本实用新型属于化工领域，具体涉及一种一种降低烟气中硫化物含量的装置。
背景技术：
：煤燃烧或工业制造产生的烟气中常含有硫化物。硫化物主要来源于煤炭或工业原料含有的硫物质，硫物质在燃烧过程或工业制造过程中发生反应，转化成硫化物释放出来。硫化物特别是硫化氢、二氧化硫等常常会导致生产工段中的催化剂中毒失活，而且含硫化物的废气直接排放，容易污染环境，产生雾霾等空气问题，严重影响人类的健康。脱硫剂是一种用于脱除烟气中硫化物的药剂。由于降低硫化物含量有利于工业生产和环境保护，因此研究者对于脱硫剂的研发给予了更多的关注。目前的脱硫剂品种包括固体碱/液体碱脱硫剂、活性炭脱硫剂、分子筛负载金属脱硫剂、铁系脱硫剂、锰系脱硫剂、多金属复合氧化物脱硫剂等。经过多年研究，虽然脱硫剂种类越来越丰富，脱硫性能也有了大幅度的提高，但是现有脱硫剂的硫容和脱硫精度仍然较低，难以满足烟气脱硫对效率和经济性的要求。目前尚需一种经济、高效的降低烟气中硫化物含量的装置，以满足工业、民用领域对烟气脱硫的迫切需求。技术实现要素：本实用新型的发明人发现了一种降低烟气中硫化物含量的装置，使用制得的高硫容、高脱硫精度、高抗破碎强度和大比表面积的脱硫剂，对烟气进行脱硫，大大提高了脱硫效率，并且更为经济实用。并且，氮气和脱硫剂的混合物在高温下对烟气进行脱硫的脱硫效率更高。本实用新型涉及一种降低烟气中硫化物含量的装置，包括，混气罐、脱硫塔和脱硫剂制备装置；所述混气罐设置有入气口、进口和出口；所述脱硫塔的底部设置有烟气进口，顶部设置有出气口，上部设置有与混气罐的出口相连通的脱硫剂进口，所述脱硫塔还设置有加热器；所述脱硫剂制备装置包括混合罐、养护器、第一烘干器、马弗炉、恒温浸渍箱、分离器、第二烘干器和冷却器；所述混合罐由上、下相邻的上混合器和下混合器组成；其中，上混合器设置有用于添加氧化镁的第一加料口、用于添加碳酸锰的第二加料口、用于添加电石和焦炭的第三加料口及位于上混合器底部、与下混合器内部相连通的出料口，所述第一加料口处设置有40-70目的筛网(优选为40-50目、50-60目、60-70目、50-70目或40-60目)，所述第二加料口处设置有80-100目的筛网(优选为80-90目、90-100目、85-95目、95-100目或80-85目)，所述第三加料口处设置有20-30目的筛网(优选为20-25目、22-28目、23-29目或23-30目)；下混合器设置有用于添加聚乳酸的第四加料口、用于添加硼酸钠的第五加料口、用于向器体内充入含氧气体的气罐(优选地，含氧气体为空气或氮气和氧气的混合气；优选气罐的调控压力范围为2-10MPa)、温控范围90-120℃的第一温控器和出料口，所述第四加料口处设置有20-60目的筛网(优选为20-40目、30目、20-50目、30-50目、40-50目或40-60目)；所述养护器设置有与下混合器的出料口相连通的进料口和出料口；所述第一烘干器设置有与养护器的出料口相连通的进料口和出料口；所述马弗炉设置有与第一烘干器的出料口相连通的进料口和出料口；所述恒温浸渍箱设置有与马弗炉的出料口相连通的进料口、用于添加液态聚乳酸的第六加料口、温控范围120-200℃的第二温控器和出料口；所述分离器设置有与恒温浸渍箱的出料口相连通的进料口和固体出口；所述第二烘干器设置有与固体出口相连通的进料口和出料口；所述冷却器设置有与第二烘干器的出料口相连通的进料口和出口；所述混气罐的进口与冷却器的出口相连通。第一至三加料口设置的筛网使氧化镁、碳酸锰、电石和焦炭混合更加均匀。硼酸钠有助于使聚乳酸与氧化镁、碳酸锰、电石和焦炭的混合物均匀融合。