一種組合式溼法除塵脫硫工藝及裝置的製作方法

2023-12-01 14:36:31 4

專利名稱：一種組合式溼法除塵脫硫工藝及裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及煤燃燒的煙氣除塵脫硫技術領域，具體涉及應用於小型或大型燃燒設 備的溼法除塵脫硫工藝及裝置。
背景技術：
在可預見的幾十年內，燃煤仍然是人類所用的主要能源。煤在燃燒過程中會產生 煙塵和二氧化硫。煙塵會使大氣能見度降低、植物光合作用減弱、影響人和動物的肺功能並 引發相關疾病。二氧化硫會產生酸雨，腐蝕建築物，影響植物生長並會危害人體健康。所以， 需要對燃煤設施待別是大型燃煤設施所排放的煙塵及二氧化硫進行處理。對燃煤廢氣的處理會耗費部分資源如資金、電力、人力、物力等。另外，在現有的脫 硫設備中，幾乎全部陷在系統堵塞、腐蝕嚴重或運行費用過高的處境中，影響了此項工作的 實際開展。因此，研究並開發投資少、運行費用低、運行效果穩定可靠的新技術、新設備，對 提倡低碳生活、改善大氣環境、實現可持續發展意義重大。幹法脫硫是將粉狀脫硫劑(如石灰)在脫硫塔內噴出與含硫煙氣結合而達到脫硫 目的的方法，此法存在操作不方便、鈣硫比高、脫硫效率低、副產品不能商品化的缺點。鈉基法是將NaOH作為脫硫劑進行脫硫工作，此法的最大缺點是運行成本高，經濟性差。氨法是將氨水作為脫硫劑進行脫硫工作，此法的最大缺點是運行成本高，經濟性差。鈣基脫硫，就是用石灰作脫硫劑，將石灰加水製成石灰水，以泵為動力將石灰水提 升到脫硫塔所需高度，經噴嘴噴入脫硫塔內部，使之與從脫硫塔下部向上運行的含硫煙氣 (此時煙氣中的塵粒已經除塵器處理，煙氣中的含塵量一般低於120mg/m3)接觸，SO2分子與 漿液中氫氧化鈣發生反應，生成亞硫酸鈣和硫酸鈣S02+H20 — H2SO3Ca (OH) 2+H2S0 — CaSO3 · 1/ 2H20+3/2H20 CaSO3 · 1/2H20+S02+1/2H20 — Ca (HSO3) 2Ca (HSO3) 2+02 — Ca(HSO4)2這個方法可以實現的效果是入口 1100mg/Nm3，出口 60mg/Nm3，效率為94. 5%。鈣基脫硫所用石灰成本低，是一個較好的選擇，特別是可以使用鋼廠的石灰廠收 集的除塵器排出的石灰粉，更是一個好選擇。鈣基脫硫最大的弱點是(1)系統堵塞。由於鈣基脫硫劑吸收二氧化硫後生成的 亞硫酸鈣和硫酸鈣的溶解度較小，所以極易在脫硫塔內及管道內形成結垢、堵塞現象。(2) 容易損壞。氫氧化鈣的腐蝕性很強，系統中的泵、閥及管路極易腐蝕損壞。(3)此設備很難 正常持續可靠運行。

發明內容
針對上述現有技術狀況存在的缺點，本發明所要解決的技術問題是提供一種組合 式溼法除塵脫硫工藝及裝置，它從系統中去掉原來的除塵器，將除塵與脫硫融為一體，並且 解決了系統的腐蝕、堵塞問題。
