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CN109316905A - 一种烟气脱硫工艺 - Google Patents

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CN109316905A
CN109316905A CN201811239237.XA CN201811239237A CN109316905A CN 109316905 A CN109316905 A CN 109316905A CN 201811239237 A CN201811239237 A CN 201811239237A CN 109316905 A CN109316905 A CN 109316905A
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Abstract

本发明公开了一种烟气脱硫工艺，包括以下步骤：吸收塔体设置为圆筒形立式结构，底部的侧面设置烟气进口，顶部设置烟气出口，烟气从烟气进口进入塔体内腔，从顶部烟气出口排出，圆筒壁的内侧按一定尺寸布置三道散沿环形板；布水装置由一根立柱、三道锥形布水帽及一个溢水槽构成，溢水槽及三道锥形布水帽按一定尺寸串联在立柱上。本发明通过设置新的布水结构，解决了在现有的技术中，喷咀喷出的水雾不能覆盖塔体整个截面空间，喷淋空间存在着死角，而且喷咀易出现堵塞、损坏的现象，使得气液相间不能充分接触，降低了对二氧化硫的吸收效率，而且对脱硫废水的后续处理不完善的问题，具备脱硫效率高的优点，值得推广使用。

Description

一种烟气脱硫工艺
技术领域
本发明涉及烟气脱硫技术领域，具体为一种烟气脱硫工艺。
背景技术
二氧化硫作为主要的环境污染物之一，是形成酸雨的最主要原因，二氧化硫能够破坏植物的生理机能，减缓农作物及森林生长，同时如果人体吸入较高浓度的二氧化硫气体，则会对呼吸道产生强烈的刺激作用，因此二氧化硫作为主要的大气污染物，其排放治理技术受到广泛重视，近年来，二氧化硫排放造成了我国百分之四十的国土面积受到酸雨危害，每年因此造成的损失高达一千一百亿元，按照目前的排放控制水平，到2020年石油炼制工业排放的二氧化硫将达126993t/a，因此控制污染、减少二氧化硫排放，是我国经济社会可持续发展的重要任务。
脱硫塔是作为烟气脱硫的核心设备存在的，相对采用其他脱硫剂，氢氧化钠作为脱硫剂具有吸收效率高和吸收速率快的优势，在现有的工业脱硫中应用较多，特别是在对环保指标要求比较严格的区域，但是以氢氧化钠为脱硫剂进行湿法脱硫生成亚硫酸钠，一般来说，亚硫酸钠的氧化速率较慢，而且脱硫废水一般含有大量的重金属离子，然而在现有的技术中，喷咀喷出的水雾不能覆盖塔体整个截面空间，喷淋空间存在着死角，而且喷咀易出现堵塞、损坏的现象，使得气液相间不能充分接触，降低了对二氧化硫的吸收效率，而且对脱硫废水的后续处理不完善，为此，我们提出了一种烟气脱硫工艺来解决上述的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种烟气脱硫工艺，具备脱硫效率高的优点，解决了在现有的技术中，喷咀喷出的水雾不能覆盖塔体整个截面空间，喷淋空间存在着死角，而且喷咀易出现堵塞、损坏的现象，使得气液相间不能充分接触，降低了对二氧化硫的吸收效率，而且对脱硫废水的后续处理不完善的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种烟气脱硫工艺，包括以下步骤：