第四加料口设置的筛网使聚乳酸更易与氧化镁、碳酸锰、电石和焦炭的混合物融合均匀。设置第一、二烘干器的目的是降低含水量，水分主要来自于原料。马弗炉中，在硼酸钠参与下(可能为催化作用)，聚乳酸发生化学变化。恒温浸渍箱中，聚乳酸与氧化镁、碳酸锰、电石和焦炭颗粒深度融合。本实用新型任一项的实施方式中，混气罐入气口的气体流速为50-100m/s。气体快速流入，与罐内脱硫剂形成混合物。本实用新型任一项的实施方式中，混气合罐入气口与氮气储罐相连；优选地，由混气罐入气口流入的气体为氮气。本实用新型任一项的实施方式中，脱硫塔内，含脱硫剂的混合物与烟气在高温下逆向流动并充分接触，脱硫处理后的气体由塔顶部的出气口排出收集。本实用新型任一项的实施方式中，所述脱硫塔的加热器的加热温度为100-220℃。本实用新型任一项的实施方式中，由脱硫剂进口向塔内延伸设置有喷头。用于将混气罐内含脱硫剂的混合物喷入脱硫塔内。本实用新型任一项的实施方式中，所述养护器还设置有温控范围80℃-100℃的第三温控器。本实用新型任一项的实施方式中，所述马弗炉还设置有温控范围200-250℃的第四温控器。本实用新型任一项的实施方式中，所述恒温浸渍箱还设置有定时器。本实用新型任一项的实施方式中，所述第一烘干器还设置有温控范围120-150℃的第五温控器。本实用新型任一项的实施方式中，所述第二烘干器还设置有温控范围120-150℃的第六温控器。本实用新型任一项的实施方式中，所述上混合器和下混合器相连接。本实用新型任一项的实施方式中，所述上混合器和下混合器内设置有搅拌桨，优选为不锈钢搅拌桨。本实用新型任一项的实施方式中，所述上混合器的出料口处设置有可密闭的阀门。本实用新型任一项的实施方式中，所述第四加料口、第五加料口和下混合器的出料口处设置有可密闭的阀门。本实用新型任一项的实施方式中，所述分离器为离心分离机或沉降分离机。本实用新型任一项的实施方式中，所述下混合器和恒温浸渍箱的内壁设置有加热电阻丝，优选电阻丝沿内壁盘旋设置。本实用新型任一项的实施方式中，所述冷却器内平行设置有数根冷凝管，优选冷凝管呈竖直阵列排布。优选地，至少1-50％数量的冷凝管之间相通，更优选地，50％数量的冷凝管之间相通。以减少冷却不均匀对脱硫剂性能的影响。本实用新型取得的有益效果：1、本实用新型降低烟气中硫化物含量的装置，使用制得的高硫容、高脱硫精度、高抗破碎强度、大比表面积的脱硫剂对烟气进行脱硫，提高了工业使用中的脱硫效率，经济性更高。2、本实用新型降低烟气中硫化物含量的装置中，氮气和脱硫剂的混合物在高温下对烟气进行脱硫的脱硫效率更高。3、本实用新型第四加料口设置的筛网使聚乳酸更易与氧化镁、碳酸锰、电石和焦炭的混合物融合均匀，使装置所制备脱硫剂的脱硫性能更稳定。4、本实用新型第五加料口添加的硼酸钠，能够提高聚乳酸与其他原料融合的均匀性，并且硼酸钠能够使聚乳酸在焙烧过程中发生化学变化，提高了装置所制备脱硫剂的脱硫性能。附图说明为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中图1为本实用新型降低烟气中硫化物含量的装置的结构示意图。其中：1-混合罐，2-上混合器，3-第一加料口，4-第二加料口，5-第三加料口，6-上混合器出料口，7-下混合器，8-第四加料口，9-第五加料口，10-气罐，11-第一温控器，12-养护器，13-第一烘干器，14-马弗炉，15-恒温浸渍箱，16-第六加料口，17-第二温控器，18-离心分离机，19-第二烘干器，20-冷却器，21-第三温控器，22-第四温控器，23-定时器，24-第五温控器，25-第六温控器，26-混气罐，27-入气口，28-混气罐进口，29-混气罐出口，30-氮气储罐，31-脱硫塔，32-烟气进口，33-出气口，34-脱硫剂进口，35-加热器。