氧化鋅法溼法湍衝洗滌煙氣脫硫裝置及其煙氣脫硫工藝的製作方法
2023-07-13 03:12:21 1
專利名稱：氧化鋅法溼法湍衝洗滌煙氣脫硫裝置及其煙氣脫硫工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及煙氣脫硫技術，特別是一種適合應用於有色冶煉爐窯尾氣，以及冶 煉製酸尾氣的，採用氧化鋅法的溼法脫硫的方法。
背景技術：
近年來國內外，特別是我國爐窯煙氣脫硫技術的快速發展，為煙氣脫硫提供了 許多工藝方案。比較之下，溼法脫硫的工藝仍是一種可靠的主選方向，約佔實施運行中 85%以上。溼法脫硫目前常用的工藝有石灰法、石灰石法、鈉鹼法、雙鹼法、氨法、有 機胺法、氧化鎂法等，其中又以石灰法與石灰石法合稱鈣法脫硫為主。在有色冶煉行業，往往在冶煉過程中有金屬鋅以氣態逸出，在冷卻收塵處以粉 狀氧化鋅獲取，可再與硫酸反應生成硫酸鋅溶液，以生產電解鋅產品等。理論上氧化鋅 屬於金屬氧化物，對SO2具有一定的吸收能力。若能用副產粉狀氧化鋅所製成的乳液， 吸收其尾氣中的SO2,首先生成亞硫酸鋅(ZnSO3 · 5/2H20)乳液，然後與煙氣中氧氣及 鼓入氧化空氣中的氧氣進行氧化反應，生成硫酸鋅溶液，再通過固液分離，將合格硫酸 鋅濾液送至後序電解工序或浸出工序或納米氧化鋅工序或硫酸鋅晶體製作工序等；將濾 渣也送至其它後序工序處置，如作回粉回爐重新利用。因此，氧化鋅溼法脫硫能充分利 用某些有色冶煉企業現有生產特點，原料氧化鋅粉料可自足，且吸收SO2後生成的硫酸 鋅溶液可重新利用，達到資源利用最大化，不產生新的廢物，不造成二次汙染，變環保 需投入為環保能產出，極具實用性。然而，關於氧化鋅溼法脫硫這一研究課題及其工業應用方法，我國自上世紀80 年代，就有單位做過一些小試，近幾年發展較快，曾有多種方法進行工業化應用，但效 果大多不甚理想。這是因為氧化鋅溼法脫硫存在氧化鋅吸收乳液脫硫效率不高、吸收乳 液沉降堵塞嚴重、吸收後副產氧化分離難以達到要求等難題，從而阻礙了氧化鋅溼法脫 硫各方法工業化應用的進程。更加有效的氧化鋅法的溼法脫硫的方法尚需業內人士不斷 開發探索。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術存在的缺點和不足，而提供一種能提高氧化 鋅吸收乳液脫硫效率的氧化鋅法溼法湍衝洗滌煙氣脫硫裝置。本發明另一個目的是提供一種利用上述氧化鋅法溼法湍衝洗滌煙氣脫硫裝置的 煙氣脫硫工藝。為實現本發明的第一個 目的，本發明的技術方案是一種氧化鋅法溼法湍衝洗滌 煙氣脫硫裝置，包括湍衝洗滌脫硫裝置、循環泵、攪拌泵、各貯槽、各輸送泵、氧化風 機、接力風機，所述的湍衝洗滌脫硫裝置包括有逆噴塔、噴嘴安裝段和集液槽，該所述 的逆噴塔的頂端為進氣端，所述的噴嘴安裝段的兩端分別設置於逆噴塔下端和集液槽的 側部，所述的逆噴塔塔頂內設置增溼噴頭，所述噴嘴安裝段內設置洗滌噴頭，所述集液槽內的下端設置氧化空氣鼓氣裝置，且該集液槽內的上端設置人字除沫器，所述各貯槽包括氧化鋅配漿槽，所述的各輸送泵包括氧化鋅配漿槽泵，所述的氧化鋅配漿槽通過氧 化鋅配漿槽泵與集液槽液相管路連通，所述的集液槽的上端為出氣端，所述的接力風機 與出氣端氣相管路連通，所述的集液槽的底端通過循環泵與洗滌噴頭液相管路連通，所 述集液槽的側部通過攪拌泵與增溼噴頭液相管路連通，所述的氧化風機與氧化空氣鼓氣 裝置氣相管路連通設置。