步骤1：吸收塔体设置为圆筒形立式结构，底部的侧面设置烟气进口，顶部设置烟气出口，烟气从烟气进口进入塔体内腔，从顶部烟气出口排出，圆筒壁的内侧按一定尺寸布置三道散沿环形板；
步骤2：布水装置由一根立柱、三道锥形布水帽及一个溢水槽构成，溢水槽及三道锥形布水帽按一定尺寸串联在立柱上，溢水槽在布水装置顶端，溢水槽向下依次为三个按一定尺寸排布的锥形布水帽，布水装置立于塔体内腔中部；
步骤3：圆筒体上部位置(溢水槽上方)设置一个进水口，圆筒体下部位置设置一个泄水口，碱性溶液从进水口进入到溢水槽内，溢水槽水满后，碱性溶液以连续的水幕式形态依次流到下方的锥形布水帽上及散沿环形板上，最后到塔底部，经泄水口流出；
步骤4：锥形布水帽的外直径和散沿环形板的内直径相等，碱性溶液从自溢水槽、锥形布水帽及散沿环形板流下时，将塔体内腔分隔成多个独立的空间，当烟气进入塔体内腔后，经多个独立的空间，多次穿越水幕；
步骤5：氧化脱硫液储槽里的脱硫废水进入中和沉淀装置，通过添加固体氢氧化钠调节pH至9-10，以将废水中的镁离子、锌离子、铜离子、铬离子等大部分重金属离子生成氢氧化物沉淀得以排出；
步骤6：将中和沉淀装置中的上层清液通入厌氧硫酸盐还原装置中，在还原装置中采用硫酸盐还原菌还原部分硫酸根产生硫化氢，使得废水中残留的汞离子、铅离子等金属离子生成硫化物沉淀以脱除；
步骤7：将厌氧硫酸盐还原装置中的上层清液通入超滤膜中以去除废水中的固体颗粒物；
步骤8：将经过超滤膜的渗透液进一步通入反渗透膜装置中进行浓缩；
步骤9：将浓缩后的废水通入一级电渗析器中，其中一级电渗析器为双极膜和阳离子交换膜组成二室双极膜电渗析器，在此处一级渗析器为双极膜和阳离子交换膜组成二室双极膜电渗析器以产生氢氧化钠进行回用。
优选的，在步骤2中布水装置的三道锥形布水帽和圆筒内壁的三道散沿环形板分别交错布置。
优选的，在步骤3中，使用石灰经过破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成碱性溶液。
优选的，在步骤4中反应公式为：SO2+H2O＝H2SO3、H2SO3+Ca(OH)2＝CaSO3+2H2O、2CaSO3+O2＝2CaSO4。
优选的，所述超滤装置的渗透液出口与溢出气体处理喷嘴连接。
优选的，所述浓缩装置可以选用常规的ED离子膜、蒸发浓缩器、反渗透膜，优选的采用反渗透膜过滤膜。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置新的布水结构，解决了在现有的技术中，喷咀喷出的水雾不能覆盖塔体整个截面空间，喷淋空间存在着死角，而且喷咀易出现堵塞、损坏的现象，使得气液相间不能充分接触，降低了对二氧化硫的吸收效率，而且对脱硫废水的后续处理不完善的问题，具备脱硫效率高的优点，值得推广使用。
具体实施方式
下面将通过实施例的方式对本发明作更详细的描述，这些实施例仅是举例说明性的而没有任何对本发明范围的限制。
本发明提供一种技术方案：一种烟气脱硫工艺，包括以下步骤：
步骤1：吸收塔体设置为圆筒形立式结构，底部的侧面设置烟气进口，顶部设置烟气出口，烟气从烟气进口进入塔体内腔，从顶部烟气出口排出，圆筒壁的内侧按一定尺寸布置三道散沿环形板；
