進(jìn)行的試驗(yàn)計(jì)算顯示出煙氣單位體積內(nèi)的粉末量(D)與煙氣單位體積內(nèi)的SO3量(S)的重量比(D/S)為約28的足夠值。
根據(jù)本實(shí)施例的煙氣處理，粉末的前述作用可得到良好而令人滿意的發(fā)揮，因此對煙氣中SO3的處理可在不采用氨噴射的情況下以低成本以及簡單的操作和設(shè)備結(jié)構(gòu)得以實(shí)現(xiàn)。
更為特別地，即使煙氣中的SO3例如因GGH的熱回收部分4的冷卻而冷凝，大部分的這種冷凝也是發(fā)生在煙氣中的粉末(即包括添加其內(nèi)的石灰石和原包含的粉塵的粉末)的顆粒表面。因此，由SO3冷凝形成的H2SO4顆粒以與前述粉末的顆粒接合的狀態(tài)存在，幾乎不會導(dǎo)致有害煙霧(或硫酸霧)的產(chǎn)生。
此外，由于添加的石灰石和煙氣中的粉塵具有10至100μm量級的較大顆粒直徑，因此不僅與傳統(tǒng)的硫酸霧的情況相比，而且與傳統(tǒng)的硫酸銨粉塵的情況相比，均可以較高的收集程度在脫硫器10的吸收塔12和13內(nèi)收集。由此，它們很少殘留在處理后的煙氣C內(nèi)。特別是在本實(shí)施例中，有用于通過干靜電沉淀器3a收集已通過脫硫器10內(nèi)的吸收步驟而殘留在煙氣中的少量粉塵或粉末以作為固體物B1的除塵步驟，從而添加的粉末(即此時(shí)為石灰石)和粉塵(主要是未燃燒的碳)很少容留在處理后的煙氣C中。因此，就除塵能力而言，可以實(shí)現(xiàn)煙氣的非常高度的凈化。
在吸收塔12和13內(nèi)收集的石灰石溶解或懸浮于循環(huán)漿液中，并作為中和漿液以形成副產(chǎn)品石膏的前述吸收劑(或堿性劑)。另一方面，由SO3在石灰石等的表面冷凝形成并已與石灰石等一起被收集的硫酸最終例如在吸收塔的容器11內(nèi)與石灰石進(jìn)行前述的中和反應(yīng)(3)，以產(chǎn)生形成為副產(chǎn)品的部分石膏。
因此，根據(jù)本實(shí)施例，在GGH的熱回收部分4和位于其下游的管道內(nèi)可靠地防止了因SO3產(chǎn)生的結(jié)垢和腐蝕。此外還產(chǎn)生了各種有利的實(shí)用效果。
也就是說，不僅產(chǎn)生了與前述效果(1)至(6)相同的效果，而且還產(chǎn)生了下述效果。
(8)在本實(shí)施例中，當(dāng)用作為粉末的石灰石以漿液形式噴射時(shí)，傳統(tǒng)用于脫硫系統(tǒng)或類似系統(tǒng)的裝置和設(shè)備，諸如用于制備漿液的攪拌容器、漿液泵及用于噴射漿液的噴嘴，可以不加任何修改地使用。這對于設(shè)備成本和系統(tǒng)的可操作性都是有利的。此外，與氣動傳輸相比，其可以更容易地將粉末均勻分散在煙氣中，從而可更有效地防止因SO3產(chǎn)生的問題。
另外，在這種情況下，石灰石G的顆粒因漿液中的液體蒸發(fā)進(jìn)入煙氣而產(chǎn)生的冷卻效應(yīng)(或由漿液中存在的液體產(chǎn)生的持續(xù)冷卻效應(yīng))而保持較低的溫度。因此，改進(jìn)了SO3在石灰石G的顆粒表面上的冷凝，從而用作為粉末的石灰石G的SO3吸收作用得到更為理想的發(fā)揮。
(9)此外，在本實(shí)施例中，省去了設(shè)置在吸收步驟和熱回收步驟之前的利用靜電沉淀器的除塵步驟，并且煙氣中初始包含的粉塵(例如未燃燒的碳)與添加的粉末一起收集于脫硫器10的吸收塔內(nèi)。與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，這將使成本顯著降低，在傳統(tǒng)系統(tǒng)中，尺寸大且昂貴的靜電沉淀器3單獨(dú)安裝在脫硫器的上游側(cè)。
與圖14的傳統(tǒng)系統(tǒng)相比，本實(shí)施例的系統(tǒng)包括諸如安裝在脫硫器的下游側(cè)的靜電沉淀器3a和碳分離器30的附加裝置。盡管如此，仍然可以實(shí)現(xiàn)前述成本的降低。其原因在于碳分離器30是一種具有前述的簡易結(jié)構(gòu)的裝置，并且與傳統(tǒng)系統(tǒng)所需的尺寸大且昂貴的靜電沉淀器3相比，只會使設(shè)備成本和運(yùn)行成本略有增加。此外，安裝在脫硫器下游側(cè)的靜電沉淀器3a只有非常低的負(fù)載，因此比傳統(tǒng)靜電沉淀器3的尺寸小。另外，應(yīng)該明白當(dāng)特別需要高除塵能力時(shí)，就需要這種靜電沉淀器3a了。
