CN110813046A - 一种双循环脱硫装置及脱硫工艺 - Google Patents
一种双循环脱硫装置及脱硫工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110813046A CN110813046A CN201911196760.3A CN201911196760A CN110813046A CN 110813046 A CN110813046 A CN 110813046A CN 201911196760 A CN201911196760 A CN 201911196760A CN 110813046 A CN110813046 A CN 110813046A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- desulfurization
- primary
- tank
- circulation
- slurry
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 title claims abstract description 164
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 title claims abstract description 164
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 116
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 60
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims abstract description 60
- GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L calcium sulfite Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])=O GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 57
- 235000010261 calcium sulphite Nutrition 0.000 claims abstract description 57
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 claims abstract description 41
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 31
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 31
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 27
- 238000004537 pulping Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 46
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 45
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 45
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 29
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 claims description 11
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 10
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- 238000005276 aerator Methods 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 3
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 abstract description 64
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 abstract description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 8
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N Sulfurous acid Chemical compound OS(O)=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 7
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000005864 Sulphur Substances 0.000 description 7
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 7
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 7
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 description 7
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N heavy water Substances [2H]O[2H] XLYOFNOQVPJJNP-ZSJDYOACSA-N 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 5
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 238000011085 pressure filtration Methods 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 241000208125 Nicotiana Species 0.000 description 2
- 235000002637 Nicotiana tabacum Nutrition 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 2
- 235000017166 Bambusa arundinacea Nutrition 0.000 description 1
- 235000017491 Bambusa tulda Nutrition 0.000 description 1
- 235000015334 Phyllostachys viridis Nutrition 0.000 description 1
- 244000082204 Phyllostachys viridis Species 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011425 bamboo Substances 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000036461 convulsion Effects 0.000 description 1
- 238000004945 emulsification Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000010438 granite Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000003541 multi-stage reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/46—Removing components of defined structure
- B01D53/48—Sulfur compounds
- B01D53/50—Sulfur oxides
- B01D53/501—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound
- B01D53/504—Sulfur oxides by treating the gases with a solution or a suspension of an alkali or earth-alkali or ammonium compound characterised by a specific device
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/75—Multi-step processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
- B01D53/80—Semi-solid phase processes, i.e. by using slurries
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F11/00—Compounds of calcium, strontium, or barium
- C01F11/46—Sulfates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/40—Alkaline earth metal or magnesium compounds
- B01D2251/404—Alkaline earth metal or magnesium compounds of calcium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/60—Inorganic bases or salts
- B01D2251/606—Carbonates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2258/00—Sources of waste gases
- B01D2258/02—Other waste gases
- B01D2258/0283—Flue gases
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