本發明通過以下技術方案實現一種組合式溼法除塵脫硫工藝，步驟為將煙氣導入除塵脫硫器第一處理單元，與 由第一濁液成霧器噴出的第一循環水池中的鹼性液體反應，經過初步處理的煙氣進入除塵 脫硫器第二處理單元I部，經過自清潔濾筒再進入第二處理單元II部，與由第二濁液成霧 器噴出的第二循環水池中的脫硫劑反應，完成反應後的氣體直接排放。第一循環水池中的鹼性液體由第一濁液提升機提升至第一處理單元。第二循環水池中的脫硫劑由第二濁液提升機提升至第二處理單元。第二處理單元捕集到的塵粒經壓濾機固液分離後制磚或水泥配料。一種組合式溼法除塵脫硫工藝的裝置，它包括第一循環單元及第二循環單元，第 一循環單元包括第一濁液提升機、第一濁液成霧器、除塵脫硫器第一處理單元，除塵脫硫 器第一處理單元之後連接灰塵排出設備及壓濾機；第二循環單元包括第二濁液提升機、 第二濁液成霧器、除塵脫硫器第二處理單元，除塵脫硫器第二處理單元內安裝自清潔濾筒， 除塵脫硫器第二處理單元之後連接除塵排出設備及壓濾機。第一濁液成霧器及第二濁液成霧器由主體、環狀管和動力源接口組成，主體為中 空狀管，其上有環狀管向主體供應濁液，動力源接口與高壓風管連接。自清潔濾筒由主體、端蓋、填料、螺旋機構、驅動機構組成，端蓋位於主體兩側，螺 旋機構位於主體軸線上，由驅動機構驅動轉動。第一濁液提升機及第二濁液提升機由水池、集液池、液鬥、主體組成，主體下端位 於水池內，集液池位於主體上部，液鬥與主體相連接。與現有技術相比，本發明的優點在於本發明中濁液提升器改變了傳統的 「泵-管」式液體輸送方式，將原來的液體在密閉系統中與系統密切接觸的情況變成了液體 與系統局部接觸，解決了輸送系統防腐蝕問題。濁液成霧器將噴灑動力與液體系統分開，改 變了傳統噴嘴動力依靠系統壓力的方式，使上述濁液提升機應用於除塵脫硫器液體循環成 為可能，同時解決了噴嘴堵塞問題。由於自清潔濾筒可以定時進行自清潔動作，保證了系統 暢通，減小了系統運行阻力，提高了除塵能力，提高了接受進口更高煙塵濃度的能力，使得 可以減掉傳統工藝中脫硫塔前面的除塵器，既解決了一次性投資高的問題，同時大大減少 了系統運行費用。


下面根據附圖與實施例對本發明作進一步的詳細說明。圖1是本發明的工藝流程示意圖。圖2是本發明裝置的結構示意圖。圖3是本發明的濁液成霧器原理結構圖。圖4是本發明的自清潔濾筒原理結構圖。圖5是本發明的濁液提升機原理結構圖。圖中1、增壓風機 2、除塵脫硫器 3、第一處理單元 4、第一霧化動力源 5、 第二處理單元I部6、自清潔式濾筒7、第二處理單元II部8、第二霧化動力源9、第 二濁液成霧器 10、閥門11、第一濁液提升機 12、第二濁液提升機 13、第一循環水池 14、第二循環水池、15、濁液成霧器主體16、環狀管17、動力源接口、18、自清潔濾筒主體19、端蓋 20、填料 21、螺旋機構 22、驅動機構、23、水池 24、集液池 25、液鬥 26、濁
液提升機主體。
具體實施例方式以下就以石灰漿液做為脫硫劑進行燒結機煙氣脫硫的過程對本發明加以說明。自 燒結機煙氣出口排出來的含有煙塵和SO2的煙氣經增壓風機1吸引壓向除塵脫硫器2的第 一處理單元3，第一循環水池13中的鹼性水經第一濁液提升機11提升至第一處理單元頂部 高度，在第一霧化動力源4的作用下經第一濁液成霧器(圖未示)以霧狀噴向煙氣，經過旋 風子後實現除塵和部分脫硫的目的。由灰塵排出設備排出的塵泥經傳送機構送給壓濾機進 行固液分離後，液體部分回用，固體部分運往綜合利用場地。經過初步處理的煙氣在風機壓 力作用下進入第二處理單元I部5，第二處理單元I部5是自清潔濾筒6的過度部分，為自 清潔濾筒6部分的強化過濾作準備。