一種氣動乳化氧化鋅脫硫系統及其工藝流程的製作方法

2023-08-13 21:09:31

一種氣動乳化氧化鋅脫硫系統及其工藝流程的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種氣動乳化氧化鋅脫硫系統及其工藝流程，包括脫硫塔組件、製漿池、循環池組件和過濾分離裝置，其中：所述脫硫塔組件包括多級塔體，每一個所述塔體頂部設有煙氣出口，底部設有出液口，所述塔體的中間區域自下而上依次包括：均氣室、紊流曝氣區和除霧室，所述紊流曝氣區的內部間隔設有至少兩層用於煙氣旋轉加速的紊流發生器，所述塔主體的進液口位於所述紊流曝氣區的側面且位於所述紊流發生器的上方。與傳統帶漿液噴嘴的脫硫塔相比，本系統不設置噴嘴，使得煙氣運行通暢，循環池組件可以循環利用漿液，降低成本，其過濾分離裝置回收副產品，避免造成二次汙染，此外，其工藝流程操作簡單，除塵和脫硫效率高。
【專利說明】一種氣動乳化氧化鋅脫硫系統及其工藝流程
【技術領域】
[0001]本發明涉及環保設備【技術領域】，特別是涉及一種氣動乳化氧化鋅脫硫系統及其工藝流程。
【背景技術】
[0002]在對大氣質量造成影響的各種氣態汙染物中，SO2煙氣的數量最大，影響最廣。工業生產過程排放的SO2煙氣，有的濃度較高且含有大量的粉塵，如有色冶煉產生的煙氣含有較高SO2濃度和含其他物質的粉塵。
[0003]當前廣泛應用煙氣溼法脫硫工藝，其脫硫塔帶漿液噴嘴，此噴嘴易堵塞且影響脫硫系統的運行，除塵和脫硫效率低。現有脫硫工藝中，氧化鋅屬於有一定溶解度的金屬氧化鋅，工業中常用煅燒後氧化鋅物料配製成氧化鋅製漿液，避免了通常需要外購脫硫劑的成本消耗。現有的溼法脫硫系統複雜、操作工藝繁瑣，除塵和脫硫效率偏低，此外，運行成本高，副產品處理處理不當，甚至造成第二次汙染。

【發明內容】

[0004]本發明提供了一種氣動乳化氧化鋅脫硫系統及其工藝流程，用以克服現有技術中溼法脫硫系統複雜、操作工藝繁瑣，除塵和脫硫效率偏低且易造成二次汙染的技術缺陷。
[0005]基於上述問題，本發明提供了一種氣動乳化氧化鋅脫硫系統，包括脫硫塔組件、製漿池、循環池組件和過濾分離裝置，其中:所述脫硫塔組件包括多級塔體，每一個所述塔體頂部設有煙氣出口，底部設有出液口，所述塔體的中間區域自下而上依次包括:均氣室、紊流曝氣區和除霧室，所述紊流曝氣區的內部間隔設有至少兩層用於煙氣旋轉加速的紊流發生器，所述塔主體的進液口位於所述紊流曝氣區的側面且位於所述紊流發生器的上方；前一級所述塔體的煙氣出口與後一級所述塔體的煙氣進口連通；所述循環池組件設有與所述塔體數量一致的循環池，每一個所述循環池的進液口均與所述製漿池連通，所述循環池的一出液口與所述塔體的進液口連通，另一出液口與所述過濾分離裝置的進液口連通。
[0006]優選地，本系統還包括新鮮水源，所述新鮮水源與所述製漿池以及所述除霧室的上方均連通。
[0007]優選地，所述循環池的底部通過管道連接用於提供空氣的氧化風機，所述循環池與所述製漿池之間連接製漿泵，所述循環池與所述塔體之間連接循環泵，所述循環池與所述過濾分離裝置之間連接排漿泵。
[0008]優選地，所述製漿池內設有製漿池攪拌機，所述循環池內設有循環池攪拌機。
[0009]優選地，所述過濾分離裝置包括板框壓濾機、設置於所述板框壓濾機下方的皮帶運輸機、與所述板框壓濾機的出液口連通的濾液儲槽，所述濾液儲槽通過濾液泵將濾液送至淨化工序。