進一步設置是還包括有氧化塔、反衝脹鼓過濾裝置和板框壓濾機，所述的各貯 槽還包括有PH調節槽、中間槽、渣漿貯槽和硫酸鋅清液槽，所述的各輸送泵還包括有、 PH調節槽泵、中間槽泵、渣漿貯槽泵、硫酸鋅清液槽泵和氧化塔泵，所述的攪拌泵與增 溼噴頭之間的液相管路與PH調節槽盤接管路連通，該PH調節槽的底端通過PH調節槽泵 與氧化塔液相管路連通，所述的氧化風機與氧化塔氣相管路連通，所述氧化塔的頂端與 逆噴塔的進氣端氣相連通，該氧化塔的底端通過氧化塔泵與氧化塔側部液相管路連通， 所述的氧化塔泵與氧化塔側部之間的液相管路與中間槽盤接管路連通，該中間槽通過中 間槽泵與反衝脹鼓過濾裝置液相管路連通，所述反衝脹鼓過濾裝置的底端與渣漿貯槽連 通，該反衝脹鼓過濾裝置的上端與硫酸鋅清液槽連通，所述的渣漿貯槽底端通過渣漿貯 槽泵與板框壓濾機連通，該板框壓濾機的回流口與中間槽相連通設置。進一步設置是所述的集液槽內還設置有斜插槳式攪拌器，所述的攪拌泵與增溼 噴頭之間的液相管路上與集液槽盤接管路連通。為實現本發明的另一個目的，本發明的技術方案是包括以下工序將氧化鋅 粉，按照PH值控制要求加到氧化鋅配漿槽中配成氧化鋅漿液，通過其配套的氧化鋅配漿 槽泵，將氧化鋅漿液打入湍衝洗滌脫硫裝置的集液槽，經循環泵、洗滌噴頭湍衝噴入逆 噴塔，與逆噴塔頂部由接力風機引入的，並由增溼噴頭增溼的欲處理尾氣形成泡沫區， 從而對尾氣進行湍衝洗滌，洗滌後的達標尾氣經集液槽內配套的人字形除沫器除沫後， 通過接力風機排出。本設置，該氧化鋅可直接利用有色冶煉企業自身副產的氧化鋅粉。本發明的氧化鋅法溼法湍衝洗滌煙氣脫硫裝置及其煙氣脫硫工藝，它主要包 括吸收乳液製漿、湍衝洗滌脫硫和副產固液分離工藝技術方案。為提高氧化鋅吸收乳 液脫硫效率，採用湍衝洗滌技術，使含硫(SO2)的欲處理尾氣與氧化鋅吸收乳液在湍衝 洗滌脫硫裝置內湍衝接觸，建立動態平衡「交換場」，以高效進行質量傳遞；為解決吸 收乳液沉降堵塞，在湍衝洗滌脫硫裝置內採用斜插槳式攪拌與攪拌泵攪拌合理配置，同 時充分利用氧化空氣的攪拌作用防止沉降；為滿足吸收後副產氧化分離要求，採用斜微 孔曝氣技術和脹鼓板框組合過濾技術，以有效控制氧化率和濾液指標，並進行強制、快 速過濾。由於本發明提供了上述一系列工藝技術方案，使得氧化鋅吸收乳液脫硫效率可達 90%以上，成套裝置運行不沉降不堵塞，氧化率大於95%和濾液硫酸鋅溶液含鋅量大於 100g/L、SS小於70mg/L。從而，為氧化鋅溼法脫硫工業化應用提供了一種有效的方法。下面結合說明書附圖和具體實施方式
對本發明做進一步介紹。
圖1本發明具體實施方式
工藝流程圖。
具體實施方式