(10)此外，本實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)還在于，由于構(gòu)成石膏的外來物的粉塵(例如未燃燒的碳)由在上述的碳分離器30內(nèi)進(jìn)行的分離步驟分離，因此可得到高度純凈的石膏，而不論在脫硫器10的吸收塔內(nèi)除塵的構(gòu)造。
第九實(shí)施例下面參照圖12說明本發(fā)明的第九實(shí)施例。應(yīng)該明白，圖12中省去了對脫硫器10的結(jié)構(gòu)的詳示。本實(shí)施例與第八實(shí)施例的相似之處在于用石灰石作為本發(fā)明的粉末在GGH的熱回收部分4的上游位置噴射。但是，本實(shí)施例的特點(diǎn)在于安裝了粗分離器50和預(yù)充電器60來替代前述的靜電沉淀器3a，以實(shí)現(xiàn)更高的除塵能力。
粗分離器50可例如包括折疊板式的固體顆粒分離器。其安裝在GGH的熱回收部分4的下游側(cè)，并用于執(zhí)行本發(fā)明的粗粉塵去除步驟，以從煙氣中分離部分粉塵。更為特別地，該粗分離器50例如裝有多個(gè)折疊成之字形并設(shè)置在煙氣的流動通道內(nèi)的板(未示出)。因此，與煙氣中的氣體一起流動的固體顆粒(即前述的粉末或粉塵)將沖擊這些折疊板的表面，從而落入回收漏斗51中。前述的折疊板可根據(jù)需要通過輸送洗滌水進(jìn)行沖洗。沉積在回收漏斗51內(nèi)的固體顆粒與洗滌水一起由重力傳輸至脫硫器10的吸收容器11內(nèi)并被導(dǎo)入吸收步驟所用的漿液(或吸收流體)中。
預(yù)充電器60安裝在脫硫器10的吸收塔的入口處(此時(shí)是在平行流動吸收塔12的上部)，并包括執(zhí)行本發(fā)明預(yù)充電步驟的簡易裝置。更為特別地，該裝置具有放電極和粉塵收集電極(未示出)，并且通過由放電電極的電暈放電向固體顆粒傳遞電荷以及使充電的固體顆粒在庫侖力的作用下向具有反向電荷的粉塵收集電極遷移而暫時(shí)收集煙氣中的固體顆粒(即前述的粉塵或粉末)。
然后，通過敲擊裝置(未示出)向粉塵收集電極周期性地施加沖擊，從而收集的固體顆粒落入吸收塔內(nèi)。收集的固體顆粒在預(yù)定周期內(nèi)吸附于粉塵收集電極上時(shí)聚集粗化。雖然在脫硫器10的吸收塔內(nèi)難于收集較細(xì)的固體顆粒，但該預(yù)充電器60粗化了這些固體顆粒并使其收集于吸收塔內(nèi)，從而提高了脫硫器10的除塵能力。
根據(jù)本實(shí)施例的煙氣處理，除了上述第八實(shí)施例的效果之外，還產(chǎn)生了下述的獨(dú)特效果。即通過采用粗分離器50的粗粉塵去除步驟減輕了脫硫器10的除塵負(fù)擔(dān)，并通過采用預(yù)充電器60的預(yù)充電步驟提高了脫硫器10的除塵能力。因此，盡管未采用具有普通結(jié)構(gòu)的昂貴的靜電沉淀器，也可在整個(gè)處理系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)高除塵能力。
此外，在本實(shí)施例中，從煙氣分離的粉塵僅包括從碳分離器30排放的粉塵B2，從而在單一位置回收。因此，本實(shí)施例具有便于粉塵回收運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)。
應(yīng)該明白，類似于第八實(shí)施例中采用的靜電沉淀器3a，根據(jù)所需的除塵能力(即處理后的煙氣C中的粉塵濃度)，可以不使用前述的粗分離器50和預(yù)充電器60。此外，根據(jù)所需的除塵能力，也可以例如僅安裝預(yù)充電器60而省去粗分離器50。無論如何，與單獨(dú)安裝在傳統(tǒng)脫硫器的上游側(cè)的大尺寸干靜電沉淀器相比，這些粗分離器50和預(yù)充電器60均具有簡易的結(jié)構(gòu)和較低的運(yùn)行成本。因此，其可實(shí)現(xiàn)成本的降低并保持高除塵能力。