步骤2：布水装置由一根立柱、三道锥形布水帽及一个溢水槽构成，溢水槽及三道锥形布水帽按一定尺寸串联在立柱上，溢水槽在布水装置顶端，溢水槽向下依次为三个按一定尺寸排布的锥形布水帽，布水装置立于塔体内腔中部；
步骤3：圆筒体上部位置(溢水槽上方)设置一个进水口，圆筒体下部位置设置一个泄水口，碱性溶液从进水口进入到溢水槽内，溢水槽水满后，碱性溶液以连续的水幕式形态依次流到下方的锥形布水帽上及散沿环形板上，最后到塔底部，经泄水口流出；
步骤4：锥形布水帽的外直径和散沿环形板的内直径相等，碱性溶液从自溢水槽、锥形布水帽及散沿环形板流下时，将塔体内腔分隔成多个独立的空间，当烟气进入塔体内腔后，经多个独立的空间，多次穿越水幕；
步骤5：氧化脱硫液储槽里的脱硫废水进入中和沉淀装置，通过添加固体氢氧化钠调节pH至9-10，以将废水中的镁离子、锌离子、铜离子、铬离子等大部分重金属离子生成氢氧化物沉淀得以排出；
步骤6：将中和沉淀装置中的上层清液通入厌氧硫酸盐还原装置中，在还原装置中采用硫酸盐还原菌还原部分硫酸根产生硫化氢，使得废水中残留的汞离子、铅离子等金属离子生成硫化物沉淀以脱除；
步骤7：将厌氧硫酸盐还原装置中的上层清液通入超滤膜中以去除废水中的固体颗粒物；
步骤8：将经过超滤膜的渗透液进一步通入反渗透膜装置中进行浓缩；
步骤9：将浓缩后的废水通入一级电渗析器中，其中一级电渗析器为双极膜和阳离子交换膜组成二室双极膜电渗析器，在此处一级渗析器为双极膜和阳离子交换膜组成二室双极膜电渗析器以产生氢氧化钠进行回用。
实施例一：
吸收塔体设置为圆筒形立式结构，底部的侧面设置烟气进口，顶部设置烟气出口，烟气从烟气进口进入塔体内腔，从顶部烟气出口排出，圆筒壁的内侧按一定尺寸布置三道散沿环形板；布水装置由一根立柱、三道锥形布水帽及一个溢水槽构成，溢水槽及三道锥形布水帽按一定尺寸串联在立柱上，溢水槽在布水装置顶端，溢水槽向下依次为三个按一定尺寸排布的锥形布水帽，布水装置立于塔体内腔中部；圆筒体上部位置(溢水槽上方)设置一个进水口，圆筒体下部位置设置一个泄水口，碱性溶液从进水口进入到溢水槽内，溢水槽水满后，碱性溶液以连续的水幕式形态依次流到下方的锥形布水帽上及散沿环形板上，最后到塔底部，经泄水口流出；锥形布水帽的外直径和散沿环形板的内直径相等，碱性溶液从自溢水槽、锥形布水帽及散沿环形板流下时，将塔体内腔分隔成多个独立的空间，当烟气进入塔体内腔后，经多个独立的空间，多次穿越水幕；氧化脱硫液储槽里的脱硫废水进入中和沉淀装置，通过添加固体氢氧化钠调节pH至9-10，以将废水中的镁离子、锌离子、铜离子、铬离子等大部分重金属离子生成氢氧化物沉淀得以排出；将中和沉淀装置中的上层清液通入厌氧硫酸盐还原装置中，在还原装置中采用硫酸盐还原菌还原部分硫酸根产生硫化氢，使得废水中残留的汞离子、铅离子等金属离子生成硫化物沉淀以脱除；将厌氧硫酸盐还原装置中的上层清液通入超滤膜中以去除废水中的固体颗粒物；将经过超滤膜的渗透液进一步通入反渗透膜装置中进行浓缩；将浓缩后的废水通入一级电渗析器中，其中一级电渗析器为双极膜和阳离子交换膜组成二室双极膜电渗析器，在此处一级渗析器为双极膜和阳离子交换膜组成二室双极膜电渗析器以产生氢氧化钠进行回用。
实施例二：
在实施例一中，再加上下述工序：
在步骤2中布水装置的三道锥形布水帽和圆筒内壁的三道散沿环形板分别交错布置。
