一种焦炉低硫尾气湿法脱硫减少可溶性粉尘排放系统的制作方法

本实用新型涉及一种焦炉低硫尾气湿法脱硫减少可溶性粉尘排放系统。

背景技术：
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我国是钢铁生产大国和煤化工生产大国，我国现有焦炉2000多座，由于焦炉尾气中SO₂浓度不高，普遍在500mg/Nm³以下，根据国家2012年发布的《炼焦化学工业污染物排放标准》GB16171‐2012，已经没法满足环保要求。

现有的湿法脱硫工艺主要有石灰石—石膏法，双碱法，氧化镁法和氨法，部分已建的湿法脱硫装置大多采用石灰石—石膏法，此种工艺均存在脱硫副产物的二次污染问题和系统设备易结垢和堵塞问题。

由于现在国家对焦炉尾气排放的标准越来越严，传统的湿法喷淋工艺已经没法满足对粉尘排放的要求(15mg/Nm³)，需要在塔出口或静烟道上加装湿式电除尘器。投资成本、运行费用高，运行不稳定的不利因素，因此，特对传统的湿法脱硫(如氨水法、氧化镁法、双碱法)工艺加以改进和完善，以满足越来越严的尾气排放环保要求。

技术实现要素：
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为克服现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种焦炉低硫尾气湿法脱硫减少可溶性粉尘排放系统，可以克服以上几种湿法脱硫工艺的缺点，可以运行专门针对焦炉特点的湿法脱硫(氨水法、氧化镁、双碱法)工艺。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

一种焦炉低硫尾气湿法脱硫减少可溶性粉尘排放系统：

包括脱硫吸收塔以及设于所述脱硫吸收塔外部的循环系统；

在脱硫塔的中下部设有烟气进口，在所述烟气进口上方的脱硫塔内，自下而上依次设有喷淋吸收区、水洗系统、除雾除沫系统，塔顶设有烟囱；

所述外部的循环系统与所述喷淋吸收区、水洗装置、除雾除沫系统之间设有管路连通。

所述水洗系统具有：依次设于所述喷淋吸收区上方的气液隔板、文丘里棒层、第一洗涤喷淋层、第二洗涤喷淋层。

所述除雾除沫系统为设于所述第二洗涤喷淋层上方的塔顶除雾器层、丝网除雾器。

所述气液隔板具有储液槽以及设于储液槽上方的气帽，储液槽与气帽之间形成供烟气自下而上通过的通道；洗涤液自上而下由气帽落入储液槽中，所述储液槽设有溢流口。

所述溢流口连通外部的循环系统的洗涤水槽，所述洗涤水槽外部设有洗涤水泵，通过所述洗涤水泵及输送管路将洗涤水槽中的洗涤水分别泵送至喷淋吸收区、第一洗涤喷淋 层、第二洗涤喷淋层。

本实用新型方案中，从余热回收锅炉出来的高温(约160‐170℃)，经过增压风机增压后通过管道送入脱硫塔降温(低于70℃)，去除烟气中的粉尘及酸性物质，再进入脱硫吸收塔喷淋吸收脱除SO₂后、经过塔顶部除尘喷淋循环系统后，经过除雾(除沫)器除雾后经塔顶烟囱排放。

本装置是专门针对焦炉尾气低硫、低粉尘的特点结合SO₂、粉尘超低排放要求而设计开发的。

脱硫塔顶除雾器为管式+屋脊式除雾器，其特征是管式布置于屋脊式除雾器下方，管式除雾器的作用是去除烟气中夹带的大颗粒的液滴，屋脊式除雾器为二级除雾器，并配备有冲洗水系统，其作用为去除管式除雾器无法去除的小颗粒液滴。两种不同形式的除雾器结合能更好控制烟气中夹带液滴的含量。

在屋脊式除雾器后设置有两层丝网除沫器，以去除烟气中粒径更小的粉尘和雾滴。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

通过该装置可实现烟气的降温洗涤和SO₂粉尘的脱除，达到超低排放要求，SO₂浓度小于30mg/Nm³，粉尘浓度小于15mg/Nm³。

本装置由脱硫吸收塔、循环水洗、二级除雾、二级除沫系统等组成，通过烟气管道相连接，脱硫塔设有中温烟气入口和硫铵浆液出口，有烟气进出口和吸收剂加入口；脱硫吸收塔内自上而下有除雾段、循环水洗段、吸收段和浆池段，浆池段分为氧化段和非氧化段，氧化段设有氧化空气管网，吸收段设置有吸收喷淋层，喷淋层由喷淋管网和喷嘴组成，喷淋层的喷淋浆液由循环泵从浆池(氧化段和非氧化段)通过管道输送。脱硫塔顶部设置有二层水洗喷淋层，喷淋层由喷淋管网和喷嘴组成，通过管道与循环水泵相连，塔外设置有一个循环水箱，循环水箱的溶液通过循环水泵送到水洗喷淋层，然后又通过重力自流到循环水箱。