圖4、5和13示出說明本發(fā)明粉末效果的實(shí)際測量數(shù)據(jù)。
在圖4的分子式中，分母表示D/S比而分子表示煤灰濃度。
從圖4的數(shù)據(jù)中可看出，即使D/S比約為1.5，也可去除約90％的SO3，并且在設(shè)備表面未發(fā)現(xiàn)SO3霧的沉積，殘留在流出的煙氣中的SO3量只有約10％。因此很顯然，根據(jù)例如以不小于2的D/S比例將粉末添加到煙氣中的本發(fā)明，SO3霧將幾乎完全被去除并且?guī)缀醪粫埩粼谔幚砗蟮臒煔鈨?nèi)，而且可以高可靠性地防止因霧的沉積產(chǎn)生的腐蝕或結(jié)垢。
由于煤灰的上述除霧效應(yīng)是一種使SO3在煙氣中的顆粒表面凝結(jié)的物理現(xiàn)象，因此非煤灰的粉末(例如粉碎的石灰石和石膏基固體物)也將產(chǎn)生相似效應(yīng)。
此外，圖5的數(shù)據(jù)顯示僅通過將石灰石漿液噴射進(jìn)煙氣中即可有效地去除SO3。因此可以看出，根據(jù)在添加粉末后進(jìn)行熱回收以使SO3冷凝的本發(fā)明，即使在低D/S值的情況下也可實(shí)現(xiàn)SO3的高度去除。
圖13的數(shù)據(jù)示出在實(shí)際電廠的煙氣處理系統(tǒng)中，當(dāng)石灰石被氣動傳輸并在GGH的上游位置(及靜電沉淀器的下游)噴射進(jìn)煙氣中時(shí)的實(shí)際測試的結(jié)果。采用的測試條件如下。
鍋爐功率220MWGGH類型Ljungstrm型脫硫器的吸收塔并流網(wǎng)格填充塔脫硫器上游側(cè)的靜電沉淀器有煙氣的流速1,100,000m3N/h未處理煙氣中的SO3濃度15-20ppm脫硫器入口處的粉塵濃度20-70mg/m3N添加的石灰石量200-2,000mg/m3N從這些測試結(jié)果可證明，通過例如以不小于約10的D/S比例在GGH的上游位置將石灰石添加進(jìn)煙氣中，可實(shí)現(xiàn)不小于90％的SO3去除率。在該測試中，同時(shí)測量了處理后的煙氣(即脫硫器出口處的煙氣)中的粉塵濃度。雖然由于添加了石灰石而使脫硫器出口處的粉塵濃度略有增加，但其不大于約30mg/m3N。因此，可以看出通過在脫硫器的下游側(cè)安裝小尺寸的干靜電沉淀器或類似裝置，可實(shí)現(xiàn)足夠高的除塵能力。
應(yīng)該明白，本發(fā)明并不限于上述的第八和第九實(shí)施例，而可以各種其它方式應(yīng)用。例如，安裝在脫硫器10的下游側(cè)的干靜電沉淀器可由濕型沉淀器(濕靜電沉淀器)代替。但是，由于這種濕型沉淀器將冷卻煙氣，其必須安裝在回?zé)釁^(qū)5的上游側(cè)。
此外，本發(fā)明的粉末并不限于石灰石，也可使用煤灰和石膏。另外，也可使用能使SO3在其顆粒表面冷凝并可被普通靜電沉淀器或脫硫器的吸收塔收集的任何粉末。
但是，前述的石灰石、煤灰和石膏是傳統(tǒng)上在煙氣處理系統(tǒng)中常用的材料，并且現(xiàn)有的設(shè)備和處理技術(shù)可不加修改地使用。因此，其優(yōu)點(diǎn)是可以很容易地獲得和處理，并且不會對整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行產(chǎn)生負(fù)作用，相反，將石灰石輸送到吸收塔容器的問題可如前所述地得以解決。
另一方面，本實(shí)施例有一缺點(diǎn)，即當(dāng)例如將煤灰作為本發(fā)明的粉末添加時(shí)，被導(dǎo)入脫硫器的煙氣中的粉塵(即對于石膏的外來物)相應(yīng)增加，從而導(dǎo)致對碳分離器30的負(fù)擔(dān)增大。因此從該角度來說，應(yīng)優(yōu)選使用石灰石或石膏作為本發(fā)明的粉末。當(dāng)使用石膏時(shí)，例如可以這樣進(jìn)行，即通過粉碎從脫硫器10回收的石膏E同時(shí)根據(jù)需要對其干燥，并由氣動傳輸將其添加于煙氣中，或通過在脫硫器10的吸收塔容器內(nèi)回收部分石膏漿液S并在GGH的熱回收部分4的上游位置將其直接噴射進(jìn)煙氣中。