本发明公开了一种双循环脱硫装置及脱硫工艺,涉及气体脱硫技术领域。本发明的装置包括:一级脱硫塔、二级脱硫塔和烟囱依次连通;一级脱硫塔、一级循环池和第一循环泵依次首尾连通形成一级脱硫液循环;二级脱硫塔、二级循环池和第二循环泵依次首尾连通形成二级脱硫液循环;氧化风机连通一级循环池;一级循环池的压滤液出口通过压滤泵连通压滤机;制浆池与二级循环池相通,二级循环池与一级循环池通过溢流管连通。工艺包括将含硫烟气分别进行两次脱硫处理,并使一级循环池保持弱酸性进行亚硫酸钙浆液氧化。本发明具有良好的烟气脱硫效果,也能使亚硫酸钙浆液充分转化为石膏,提高了石膏的转化率和质量,同时能有效减少亚硫酸盐的结垢堵塞现象。
Description
技术领域
本发明涉及气体脱硫技术领域,具体涉及一种双循环脱硫装置及脱硫工艺。
背景技术
燃煤锅炉的排放烟气为含硫烟气,需要将含硫烟气脱硫后排出。常见的脱硫方法有石灰-石膏法、碱法和氨法等。由于我国石灰产量大,在冶金、建筑行业的应用非常广泛,且廉价易得。所以在很多地方,都是采用石灰-石膏法进行脱硫处理。
石灰-石膏法的主要原理是:石灰溶解于水中生成氢氧化钙,二氧化硫溶解水中形成亚硫酸。亚硫酸与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙和水。然后亚硫酸钙再被氧气氧化,生成副产品石膏(CaSO4·2H2O)晶体。
亚硫酸钙如不氧化变成石膏,经过压滤后的亚硫酸钙滤饼基本无利用价值,只能用于填埋。而亚硫酸钙经过氧化成石膏后可以作为水泥缓凝剂、建筑石膏外售,外售价格在50-100元/吨。一吨石灰能够产生三吨石膏,外售石膏能够减少脱硫剂石灰费用每吨达150-300元,具有可观的经济效益。
为了保证脱硫效果,PH要求为高碱性,通常为8-12。高碱性的反应环境虽然能保证良好的脱硫效果,但是却不利于亚硫酸钙浆液的氧化过程。亚硫酸钙浆液氧化的最佳PH值条件是5-5.5。在高碱性的环境下,亚硫酸钙浆液难以充分氧化,导致石膏副产品的转化率低、质量差。另一方面,亚硫酸盐含量过高时会产生结垢现象,使管道堵塞,使得脱硫系统无法正常运行。
综上所述,为了保证脱硫效果,需要具备高碱性的环境,而高碱性环境会影响亚硫酸钙浆液的氧化过程。因此,如何既保证脱硫效果,又能使亚硫酸钙浆液的转化过程顺利进行,生产出合格的石膏,在高硫领域是一个重大的问题。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的问题,本发明目的之一在于提供一种双循环脱硫装置,目的之二在于提供一种基于上述脱硫装置的脱硫工艺。本发明具有良好的烟气脱硫效果,也能使亚硫酸钙浆液充分转化为石膏,提高了石膏的转化率和质量,同时能有效减少亚硫酸盐的结垢堵塞现象。
本发明所述的一种双循环脱硫装置,包括一级脱硫塔、二级脱硫塔、一级循环池、二级循环池、第一循环泵、第二循环泵、制浆池、压滤机、氧化风机和烟囱;
所述一级脱硫塔的进气口用于通入含硫烟气,出气口连通所述二级脱硫塔的进气口,所述二级脱硫塔的出气口连通所述烟囱;
所述一级脱硫塔、所述一级循环池和所述第一循环泵依次首尾连通形成一级脱硫液循环;
所述二级脱硫塔、所述二级循环池和所述第二循环泵依次首尾连通形成二级脱硫液循环;
所述氧化风机的出风口连通所述一级循环池;所述一级循环池设有压滤液出口,所述压滤液出口通过压滤泵连通所述压滤机;
所述制浆池与所述二级循环池相通,所述二级循环池与所述一级循环池通过溢流管连通。
优选地,所述压滤机的上清液出口连通所述制浆池。
优选地,所述双循环脱硫装置还包括分流管,所述第二循环泵的出口通过所述分流管与所述一级循环池连通,且所述分流管上设有分流管阀门。
优选地,所述一级循环池内设有搅拌器。
优选地,所述一级循环池底部设有曝气管,所述氧化风机的出风口连通所述曝气管。
优选地,所述一级循环池内设有PH计。
一种基于上述的双循环脱硫装置的脱硫工艺,包括以下步骤:
S01、制备石灰浆液作为脱硫液,将所得石灰浆液分别通入一级脱硫塔和二级脱硫塔中;
S02、将含硫烟气通入一级脱硫塔中,与石灰浆液反应进行一级脱硫,得到一级脱硫烟气和亚硫酸钙浆液;
S03、使二级脱硫塔内的PH值维持为7-9,将所得一级脱硫烟气通入所述二级脱硫塔中与石灰浆液反应进行二级脱硫,二级脱硫完成后通过烟囱排出;将所得亚硫酸钙浆液通入一级循环池中,向一级循环池中通入氧气,并使所述一级循环池中的pH值维持为5-5.5,待所述亚硫酸钙浆液氧化后得到硫酸钙浆液;
S04、将所得硫酸钙浆液通入压滤机中压滤得到石膏。
优选地,步骤S03中,所述亚硫酸钙浆液的含固率为8%-10%。
优选地,步骤S03中,所述亚硫酸钙浆液氧化时的反应温度为30℃-50℃,反应时长≥2小时。
优选地,步骤S04具体为:将所得硫酸钙浆液通入压滤机中,压滤得到分离的石膏和上清液,将所得上清液通入制浆池中用于制备石灰浆液。
本发明所述的一种双循环脱硫装置及脱硫工艺,其优点在于:本发明采用双脱硫塔结构,并设置两级脱硫液循环;使含硫烟气依次通过一级脱硫塔和二级脱硫塔进行脱硫,在一级脱硫塔中,含硫烟气中的大部分硫会被一级脱硫塔中的石灰浆液所吸收,转化为亚硫酸钙浆液,并且浆液中的PH值会快速下降至酸性。然后一次脱硫后的烟气再进入二级脱硫塔中进行二次脱硫,二级脱硫塔内保持PH数值较高,一次脱硫后的烟气在二级脱硫塔中充分脱硫后才从烟囱排出。这样可以保证含硫烟气在高PH值的环境下充分脱硫。而一级脱硫塔中,一次脱硫后所产生的酸性的亚硫酸钙浆液会被通入到一级循环池中,使一级循环池中的PH值维持在5-5.5,并通入氧气,在酸性环境下,CaSO3会充分氧化,生成CaSO4·2H2O晶体,即石膏副产品。在酸性环境下,CaSO3可以充分氧化,在30℃-50℃的反应温度下充分反应,CaSO3的氧化率可达96%以上。本发明能使含硫烟气充分脱硫,并能使亚硫酸钙浆液在酸性环境下充分氧化,可以提高石膏副产品的转化率和质量,减少亚硫酸盐结垢堵塞管道现象的发生。