本装置循环水洗涤系统，主要有循环水泵、循环水箱，管道、塔内设置有喷淋层管网和喷嘴，气液分离隔板、文丘里棒层(或塔盘)等组成。循环水箱内的水通过循环水泵经管道送到塔内的水洗喷淋层，与脱硫后的烟气充分接触后，浆液在文丘里棒层上部(或塔盘)形成一定厚度的液体(烟气经过文丘里棒层或塔盘时，气液充分接触)，将烟气内夹带的含硫铵颗粒的浆液与粉尘被溶液捕捉下来。与烟气接触后的液体通过气液分隔板被截留，重力自流到循环水箱。

除雾段除雾器为管式除雾器+折流板除雾器，设有冲洗系统。

除沫器为丝网除沫器，材质为316L，设有冲洗系统。

综上所述，本装置通过脱硫吸收塔、循环水洗系统、塔顶除雾、除沫系统，有效的解决了焦炉低硫含尘尾气的处理问题，有效解决了粉尘的排放和氨的逃逸问题。

附图说明：

图1为本实用新型的系统构成图；图2为气液隔板的放大图；图2中向上的箭头为烟气流向，向下的箭头为洗涤水流向。

图中标号：1-喷淋吸收区，2–气液隔板，3-气帽，4-溢流口，5-文丘里棒层，6-第一洗涤喷淋层，7-第二洗涤喷淋层，8-塔顶除雾器层，9-丝网除雾器，10-烟囱，11-洗涤水泵，12-洗涤水槽，13-调节阀，14-回流管路，15-水洗喷淋管道，16-烟气进口。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式：

为了使本实用新型的目的，技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：参见附图，本实用新型包括脱硫吸收塔以及设于脱硫吸收塔外部的循环系统；

图1所示，在脱硫塔的中下部设有烟气进口16，在烟气进口上方的脱硫塔内，自下而上依次设有喷淋吸收区1、水洗系统、除雾除沫系统，塔顶设有烟囱10；外部的循环系统与喷淋吸收区1、水洗装置、除雾除沫系统之间设有管路连通。

水洗系统具有：依次设于喷淋吸收区1上方的气液隔板2、文丘里棒层5、第一洗涤喷淋层6、第二洗涤喷淋层7。除雾除沫系统为设于第二洗涤喷淋层7上方的塔顶除雾器层8、丝网除雾器9。

图2所示，气液隔板2具有储液槽以及设于储液槽上方的气帽3，储液槽与气帽之间形成供烟气自下而上通过的通道；洗涤液自上而下由气帽落入储液槽中，所述储液槽设有溢流口4。

溢流口4连通外部的循环系统的洗涤水槽12，洗涤水槽12外部设有洗涤水泵11，通过洗涤水泵11及输送管路将洗涤水槽12中的洗涤水分别泵送至喷淋吸收区1、第一洗涤喷淋层6、第二洗涤喷淋层7。

运行过程中，从余热锅炉来的高温烟气(160-170℃)经增压风机增压后从塔中下部的烟气进口16进入脱硫塔，通过喷淋吸收区1，与浆液充分接触、降温、除尘及脱除酸性物质后降温至70℃后烟气通过喷淋层后由下而上继续通过气液分离器2，再进入一级水洗喷淋段，气液分离器2材质为玻璃钢或不锈钢316L，开孔密度为30-40％，通过一级水洗喷淋后的烟气由下而上继续通过文丘里棒层5(文丘里棒层共两层，开孔率为40-50％，材质 为碳钢+橡胶)，或塔盘；再通过第一洗涤喷淋层6、第二洗涤喷淋层7，这两层喷淋层由喷淋管网(FRP或合金钢)和雾化喷嘴醉成。喷淋密度为8-12m³/m²之间。

塔顶除雾器层8为折流板除雾器，将烟气中夹带的雾滴进行一级除雾。除雾器的材质为PP。

烟气最后由下而上依次通过塔顶的丝网除沫器9经过塔顶的烟囱10排放，以去除烟气中大于3微米的雾滴和颗粒，使出口烟气中的粉尘和雾滴含量小于10mg/Nm³。丝网除沫器9的材质为316L或PP。

系统所需要的工艺水补充由设置的工艺水箱存储及通过工艺水泵输送到各用水点，以维持系统的水平衡。

水洗喷淋的溶液由系统设置的洗涤水泵11从洗涤水槽12中抽取，通过水洗喷淋管道15送到各喷淋层，最后又经过气液分隔板的液相通道通过回流管路14自流到循环水槽12，洗涤水泵出口有管道与脱硫塔浆池相连，以保证脱硫塔浆池的液位在设定的范围内(通过控制调节阀13的开度来调节)。