此外，為改進(jìn)SO3在粉末顆粒表面上的冷凝，可以將溫度比煙氣低的粉末(或其漿液)[例如，已根據(jù)需要強(qiáng)迫冷卻的粉末(或其漿液)]噴射進(jìn)煙氣中。這將使SO3在粉末的顆粒表面更為有效地冷凝，從而可更為令人滿意并更為容易地防止有害SO3霧的產(chǎn)生。
另外，本發(fā)明的粉末可例如既包括石灰石又包括煤灰，它們可混合或單獨(dú)添加。即使單獨(dú)使用石灰石時(shí)，也可以這樣的方式添加僅將吸收SO3所需的部分噴射進(jìn)煙氣中，而剩余部分如通常一樣直接輸送至脫硫器的吸收塔容器內(nèi)。
當(dāng)然，本發(fā)明吸收步驟或吸收塔的構(gòu)成并不限于上述實(shí)施例。例如，吸收塔可具有單個(gè)的吸收塔，并且可采用各種類型的吸收塔(或氣液接觸裝置)，包括填充塔、噴射塔和泡罩塔類型。
雖然當(dāng)處理由使用諸如重油、Orimulsion、VR及CWM/重油的各種燃油的鍋爐產(chǎn)生的煙氣時(shí)，本發(fā)明可獲得特別優(yōu)良的效果，但本發(fā)明應(yīng)用于例如燃煤/燃重油鍋爐時(shí)也可獲得相似的效果。即使在只燃煤的鍋爐中，也可例如在開始時(shí)或測試運(yùn)行期間燃燒燃油。本發(fā)明可有效應(yīng)用于這種情況。
如上所述，在本發(fā)明中，用于將可在吸收步驟收集的粉末噴射進(jìn)煙氣中的粉末添加步驟設(shè)置于采用熱交換器的熱回收步驟之前。因此，即使煙氣中的SO3在該粉末添加步驟時(shí)或在該粉末添加步驟之后(例如由前述熱回收步驟的冷卻)冷凝，該冷凝僅發(fā)生在上述粉末的顆粒表面。因此，由SO3冷凝形成的H2SO4顆粒以與前述粉末的顆粒接合的狀態(tài)存在，從而降低有害煙霧(或硫酸霧)的產(chǎn)生。此外，由于該粉末可在吸收塔內(nèi)收集，前述的H2SO4顆粒與粉末一起在吸收塔內(nèi)收集。由此，至少在處理后的煙氣中，粉末和H2SO4顆粒幾乎不會殘留。
因此，根據(jù)本發(fā)明，對煙氣中SO3的處理可在不采用氨噴射的情況下很容易地實(shí)現(xiàn)，并且煙氣可得到進(jìn)一步的凈化而不會產(chǎn)生噴射物殘留在處理后的煙氣中的缺點(diǎn)。
特別是當(dāng)前述粉末以包含前述粉末的粉塵量(D)對煙氣中的SO3量(S)的重量比(D/S)不小于2(即D/S≥2)的比例噴射時(shí)，SO3的冷凝大部分發(fā)生在前述粉末等的顆粒表面。這將可確實(shí)避免有害的煙霧(或硫酸霧)的產(chǎn)生，并高可靠性地防止SO3產(chǎn)生結(jié)垢和腐蝕。
此外，在本發(fā)明中，至少沒有通過靜電沉淀器從煙氣中除塵的獨(dú)立處理在熱回收步驟和吸收步驟之前進(jìn)行，從而煙氣中的大部分粉塵可與添加的粉末一起收集于吸收液中，并可設(shè)置從石膏中分離非石膏顆粒的固體顆粒的分離步驟，固體顆粒至少包括吸收流體中收集的粉塵。因此，在吸收步驟也可從煙氣中除塵。與采用安裝在吸收步驟上游側(cè)的尺寸大而昂貴的靜電沉淀器除塵的傳統(tǒng)煙氣處理工藝相比，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備或運(yùn)行的進(jìn)一步簡化及成本的進(jìn)一步降低。此外，由于構(gòu)成石膏的外來物質(zhì)的粉塵(例如未燃燒的碳)在分離步驟被分離，因此可以得到高純度的石膏，而不論在吸收步驟除塵的構(gòu)造。
本發(fā)明的包括上述效果的各種效果可歸納如下(1)氨的消耗降低為零，顯著地節(jié)約了操作成本。
(2)不再需要噴射氨的設(shè)備，并且不需將管道特別加長以使氨分散，從而可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備成本和設(shè)備尺寸的相應(yīng)降低。
(3)由于脫硫廢水中不再含有氮元素，在處理脫硫廢水之前就不需要除氮的復(fù)雜處理了。從這一角度看，也可實(shí)現(xiàn)設(shè)備成本和設(shè)備尺寸的降低。
(4)包含于處理后的煙氣中并排放到大氣中的氨量降低為零。這不僅大大有利于煙氣的進(jìn)一步凈化，而且還使得在將來更容易處理氨散出的控制。