附图说明
图1是本发明所述一种双循环脱硫装置的结构示意图。
附图标记说明:11-一级脱硫塔,12-一级循环池,121-曝气管,13-第一循环泵,21-二级脱硫塔,22-二级循环池,23-第二循环泵,24-溢流管,25-分流管,3-烟囱,4-氧化风机,5-压滤机,6-制浆池,61-给浆泵,7-压滤泵,8-引风机,a-含硫烟气,b-石灰浆液,c-硫酸钙浆液,d-石膏,e-上清液。
具体实施方式
如图1所示,本发明所述的一种双循环脱硫装置,可分为四个模块组成,分别为烟气模块、脱硫液循环模块、石膏处理模块和制浆模块。烟气模块包括引风机8、一级脱硫塔11、二级脱硫塔21、烟囱3、第一烟管、第二烟管和第三烟管。第一烟管一端连通引风机8的出口,另一端连通一级脱硫塔11的进气口。第二烟管一端连通一级脱硫塔11的出气口,另一端连通二级脱硫塔21的进气口。第三烟管一端连通二级脱硫塔21的出气口,另一端连通烟囱3。引风机8的入口用于连通含硫烟气,在引风机8的抽动下,含硫烟气通过第一烟管进入一级脱硫塔11中。
具体的,引风机8的设置位置可以设置在一级脱硫塔11的前端,也可设置在一级脱硫塔11的后端。当引风机8位于一级脱硫塔11的前端时,引风机8为一级脱硫塔11正压引风,引风机8位于一级脱硫塔11的后端时,引风机8为一级脱硫塔11负压引风。正压引风和负压引风都能有效将含硫烟气通入一级脱硫塔11中,且不会对含硫烟气的脱硫过程和石膏制作过程产生影响,可根据实际场地进行设置。
图1中,一级脱硫塔11和二级脱硫塔21为结构相同的气动乳化旋流式脱硫塔。均包括依次连通的均气室、旋流筒;旋流筒内设置有一级或多级乳化液层,在脱硫塔靠近出气口的位置还设有用于进行水气分离的除雾器。该种类的脱硫塔常用于湿法脱硫工艺中,故对于本领域技术人员来说,也可选用其他常用于湿法脱硫工艺中的脱硫塔,如空塔喷淋塔、旋流板塔、多项反应塔、鼓泡塔、动力波、麻石水膜塔等。
另外,一级脱硫塔11和二级脱硫塔21的数量并不固定,一级脱硫液循环中可包括若干个依次连通的一级脱硫塔11,并设置对应数量的一级循环池12。一级脱硫塔11的数量越多,含硫烟气的处理效率也就越高,可根据实际需求进行设置。
同理,二级脱硫液循环中也可以包括若干个依次连通的二级脱硫塔21,并设置相应数量的二级循环池22。二级脱硫塔21的数量越多,脱硫效果越好。
如,具体可设置两个依次连通的一级脱硫塔11和一级循环池12,一个二级脱硫塔21和二级循环池22,即共有三个脱硫塔,前两个为一级脱硫塔11,第三个为二级脱硫塔21。或是设置一个一级脱硫塔11和一级循环池12,两个依次连通的二级脱硫塔21和二级循环池22。以此类推,本领域技术人员可根据实际需求对一级脱硫塔11和二级脱硫塔21的数量进行设置。
烟气模块的运行原理具体如下,含硫烟气在引风机8的作用下,从一级脱硫塔11的均气室进入一级脱硫塔11内。旋流筒中含有石灰浆液(即脱硫液);含硫烟气进入一级脱硫塔11的旋流筒中,与石灰浆液接触,并发生如下反应:
CaCO3+SO2+1/2H2O→CaSO3·1/2H2O+CO2
反应后生成含有亚硫酸钙的浆液(以下简称亚硫酸钙浆液)。同时,含硫烟气中的大部分硫被石灰浆液吸收去除,得到一级脱硫烟气。此时一级脱硫烟气与亚硫酸钙浆液混合在旋流筒中。将旋流筒中的一级脱硫烟气与亚硫酸钙浆液通入除雾器中进行水气分离,将一级脱硫烟气和亚硫酸钙浆液分离开来,其中一级脱硫烟气通入二级脱硫塔21中进行二级脱硫,而亚硫酸钙浆液则通入一级循环池12中准备进行氧化。
一级脱硫烟气通过第二烟管通入二级脱硫塔21中,依次经过二级脱硫塔21的均气室、旋流筒和除雾器,过程与一级脱硫塔11中相同,一级脱硫烟气在二级脱硫塔21中与石灰浆液充分反应进行二次脱硫,二次脱硫塔中的石灰浆液浆一级脱硫烟气中剩余的少部分硫充分吸收去除,经过二级脱硫塔21脱硫后,烟气中的硫基本完全去除,可以通过烟囱3排放到大气中。
以下将介绍本实施例中的脱硫液循环模块,本实施例中的脱硫液所指的是石灰浆液。脱硫液循环模块包括一级循环池12、二级循环池22、第一循环泵13和第二循环泵23以及若干连通管道。其中,一级脱硫塔11、一级循环池12和第一循环泵13依次首尾连通形成一级脱硫液循环。具体为,一级脱硫塔11的底部设有排液口,中部侧壁设有进液口。一级脱硫塔11的排液口通过连通管道与一级循环池12连通。一级循环池12的底部设有排液口,一级循环池12的排液口连通第一循环泵13的入口,第一循环泵13的出口连通一级脱硫塔11的进液口。在第一循环泵13的驱动作用下,一级脱硫塔11、一级循环池12和第一循环泵13三者形成一级脱硫液循环。二级脱硫塔21、二级循环池22和第二循环泵23也是首尾依次连通,形成二级脱硫液循环,其具体结构与一级脱硫液循环相同,在此不再赘述。
石膏处理模块主要由以下部件组成:氧化风机4、压滤泵7和压滤机5。压滤机5可选用板框式压滤机,也可选用真空皮带脱水机。一级循环池12的侧壁设有压滤液出口,压滤液出口连通压滤泵7的入口,压滤泵7的出口连通到压滤机5的入口。压滤机5设有固体出口和液体出口。一级脱硫塔11中反应产生的亚硫酸钙浆液进入一级循环池12中,在氧化风机4通入氧气并维持低PH值的环境下,会发生如下的氧化反应:
2CaSO3·1/2H2O+O2+3H2O→2CaSO4·2H2O
一级循环池12中的亚硫酸钙浆液充分氧化生成含有硫酸钙的浆液(以下简称硫酸钙浆液),硫酸钙浆液在压滤泵7的作用下,被抽取到压滤机5中进行固液分离,生成相互分离的上清液和滤饼,上清液为石膏滤液,滤饼为石膏(CaSO4·2H2O)晶体。
制浆模块包括制浆池6、制浆池搅拌器、给浆泵61以及给料机。给料机通过给料管连通到制浆池6内,制浆池6通过给浆泵61连通到二级循环池22内。二级循环池22的上部设有溢流管24,溢流管24一端与二级循环池22连通,另一端与一级循环池12连通。还可以在第二循环泵23与二级脱硫塔21之间的管道上连通一根分流管25,分流管25一端连通第二循环泵23的出口,另一端则连通至一级循环池12内。相应的,在溢流管24和分流管25处均设有用于控制管路开闭的阀门。给料机用于将石灰原料通入制浆池6中,同时按常见比例向制浆池6中加入工艺水或滤液,通过制浆池搅拌器搅拌均匀形成石灰浆液,然后在给浆泵61的作用下进入二级循环池22中。二级循环池22中的浆液可通过溢流管24溢流进入一级循环池12内。同时,在一级脱硫液循环和二级脱硫液循环运行时,也可以通过打开分流管25,使部分二级脱硫液循环中的浆液分流进入一级脱硫池中,为一级脱硫液循环补充浆液,可以根据实际运行情况控制溢流管24和分流管25的开闭,以控制一级脱硫液循环的补浆过程。另外,由于上述的结构,当所述双循环脱硫装置正常运行时,二级循环池22中的高PH值的浆液通过溢流或分流的方式进入一级循环池12中,其所流入的量较小,使一级循环池12能维持低PH值的状态,并且还可以通过阀门控制流入的量,起到补浆时不会破坏一级循环池12内低PH值环境的作用。
硫酸钙浆液在压滤机5中被分离为石膏滤液和石膏滤饼,石膏滤液可以作为石灰浆液的制备原料,因此将压滤机5的上清液出口连通到制浆池6,这样石膏滤液从上清液出口流出时,会回流到制浆池6中作为制备石灰浆液的原料,可循环利用,减少材料浪费。
为了使一级搅拌池内的氧化反应充分,在一级搅拌池内设有搅拌器。
为了增大氧气与亚硫酸钙浆液的接触面积,以增强氧化效果,在一级循环池12的底部设置了曝气管121,氧化风机4的出风口连通曝气管121。曝气管121可有效增大氧气与亚硫酸钙浆液的接触面积,使氧化反应更加充分。
一级循环池12内的PH值是氧化反应的重要参数,因此需要对一级循环池12内的PH值实时监测,所以在一级循环池12内设置电子式的PH计,可实时监测一级循环池12内的PH值,以便操作人员根据监测的PH值进行操作调整。
本实施例的另一目的在于提供一种基于上述的双循环脱硫装置的脱硫工艺,具体步骤如下。
S01、制备石灰浆液作为脱硫液,将所得石灰浆液分别通入一级脱硫塔11和二级脱硫塔21中。
步骤S01具体为,通过给料机向制浆池6中倒入石灰原料,并按照常规比例加入工艺水,然后开启制浆池搅拌器进行搅拌,使石灰原料与工艺水混合均匀,制备得到石灰浆液。开启给浆泵61,给浆泵61将制浆池6中的石灰浆液抽入二级循环池22中。随着给浆泵61的持续运行,二级循环池22内的浆液高度逐渐升高,当浆液高度到达溢流管24所在高度时,石灰浆液会开始溢流进入一级循环池12中。持续开启给浆泵61,直至一级循环池12和二级循环池22中都存有足量的石灰浆液。然后开启第一循环泵13和第二循环泵23,在第一循环泵13和第二循环泵23的抽动作用下,一级循环池和二级循环池中的石灰浆液分别进入一级脱硫塔11和二级脱硫塔21中。
S02、将含硫烟气通入一级脱硫塔11中,与石灰浆液反应进行一级脱硫,得到一级脱硫烟气和亚硫酸钙浆液。
步骤S02具体为,将引风机8的入口连通到燃煤锅炉的排气口,开启引风机8,引风机8抽取燃煤锅炉排放的含硫烟气进入一级脱硫塔11内,与一级脱硫塔11内的石灰浆液反应进行一级脱硫,得到一级脱硫烟气和亚硫酸钙浆液。其中,当含硫烟气与石灰浆液进行一级脱硫时,含硫烟气中绝大部分的硫都被吸收去除,而一级脱硫塔11中的石灰浆液则转化为亚硫酸钙浆液,其PH值快速下降至弱酸性。
S03、使二级脱硫塔21内的PH值维持为7-9,将所得一级脱硫烟气通入二级脱硫塔21中,与二级脱硫塔21中的石灰浆液反应进行二级脱硫,二级脱硫完成后通过烟囱3排出;将所得的亚硫酸钙浆液通入一级循环池12中,向一级循环池12中通入氧气,并使一级循环池12中的PH值维持为5-5.5,待所述亚硫酸钙浆液氧化得到硫酸钙浆液。
步骤S03具体为,持续向二级循环池22内供给石灰浆液,使二级脱硫液循环内维持高PH值,进而使二级脱硫塔21内维持高PH值,具体为7-9。当含硫烟气通过二级脱硫塔21内时,含硫烟气被高PH值的石灰浆液充分吸收,起到充分脱硫的作用,然后可排出到大气中。
将亚硫酸钙浆液从一级脱硫塔11的排液口通入一级循环池12中,开启氧化风机4,向一级循环池12内通入氧气,由于步骤S02中所得亚硫酸钙浆液为弱酸性,使一级循环池12内的PH值维持为5-5.5,在该PH条件下,亚硫酸钙浆液可充分氧化形成硫酸钙浆液。并且由于其补浆方式采用溢流或分流的方式,使一级循环池12内能持续保持低PH值的环境,利于亚硫酸钙的氧化过程。具体的,通入一级循环池12中的亚硫酸钙浆液的含固率优选是8%-10%,该含固率的亚硫酸钙浆液利于其氧化过程的进行。亚硫酸钙浆液的反应温度及反应时长也会影响亚硫酸钙浆液的氧化率,经过申请人多次试验,发现当PH值为5-5.5,反应温度为30℃-50℃时,持续反应至少两小时,亚硫酸钙的氧化率可达96%以上,绝大部分的亚硫酸钙都会被氧化生成石膏,大大提高了亚硫酸钙的氧化率。
S04、将所得硫酸钙浆液通入压滤机5中压滤得到石膏。
