CN207478276U - 一种高尘烟气脱硫双塔双循环装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高尘烟气脱硫双塔双循环装置，高尘烟气依次经过预洗塔14的预洗段和除雾段、吸收塔10内相互隔断的亚铵吸收段、硫铵吸收段后，经脱水、除雾成净烟气后排出；预洗段内洗涤液为水；亚铵吸收段内吸收液为亚铵溶液，排出液与氨吸收剂混合再生为亚铵溶液后，在亚铵吸收段内循环吸收；硫铵吸收段内吸收液为硫铵溶液，排出液与氧化空气混合氧化为硫铵溶液后，在硫铵吸收段内循环吸收。本实用新型结合预洗塔14的洗尘效果和吸收烟气中的HCL、HF等腐蚀性强的气体，协同脱除烟气中的细颗粒物，并提高副产品硫酸铵的品质，减少硫酸铵处理系统的腐蚀，使烟气净化装置更长周期、稳定、高效的运行，改善了烟气净化装置对周边环境的影响。

Description

一种高尘烟气脱硫双塔双循环装置

技术领域

本发明涉及一种烟气控制装置，具体涉及一种高尘烟气脱硫双塔双循环装置。

背景技术

锅炉燃煤烟气中的二氧化硫和粉尘是大气污染的主要根源，传统石灰石石膏脱硫法产生大量无法利用的石膏，难以处理利用；而氨法脱硫产生的硫铵产品可以直接作为肥料使用，同时氨法工艺无废水产生。针对粉尘浓度为 40～200mg/Nm³高尘烟气，常规的单塔氨法脱硫工艺难以实现高尘烟气的洗尘效果，导致吸收塔10出口颗粒物排放超标，难以实现颗粒物浓度小于5mg/Nm³超低排放的要求当烟气中含有HCL、HF等腐蚀性气体的浓度较高时，常规的单塔工艺存在系统腐蚀严重，难以长期稳定运行等问题。常规的氨法脱硫工艺尚存在氧化不完全充分、氨逃逸、气溶胶大的难题。

随着环境质量要求的提高，人们对细微颗粒物的排放控制日益重视。氨法脱硫氨法入口烟气粉尘浓度高于40mg/Nm³时，通过采用2-3层除雾器的形式进行协同除尘，效果不能满足当前的超低排放要求。而在氨法脱硫后增设湿式电除尘技术，不仅提高了装备的投资，而且增加系统运行的能耗，增加了运行成本，是很多企业难以承受的。

因此迫切需要开发氨法脱硫高尘烟气双塔双循环工艺及装置，解决高尘烟气的脱硫除尘难题和脱硫系统腐蚀的难题，并减少氨的逃逸和气溶胶的生成。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高尘烟气脱硫双塔双循环装置，用于净化烟气中的高尘以及二氧化硫。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种高尘烟气脱硫双塔双循环工艺，高尘烟气依次经过预洗塔14的预洗段和除雾段、吸收塔10内相互隔断的亚铵吸收段、硫铵吸收段后，经脱水、除雾成净烟气后排出；