(5)當(dāng)采用石灰-石膏方法時(shí)，形成為副產(chǎn)品的石膏不再含有氨。因此，不必再對石膏進(jìn)行沖洗，例如以便去除難聞的氣味。
(6)由于與以前技術(shù)相比，處理后的煙氣中不再殘留有包含硫酸霧和硫酸銨粉塵的粉塵，系統(tǒng)的總體除塵能力得以提高，而不需采用諸如安裝在吸收塔下游側(cè)的濕粉塵沉淀器的裝置。這同樣有利于煙氣的進(jìn)一步凈化。
(7)與將尺寸大而昂貴的靜電沉淀器安裝在脫硫器上游側(cè)的以前技術(shù)相比，可以實(shí)現(xiàn)成本的顯著降低。
特別是當(dāng)煙氣處理工藝設(shè)有通過干靜電沉淀器或濕粉塵沉淀器收集已經(jīng)過所述吸收步驟的殘留在煙氣中的粉塵或粉末的除塵步驟時(shí)，或當(dāng)煙氣處理工藝設(shè)有聚集粗化煙氣中的粉塵或粉末的預(yù)充電步驟以及通過折疊板型的粗分離器從煙氣中分離部分粉塵或粉末并將其導(dǎo)入在吸收步驟采用的吸收流體中的粗粉塵去除步驟時(shí)，不僅可實(shí)現(xiàn)與以前技術(shù)相比的成本降低，而且可提高系統(tǒng)的總體除塵能力。
(8)本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)還在于，由于構(gòu)成石膏的外來物的粉塵(例如未燃燒的碳)在上述的分離步驟分離，因此可得到高度純凈的石膏，而不論在吸收步驟除塵的構(gòu)造。
此外，當(dāng)噴射進(jìn)煙氣的粉末的溫度低于煙氣的溫度時(shí)，SO3可以更為有效地在粉末的顆粒表面冷凝，從而可以更為令人滿意并更為容易地防止有害SO3霧的產(chǎn)生。
另外，當(dāng)粉末懸浮在液體中并以漿液的形式噴射時(shí)，傳統(tǒng)用于脫硫系統(tǒng)或類似系統(tǒng)的裝置和設(shè)備，諸如用于制備漿液的攪拌容器、漿液泵及用于噴射漿液的噴嘴，可以不加任何修改地使用。這對于設(shè)備成本和系統(tǒng)的可操作性都是有利的。此外，與氣動傳輸相比，其可以更容易地將粉末均勻分散在煙氣中，從而可更有效地防止因SO3產(chǎn)生的問題。
另外，在本實(shí)施例中，煤灰H的顆粒因漿液中的液體蒸發(fā)進(jìn)入煙氣而產(chǎn)生的冷卻效應(yīng)(或由漿液中存在的液體產(chǎn)生的持續(xù)冷卻效應(yīng))而保持較低的溫度。因此，改進(jìn)了SO3在粉末的顆粒表面上的冷凝，從而粉末的SO3吸收作用得到更為理想的發(fā)揮。
此外，即使當(dāng)煤的燃燒排放氣體中包含的粉塵(即煤灰)用作為前述的粉末時(shí)，也可實(shí)現(xiàn)煙氣的高度凈化。更為特別地，由于煤灰具有幾十微米量級的較大顆粒直徑，因此不僅與傳統(tǒng)的硫酸霧的情況相比，而且與傳統(tǒng)的硫酸銨粉塵的情況相比，均可在吸收塔內(nèi)以較高的收集程度收集。由此，煤灰很少殘留在處理后的煙氣內(nèi)。
另外，與石灰石一樣，煤灰是傳統(tǒng)上在煙氣處理系統(tǒng)中常用的材料，并且現(xiàn)有的設(shè)備和處理技術(shù)可不加修改地使用。因此，煤灰可以很容易地獲得和處理，從而進(jìn)一步降低了操作成本和設(shè)備成本。特別是，在只燃煤的熱電廠等，煤灰通常作為工業(yè)廢料處理，因此幾乎可以免費(fèi)得到。
另一方面，當(dāng)將利用干靜電沉淀器收集煙氣中的粉塵的粉塵收集步驟設(shè)置于熱回收步驟(即熱交換器)之后及吸收步驟(即吸收塔)之前，并且至少部分在該粉塵收集步驟收集的粉塵重新用作為前述的粉末時(shí)，則除了上述的基本效果之外，還產(chǎn)生了下述的獨(dú)特效果。
也就是說，本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)代表所謂的高性能系統(tǒng)，其中熱交換器設(shè)置在靜電沉淀器的上游，從而提高了靜電沉淀器的每單位功率的除塵能力。因此，通過利用小尺寸的靜電沉淀器，添加的煤灰可以高收集程度從煙氣中去除。此外，在未處理的煙氣中初始包含的粉塵也幾乎在該靜電沉淀器和吸收塔內(nèi)被完全收集，并很少殘留在處理后的煙氣中。
