塔內氧化-鈣基強鹼-石膏溼法煙氣脫硫工藝的製作方法
2023-05-22 03:18:01
專利名稱：塔內氧化-鈣基強鹼-石膏溼法煙氣脫硫工藝的製作方法
技術領域：
本發明屬溼法煙氣脫硫技術領域，涉及以生石灰、熟石灰或電石渣等鈣基強鹼型 物質作為吸收劑，在一個塔(吸收塔)內完成二氧化硫的吸收、副產物的強制氧化和結晶， 最終經由脫水系統生成石膏，吸收塔外部不另外設置氧化設施。
背景技術：
通常，在以鈣基弱鹼(如碳酸鈣)作為吸收劑的溼式石灰石-石膏煙氣脫硫工藝 中，石灰石屬於中性化合物，且其在水中的溶解度較小。因此，吸收塔內漿液池容易保持適 合初級副產物(亞硫酸鈣)強制氧化的弱酸性條件(PH = 4. 5-5. 5)，進而保證脫硫副產物 石膏的品質。但是在以鈣基弱鹼作為吸收劑的脫硫過程中，需要有較大的液氣比才能保證 二氧化硫的吸收過程有理想的脫硫效率。而在以鈣基強鹼(如生石灰、熟石灰、電石渣)作為吸收劑的傳統溼式石灰-石膏 法煙氣脫硫工藝中，吸收劑屬於強鹼性物質，因此，其與二氧化硫有較好的反應活性，在二 氧化硫的吸後過程中只需要較小的液氣比便可達到理想的脫硫效率。但是，由於吸收劑的 強鹼性，使得吸收塔漿液池難以保持適合強制氧化的弱酸性條件。因此，二氧化硫的吸收和 副產物的強制氧化和結晶過程無法在同一個吸收塔內完成。若吸收塔漿液作拋棄處理，將 造成嚴重的環境汙染；而要完成氧化結晶過程，則需在吸收塔外另行設置氧化結晶塔或池 進行。通常首先是在吸收塔內由吸收劑漿液與含二氧化硫的煙氣接觸反應，生成初級副產 物亞硫酸鈣；然後將亞硫酸鈣排出，進入氧化塔或池，用酸調節PH後再鼓入空氣進行強制 氧化、結晶，得到終副產物石膏。可見，鈣基弱鹼_石膏法和傳統鈣基強鹼_石膏法煙氣脫硫工藝都存在設備投資 較大，運行費用較高的問題。
發明內容
本發明的目的是為了解決現有技術的弊病，提供一種設備投資省、運行費用低的 塔內氧化_鈣基強鹼_石膏溼法煙氣脫硫工藝，可在達到理想的煙氣脫硫效率的同時，保證 脫硫副產物的品質。為達到上述目的，採用的技術方案是塔內氧化_鈣基強鹼_石膏溼法煙氣脫硫 工藝，包括吸收塔煙氣脫硫、吸收劑漿液的供漿、循環和排漿，以及石膏脫水系統，其特徵在 於(1)在吸收塔的漿液池內氧化自動隔離器與氧化空氣管間隔排列、交替設置，將整 個漿液池分割為上下兩部分，上部為低PH值區，下部為高pH值區；(2)吸收劑漿液罐中採用鈣基強鹼型物質作為吸收劑，所述漿液罐通過供漿泵和 置於吸收塔漿液池高PH值區側壁的供漿入口管道連接相通，吸收劑漿液由供漿泵送入吸 收塔漿液池高PH值區，使強鹼性吸收劑對吸收塔上部低pH值區的影響減到最小；(3)所述吸收塔底部置有循環出口，吸收塔漿液池高pH值區吸收劑漿液與結晶的脫硫副產物一起由循環泵從循環出口抽出，然後進入吸收塔頂部噴淋層噴淋，與煙氣接觸進行二氧化硫吸收，吸收二氧化硫後的漿液落入漿液池上部低PH值區，進行強制氧化；(4)在所述氧化自動隔離器下方設置射流管，所述射流管末端置有的噴嘴朝向吸 收塔塔底，射流泵從吸收塔漿液池塔壁的射流泵上、下吸入口將漿液抽出，加壓後通過射流 管重新輸送回漿液池內，當漿液從射流管末端噴嘴中衝出時產生射流，進而防止吸收塔塔 底固體物產生沉澱，採用射流攪拌系統代替常規的攪拌器攪拌；(5)在所述氧化自動隔離器的上方，吸收塔側壁設置有上排漿口和排漿泵出口返 塔迴路的返回口，所述氧化自動隔離器下方設置有下排漿口，正常運行時，所述上排漿口處 的石灰濃度最低而石膏濃度最高，可獲得高品質的石膏，由上排漿口進行排漿，直接排入石 膏脫水系統，生成含水率小於10%的石膏粉狀固體。所述氧化自動隔離器的安裝高度由整個漿液池所需高度扣除氧化區高度得到。