自清潔濾筒6是一組可以單獨對每一個濾筒進行操作 的集合體，可以在不停機的情況下，單獨對其中任何一個濾筒進行修理或更換。同時，濾筒 可以進行自清潔動作，以保證系統內不出現堵塞現象。第二濁液提升機12將第二循環水池 14中的石灰漿液提升至第二處理單元所需高度，此液體在第二霧化動力源8的作用下經第 二濁液成霧器9均勻地分布給濾筒，強鹼水向下流動，與此時向上運動的煙氣結合，除去煙 氣中的S02。煙氣進入除塵脫硫器第二處理單元II部7後，煙氣除進一步與鹼性霧滴接觸 外，其中的水滴被回收裝置回收，達標煙氣排入大氣。與煙氣結合過的強鹼水集中起來以重 力作用進入第二循環水池14，此水池中有攪拌設備，加灰口和加水口，以保證隨時補充石灰 和水。同時，由除塵排出設備排出的多餘的固型物經傳送機構送給壓濾機進行固液分離後， 液體部分回用，固體部分運往綜合利用場地制磚或水泥配料。實現上述工藝的裝置包括第一循環單元及第二循環單元，第一循環單元包括第 一濁液提升機11、第一濁液成霧器、除塵脫硫器第一處理單元3，除塵脫硫器第一處理單元 3之後連接灰塵排出設備及壓濾機；第二循環單元包括第二濁液提升機12、第二濁液成霧 器9、除塵脫硫器第二處理單元I部5、自清潔濾筒6、第二處理單元II部7，除塵脫硫器第 二處理單元之後連接除塵排出設備及壓濾機。其中第一濁液成霧器及第二濁液成霧器由主體15、環狀管16和動力源接口 17組 成，主體15為中空狀管，其上有環狀管16向主體15供應濁液，動力源接口 17與高壓風管 連接。濁液成霧器15將噴灑動力與液體系統分開，改變了傳統噴嘴動力依靠系統壓力的方 式，使上述濁液提升機應用於脫硫塔液體循環成為可能，同時解決了噴嘴堵塞問題。自清潔濾筒6由主體18、端蓋19、填料20、螺旋機構21、驅動機構22組成，端蓋19 位於主體18兩端，螺旋機構21位於主體18軸線上，由驅動機構22驅動轉動。由於自清 潔濾筒6可以定時進行自清潔動作，保證了系統暢通，減小了系統運行阻力，提高了除塵能 力，提高了接受進口更高煙塵濃度的能力，使得可以減掉傳統工藝中脫硫塔前面的除塵器， 既解決了一次性投資高的問題，同時大大減少了系統運行費用。第一濁液提升機及第二濁液提升機由水池23、集液池24、液鬥25、主體26組成，主 體26下端位於水池23內，集液池24位於主體26上部，液鬥25與主體26相連接。濁液提 升機改變了傳統的「泵——管」式液體輸送方式，將原來的液體在密閉系統中與系統密切接 觸的情況變成了液體與系統局部接觸，解決了輸送系統防腐蝕問題。
增壓風機風量為150萬m7h.風壓3500Pa。組合式溼法除塵脫硫設備系統阻力彡2800Pa。燒結機出口煙氣中含塵量一般為1800-3500mg/m3，SO2 為800-1800mg/m3。經第一處理單元後煙氣中含塵量為1200-2500mg/m3，SO2為580-1400mg/m3。經過第二處理單元後煙氣中含塵量為60-120mg/m3，SO2為40-100mg/m3。除塵器一次性投資3000萬元，運行費用2600萬元/a。傳統脫硫設備一次性投資4000萬元，運行費用2800萬元/a。組合式溼法除塵脫硫設備一次性投資4000萬元，運行費用2800萬元/a。由於去掉除塵器，減少一次性投資3000萬元，減少運行費用2600萬元/a。