同樣在本實(shí)施例中，在前述的熱交換器、位于其下游的管道和靜電沉淀器的漏斗內(nèi)可靠地防止了因SO3產(chǎn)生的結(jié)垢和腐蝕。此外還產(chǎn)生了與前述效果(1)至(6)相同的效果。
另外，在本實(shí)施例中，用于吸收SO3的粉末(包括煤灰和其它物質(zhì))得以重新利用。其獨(dú)特效果在于可以降低新供應(yīng)的煤灰量，并且也可降低排放出系統(tǒng)的粉塵(包括煤灰和其它物質(zhì))量。因此，如同后面將要描述的，本實(shí)施例的獨(dú)特效果在于，即使排放出系統(tǒng)的粉塵(包括煤灰和其它物質(zhì))與根據(jù)石灰-石膏方法形成的石膏混合，這種粉塵的數(shù)量也可降低至最小程度，以保持石膏的高度純凈。
此外，當(dāng)至少部分在粉塵收集步驟收集的粉塵[即排放出系統(tǒng)的粉塵(包括煤灰和其它物質(zhì))]與根據(jù)石灰-石膏方法形成為副產(chǎn)品的石膏混合，作為工業(yè)廢料排放的粉塵量可降低為零。這也有利于例如節(jié)約運(yùn)行成本。
另一方面，當(dāng)粉碎的石灰石用作為前述的粉末時(shí)，添加的石灰石具有100μm量級的大顆粒直徑，因此不僅與傳統(tǒng)的硫酸霧的情況相比，而且與傳統(tǒng)的硫酸銨粉塵的情況相比，均可以高得多的收集程度在吸收塔(或吸收步驟)內(nèi)收集。由此，石灰石很少殘留在處理后的煙氣C內(nèi)。因而可實(shí)現(xiàn)煙氣的極高程度的凈化。
此外，石灰石是傳統(tǒng)上在煙氣處理系統(tǒng)中常用的材料，并且現(xiàn)有的設(shè)備和處理技術(shù)可不加修改地使用。因此，石灰石可以很容易地獲得和處理，從而進(jìn)一步降低了操作成本和設(shè)備成本。
另外，石灰石的優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)添加于煙氣中時(shí)，其不會對整個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生不利影響。即在此情況下，在吸收塔內(nèi)收集的石灰石在吸收流體內(nèi)溶解或懸浮于吸收流體中，并作為中和吸收流體的吸收劑(或堿性劑)。相反，石灰石促進(jìn)了吸收氧化硫的反應(yīng)。
此外，當(dāng)采用以石灰石作為吸收劑以從吸收的氧化硫形成副產(chǎn)品石膏的石灰-石膏方法時(shí)，只要像通常一樣控制添加的石灰石的總量，將石灰石作為粉末添加于煙氣中的實(shí)施例就不會對石膏的純度產(chǎn)生不利影響。此外，添加的石灰石轉(zhuǎn)化成有用的石膏，不會增加工業(yè)廢料量。
另外，當(dāng)根據(jù)石灰-石膏方法進(jìn)行吸收煙氣中的SO2和其它氧化硫的吸收步驟，并且在該吸收步驟中作為吸收劑所需的所有石灰石作為前述的粉末添加于煙氣中時(shí)，就不再需要傳統(tǒng)用于例如將石灰石形成為漿液并將其送至吸收塔容器中的設(shè)備了。這也可帶來例如設(shè)備成本的進(jìn)一步降低。
另一方面，當(dāng)已與煙氣進(jìn)行氣液接觸的吸收流體中的固體物(即基本包含根據(jù)石灰-石膏方法形成為副產(chǎn)品的石膏的固體物)用作為前述的粉末時(shí)，添加的固體物通常具有20至40μm量級的大顆粒直徑，因此不僅與傳統(tǒng)的硫酸霧的情況相比，而且與傳統(tǒng)的硫酸銨粉塵的情況相比，均可以高收集程度在吸收塔(或吸收步驟)內(nèi)收集。由此，固體物很少殘留在處理后的煙氣內(nèi)。因此可實(shí)現(xiàn)煙氣的極高程度的凈化。此外，產(chǎn)生了與前述效果(1)至(6)相同的效果。
另外，由于基本包含在吸收步驟形成的副產(chǎn)品的固體物用作為粉末，本實(shí)施例的獨(dú)特效果在于粉末的添加不會降低前述副產(chǎn)品的純度，因此副產(chǎn)品的純度可保持為極高的水平。