步骤S04具体为,将硫酸钙浆液通过压滤泵7通入压滤机5中,在压滤机5中实现固液分离,形成石膏滤液和石膏滤饼,石膏滤饼即为石膏副产品。石膏滤液可回流到制浆池6中循环利用,石膏滤饼可作为水泥缓凝剂或建筑材料外售。
本发明采用双脱硫塔结构,并设置两级脱硫液循环;使含硫烟气依次通过一级脱硫塔11和二级脱硫塔21进行脱硫,在一级脱硫塔11中,含硫烟气中的大部分硫会被一级脱硫塔11中的石灰浆液所吸收,转化为亚硫酸钙浆液,并且浆液中的PH值会快速下降至酸性。然后一次脱硫后的烟气再进入二级脱硫塔21中进行二次脱硫,二级脱硫塔21内保持PH数值较高,一次脱硫后的烟气在二级脱硫塔21中充分脱硫后才从烟囱3排出。这样可以保证含硫烟气在高PH值的环境下充分脱硫。而一级脱硫塔11中,一次脱硫后所产生的酸性的亚硫酸钙浆液会被通入到一级循环池12中,使一级循环池12中的PH值维持在5-5.5,并通入氧气,在酸性环境下,CaSO3会充分氧化,生成CaSO4·2H2O晶体,即石膏副产品。在酸性环境下,CaSO3可以充分氧化,在30℃-50℃的反应温度下充分反应,CaSO3的氧化率可达96%以上。本发明能使含硫烟气充分脱硫,并能使亚硫酸钙浆液在酸性环境下充分氧化,可以提高石膏副产品的转化率和质量,减少亚硫酸盐结垢堵塞管道现象的发生。
在本申请的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系,应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括在“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90°或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
对于本领域的技术人员来说,可根据以上描述的技术方案以及构思,做出其它各种相应的改变以及形变,而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种双循环脱硫装置,其特征在于,包括一级脱硫塔、二级脱硫塔、一级循环池、二级循环池、第一循环泵、第二循环泵、制浆池、压滤机、氧化风机和烟囱;
所述一级脱硫塔的进气口用于通入含硫烟气,出气口连通所述二级脱硫塔的进气口,所述二级脱硫塔的出气口连通所述烟囱;
所述一级脱硫塔、所述一级循环池和所述第一循环泵依次首尾连通形成一级脱硫液循环;
所述二级脱硫塔、所述二级循环池和所述第二循环泵依次首尾连通形成二级脱硫液循环;
所述氧化风机的出风口连通所述一级循环池;所述一级循环池设有压滤液出口,所述压滤液出口通过压滤泵连通所述压滤机;
所述制浆池与所述二级循环池相通,所述二级循环池与所述一级循环池通过溢流管连通。
2.根据权利要求1所述双循环脱硫装置,其特征在于,所述压滤机的上清液出口连通所述制浆池。
3.根据权利要求1所述双循环脱硫装置,其特征在于,还包括分流管,所述第二循环泵的出口通过所述分流管与所述一级循环池连通,且所述分流管上设有分流管阀门。
4.根据权利要求1所述双循环脱硫装置,其特征在于,所述一级循环池内设有搅拌器。
5.根据权利要求1所述双循环脱硫装置,其特征在于,所述一级循环池底部设有曝气管,所述氧化风机的出风口连通所述曝气管。
6.根据权利要求1所述双循环脱硫装置,其特征在于,所述一级循环池内设有PH计。
7.一种基于权利要求1-6任一项所述双循环脱硫装置的脱硫工艺,其特征在于,包括以下步骤:
S01、制备石灰浆液作为脱硫液,将所得石灰浆液分别通入一级脱硫塔和二级脱硫塔中;
S02、将含硫烟气通入一级脱硫塔中,与石灰浆液反应进行一级脱硫,得到一级脱硫烟气和亚硫酸钙浆液;
S03、使二级脱硫塔内的PH值维持为7-9,将所得一级脱硫烟气通入所述二级脱硫塔中与石灰浆液反应进行二级脱硫,二级脱硫完成后通过烟囱排出;将所得亚硫酸钙浆液通入一级循环池中,向一级循环池中通入氧气,并使所述一级循环池中的pH值维持为5-5.5,待所述亚硫酸钙浆液氧化后得到硫酸钙浆液;
S04、将所得硫酸钙浆液通入压滤机中压滤得到石膏。
8.根据权利要求7所述脱硫工艺,其特征在于,步骤S03中,所述亚硫酸钙浆液的含固率为8%-10%。
9.根据权利要求7所述脱硫工艺,其特征在于,步骤S03中,所述亚硫酸钙浆液氧化时的反应温度为30℃-50℃,反应时长≥2小时。
10.根据权利要求7所述脱硫工艺,其特征在于,步骤S04具体为:将所得硫酸钙浆液通入压滤机中,压滤得到分离的石膏和上清液,将所得上清液通入制浆池中用于制备石灰浆液。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911196760.3A CN110813046A (zh) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | 一种双循环脱硫装置及脱硫工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201911196760.3A CN110813046A (zh) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | 一种双循环脱硫装置及脱硫工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110813046A true CN110813046A (zh) | 2020-02-21 |