具体实施方式实施例1本实用新型降低烟气中硫化物含量的装置如图1所示，降低烟气中硫化物含量的装置包括：混气罐26、脱硫塔31和脱硫剂制备装置；所述混气罐26设置有入气口27、混气罐进口28和混气罐出口29；混气罐26入气口27连接设置有氮气储罐30，入气口27的氮气流速为60-80m/s，气体快速流入混气罐26中，与罐内的脱硫剂形成混合物。所述脱硫塔31的底部设置有烟气进口32，顶部设置有出气口33，上部设置有与混气罐出口29相连通的脱硫剂进口34，所述脱硫塔31还设置有加热器35。由脱硫剂进口34向塔内延伸设置有喷头，用于将混气罐26内氮气和脱硫剂的混合物喷入脱硫塔31内；脱硫塔31的加热器35的加热温度为100-220℃。所述脱硫剂制备装置包括混合罐1、养护器12、第一烘干器13、马弗炉14、恒温浸渍箱15、分离器、第二烘干器19和冷却器20；所述混合罐1由上、下相邻的上混合器2和下混合器7组成。脱硫塔31内，含脱硫剂的混合物与烟气在高温下逆向流动并充分接触，脱硫处理后的气体由塔顶部的出气口33排出收集。其中，上混合器2设置有用于添加氧化镁的第一加料口3、用于添加碳酸锰的第二加料口4、用于添加电石和焦炭的第三加料口5以及位于上混合器2底部、与下混合器7内部相连通的上混合器出料口6，所述第一加料口3处设置有40-50目的筛网，所述第二加料口4处设置有80-90目的筛网，所述第三加料口5处设置有20-30目的筛网。下混合器7设置有用于添加聚乳酸的第四加料口8、用于添加硼酸钠的第五加料口9、用于向器体内充入空气的气罐10、温控范围90-120℃的第一温控器11和出料口，所述第四加料口8处设置有30-40目的筛网，气罐10的调控压力范围为2-10MPa。养护器12设置有与下混合器7的出料口相连通的进料口和出料口，还设置有温控范围80℃-100℃的第三温控器21。第一烘干器13设置有与养护器12的出料口相连通的进料口和出料口，第一烘干器13还设置有温控范围120-150℃的第五温控器24。马弗炉14设置有与第一烘干器13的出料口相连通的进料口和出料口，马弗炉14还设置有温控范围200-250℃的第四温控器22。恒温浸渍箱15设置有与马弗炉14的出料口相连通的进料口、用于添加液态聚乳酸的第六加料口16和出料口；所述恒温浸渍箱15还设置有温控范围120-200℃的第二温控器17和定时器23。离心分离机18设置有与恒温浸渍箱15的出料口相连通的进料口和固体出口。第二烘干器19设置有与固体出口相连通的进料口和出料口，第二烘干器19还设置有温控范围120-150℃的第六温控器25。冷却器20设置有与第二烘干器19的出料口相连通的进料口和出口，混气罐进口28与冷却器20的出口相连通。冷却器20内的冷凝管呈竖直阵列排布，50％数量的冷凝管之间相通。上混合器2和下混合器7内设置有不锈钢搅拌桨。上混合器出料口6、第四加料口8、第五加料口9和下混合器7的出料口处设置有可密闭的阀门。下混合器7和恒温浸渍箱15的内壁设置有加热电阻丝。实施例2装置所制备的脱硫剂1采用实施例1装置中的脱硫剂制备装置。将400g氧化镁、200g碳酸锰、150g电石和80g焦炭分别经第一至三加料口送入上混器中混合，混合物经上混合器出料口6进入下混合器7中。