所述预洗段内洗涤液为水；

所述亚铵吸收段内吸收液为亚铵溶液，排出液与氨吸收剂混合再生为亚铵溶液后，在亚铵吸收段内循环吸收；

所述硫铵吸收段内吸收液为硫铵溶液，排出液与氧化空气混合氧化为硫铵溶液后，在硫铵吸收段内循环吸收。

上述预洗段内的洗涤液为循环水。

上述亚铵溶液分流一部分，与硫铵吸收段的排出液融汇。

上述硫铵溶液分流一部分，去硫铵处理系统。

一种高尘烟气脱硫双塔双循环装置，高尘烟气依次经过预洗塔14的预洗段、预洗除雾器16，和吸收塔10的亚铵吸收段、硫铵吸收段后，经水洗段、脱水除雾段后成净烟气排出；

所述预洗段、亚铵吸收段、硫铵吸收段、水洗段内分别设有若干喷淋器15，

预洗段和水洗段的喷淋液为水，

亚铵吸收段的喷淋液为亚铵溶液，

硫铵吸收段的喷淋液为亚硫酸铵溶液和硫酸铵溶液；

所述亚铵吸收段的下部设有透气隔板11；截留预洗后烟气中残余的液滴，并吸收塔10内底部的排出口排至吸收区地坑。

所述硫铵吸收段的两端分别通过透气隔板11与亚铵吸收段、水洗段隔断。

进一步的，上述预洗段内设有2～5层由喷淋器15构成的预洗喷淋层，喷淋液由预洗塔14底的预洗池13经预洗泵12循环提供。

再进一步的，上述预洗池13设有接废水处理系统的排液口，将废水排放至后续的废水处理系统，废水经处理后排放。

进一步的，上述亚铵吸收段的排出液汇流至亚铵再生槽8经再生后，经亚铵泵9一部分在亚铵吸收段内循环喷淋，另一部分排至氧化槽4。

再进一步的，上述亚铵再生槽底部的0.3～2m高处设有氨吸收剂均布器7，氨吸收剂为氨水、液氨、氨气中的任一种。

进一步的，上述硫铵吸收段的排出液汇流至氧化槽4内，经氧化空气氧化后，经硫铵泵3一部分在硫铵吸收段循环喷淋，另一部分经硫铵排出泵6输送至硫铵处理系统。

上述氧化槽4底部设有带氧化空气均布器5，氧化空气均布器5与外置的氧化空气系统相连，氧化空气均布器5上设有若干个喷嘴。

进一步的，上述硫铵吸收段内设有吸收液除雾器17。

进一步的，上述水洗段的排出液汇流至水洗槽2，经水洗泵1在水洗段内循环喷淋。

烟气自原烟气入口进入预洗塔14内向上流动，由于烟气的转向和流速的变化，部分粉尘大颗粒在重力和惯性力的作用下，落入预洗池13内。烟气中的粉尘经沉降后经过预洗喷淋层，烟气中的大部分颗粒物和HCL、HF等腐蚀性气体被喷淋吸收液洗涤除去，夹带部分微细颗粒和小液滴的烟气流经预洗除雾器16，除去大部分的液滴及部分微细颗粒物，然后经净烟气经过预洗塔14的净烟气出口和联通烟道流到吸收塔10的入口。

亚铵吸收段的排出液汇集至亚铵再生槽8，由底部的均布器提供的氨吸收剂，将亚硫酸氢氨再生为亚硫酸氨，方程式如下:

(NH₄)₂SO₃+SO₂+H₂O＝2NH₄HSO₃ (1)

NH₄HSO₃+NH₃＝(NH₄)₂SO₃ (2)

氨法脱硫中主要起吸收作用的为亚硫酸铵-亚硫酸氢铵溶液。亚硫酸铵(简称亚铵)与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸氢铵，酸式盐亚硫酸氢铵对二氧化硫不具有吸收能力，随吸收过程的进行，吸收液中的盐亚硫酸氢铵含量增加，吸收液吸收能力下降，此时需向吸收液中补氨，发生(2)反应使部分亚硫酸氢铵转变为亚硫酸铵，完成亚铵再生的过程，以保持吸收液的吸收能力。在亚铵再生槽内添加氨吸收剂调节其PH值，再生后的吸收液经亚铵泵9一部分在亚铵吸收段内循环喷淋。另一部分排至氧化槽4，调节氧化槽4的PH值，提高硫氨吸液对SO₂的吸收效率。

亚铵吸收段与硫铵吸收段之间设置的透气隔板11，将硫氧化物的吸收分隔为两个独立的吸收循环系统,一个为亚铵吸收循环，一个为硫铵吸循环，控制不同的PH值，形成吸收区双循环工艺。