[0010]優選地，所述板框壓濾機的進液口與所述循環池之間設有用於過濾前液槽，所述過濾前液槽與所述板框壓濾機的進液口之間還設有壓濾泵。[0011]優選地，所述脫硫塔組件包括兩級塔體，第一級塔體的煙氣出口與第二級塔體的煙氣入口連通，所述第二級塔體的煙氣出口處設有用於排放脫硫煙氣的煙?;所述循環池組件包括兩個相互獨立的循環池。
[0012]為實現本發明目的還提供一種氣動乳化氧化鋅脫硫工藝流程，包括如下步驟:
[0013]步驟S100、下料，製漿池制脫硫用的漿液；
[0014]步驟S200、所述製漿池將漿液分別送入多個循環池，每一個所述循環池將漿液從對應的紊流曝氣區的側面泵入塔體內；
[0015]步驟S300、未處理的煙氣通過第一級塔體的均氣室進入所述脫硫塔組件內，在紊流曝氣區與所述漿液進行乳化脫硫反應；
[0016]步驟S400、脫硫後的煙氣向上經過除霧室脫水處理，經過煙氣出口送入下一級塔體內，反應後的漿液向下經過出液口排入循環池，循環利用；
[0017]步驟S500、煙氣經過多級塔體一級一級除塵、脫硫後排出所述脫硫塔組件；
[0018]步驟S600、所述循環池內的含固飽和漿液排入過濾分離裝置，所述製漿池向所述循環池內補液，滿足所述循環池內的漿液PH值為5?7。
[0019]優選地，所述漿液由氧化鋅製備而成，所述氧化鋅漿液與SO2在所述步驟S300中發生氣動乳化脫硫反應，生成ZnSO3.5/2H20或Zn (HSO3) 2兩種不穩定化合物。
[0020]優選地,所述ZnSO3.5/2H20在所述步驟S400的循環池內被氧化,送入所述過濾分離裝置處理後生產電解鋅；或者，所述ZnSO3.5/2H20經過所述過濾分離裝置過濾分離、乾燥後由焙燒爐分解，再生成氧化鋅循環使用；或者，所述ZnSO3.5/2H20經過酸解，釋放高濃度的SO2用於製備硫酸。
[0021]本發明的有益效果包括:本發明提供的一種氣動乳化氧化鋅脫硫系統，結構簡單，包括脫硫塔組件、製漿池、循環池組件和過濾分離裝置，當待處理的煙氣含有較多粉塵和二氧化硫時，脫硫塔組件可設置多級塔主體用於除塵和脫硫以滿足煙氣排放要求。其塔主體的紊流曝氣區是煙氣和漿液反應的核心區，煙氣經過至少兩層紊流發生器時被強制旋轉加速，與漿液發生乳化脫硫反應，除塵脫硫效率大大提高。與傳統帶漿液噴嘴的脫硫塔相比，本系統不設置噴嘴，使得脫硫系統運行通暢。本發明系統的循環池組件可以循環利用漿液，降低成本，其過濾分離裝置回收副產品，避免造成二次汙染。
[0022]本發明提供的一種氣動乳化氧化鋅脫硫工藝流程，其操作簡便，除塵脫硫效率高，副產品可回收利用，避免造成二次汙染。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發明一種氣動乳化氧化鋅脫硫系統的結構示意圖；
[0024]圖2為圖1中涉及的過濾分離裝置示意圖；
[0025]圖3為本發明的一種氣動乳化氧化鋅脫硫工藝流程圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖並通過【具體實施方式】來進一步說明本發明的技術方案:
[0027]參見圖1，本發明提供了一種氣動乳化氧化鋅脫硫系統，包括脫硫塔組件1、製漿池2、循環池組件3和過濾分離裝置6，其中:脫硫塔組件I包括多級塔體10，每一個塔體10頂部設有煙氣出口 11，底部設有出液口 12，塔體10的中間區域自下而上依次包括:均氣室13、紊流曝氣區14和除霧室15，此紊流曝氣區14的內部間隔設有至少兩層用於煙氣旋轉加速的紊流發生器140，塔主體I的進液口位於紊流曝氣區14的側面且位於紊流發生器140的上方；前一級塔體10的煙氣出口 11與後一級塔體10的煙氣進口連通；循環池組件3設有與塔體10數量一致的循環池4，每一個循環池4的進液口均與製漿池2連通，循環池4的一出液口與塔體10的進液口連通，另一出液口與過濾分離裝置6的進液口連通。