由第四加料口8加入70g聚乳酸，由第五加料口9加入50g硼酸钠，关闭上混合器2和下混合器7出料口、第四至五加料口的阀门并通入空气加压至2MPa，在130℃-140℃下混合均匀。送入养护器12中120℃下养护20小时；在第一烘干器13中以160℃烘干，得到混合料A；然后，再在马弗炉14中230℃下焙烧2小时，得到焙烧物A；将焙烧物A放入盛有200g的160℃聚乳酸的恒温浸渍箱15中浸渍8小时，经离心分离机18分离，再在第二烘干器19中以180℃烘干，并送入冷却器20降温，得到脱硫剂1。使用的聚乳酸的数均分子量Mn为1.5×105-2×105。实施例3装置所制备的脱硫剂2参照实施例2方法，将560g氧化镁、330g碳酸锰、220g电石和170g焦炭混合；向混合物中加入130g硼酸钠和150g聚乳酸，在150℃-160℃下混合均匀；在140℃下养护25小时后，以170℃烘干，然后在250℃下焙烧0.5小时。将得到的焙烧物放入165℃的450g聚乳酸中恒温浸渍10小时，经离心分离后，再在180℃烘干、冷却，得到脱硫剂2。使用的聚乳酸的数均分子量Mn为1.5×105-2×105。实施例4烟气脱硫方法Ⅰ采用实施例1的降低烟气中硫化物含量的装置，将二氧化硫含量为2000mg/L、含水量为5％(w/w)的火力发电厂的烟气10L通入脱硫塔31底部的烟气进口32中。将实施例2的脱硫剂1送入混气罐26内，与氮气形成混合物，该混合物经脱硫塔31上部的脱硫剂进口34由喷头喷入脱硫塔31内，脱硫塔31内的温度保持在120-140℃，烟气与含脱硫剂的混合物在脱硫塔31内于高温下逆向流动混合并保持接触30分钟，由塔顶出气口33引出气体除尘、冷却后，收集得气体1。实施例5烟气脱硫方法Ⅱ采用实施例1的降低烟气中硫化物含量的装置，将调湿后二氧化硫含量为2000mg/L、含水量为8％(w/w)的火力发电厂的烟气10L通入脱硫塔31底部的烟气进口32中，将实施例3的脱硫剂2送入混气罐26内，与氮气形成混合物，该混合物经脱硫塔31上部的脱硫剂进口34由喷头喷入脱硫塔31内，脱硫塔31内的温度保持在150-170℃，烟气与含脱硫剂的混合物在脱硫塔31内于高温下逆向流动混合并保持接触60分钟，由塔顶出气口33引出气体除尘、冷却后，收集得气体2。对比例1将400g氧化镁、200g碳酸锰、150g电石和80g焦炭以及20g水混合均匀，氧化镁过40-50目筛网，碳酸锰过80-90目筛网，电石和焦炭过20-30目筛网，再在120℃下养护20小时，以160℃烘干，然后在230℃下焙烧2小时，冷却焙烧物，得到脱硫剂A。对比例2将400g氧化镁、200g碳酸锰、150g电石和80g焦炭混合均匀，氧化镁过40-50目筛网，碳酸锰过80-90目筛网，电石和焦炭过20-30目筛网。向得到的混合物中加入70g聚乳酸，聚乳酸过30-40目筛网，在130℃-140℃下混合均匀，再在120℃下养护20小时，以160℃烘干，得到混合料B。将混合料B在230℃下焙烧2小时，得到焙烧物B。使用的聚乳酸的数均分子量Mn为1.5×105-2×105。对比例3采用实施例1的脱硫塔和混气罐，将二氧化硫含量为2000mg/L、含水量为5％(w/w)的火力发电厂的烟气10L通入脱硫塔底部的烟气进口中。将脱硫剂A送入混气罐内，与氮气形成混合物，该混合物经脱硫塔上部的脱硫剂进口由喷头喷入脱硫塔内，脱硫塔内的温度保持在120-140℃，烟气与含脱硫剂的混合物在脱硫塔内于高温下逆向流动混合并保持接触30分钟，由塔顶出气口引出气体除尘、冷却后，收集得气体A。