此外，吸收流體中的固體物(例如石膏)是傳統(tǒng)上在煙氣處理系統(tǒng)中常用的材料，并且現(xiàn)有的設(shè)備和處理技術(shù)可不加修改地使用。因此，可以實(shí)現(xiàn)操作成本和設(shè)備成本的進(jìn)一步降低。
特別是當(dāng)包含固體物的漿液狀的吸收流體作為包含本發(fā)明的粉末的漿液直接噴射進(jìn)煙氣中時(shí)，[固體物基本包含在吸收塔(或吸收步驟)內(nèi)通過與煙氣接觸形成的副產(chǎn)品(例如石膏)]，該實(shí)施例的獨(dú)特效果在于顯著地簡化了設(shè)備結(jié)構(gòu)，從而在成本方面有很大優(yōu)點(diǎn)。更為特別地，其中例如煤灰以漿液形式噴射的實(shí)施例需要諸如制備漿液的容器和儲存煤灰的儲存裝置的附加裝置，并且其中吸收流體中的固體物被干燥并噴射進(jìn)煙氣的實(shí)施例需要諸如干燥固體物的干燥器的附加裝置。但是，本實(shí)施例根本不需要這類裝置。
權(quán)利要求
1．一種用于處理至少包含SO2和SO3的煙氣的煙氣處理工藝，包括熱回收步驟，用于通過熱交換器從煙氣中回收熱量以冷卻煙氣，及隨后的吸收步驟，用于使煙氣在吸收塔內(nèi)與吸收流體進(jìn)行氣液接觸以通過吸收進(jìn)吸收流體中而至少去除煙氣中的SO2，其中用于將可在所述吸收步驟收集的粉末噴射進(jìn)煙氣中的粉末添加步驟設(shè)置在所述熱回收步驟之前；所述粉末以包括懸浮在液體內(nèi)的所述粉末的漿液形式噴射進(jìn)煙氣中；及已在所述吸收步驟與煙氣進(jìn)行過氣液接觸的吸收流體作為所述漿液噴射進(jìn)煙氣中，從而吸收流體中的固體物可用作為所述粉末。
2．一種用于處理至少包含SO2和SO3的煙氣的煙氣處理工藝，包括熱回收步驟，用于通過熱交換器從煙氣中回收熱量以冷卻煙氣，及隨后的吸收步驟，用于使煙氣在吸收塔內(nèi)與吸收流體進(jìn)行氣液接觸以通過吸收進(jìn)吸收流體中而至少去除煙氣中的SO2，其中用于將可在所述吸收步驟收集的粉末噴射進(jìn)煙氣中的粉末添加步驟設(shè)置在所述熱回收步驟之前；所述粉末以包括懸浮在液體內(nèi)的所述粉末的漿液形式，并以包含所述粉末的粉塵量(D)對煙氣中的SO3量(S)的重量比(D/S)不小于2的比例噴射進(jìn)煙氣中；及已在所述吸收步驟與煙氣進(jìn)行過氣液接觸的吸收流體作為所述漿液噴射進(jìn)煙氣中，從而吸收流體中的固體物可用作為所述粉末。
3．一種用于處理至少包含SO2和SO3的煙氣的煙氣處理工藝，包括熱回收步驟，用于通過熱交換器從煙氣中回收熱量以冷卻煙氣，及隨后的吸收步驟，用于使煙氣在吸收塔內(nèi)與吸收流體進(jìn)行氣液接觸以通過吸收進(jìn)吸收流體中而至少去除煙氣中的SO2，其中用于將可在所述吸收步驟收集的粉末噴射進(jìn)煙氣中的粉末添加步驟設(shè)置在所述熱回收步驟之前；及已在所述吸收步驟與煙氣進(jìn)行過氣液接觸的吸收流體內(nèi)的固體物用作為所述粉末。
4．一種用于處理至少包含SO2和SO3的煙氣的煙氣處理工藝，包括熱回收步驟，用于通過熱交換器從煙氣中回收熱量以冷卻煙氣，及隨后的吸收步驟，用于使煙氣在吸收塔內(nèi)與吸收流體進(jìn)行氣液接觸以通過吸收進(jìn)吸收流體中而至少去除煙氣中的SO2，其中用于將可在所述吸收步驟收集的粉末噴射進(jìn)煙氣中的粉末添加步驟設(shè)置在所述熱回收步驟之前；所述粉末以包含所述粉末的粉塵量(D)對煙氣中的SO3量(S)的重量比(D/S)不小于2的比例噴射進(jìn)煙氣中；及已在所述吸收步驟與煙氣進(jìn)行過氣液接觸的吸收流體內(nèi)的固體物用作為所述粉末。
5．如權(quán)利要求3所述的煙氣處理工藝，其中在所述粉末添加步驟中所述粉末的溫度比煙氣的溫度低。
6．如權(quán)利要求4所述的煙氣處理工藝，其中在所述粉末添加步驟中所述粉末的溫度比煙氣的溫度低。
7．如權(quán)利要求3至6中任一權(quán)利要求所述的煙氣處理工藝，其中所述粉末添加步驟通過利用抽取部分煙氣得到的氣體干燥所述固體物、氣動傳輸干燥的固體物并將其噴射進(jìn)煙氣中而進(jìn)行。