下面通過實施例對本發明進行具體的描述，只用於對本發明進行進一步說明， 不能理解為對本發明保護範圍的限定，該領域的技術工程師可根據上述發明的內容對本 發明作出一些非本質的改進和調整。為提高氧化鋅吸收乳液脫硫效率，採用湍衝洗滌技術，使含硫(SO2)的欲處理 尾氣與氧化鋅吸收乳液在湍衝洗滌脫硫裝置內湍衝接觸，建立動態平衡「交換場」，以 高效進行質量傳遞。利用有色冶煉企業自身副產的氧化鋅粉，加到配漿槽4a中，通過其 配套的輸送泵5a，按照PH值控制要求將配好的氧化鋅漿液打入湍衝洗滌集液槽ld，經 循環泵2、洗滌噴頭Ih湍衝噴入逆噴塔la，與逆噴塔頂部由接力風機10引入的，已經由 增溼噴頭Ii增溼的欲處理尾氣形成泡沫區，建立動態平衡的「交換場」，從而對尾氣進 行湍衝洗滌，使氧化鋅吸收乳液脫硫效率達90%以上，高效除塵脫硫，確保尾氣達標排 放。達標尾氣經集液槽內配套的人字形除沫器Ie除沫後，通過接力風機10排至本系統外 置的煙囪IOa達標排放。洗滌集液槽Id中的洗滌液在強制循環湍衝洗滌的同時，其中吸 收生成的亞硫酸鋅(不溶，乳液)與從底部由氧化風機6鼓入空氣中的氧氣(也包括原煙 氣中的氧氣)進行氧化反應，生成硫酸鋅溶液。集液槽中含硫酸鋅、亞硫酸鋅、氧化鋅 的洗滌液通過PH值、密度控制，由攪拌泵3旁路定期定量排至PH調節槽4b酸化處理， 以提高後續氧化效率，同時也使未參與吸收反應的氧化鋅與硫酸反應生成硫酸鋅溶液。為解決吸收乳液沉降堵塞，在湍衝洗滌脫硫裝置集液槽內採用斜插槳式攪拌If 與攪拌泵3攪拌合理配置，同時充分利用氧化空氣鼓氣裝置Ig的攪拌作用以防止沉降， 並設置回流管線和加大洗滌噴頭Ih 口徑以防止堵塞。攪拌泵在起集液槽洗滌液攪拌防止 沉降作用的同時，還起為增溼噴頭Ii供液作用。為滿足吸收後副產氧化分離要求，採用斜微孔曝氣技術和脹鼓板框組合過濾技 術，以有效控制氧化率和濾液指標，並進行強制、快速過濾。PH調節槽4b中的洗滌液 再由輸送泵5b打入氧化塔7與氧化風機6鼓入空氣中的氧氣繼續進行氧化反應，氧化塔 採用斜微孔曝氣技術，使其中吸收生成的亞硫酸鋅徹底氧化生成硫酸鋅溶液，氧化率大 於95%，排至中間槽4c，最後進入脹鼓板框組合固液分離處理工藝，充分利用反衝脹鼓 和板框壓濾兩種分離技術的各自優點，克服不足之處，通過合理組合和自動按序切換， 達到高效、節能、連續工作的目的。中間槽中的含硫酸鋅吸收氧化後外排洗滌液，先用 中間槽泵5c打入反衝脹鼓過濾裝置8，進行強制、快速過濾，排出的過濾上清液為硫酸 鋅溶液，雜質低水質好，控制SS小於70mg/L，可直接返回氧化鋅漿液製備4a系統，待 濾液硫酸鋅溶液含鋅量大於100g/L後進入硫酸鋅清液槽4e，過濾清液經4f可送至後序電 解工序或浸出工序或納米氧化鋅工序或硫酸鋅晶體製作工序等回收利用。由底部排出含 固量約 20%的含硫酸鉛等固態雜質的泥濃漿進入渣漿貯槽4d，再由其配套的輸送泵5d 打入板框壓濾機9，進一步分離出固態濾渣，濾液進入中間槽4c重複過濾。該過濾渣成 份主要為硫酸鉛、原料中的雜質等，從9a送至後序工藝處理，如作回粉回爐重新利用。
權利要求