对比例4采用传统脱硫塔，将二氧化硫含量为2000mg/L、含水量为5％(w/w)的火力发电厂的烟气10L通入脱硫塔底部的进气口中，同时将实施例2的脱硫剂1送入脱硫塔上部的脱硫剂进口中，脱硫塔内的温度保持在常温(约25-28℃)，烟气与脱硫剂在脱硫塔内逆向流动混合并保持接触30分钟，由塔顶出气口引出气体除尘后，收集得气体B。实验例1脱硫精度、硫容和物理性能1、脱硫精度设置原料气为含5000ppmH2S的氮气，取实施例2-3和对比例1的脱硫剂1-2、A各3g，在常压(通常为1个大气压)、10-45℃之间分别进行多次脱硫测试，气空速为2000h-1。最终测得：在各温度条件下，原料气经脱硫剂1-2处理后，出口总硫均低于0.01ppm；原料气经脱硫剂A处理后，出口总硫约为0.09ppm。因此，本实用新型的脱硫剂1-2的脱硫精度高于脱硫剂A。2、硫容和物理性能取实施例2-3和对比例1的脱硫剂1-2、A作样品，分别测定硫容。取样品100g，在10℃-45℃、常压(通常为1大气压)下，用含H2S为40000ppm的标准气进行评测。定性检测，可自配硝酸银溶液对出口硫进行检测；定量检测，可采用国产WK-2C综合微库仑仪(江苏电分析仪器厂)进行检测，该仪器的最低检测量为0.2ppm，结果如表1所示。表1测试项目脱硫剂1脱硫剂2脱硫剂A硫容80.6％83.0％44.7％可见，本实用新型脱硫剂1-2的硫容远远大于脱硫剂A。经测定，本实用新型脱硫剂1-2的抗破碎强度大于110N/cm，比表面积为80-130m2/g；脱硫剂A的抗破碎强度为50N/cm，比表面积为50-70m2/g。本实用新型脱硫剂1-2的抗破碎强度和比表面积均高于脱硫剂A。实验例2：混合料均匀性和焙烧物化学变化1、混合料均匀性对实施例2、对比例2的混合料A-B进行检测。随机对混合料A-B各取10g作为样品，用显微镜观察，可以观察到：混合料B中较大的颗粒(可以认为是融合形成的颗粒)基本集中于中央，没有分散开；而混合料A样品中较大的颗粒(可以认为是融合形成的颗粒)于各处均有分布，分散较为均匀。因此，添加硼酸钠有助于使聚乳酸与其他原料均匀地融合，继而可以观察到融合成的大颗粒在各处均匀分布。2、焙烧物化学变化对实施例2、对比例2的混合料A-B和焙烧物A-B采用美国Nicolet公司的Nexus670型傅立叶变换红外光谱仪在同样条件下进行检测。结果发现：混合料B和焙烧物B的红外光谱极为近似；焙烧物A与混合料A的红外光谱差别较大，除了焙烧物A谱图中的酯基吸收峰减弱外，焙烧物A的红外光谱还比混合料A的谱图多了3个吸收峰。添加硼酸钠有助于聚乳酸在焙烧过程中发生化学变化。实验例3：脱硫效率测定实施例4-5和对比例3-4收集到的气体1-2、气体A-B的总体积和各气体中二氧化硫的含量，并按照下式计算脱硫效率，结果见表2。脱硫效率＝100％×(V0×C0-V×C)/(V0×C0×t)其中:V为收集得到的气体的总体积(L)；C为收集得到的气体中二氧化硫含量(mg/L)；V0为烟气的总体积(L)；C0为烟气中二氧化硫含量(mg/L)；t为脱硫时间(h)。表2由表2可知，与对比例3相比，本实用新型降低烟气中硫化物含量的装置的脱硫效率更高，更具经济性。并且，与对比例4相比，本实用新型采用氮气和脱硫剂的混合物在高温下对烟气进行脱硫时，脱硫效率更高。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。当前第1页1 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