一種氨法脫硫尾氣氣溶膠淨化技術的製作方法

2023-12-05 22:22:51 2

本發明涉及一種氨法脫硫尾氣氣溶膠淨化技術，屬於節能環保領域。

背景技術：

在氨法煙氣脫硫工藝中，煙氣在塔內經過折流板除霧器時，煙氣中所夾帶的液滴被大部分除去，而氣體中懸浮的固體或液體小質點無法被除去，即所謂的氣溶膠。由於吸收塔內的煙氣含有飽和水汽，當煙氣出塔後到大氣中時，溫度很快降低，煙氣中含有的銨鹽類物質立即凝結成霧滴和微粒，懸浮在大氣中，形成氣溶膠，較大液滴會下到地面。因此，這種氣溶膠若不加處理直接通過煙囪排入大氣，將對周圍環境造成極大的汙染。

氣溶膠是由固體或液體小質點分散並懸浮在氣體介質中形成的膠體分散體系，其分散相為固體或液體小質點，其大小為0.01-10μm。氨法脫硫工藝中形成的氣溶膠微粒主要介於0.07-1.0 μm粒徑段，主要成分為(NH4)2SO3，NH4HSO3，NH4HSO4，(NH4)2SO4。形成氣溶膠的途徑主要有以下兩種：

（1）逃逸的氨和塔內受熱分解產生的NH3與SO2，在淨化氣出口通過氣相反應再次形成氣溶膠亞硫酸銨；

（2）塔內生成的氣溶膠直接被煙氣夾帶出煙囪。

氣溶膠顆粒的組成主要決定於SO2/NH3比值、溫度以及煙氣O2與H2O含量。

氣溶膠造成煙氣拖尾現象已經成為困擾氨法脫硫技術發展的瓶頸問題，表現出的現象是煙塵超標，為了克服該技術的排放達標問題，業內做了很多研究工作。專利CN201510823U公開了一種氨法脫硫的氣溶膠脫除裝置，其特點是在脫硫塔增加氣溶膠脫除段，氣溶膠脫除段分為噴淋層和脫水除霧段，噴淋層又包括稀硫酸噴淋層、氨水噴淋層、稀硫銨液噴淋層等。專利CN2746973Y公開了一種氨法脫硫塔除霧器，其特點是分為上下兩層除霧器，兩層除霧器之間有一套噴淋裝置，噴淋裝置具有朝上下兩個方向的多個噴頭。專利CN103463880A公開了一種氨法脫硫煙氣降溫除水除霧的集成式系統，採取先除水後除霧的分級脫除方式，實現了煙氣攜帶液滴的脫除回流，一級除水布風裝置緩解了氣流衝擊，減少二級除霧裝置的堵塞。

當前氣溶膠處理技術存在一個共同的問題是沒有從氣溶膠的形成和基本性質出發，氣溶膠脫除一個關鍵的問題是常規分離方法對微小尺寸的氣溶膠脫除效果有限，氨法脫硫尾氣中的氣溶膠尺寸主要集中在0.07-1.0 μm，這樣尺寸的微粒很難用常規的除霧方法分離，本專利採取的方法就是通過微粒之間相互碰撞以及溫度的變化，促進氣溶膠微粒的尺寸增長，從而達到能夠脫除的尺寸，並通過低壓降的旋流分離技術，去除尾氣中的氣溶膠。

技術實現要素：

本發明採用超聲霧化技術與低壓降微旋流除霧技術相結合的方法來控制氣溶膠，首先通過脫硫塔8頂部的超聲霧化頭通過超聲霧化產生與氣溶膠尺寸接近的霧化水滴，霧化水滴與上升煙氣中的氣溶膠顆粒相互碰撞發生團聚長大形成5-15μm的霧滴，長大後的霧滴首先通過絲網除霧器初步分離，之後進入低壓降的旋流除霧器，通過旋流分離，使得90%以上的氣溶膠微粒得以沉降，從旋流器底部出口排出，處理後的氣體經旋流器上口排出。

本發明的主要特點：

1.通過超聲霧化技術，霧化產生的水霧粒徑範圍0.05-10μm，可以通過超聲霧化器的設計，獲得和氣溶膠粒徑最為接近的霧滴，相近粒徑的顆粒發生碰撞的效率更高，通過控制霧化用水的溫度來影響塔頂的氣液相平衡條件，促進氣溶膠微粒的碰撞團聚和尺寸增長，使之增大到5μm以上。

2.採用最新的低壓降旋流除霧技術，可以在壓降30mm水柱以內，分離粒徑5μm的微粒，分離效率高達95%以上。

附圖說明

圖1為本發明實施例中的工藝路線示意圖。

圖中，1. 上升煙氣；2. 超聲霧化頭；3. 絲網除霧器；4. 旋流除霧器；5. 旋流器上口；6. 旋流器底部出口；7. 霧化頭供水；8. 脫硫塔。

具體實施例方式

以下結合實施例和附圖對本發明加以詳細描述。

實施例

在某煙氣流量150Nm3/h的煙氣氨法脫硫裝置，脫硫塔頂部安裝超聲霧化裝置，噴霧溫度35℃，塔頂煙氣與超聲霧化頭產生的水霧接觸後，經過塔頂絲網除霧器，然後進入旋流除霧器，通過氣溶膠濃度測定，經過處理後氣溶膠脫除率95.3%，旋流器壓降26mm水柱。

如附圖1所示，本實施例採用超聲霧化技術與低壓降微旋流除霧技術相結合的方法來控制氣溶膠，首先通過脫硫塔8頂部的超聲霧化頭2通過超聲霧化產生與氣溶膠尺寸接近的霧化水滴，霧化水滴與上升煙氣1中的氣溶膠顆粒相互碰撞發生團聚長大形成5-15μm的霧滴，長大後的霧滴首先通過絲網除霧器3初步分離，之後進入低壓降的旋流除霧器4，通過旋流分離，使得90%以上的氣溶膠微粒得以沉降，從旋流器底部出口6排出，處理後的氣體經旋流器上口5排出。