Family
ID=69543265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911196760.3A Pending CN110813046A (zh) | 2019-11-29 | 2019-11-29 | 一种双循环脱硫装置及脱硫工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110813046A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111701436A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-25 | 湖北真诚纸业有限公司 | 一种新型双碱法脱硫方法 |
| CN112456822A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-03-09 | 杨恒武 | 一种成品石灰的制作工艺 |
| CN112933905A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-11 | 乌海宝杰新能源材料有限公司 | 一种高效节能的石墨化尾气处理系统及其处理工艺 |
| CN113856448A (zh) * | 2021-10-18 | 2021-12-31 | 江苏新春兴再生资源有限责任公司 | 一种再生铅熔炼炉烟气脱硫生产石膏装置及方法 |
| CN114307579A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-12 | 南方电网电力科技股份有限公司 | 一种脱硫和碳捕集一体化系统 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2249874A1 (de) * | 1972-10-11 | 1974-04-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Nassverfahren zur entschwefelung von abgas |
| JP2010269277A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Babcock Hitachi Kk | 脱硫装置における水銀再放出抑制方法および装置 |
| CN202590613U (zh) * | 2012-05-23 | 2012-12-12 | 杭州天蓝环保设备有限公司 | 一种以电石渣为脱硫剂的塔外氧化脱硫装置 |
| CN103977699A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-08-13 | 长沙高必拓脱硫工程有限公司 | 一种气动乳化氧化锌脱硫系统及其工艺流程 |
| CN204182281U (zh) * | 2014-08-19 | 2015-03-04 | 浙江大学 | 一种高效脱硫单塔双循环系统 |
| CN104474878A (zh) * | 2014-12-21 | 2015-04-01 | 赵民 | 一种双塔双介质节能高效型烟气脱硫除尘组合装置 |
| CN104740992A (zh) * | 2015-03-20 | 2015-07-01 | 凯天环保科技股份有限公司 | 一种电石渣-石膏法烟气深度脱硫除尘装置及方法 |
| CN108686482A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-10-23 | 佛山市信利成机电设备有限公司 | 外循环脱硫系统及应用其的外循环脱硫方法 |
| CN109045989A (zh) * | 2018-09-04 | 2018-12-21 | 安阳市岷山有色金属有限责任公司 | 一种氧化锌脱硫新工艺 |
| CN109621688A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-04-16 | 宜宾海丰和锐有限公司 | 一种可提高副产物脱硫石膏产率的电石渣脱硫系统及方法 |
-
2019
- 2019-11-29 CN CN201911196760.3A patent/CN110813046A/zh active Pending
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2249874A1 (de) * | 1972-10-11 | 1974-04-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Nassverfahren zur entschwefelung von abgas |
| JP2010269277A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Babcock Hitachi Kk | 脱硫装置における水銀再放出抑制方法および装置 |
| CN202590613U (zh) * | 2012-05-23 | 2012-12-12 | 杭州天蓝环保设备有限公司 | 一种以电石渣为脱硫剂的塔外氧化脱硫装置 |
| CN103977699A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-08-13 | 长沙高必拓脱硫工程有限公司 | 一种气动乳化氧化锌脱硫系统及其工艺流程 |