吸收塔体设置为圆筒形立式结构，底部的侧面设置烟气进口，顶部设置烟气出口，烟气从烟气进口进入塔体内腔，从顶部烟气出口排出，圆筒壁的内侧按一定尺寸布置三道散沿环形板；布水装置由一根立柱、三道锥形布水帽及一个溢水槽构成，溢水槽及三道锥形布水帽按一定尺寸串联在立柱上，溢水槽在布水装置顶端，溢水槽向下依次为三个按一定尺寸排布的锥形布水帽，布水装置立于塔体内腔中部；圆筒体上部位置(溢水槽上方)设置一个进水口，圆筒体下部位置设置一个泄水口，碱性溶液从进水口进入到溢水槽内，溢水槽水满后，碱性溶液以连续的水幕式形态依次流到下方的锥形布水帽上及散沿环形板上，最后到塔底部，经泄水口流出；锥形布水帽的外直径和散沿环形板的内直径相等，碱性溶液从自溢水槽、锥形布水帽及散沿环形板流下时，将塔体内腔分隔成多个独立的空间，当烟气进入塔体内腔后，经多个独立的空间，多次穿越水幕；氧化脱硫液储槽里的脱硫废水进入中和沉淀装置，通过添加固体氢氧化钠调节pH至9-10，以将废水中的镁离子、锌离子、铜离子、铬离子等大部分重金属离子生成氢氧化物沉淀得以排出；将中和沉淀装置中的上层清液通入厌氧硫酸盐还原装置中，在还原装置中采用硫酸盐还原菌还原部分硫酸根产生硫化氢，使得废水中残留的汞离子、铅离子等金属离子生成硫化物沉淀以脱除；将厌氧硫酸盐还原装置中的上层清液通入超滤膜中以去除废水中的固体颗粒物；将经过超滤膜的渗透液进一步通入反渗透膜装置中进行浓缩；将浓缩后的废水通入一级电渗析器中，其中一级电渗析器为双极膜和阳离子交换膜组成二室双极膜电渗析器，在此处一级渗析器为双极膜和阳离子交换膜组成二室双极膜电渗析器以产生氢氧化钠进行回用。
实施例三：
在实施例二中，再加上下述工序：
在步骤3中，使用石灰经过破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成碱性溶液。
吸收塔体设置为圆筒形立式结构，底部的侧面设置烟气进口，顶部设置烟气出口，烟气从烟气进口进入塔体内腔，从顶部烟气出口排出，圆筒壁的内侧按一定尺寸布置三道散沿环形板；布水装置由一根立柱、三道锥形布水帽及一个溢水槽构成，溢水槽及三道锥形布水帽按一定尺寸串联在立柱上，溢水槽在布水装置顶端，溢水槽向下依次为三个按一定尺寸排布的锥形布水帽，布水装置立于塔体内腔中部；圆筒体上部位置(溢水槽上方)设置一个进水口，圆筒体下部位置设置一个泄水口，碱性溶液从进水口进入到溢水槽内，溢水槽水满后，碱性溶液以连续的水幕式形态依次流到下方的锥形布水帽上及散沿环形板上，最后到塔底部，经泄水口流出；锥形布水帽的外直径和散沿环形板的内直径相等，碱性溶液从自溢水槽、锥形布水帽及散沿环形板流下时，将塔体内腔分隔成多个独立的空间，当烟气进入塔体内腔后，经多个独立的空间，多次穿越水幕；氧化脱硫液储槽里的脱硫废水进入中和沉淀装置，通过添加固体氢氧化钠调节pH至9-10，以将废水中的镁离子、锌离子、铜离子、铬离子等大部分重金属离子生成氢氧化物沉淀得以排出；将中和沉淀装置中的上层清液通入厌氧硫酸盐还原装置中，在还原装置中采用硫酸盐还原菌还原部分硫酸根产生硫化氢，使得废水中残留的汞离子、铅离子等金属离子生成硫化物沉淀以脱除；将厌氧硫酸盐还原装置中的上层清液通入超滤膜中以去除废水中的固体颗粒物；将经过超滤膜的渗透液进一步通入反渗透膜装置中进行浓缩；将浓缩后的废水通入一级电渗析器中，其中一级电渗析器为双极膜和阳离子交换膜组成二室双极膜电渗析器，在此处一级渗析器为双极膜和阳离子交换膜组成二室双极膜电渗析器以产生氢氧化钠进行回用。