所述鈣基強鹼型物質吸收劑為生石灰、熟石灰或電石渣；在所述排漿泵出口返塔迴路設置PH計或將pH計設置在吸收塔漿液池的低PH值 區，按實時測定的PH值控制供漿流量以保持該低pH值區域建立一個適合氧化的pH範圍， 從而保證強制氧化的效果。所述上排漿口高度通常位於氧化自動隔離器上方0. 5 2米。本發明的有益效果是由於剛進入漿液池的吸收劑漿液pH較高，初步混合的循環 漿液與二氧化硫的反應活性較好，因此只需要較小的液氣比(約為同等條件鈣基弱鹼(石 灰石)_石膏溼法脫硫技術液氣比的40% -70% )便可達到理想的脫硫效率。同時由於循 環量減小(煙氣量不變，液氣比減小即循環量減小)，吸收塔的噴淋阻力相應減小，也就降 低了增壓風機/引風機的揚程；氧化自動隔離器將漿池分割成相對獨立的上下兩個半區， 供漿時進入吸收塔的強鹼性的吸收劑對上部低PH值區的影響減到最小，石膏漿液排出口 位於氧化自動隔離器的上部，此處的石灰濃度最低而石膏濃度最高，可獲得高品質的石膏； 對漿池上部低PH的實時控制，有利於在塔內建立一個適合氧化的pH環境十分重要；射流攪 拌技術形成的對塔底部的衝擊使漿液不沉澱，避免採用傳統的攪拌器對液體上下對流方式 進行攪動，因此該攪拌對漿池上部區域的影響隨高度而遞減，最大程度保證氧化自動隔離 器處由於「文丘裡效應」形成的漿液向下加速流動的效果。吸收塔內實現氧化不僅避免塔外 增設氧化設施問題，也徹底解決由於氧化不理想造成的吸收塔漿液拋棄的環境汙染問題。採用此工藝不僅保證較高的脫硫效率和石膏品質，同時塔內工藝設備投資省，電 耗運行費用低。
以下結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步說明。
圖1吸收塔工作流程示意圖。圖中，1-氧化自動隔離器；2-氧化空氣管；3-上排漿口 ；4-下排漿口 ；5-供漿入 口 ；6_循環出口 ；7-上部低pH值區；8-下部高pH值區；9-射流管；10-噴嘴；11_射流泵下 吸入口 ；12-射流泵上吸入口 ；13-排漿泵出口返塔迴路；14-噴淋；15-吸收塔；16-石膏脫 水系統；17-供漿泵。
具體實施例方式圖1為吸收塔工作流程圖，由圖所示可見，塔內氧化鈣基強鹼石膏溼法煙氣脫硫 工藝，包括吸收塔煙氣脫硫、吸收劑漿液的供漿、循環和排漿，以及石膏脫水系統，其特徵在 於(1)在吸收塔的漿液池內氧化自動隔離器1與氧化空氣管2間隔排列、交替設置， 將整個漿液池分割為上下兩部分上部低PH值區7和下部高pH值區8 ； (2)吸收劑漿液罐中採用鈣基強鹼型物質，如生石灰、熟石灰或電石渣等，經消化 後製成吸收劑漿液，通過供漿泵17泵入置於吸收塔漿液池高pH值區8側壁的供漿入口 5， 使強鹼性吸收劑漿液對上部低PH值區7的影響減到最小；(3)所述吸收塔底部置有循環出口 6，吸收塔漿液池高pH值區8吸收劑漿液與結 晶的脫硫副產物一起由循環泵從循環出口 6抽出，然後進入吸收塔頂部噴淋層噴淋14，與 煙氣接觸進行二氧化硫吸收，吸收二氧化硫後的漿液落入漿液池上部低PH值區7，進行強 制氧化；(4)在所述氧化自動隔離器1下方設置射流管9，所述射流管9帶有朝向吸收塔塔 底的噴嘴10，採用射流攪拌系統代替常規的攪拌器，射流泵從吸收塔漿液池塔壁的射流泵 上吸入口 12和下吸入口 11將漿液抽出，加壓後通過射流管9重新輸送回漿液池形成迴路。 當漿液從射流管9末端噴嘴10中衝出時產生射流，由於該射流衝擊作用，攪拌起塔底固體 物，進而防止產生沉澱；(5)在所述氧化自動隔離器1的上方，吸收塔側壁設置有上排漿口 3和排漿泵出口 返塔迴路13的返回口，所述氧化自動隔離器1下方設置有下排漿口 4，正常運行時，所述上 排漿口處的石灰濃度最低而石膏濃度最高，可獲得高品質的石膏，由上排漿口 3進行排漿， 直接排入石膏脫水系統，生成含水率小於10%的石膏粉狀固體。所述氧化自動隔離器1的安裝高度由整個漿液池所需高度扣除氧化區高度得到。所述上排漿口 3高度通常位於氧化自動隔離器1上方約0. 5 2米處，此處的石