以上所述僅為本發明的優選實施方式，應當指出，對於本領域的普通技術人員來 說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進及潤飾也應視為 本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種組合式溼法除塵脫硫工藝，其特徵在於步驟為將煙氣導入除塵脫硫器第一處 理單元，與由第一濁液成霧器噴出的第一循環水池中的鹼性液體反應，經過初步處理的煙 氣進入除塵脫硫器第二處理單元I部，經過自清潔濾筒再進入第二處理單元II部，與由第 二濁液成霧器噴出的第二循環水池中的脫硫劑反應，完成反應後的氣體直接排放。
2.根據權利要求1所述的組合式溼法除塵脫硫工藝，其特徵在於第一循環水池中的 鹼性液體由第一濁液提升機提升至第一處理單元。
3.根據權利要求1所述的組合式溼法除塵脫硫工藝，其特徵在於第二循環水池中的 脫硫劑由第二濁液提升機提升至第二處理單元。
4.根據權利要求1或2或3所述的組合式溼法除塵脫硫工藝，其特徵在於第二處理 單元捕集到的塵粒經壓濾機固液分離後制磚或水泥配料。
5.一種實現權利要求1-4所述的組合式溼法除塵脫硫工藝的裝置，它包括第一循環單 元及第二循環單元，其特徵在於，第一循環單元包括第一濁液提升機、第一濁液成霧器、除 塵脫硫器第一處理單元，除塵脫硫器第一處理單元之後連接灰塵排出設備及壓濾機；第二 循環單元包括第二濁液提升機、第二濁液成霧器、除塵脫硫器第二處理單元，除塵脫硫器 第二處理單元內安裝自清潔濾筒，除塵脫硫器第二處理單元之後連接除塵排出設備及壓濾 機。
6.根據權利要求5所述的組合式溼法除塵脫硫工藝的裝置，其特徵在於所述第一濁 液成霧器及第二濁液成霧器由主體、環狀管和動力源接口組成，主體為中空狀管，其上有環 狀管向主體供應濁液，動力源接口與高壓風管連接。
7.根據權利要求5所述的組合式溼法除塵脫硫工藝的裝置，其特徵在於所述自清潔 濾筒由主體、端蓋、填料、螺旋機構、驅動機構組成，端蓋位於主體兩側，螺旋機構位於主體 軸線上，由驅動機構驅動轉動。
8.根據權利要求5所述的組合式溼法除塵脫硫工藝的裝置，其特徵在於所述第一濁 液提升機及第二濁液提升機由水池、集液池、液鬥、主體組成，主體下端位於水池內，集液池 位於主體上部，液鬥與主體相連接。
全文摘要
一種組合式溼法除塵脫硫工藝及裝置涉及煤燃燒的煙氣除塵脫硫技術領域，它從系統中去掉原來的除塵器，將除塵與脫硫融為一體，並且解決了系統的腐蝕、堵塞問題。具體步驟為將煙氣導入除塵脫硫器第一處理單元，與由第一濁液成霧器噴出的第一循環水池中的鹼性液體反應，經過初步處理的煙氣進入除塵脫硫器第二處理單元I部，經過自清潔濾筒再進入第二處理單元II部，與由第二濁液成霧器噴出的第二循環水池中的脫硫劑反應，完成反應後的氣體直接排放。此種工藝及其裝置減小了系統運行阻力，提高了除塵能力，提高了接受進口更高煙塵濃度的能力，使得可以減掉傳統工藝中脫硫塔前面的除塵器，既解決了一次性投資高的問題，同時大大減少了系統運行費用。
文檔編號B01D53/78GK102000488SQ20101051336
公開日2011年4月6日 申請日期2010年10月21日 優先權日2010年10月21日
發明者王學東 申請人:王學東