[0028]需要說明的是，當待處理的煙氣含有較多粉塵和二氧化硫時，脫硫塔組件I可設置多級塔主體I用於除塵和脫硫以滿足煙氣排放要求。本系統的紊流曝氣區14是煙氣和漿液反應的核心區，紊流發生器140上方的進液口向下噴灑，與此同時，煙氣經過至少兩層紊流發生器140時被強制旋轉加速，形成類似龍捲風的紊流狀態，向下噴灑的液體受到大量攜帶動能的向上旋切煙氣氣流的作用，被高速剪切，形成分散的細小顆粒水滴，而氣流被液體的反作用力剪切下，也被分散成細小氣泡，氣相和液相持續碰撞旋切，從而產生氣液相互包裹的乳化脫硫狀態，此過程可強化氣相和液相的接觸面積、接觸時間和表面更新的速度，從而大大提聞氣液的反應速率，使得氣液兩相的傳質效率提聞10%一 20%,大大提聞系統的脫硫效率。
[0029]與傳統帶漿液噴嘴的脫硫塔相比，本系統不設置噴嘴，使得煙氣運行通暢，紊流曝氣區14的紊流發生器140的結構使氣液發生乳化脫硫反應，除塵脫硫效率大大提高。本發明的系統還包括循環池4和過濾分離裝置6，系統結構簡單，不僅可以循環利用漿液，降低成本，還可回收副產品，避免造成二次汙染。
[0030]本發明的系統還包括新鮮水源5，新鮮水源5與製漿池2以及除霧室15的上方均連通。可以為製漿池2補液，也可衝洗除霧室15的內部結構，防止阻塞從而保持煙氣運行通暢。
[0031 ] 優選地，循環池4的底部通過管道連接用於提供空氣的氧化風機43，循環池4與製漿池2之間連接製漿泵22，循環池4與塔體10之間連接循環泵42，循環池4與過濾分離裝置6之間連接排漿泵43。
[0032]製漿池2內設有製漿池攪拌機21，循環池4內設有循環池攪拌機41，提高反應速率。
[0033]結合圖2，具體地，本發明的實施例的過濾分離裝置6包括板框壓濾機62、設置於板框壓濾機62下方的皮帶運輸機63、與板框壓濾機62的出液口連通的濾液儲槽64，濾液儲槽64通過濾液泵65將濾液送至淨化工序。
[0034]優選地，為了遠距離輸送漿液，並使之充分收回，板框壓濾機62的進液口與循環池4之間設有過濾前液槽61，過濾前液槽61與板框壓濾機62的進液口之間還設有壓濾泵。
[0035]本發明的具體實施例中，脫硫塔組件I為兩級脫硫結構，第一級塔體10的煙氣出口 11與第二級塔體10的煙氣入口連通，第二級塔體10的煙氣出口處設有用於排放脫硫煙氣的煙囪；循環池組件3包括兩個相互獨立的循環池4。此系統結構簡單，除塵脫硫效率高，不僅可以循環利用漿液，降低成本，還可回收副產品，避免造成二次汙染。
[0036]基於同一發明構思，本發明實施例還提供了一種氣動乳化氧化鋅脫硫工藝流程，由於此方法解決問題的原理與前述一種氣動乳化氧化鋅脫硫系統的各項功能相似，因此，此方法的實施可以通過前述系統具體功能實現，重複之處不再贅述。[0037]相應的，參見圖3，本發明還提供的一種氣動乳化氧化鋅脫硫工藝流程，包括如下步驟:
[0038]步驟S100、下料，製漿池2制脫硫用的漿液；
[0039]步驟S200、製漿池2將漿液分別送入多個循環池4，每一個循環池4將漿液從對應的紊流曝氣區14的側面泵入塔體10內；
[0040]步驟S300、未處理的煙氣通過第一級塔體10的均氣室13進入脫硫塔組件I內，在紊流曝氣區14與漿液進行乳化脫硫反應；