灰含量最低，石膏含量最高。在所述排漿泵出口返塔迴路13設置pH計或將pH計設置在吸收塔漿液池的低pH 值區7，按實時測定的pH值控制供漿流量以保持該低pH值區7建立一個適合氧化的pH範 圍，從而保證強制氧化的效果。
權利要求
塔內氧化-鈣基強鹼-石膏溼法煙氣脫硫工藝，包括吸收塔煙氣脫硫，吸收劑漿液的供漿、循環和排漿，以及石膏脫水，其特徵在於(1)在吸收塔的漿液池內氧化自動隔離器與氧化空氣管間隔排列、交替設置，將整個漿液池分割為上，下兩部分，上部為低pH值區和下部為高pH值區；(2)吸收劑漿液罐中採用鈣基強鹼型物質作為吸收劑，所述漿液罐通過供漿泵和置於吸收塔漿液池高pH值區側壁的供漿入口管道連接相通，吸收劑漿液由供漿泵送入吸收塔漿液池高pH值區，使強鹼性吸收劑對吸收塔上部低pH值區的影響減到最小；(3)所述吸收塔底部置有循環出口，吸收塔漿液池高pH值區吸收劑漿液與結晶的脫硫副產物一起由循環泵從循環出口抽出，然後進入吸收塔頂部噴淋層噴淋，與煙氣接觸進行二氧化硫吸收，吸收二氧化硫後的漿液落入漿液池上部低pH值區，進行強制氧化；(4)在所述氧化自動隔離器下方設置射流管，所述射流管末端置有的噴嘴朝向吸收塔塔底，射流泵從吸收塔漿液池塔壁的射流泵上、下吸入口將漿液抽出，加壓後通過射流管重新輸送回漿液池內，當漿液從射流管末端噴嘴中衝出時產生射流，進而防止吸收塔塔底固體物產生沉澱，採用射流攪拌系統代替常規的攪拌器攪拌；(5)在所述氧化自動隔離器的上方，吸收塔側壁設置有上排漿口和排漿泵出口返塔迴路的返回口，所述氧化自動隔離器下方設置有下排 漿口，正常運行時，所述上排漿口處的石灰濃度最低而石膏濃度最高，可獲得高品質的石膏，由上排漿口進行排漿，直接排入石膏脫水系統，生成含水率小於10％的石膏粉狀固體。
2.根據權利要求1所述塔內氧化_鈣基強鹼-石膏溼法煙氣脫硫工藝，其特徵在於 所述鈣基強鹼型物質吸收劑為生石灰、熟石灰或電石渣。
3.根據權利要求1所述塔內氧化_鈣基強鹼_石膏溼法煙氣脫硫工藝，其特徵在於 在所述排漿泵出口返塔迴路設置PH計或在吸收塔漿液池的低pH值區設置pH計，按實時測 定的PH值控制供漿流量以保持該低pH值區域建立一個適合氧化的pH範圍，從而保證強制 氧化的效果。
4.根據權利要求1所述塔內氧化_鈣基強鹼-石膏溼法煙氣脫硫工藝，其特徵在於 所述吸收塔側壁設置的上排漿口高度位於氧化自動隔離器上方0. 5 2米處。
全文摘要
本發明屬溼法煙氣脫硫技術領域，涉及塔內氧化-鈣基強鹼-石膏溼法煙氣脫硫工藝，其特徵在於在吸收塔的漿液池內氧化自動隔離器與氧化空氣管間隔排列、交替設置，將整個漿液池分割為上部低pH值區和下部高pH值區；採用鈣基強鹼型物質作為吸收劑；吸收劑漿液從吸收塔頂部噴淋而下與煙氣接觸進行二氧化硫吸收，然後落入漿液池上部低pH值區強制氧化；採用射流攪拌系統，防止吸收塔塔底固體物沉澱；由上排漿口進行排漿、石膏脫水，生成含水率小於10％的石膏粉狀固體。本發明的有益效果是只需要較小的液氣比便可達到理想的脫硫效率，在吸收塔單塔內完成二氧化硫的吸收、副產物的強制氧化和結晶，設備投資省，電耗運行費用低。
文檔編號B01D53/50GK101844036SQ20101017093
公開日2010年9月29日 申請日期2010年5月11日 優先權日2010年5月11日
發明者何永勝, 吳景輝, 王建華, 閻冬 申請人:上海龍淨環保科技工程有限公司