8．一種用于處理至少包含SO2和SO3的煙氣的煙氣處理工藝，包括熱回收步驟，用于通過熱交換器從煙氣中回收熱量以冷卻煙氣，及隨后的吸收步驟，用于使煙氣在吸收塔內(nèi)與包含鈣化合物的吸收流體進(jìn)行氣液接觸，以通過吸收進(jìn)吸收流體中而至少去除煙氣中的SO2并形成石膏副產(chǎn)品，其中用于將可在所述吸收步驟收集的粉末噴射進(jìn)煙氣中的粉末添加步驟設(shè)置在所述熱回收步驟之前；沒有從煙氣中除塵的單獨(dú)處理在所述熱回收步驟和所述吸收步驟之前進(jìn)行，從而煙氣中的大部分粉塵可與粉末一起收集于吸收流體中；及所述工藝還包括分離步驟，用于從所述石膏中分離非石膏顆粒的固體顆粒，該固體顆粒至少包括在吸收流體中收集的粉塵。
9．如權(quán)利要求8所述的煙氣處理工藝，其中所述分離步驟包括通過在吸收流體中產(chǎn)生氣泡以使具有疏水性表面的所述固體顆粒粘著于氣泡而上升，同時(shí)使具有親水性表面的石膏顆粒停留在吸收流體中，而從石膏顆粒中分離所述固體顆粒。
10．如權(quán)利要求8或9所述的煙氣處理工藝，還包括除塵步驟，用于通過干靜電沉淀器或濕型沉淀器收集殘留在已經(jīng)過所述吸收步驟的煙氣中的粉塵或粉末。
11．如權(quán)利要求8或9所述的煙氣處理工藝，其中用于聚集粗化煙氣中的粉塵或粉末的預(yù)充電步驟設(shè)置于所述熱回收步驟之后和所述吸收步驟之前，并且所述預(yù)充電步驟通過將煙氣導(dǎo)入具有放電極和粉塵收集電極的預(yù)充電器、由放電電極的放電向煙氣中的粉塵或粉末傳遞電荷、使充電的粉塵或粉末在庫侖力的作用下向具有反向電荷的粉塵收集電極遷移并使其在預(yù)定周期內(nèi)附著在粉塵收集電極上而進(jìn)行。
12．如權(quán)利要求11所述的煙氣處理工藝，其中用于從已通過熱回收步驟的煙氣中分離部分粉塵或粉末并將其導(dǎo)入在吸收步驟中使用的吸收流體中的粗粉塵去除步驟設(shè)置于所述預(yù)充電步驟之前。
13．一種用于處理至少包含SO2和SO3的煙氣的煙氣處理系統(tǒng)，包括熱交換器，用于從煙氣中回收熱量從而冷卻煙氣，及吸收塔，設(shè)置于所述熱交換器下游，用于使煙氣與吸收流體進(jìn)行氣液接觸，從而通過吸收進(jìn)吸收流體中而至少去除煙氣中的SO2，其中用于將粉末噴射進(jìn)煙氣中的粉末添加裝置設(shè)置在所述熱交換器上游；所述粉末添加裝置包括噴嘴，用于將所述粉末以包含懸浮于液體中的所述粉末的漿液形式噴射進(jìn)煙氣中；及所述系統(tǒng)還包括吸收流體供應(yīng)裝置，用于抽取已在所述吸收塔內(nèi)與煙氣進(jìn)行過氣液接觸的部分吸收流體并將其作為所述漿液輸送至所述噴嘴，從而吸收流體中的固體物可用作為所述粉末。
14．一種用于處理至少包含SO2和SO3的煙氣的煙氣處理系統(tǒng)，包括熱交換器，用于從煙氣中回收熱量從而冷卻煙氣，及吸收塔，設(shè)置于所述熱交換器下游，用于使煙氣與吸收流體進(jìn)行氣液接觸，從而通過吸收進(jìn)吸收流體中而至少去除煙氣中的SO2，其中用于將粉末噴射進(jìn)煙氣中的粉末添加裝置設(shè)置在所述熱交換器上游；所述粉末添加裝置包括噴嘴，用于在氣流的輔助作用下將所述粉末以干燥形式噴射進(jìn)煙氣中；及所述系統(tǒng)還包括固液分離裝置，用于從已在所述吸收塔內(nèi)與煙氣進(jìn)行過氣液接觸的吸收流體分離出固體物；干燥裝置，用于干燥至少部分由所述固液分離裝置分離的固體物；及氣動傳輸裝置，用于將由所述干燥裝置干燥的固體物作為所述粉末氣動傳輸至噴嘴，從而吸收流體中的固體物可用作為所述粉末。
全文摘要
一種煙氣處理工藝包括熱回收步驟，通過熱交換器從煙氣中回收熱量以冷卻煙氣；吸收步驟，使煙氣在吸收塔內(nèi)與吸收液進(jìn)行氣液接觸而至少去除煙氣中的SO
文檔編號B01D53/75GK1227766SQ9910218
公開日1999年9月8日 申請日期1999年2月11日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月23日
發(fā)明者長谷川繁夫, 鵜川直彥, 沖野進(jìn), 巖下浩一郎, 木村和明, 中川豐志, 吉岡篤, 川西好光, 大西召一, 高品徹 申請人:三菱重工業(yè)株式會社