[0041 ] 步驟S400、脫硫後的煙氣向上經過除霧室15脫水處理，經過煙氣出口 11送入下一級塔體10內，反應後的漿液向下經過出液口 12排入循環池2，循環利用；
[0042]步驟S500、煙氣經過多級塔體10 —級一級除塵、脫硫後排出脫硫塔組件I ;
[0043]步驟S600、循環池4內的含固飽和漿液排入過濾分離裝置6，製漿池2向循環池4內補液，滿足循環池4內的漿液PH值為5?7。
[0044]本發明的實施例中，以次氧化鋅料漿作為漿液，吸收煙氣中的二氧化硫，尤其是適用於鋅冶煉廠的煙氣脫硫。次氧化鋅漿液可用鋅精礦沸騰焙燒爐的出口收塵器收集的煙塵配製，降低成本。具體地，氧化鋅漿液與SO2在步驟S300中發生氣動乳化脫硫反應，生成ZnSO3.5/2H20或Zn (HSO3) 2兩種不穩定化合物。
[0045]上述兩種化合物有三種不同的回收處理方法:一、ZnSO3.5/2H20在步驟S400的循環池2內被氧化，送入過濾分離裝置6處理後生產電解鋅；二、ZnSO3.5/2H20經過過濾分離裝置6過濾分離、乾燥後由焙燒爐分解，再生成氧化鋅循環使用；三，ZnSO3.5/2H20經過酸解，釋放高濃度的SO2用於製備硫酸。
[0046]當然，在其他實施例中，應用於本發明系統的脫硫劑原料並不僅限於氧化鋅，可以多種多樣，如石灰石、石灰、電石泥、粉煤灰、氧化錳、氧化鎂等各種鹼性物和工業廢液，節能環保，應用廣泛。
[0047]本發明的一種氣動乳化氧化鋅脫硫系統，結構簡單，包括脫硫塔組件1、製漿池2、循環池組件3和過濾分離裝置6，當待處理的煙氣含有較多粉塵和二氧化硫時，脫硫塔組件I可設置多級塔主體I用於除塵和脫硫以滿足煙氣排放要求。其塔主體I的紊流曝氣區14是煙氣和漿液反應的核心區，煙氣經過至少兩層紊流發生器140時被強制旋轉加速，與漿液發生乳化脫硫反應，除塵脫硫效率大大提高。與傳統帶漿液噴嘴的脫硫塔相比，本系統不設置噴嘴，使得脫硫過程運行通暢。本發明系統的循環池組件3可以循環利用漿液，降低成本，其過濾分離裝置6回收副產品，避免造成二次汙染。
[0048]本發明提供的一種氣動乳化氧化鋅脫硫工藝流程，具有操作簡便，除塵脫硫效率高，副產品可回收利用，避免造成二次汙染的功能。
[0049]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對本發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種氣動乳化氧化鋅脫硫系統，其特徵在於:包括脫硫塔組件(I)、製漿池(2)、循環池組件(3)和過濾分離裝置(6)，其中: 所述脫硫塔組件(I)包括多級塔體(10)，每一個所述塔體(10)頂部設有煙氣出口(11)，底部設有出液口(12)，所述塔體(10)的中間區域自下而上依次包括:均氣室(13)、紊流曝氣區(14)和除霧室(15)，所述紊流曝氣區(14)的內部間隔設有至少兩層用於煙氣旋轉加速的紊流發生器(140)，所述塔主體(1)的進液口位於所述紊流曝氣區(14)的側面且位於所述紊流發生器(140)的上方；前一級所述塔體(10)的煙氣出口(11)與後一級所述塔體(10)的煙氣進口連通； 所述循環池組件(3)設有與所述塔體(10)數量一致的循環池(4)，每一個所述循環池(4)的進液口均與所述製漿池(2)連通，所述循環池(4)的一出液口與所述塔體(10)的進液口連通，另一出液口與所述過濾分離裝置(6)的進液口連通。
2.根據權利要求1所述的一種氣動乳化氧化鋅脫硫系統，其特徵在於，還包括新鮮水源(5)，所述新鮮水源( 5)與所述製漿池(2)以及所述除霧室(15)的上方均連通。