1.一種氧化鋅法溼法湍衝洗滌煙氣脫硫裝置，其特徵在於包括湍衝洗滌脫硫裝 置、循環泵、攪拌泵、各貯槽、各輸送泵、氧化風機、接力風機，所述的湍衝洗滌脫硫 裝置包括有逆噴塔、噴嘴安裝段和集液槽，該所述的逆噴塔的頂端為進氣端，所述的噴 嘴安裝段的兩端分別設置於逆噴塔下端和集液槽的側部，所述的逆噴塔塔頂內設置增溼 噴頭，所述噴嘴安裝段內設置洗滌噴頭，所述集液槽內的下端設置氧化空氣鼓氣裝置， 且該集液槽內的上端設置人字除沫器，所述各貯槽包括氧化鋅配漿槽，所述的各輸送泵 包括氧化鋅配漿槽泵，所述的氧化鋅配漿槽通過氧化鋅配漿槽泵與集液槽液相管路連 通，所述的集液槽的上端為出氣端，所述的接力風機與出氣端氣相管路連通，所述的集 液槽的底端通過循環泵與洗滌噴頭液相管路連通，所述集液槽的側部通過攪拌泵與增溼 噴頭液相管路連通，所述的氧化風機與氧化空氣鼓氣裝置氣相管路連通設置。
2.根據權利要求1所述的一種氧化鋅法溼法湍衝洗滌煙氣脫硫裝置，其特徵在於 還包括有氧化塔、反衝脹鼓過濾裝置和板框壓濾機，所述的各貯槽還包括有PH調節槽、 中間槽、渣漿貯槽和硫酸鋅清液槽，所述的各輸送泵還包括有、PH調節槽泵、中間槽 泵、渣漿貯槽泵、硫酸鋅清液槽泵和氧化塔泵，所述的攪拌泵與增溼噴頭之間的液相管 路與PH調節槽盤接管路連通，該PH調節槽的底端通過PH調節槽泵與氧化塔液相管路 連通，所述的氧化風機與氧化塔氣相管路連通，所述氧化塔的頂端與逆噴塔的進氣端氣 相連通，該氧化塔的底端通過氧化塔泵與氧化塔側部液相管路連通，所述的氧化塔泵與 氧化塔側部之間的液相管路與中間槽盤接管路連通，該中間槽通過中間槽泵與反衝脹鼓 過濾裝置液相管路連通，所述反衝脹鼓過濾裝置的底端與渣漿貯槽連通，該反衝脹鼓過 濾裝置的上端與硫酸鋅清液槽連通，所述的渣漿貯槽底端通過渣漿貯槽泵與板框壓濾機 連通，該板框壓濾機的回流口與中間槽相連通設置。
3.根據權利要求1所述的一種氧化鋅法溼法湍衝洗滌煙氣脫硫裝置，其特徵在於 所述的集液槽內還設置有斜插槳式攪拌器，所述的攪拌泵與增溼噴頭之間的液相管路上 與集液槽盤接管路連通。
4.一種利用如權1所述的氧化鋅法溼法湍衝洗滌煙氣脫硫裝置的煙氣脫硫工藝，其特 徵在於包括以下工序將氧化鋅粉加到氧化鋅配漿槽中配成氧化鋅漿液，通過其配套的氧化鋅配漿槽泵， 將氧化鋅漿液打入湍衝洗滌脫硫裝置的集液槽，經循環泵、洗滌噴頭湍衝噴入逆噴塔， 與逆噴塔頂部由接力風機引入的，並由增溼噴頭增溼的欲處理尾氣形成泡沫區，從而對 尾氣進行湍衝洗滌，洗滌後的達標尾氣經集液槽內配套的人字形除沫器除沫後，通過接 力風機排出。
全文摘要
本發明公開了一種氧化鋅法溼法湍衝洗滌煙氣脫硫裝置及其煙氣脫硫工藝。本發明屬於煙氣脫硫技術領域，它主要包括吸收乳液製漿、湍衝洗滌脫硫和副產固液分離工藝技術方案，使得氧化鋅吸收乳液脫硫效率可達90%以上，成套裝置運行不沉降不堵塞，氧化率大於95%和濾液硫酸鋅溶液含鋅量大於100g/L、SS小於70mg/L。從而，為氧化鋅溼法脫硫工業化應用提供了一種有效的方法。
文檔編號B01D53/50GK102008886SQ201010553288
公開日2011年4月13日 申請日期2010年11月22日 優先權日2010年11月22日
發明者林德生 申請人:浙江雙嶼實業有限公司