| CN204182281U (zh) * | 2014-08-19 | 2015-03-04 | 浙江大学 | 一种高效脱硫单塔双循环系统 |
| CN104474878A (zh) * | 2014-12-21 | 2015-04-01 | 赵民 | 一种双塔双介质节能高效型烟气脱硫除尘组合装置 |
| CN104740992A (zh) * | 2015-03-20 | 2015-07-01 | 凯天环保科技股份有限公司 | 一种电石渣-石膏法烟气深度脱硫除尘装置及方法 |
| CN108686482A (zh) * | 2018-07-12 | 2018-10-23 | 佛山市信利成机电设备有限公司 | 外循环脱硫系统及应用其的外循环脱硫方法 |
| CN109045989A (zh) * | 2018-09-04 | 2018-12-21 | 安阳市岷山有色金属有限责任公司 | 一种氧化锌脱硫新工艺 |
| CN109621688A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-04-16 | 宜宾海丰和锐有限公司 | 一种可提高副产物脱硫石膏产率的电石渣脱硫系统及方法 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111701436A (zh) * | 2020-06-23 | 2020-09-25 | 湖北真诚纸业有限公司 | 一种新型双碱法脱硫方法 |
| CN112456822A (zh) * | 2020-11-05 | 2021-03-09 | 杨恒武 | 一种成品石灰的制作工艺 |
| CN112933905A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-11 | 乌海宝杰新能源材料有限公司 | 一种高效节能的石墨化尾气处理系统及其处理工艺 |
| CN113856448A (zh) * | 2021-10-18 | 2021-12-31 | 江苏新春兴再生资源有限责任公司 | 一种再生铅熔炼炉烟气脱硫生产石膏装置及方法 |
| CN114307579A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-12 | 南方电网电力科技股份有限公司 | 一种脱硫和碳捕集一体化系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110813046A (zh) | 一种双循环脱硫装置及脱硫工艺 | |
| CN102008886B (zh) | 氧化锌法湿法湍冲洗涤烟气脱硫装置及其烟气脱硫工艺 | |
| CN102912445A (zh) | 一种利用半干法脱硫灰和废酸制备石膏晶须的工艺及装置 | |
| CN102553427B (zh) | 一种以电石渣或白泥作脱硫剂的烟气湿法脱硫工艺及装置 | |
| CN104959012A (zh) | 除去烟气中二氧化硫并产生石膏的镁-钙基湿法脱硫系统和方法 | |
| CN101898822B (zh) | 对用于洗涤器的水进行软化的系统和方法 | |
| CN101844036A (zh) | 塔内氧化-钙基强碱-石膏湿法烟气脱硫工艺 | |
| CN111675229A (zh) | 一种燃煤电厂脱硫废水提纯氢氧化镁工艺 | |
| CN101239275A (zh) | 双碱-石膏法烟气脱硫工艺 | |
| CN102553426B (zh) | 一种利用脱硫灰制备湿法脱硫剂的工艺及系统 | |
| CN102284238A (zh) | 一种双碱法烟气脱硫工艺 | |
| CN114713015A (zh) | 氨钙脱硫再生循环氨副产活性钙的方法和系统 | |
| CN106938866A (zh) | 一种脱硫废水资源化利用系统和方法 | |
| CN107311216A (zh) | 在湿法烟气脱硫工艺下利用半干法脱硫灰的方法 | |
| CN209530490U (zh) | 一种烟道尾气脱硫装置 | |
| CN204752423U (zh) | 一种软化处理燃煤电厂脱硫废水的系统 | |
| CN208869418U (zh) | 一种双碱法烟气脱硫废水近零排放的处理系统 | |
| CN109331620A (zh) | 一种钙镁复合脱硫剂及其钙镁复合脱硫工艺 | |
| US7247284B1 (en) | Method and apparatus for regeneration of flue gas scrubber caustic solutions | |
| CN217613997U (zh) | 以电石渣为原料的双pH控制的单塔双区双循环供浆系统 | |
| CN208526285U (zh) | 碱渣脱硫与脱硫废水双向联合治理装置 | |
| CN109621688A (zh) | 一种可提高副产物脱硫石膏产率的电石渣脱硫系统及方法 | |
| CN217939708U (zh) | 磺化尾气钙化处理装置 | |
| CN113023756A (zh) | 一种燃煤电厂脱硫废水资源化系统及方法 | |
| CN217392018U (zh) | 磺化尾气处理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20200221 |