实施例四：
在实施例三中，再加上下述工序：
超滤装置的渗透液出口与溢出气体处理喷嘴连接。
吸收塔体设置为圆筒形立式结构，底部的侧面设置烟气进口，顶部设置烟气出口，烟气从烟气进口进入塔体内腔，从顶部烟气出口排出，圆筒壁的内侧按一定尺寸布置三道散沿环形板；布水装置由一根立柱、三道锥形布水帽及一个溢水槽构成，溢水槽及三道锥形布水帽按一定尺寸串联在立柱上，溢水槽在布水装置顶端，溢水槽向下依次为三个按一定尺寸排布的锥形布水帽，布水装置立于塔体内腔中部；圆筒体上部位置(溢水槽上方)设置一个进水口，圆筒体下部位置设置一个泄水口，碱性溶液从进水口进入到溢水槽内，溢水槽水满后，碱性溶液以连续的水幕式形态依次流到下方的锥形布水帽上及散沿环形板上，最后到塔底部，经泄水口流出；锥形布水帽的外直径和散沿环形板的内直径相等，碱性溶液从自溢水槽、锥形布水帽及散沿环形板流下时，将塔体内腔分隔成多个独立的空间，当烟气进入塔体内腔后，经多个独立的空间，多次穿越水幕；氧化脱硫液储槽里的脱硫废水进入中和沉淀装置，通过添加固体氢氧化钠调节pH至9-10，以将废水中的镁离子、锌离子、铜离子、铬离子等大部分重金属离子生成氢氧化物沉淀得以排出；将中和沉淀装置中的上层清液通入厌氧硫酸盐还原装置中，在还原装置中采用硫酸盐还原菌还原部分硫酸根产生硫化氢，使得废水中残留的汞离子、铅离子等金属离子生成硫化物沉淀以脱除；将厌氧硫酸盐还原装置中的上层清液通入超滤膜中以去除废水中的固体颗粒物；将经过超滤膜的渗透液进一步通入反渗透膜装置中进行浓缩；将浓缩后的废水通入一级电渗析器中，其中一级电渗析器为双极膜和阳离子交换膜组成二室双极膜电渗析器，在此处一级渗析器为双极膜和阳离子交换膜组成二室双极膜电渗析器以产生氢氧化钠进行回用。
实施例五：
在实施例四中，再加上下述工序：
浓缩装置可以选用常规的ED离子膜、蒸发浓缩器、反渗透膜，优选的采用反渗透膜过滤膜。
吸收塔体设置为圆筒形立式结构，底部的侧面设置烟气进口，顶部设置烟气出口，烟气从烟气进口进入塔体内腔，从顶部烟气出口排出，圆筒壁的内侧按一定尺寸布置三道散沿环形板；布水装置由一根立柱、三道锥形布水帽及一个溢水槽构成，溢水槽及三道锥形布水帽按一定尺寸串联在立柱上，溢水槽在布水装置顶端，溢水槽向下依次为三个按一定尺寸排布的锥形布水帽，布水装置立于塔体内腔中部；圆筒体上部位置(溢水槽上方)设置一个进水口，圆筒体下部位置设置一个泄水口，碱性溶液从进水口进入到溢水槽内，溢水槽水满后，碱性溶液以连续的水幕式形态依次流到下方的锥形布水帽上及散沿环形板上，最后到塔底部，经泄水口流出；锥形布水帽的外直径和散沿环形板的内直径相等，碱性溶液从自溢水槽、锥形布水帽及散沿环形板流下时，将塔体内腔分隔成多个独立的空间，当烟气进入塔体内腔后，经多个独立的空间，多次穿越水幕；氧化脱硫液储槽里的脱硫废水进入中和沉淀装置，通过添加固体氢氧化钠调节pH至9-10，以将废水中的镁离子、锌离子、铜离子、铬离子等大部分重金属离子生成氢氧化物沉淀得以排出；将中和沉淀装置中的上层清液通入厌氧硫酸盐还原装置中，在还原装置中采用硫酸盐还原菌还原部分硫酸根产生硫化氢，使得废水中残留的汞离子、铅离子等金属离子生成硫化物沉淀以脱除；将厌氧硫酸盐还原装置中的上层清液通入超滤膜中以去除废水中的固体颗粒物；将经过超滤膜的渗透液进一步通入反渗透膜装置中进行浓缩；将浓缩后的废水通入一级电渗析器中，其中一级电渗析器为双极膜和阳离子交换膜组成二室双极膜电渗析器，在此处一级渗析器为双极膜和阳离子交换膜组成二室双极膜电渗析器以产生氢氧化钠进行回用。