硫铵吸收段的排出液汇流至氧化槽4内，经氧化空气氧化后，将亚硫酸铵强制氧化为硫酸铵，经硫铵泵3一部分在硫铵吸收段循环喷淋，吸收部分SO₂和逃逸的氨。

氧化槽4底部设有硫氨排出泵，将硫氨送至后续的蒸发结晶系统去处理，变成硫氨副产品。

氧化槽4顶部设有排气口，通过管道将多余的废气排放至吸收塔10。

本发明的有益之处在于：

本发明的一种高尘烟气脱硫双塔双循环装置，采用双塔工艺及装置，利用预洗塔14的水喷淋洗涤，除去烟气中大部分的HCL、HF等腐蚀性气体，待预洗塔14内氯离子、氟离子的浓度定值时，外排部分水洗液到废水处理系统。有效降低了氯离子、氟离子等强腐蚀性的离子在后续的吸收系统和硫铵处理系统的富集，解决了常规的单塔工艺系统腐蚀问题，也减少硫酸铵处理系统的腐蚀。预洗塔14可协同脱除烟气中的颗粒物，可处理颗粒物浓度高达200mg/Nm3的高尘烟气，常规的单塔氨法脱硫工艺难以实现高尘烟气的洗尘效果，导致吸收塔10出口颗粒物排放超标，难以实现颗粒物浓度小于5mg/Nm3超低排放的要求。预洗塔14采用水洗喷淋和高效除尘除雾技术，二次除尘效率达75％以上，除尘效率远远高于在烟道内前置预洗层。预洗塔14脱除了烟气中的大部分颗粒物，减少了后续吸收系统和硫铵处理系统中的粉尘浓度，大大提高了硫氨副产品的品质。实现氨法脱硫高尘烟气的脱硫除尘效果，使烟气净化装置更长周期、稳定、高效的运行，改善了烟气净化装置对周边环境的影响。在塔外设置独立的硫铵氧化槽4，与吸收塔10底部设置氧化槽4相比，延长了氧化时间，降低吸收塔10的高度，循环泵的运行电耗下降，提高系统运行的经济性。

在塔外设置独立的亚铵再生槽8，与氨吸收剂加入循环泵入口或吸收塔10 相比，延长了亚铵再生反应时间，是氨吸收剂充分反应转化为NH4+，提高了吸收效率，有效降低氨的逃逸，减少气溶胶的生成。

本发明的一种氨法脱硫双塔双循环装置，适应处理高含尘、含HCL、含HF 等工况复杂的烟气。系统简单、易操作，运行成本低，净化效率高，可实现硫氧化物和粉尘等多种污染物的超低排放，能够长期稳定运行，具有很强的实用性和广泛的适用性。

附图说明

图1为本发明的一种高尘烟气脱硫双塔双循环装置的结构示意图。

附图中标记的含义如下：1、水洗泵，2、水洗槽，3、硫铵泵，4、氧化槽， 5、氧化空气均布器，6、硫铵排出泵，7、吸收剂均布器，8、亚铵再生槽，9、亚铵泵，10、吸收塔，11、透气隔板，12、预洗泵，13、预洗池，14、预洗塔， 15、喷淋器，16、预洗除雾器，17、吸收液除雾器，18、水洗液除雾器。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

粉尘浓度为40～200mg/Nm³的高尘烟气从预洗塔14进入，依次经过预洗水喷淋和预洗除雾器16，从预洗塔14排出后进入吸收塔10。

经过水喷淋后，烟气中粉尘浓度降低50％，温度降低至50-60℃形成饱和烟气，喷淋水洗液与烟气接触产生微小的雾沫，雾沫由凝结液滴和细颗粒组成。饱和烟气中的细颗粒物和大量的雾沫进一步经过预洗除雾器16，夹带的雾滴与烟尘相互撞击凝并，在离心力作用下，形成大颗粒，被除雾器捕集，实现雾滴与烟尘的脱除，确保出口粉尘浓度降低至20mg/Nm³进入吸收塔10。