3.根據權利要求1所述的一種氣動乳化氧化鋅脫硫系統，其特徵在於，所述循環池(4)的底部通過管道連接用於提供空氣的氧化風機(43)，所述循環池(4)與所述製漿池(2)之間連接製漿泵(22)，所述循環池(4)與所述塔體(10)之間連接循環泵(42)，所述循環池(4)與所述過濾分離裝置(6)之間連接排漿泵(43)。
4.根據權利要求3所述的一種氣動乳化氧化鋅脫硫系統，其特徵在於，所述製漿池(2)內設有製漿池攪拌機(21)，所述循環池(4)內設有循環池攪拌機(41)。
5.根據權利要求1所述的一種氣動乳化氧化鋅脫硫系統，其特徵在於，所述過濾分離裝置(6)包括板框壓濾機(62)、設置於所述板框壓濾機(62)下方的皮帶運輸機(63)、與所述板框壓濾機(62)的出液口連通的濾液儲槽(64)，所述濾液儲槽(64)通過濾液泵(65)將濾液送至淨化工序。
6.根據權利要求5所述的一種氣動乳化氧化鋅脫硫系統，其特徵在於，所述板框壓濾機(62)的進液口與所述循環池(4)之間設有過濾前液槽(61)，所述過濾前液槽(61)與所述板框壓濾機(62)的進液口之間還設有壓濾泵。
7.根據權利要求1所述的一種氣動乳化氧化鋅脫硫系統，其特徵在於，所述脫硫塔組件(I)包括兩級塔體(10)，第一級塔體(10)的煙氣出口(11)與第二級塔體(10)的煙氣入口連通，所述第二級塔體(10)的煙氣出口處設有用於排放脫硫煙氣的煙? ;所述循環池組件(3)包括兩個相互獨立的循環池(4)。
8.一種氣動乳化氧化鋅脫硫工藝流程，其特徵在於，包括如下步驟: 步驟S100、下料，製漿池(2)制脫硫用的漿液； 步驟S200、所述製漿池(2)將漿液分別送入多個循環池(4)，每一個所述循環池(4)將漿液從對應的紊流曝氣區(14)的側面泵入塔體(10)內； 步驟S300、未處理的煙氣通過第一級塔體(10)的均氣室(13)進入所述脫硫塔組件(I)內，在紊流曝氣區(14)與所述漿液進行乳化脫硫反應； 步驟S400、脫硫後的煙氣向上經過除霧室(15)脫水處理，經過煙氣出口(11)送入下一級塔體(10)內，反應後的漿液向下經過出液口(12)排入循環池(2)，循環利用； 步驟S500、煙氣經過多級塔體(10) —級一級除塵、脫硫後排出所述脫硫塔組件(I)；步驟S600、所述循環池(4)內的含固飽和漿液排入過濾分離裝置(6)，所述製漿池(2)向所述循環池(4)內補液，滿足所述循環池(4)內的漿液PH值為5~7。
9.根據權利要求8所述的一種氣動乳化氧化鋅脫硫工藝流程，其特徵在於:所述漿液由氧化鋅製備而成，所述氧化鋅漿液與SO2在所述步驟S300中發生氣動乳化脫硫反應，生成ZnSO3.5/2H20或Zn (HSO3) 2兩種不穩定化合物。
10.根據權利要求9所述的一種氣動乳化氧化鋅脫硫工藝流程，其特徵在於:所述ZnS03.5/2H20在所述步驟S400的循環池(2)內被氧化，送入所述過濾分離裝置(6)處理後生產電解鋅； 或者，所述ZnSO3.5/2H20經過所述過濾分離裝置(6)過濾分離、乾燥後由焙燒爐分解，再生成氧化鋅循環使用； 或者，所述ZnSO3.5/ 2H20經過酸解，釋放高濃度的SO2用於製備硫酸。
【文檔編號】B01D53/50GK103977699SQ201410244387
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月4日 優先權日:2014年6月4日
【發明者】高紅愛 申請人:長沙高必拓脫硫工程有限公司