综上所述：该烟气脱硫工艺，通过设置新的布水结构，解决了在现有的技术中，喷咀喷出的水雾不能覆盖塔体整个截面空间，喷淋空间存在着死角，而且喷咀易出现堵塞、损坏的现象，使得气液相间不能充分接触，降低了对二氧化硫的吸收效率，而且对脱硫废水的后续处理不完善的问题，具备脱硫效率高的优点，值得推广使用。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种烟气脱硫工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：吸收塔体设置为圆筒形立式结构，底部的侧面设置烟气进口，顶部设置烟气出口，烟气从烟气进口进入塔体内腔，从顶部烟气出口排出，圆筒壁的内侧按一定尺寸布置三道散沿环形板；
步骤2：布水装置由一根立柱、三道锥形布水帽及一个溢水槽构成，溢水槽及三道锥形布水帽按一定尺寸串联在立柱上，溢水槽在布水装置顶端，溢水槽向下依次为三个按一定尺寸排布的锥形布水帽，布水装置立于塔体内腔中部；
步骤3：圆筒体上部位置(溢水槽上方)设置一个进水口，圆筒体下部位置设置一个泄水口，碱性溶液从进水口进入到溢水槽内，溢水槽水满后，碱性溶液以连续的水幕式形态依次流到下方的锥形布水帽上及散沿环形板上，最后到塔底部，经泄水口流出；
步骤4：锥形布水帽的外直径和散沿环形板的内直径相等，碱性溶液从自溢水槽、锥形布水帽及散沿环形板流下时，将塔体内腔分隔成多个独立的空间，当烟气进入塔体内腔后，经多个独立的空间，多次穿越水幕；
步骤5：氧化脱硫液储槽里的脱硫废水进入中和沉淀装置，通过添加固体氢氧化钠调节pH至9-10，以将废水中的镁离子、锌离子、铜离子、铬离子等大部分重金属离子生成氢氧化物沉淀得以排出；
步骤6：将中和沉淀装置中的上层清液通入厌氧硫酸盐还原装置中，在还原装置中采用硫酸盐还原菌还原部分硫酸根产生硫化氢，使得废水中残留的汞离子、铅离子等金属离子生成硫化物沉淀以脱除；
步骤7：将厌氧硫酸盐还原装置中的上层清液通入超滤膜中以去除废水中的固体颗粒物；
步骤8：将经过超滤膜的渗透液进一步通入反渗透膜装置中进行浓缩；
步骤9：将浓缩后的废水通入一级电渗析器中，其中一级电渗析器为双极膜和阳离子交换膜组成二室双极膜电渗析器，在此处一级渗析器为双极膜和阳离子交换膜组成二室双极膜电渗析器以产生氢氧化钠进行回用。
2.根据权利要求1所述的一种烟气脱硫工艺，其特征在于：在步骤2中布水装置的三道锥形布水帽和圆筒内壁的三道散沿环形板分别交错布置。
3.根据权利要求1所述的一种烟气脱硫工艺，其特征在于：在步骤3中，使用石灰经过破碎磨细成粉状与水混合搅拌制成碱性溶液。
4.根据权利要求1所述的一种烟气脱硫工艺，其特征在于：在步骤4中反应公式为：SO2+H2O＝H2SO3、H2SO3+Ca(OH)2＝CaSO3+2H2O、2CaSO3+O2＝2CaSO4。
5.根据权利要求1所述的一种烟气脱硫工艺，其特征在于：所述超滤装置的渗透液出口与溢出气体处理喷嘴连接。
6.根据权利要求1所述的一种烟气脱硫工艺，其特征在于：所述浓缩装置可以选用常规的ED离子膜、蒸发浓缩器、反渗透膜，优选的采用反渗透膜过滤膜。
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