预洗塔14预洗层的喷淋液吸收粉尘后汇集至底部的预洗池13内，经预洗泵 12循环提供。

多次循环洗涤后的溶液，从预洗池13底部的排液口定期外排至废水处理系统。

烟气从预洗塔14进入吸收塔10，首先依次经过亚铵吸收区和硫铵吸收区，烟气中的二氧化硫脱除至35mg/Nm³以下，但是会产生大量的雾沫，雾沫由含有可溶性盐的液滴、粉尘组成；烟气经过吸收液除雾器17，除去雾滴和粉尘后进入水洗区，水洗净化除去逃逸的铵盐、细颗粒物和气溶胶，最后经过水洗除雾器，粉尘浓度低于5mg/Nm³从净烟道排出。

亚铵吸收段喷淋的亚铵溶液，经过透气隔板11收集后流入亚铵再生槽8，与氨吸收剂均布器7提供的氨吸收剂完成再生过程后，经亚铵泵9一部分在亚铵吸收段内循环喷淋，另一部分排至氧化槽4。

氨吸收剂均布装置可以根据实际需要，设置在距亚铵再生槽8底0.3～2m处。

硫铵吸收段喷淋的亚硫酸铵溶液和硫酸铵溶液流入氧化槽4，与氧化空气均布器5提供的氧化空气完成亚硫酸铵溶液的氧化过程后变为硫酸铵溶液，通过循环至吸收段循环吸收，另一部分经过硫铵排出泵6输送至硫铵处理系统，进行蒸发结晶，形成硫铵副产品。

水洗段的排出液汇流至水洗槽2，经水洗泵1在水洗段内循环喷淋。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种高尘烟气脱硫双塔双循环装置，其特征在于，高尘烟气依次经过预洗塔(14)的预洗段、预洗除雾器(16)，和吸收塔(10)的亚铵吸收段、硫铵吸收段后，经水洗段、脱水除雾段后成净烟气排出；

所述预洗段、亚铵吸收段、硫铵吸收段、水洗段内分别设有若干喷淋器(15)，预洗段和水洗段的喷淋液为水，

亚铵吸收段的喷淋液为亚铵溶液，

硫铵吸收段的喷淋液为亚硫酸铵溶液和硫酸铵溶液；

所述亚铵吸收段的下部设有透气隔板(11)；

所述硫铵吸收段的两端分别通过透气隔板(11)与亚铵吸收段、水洗段隔断。

2.根据权利要求1所述的一种高尘烟气脱硫双塔双循环装置，其特征在于，所述预洗段内设有2～5层由喷淋器(15)构成的预洗喷淋层，喷淋液由预洗塔(14)底的预洗池(13)经预洗泵(12)循环提供。

3.根据权利要求1所述的一种高尘烟气脱硫双塔双循环装置，其特征在于，所述亚铵吸收段的排出液汇流至亚铵再生槽(8)经再生后，经亚铵泵(9)一部分在亚铵吸收段内循环喷淋，另一部分排至氧化槽(4)。

4.根据权利要求3所述的一种高尘烟气脱硫双塔双循环装置，其特征在于，所述亚铵再生槽底部的0.3～2m高处设有氨吸收剂均布器(7)。

5.根据权利要求1所述的一种高尘烟气脱硫双塔双循环装置，其特征在于，所述硫铵吸收段的排出液汇流至氧化槽(4)内，经氧化空气氧化后，经硫铵泵(3)一部分在硫铵吸收段循环喷淋，另一部分经硫铵排出泵(6)输送至硫铵处理系统。

6.根据权利要求1所述的一种高尘烟气脱硫双塔双循环装置，其特征在于，所述水洗段的排出液汇流至水洗槽(2)，经水洗泵(1)在水洗段内循环喷淋。