一种工业烟气脱硫净化系统及其脱硫净化方法与流程

本发明属于烟气脱硫领域。

背景技术：

现有的烟气脱硫设备往往采用的是淋洗塔结构，淋洗塔需要淋洗喷头在淋洗塔内持续喷淋淋洗液，增加烟气与淋洗液的接触面积，进而对流过的烟气进行淋洗；其原理主要为SO2+H2O→H2SO3；CaCO3+H2SO3→CaSO3+CO2+H2O；由于淋洗液中含有不溶性的CaCO3浊液，淋洗喷头处容易随着时间的积累发生堵塞等现象，而且该淋洗塔结构需要通过泵持续的将淋洗液提升一定的高度，进而造成泵的负荷增大的弊端；本方案不采用喷淋的方式，也能实现了对烟气实现淋洗的作用。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种非喷淋式的工业烟气脱硫净化系统及其方法。

技术方案：为实现上述目的，本发明的一种工业烟气脱硫净化系统，包括倾斜设置的脱硫箱体，所述脱硫箱体的两端分别通过第一支撑件和第二支撑件支撑；所述脱硫箱体为长筒状结构；所述脱硫箱体的筒体内部同轴心设置有脱硫空心通道；还包括烟气导入管和烟气导出管，所述烟气导入管的出口连通所述脱硫空心通道的倾斜高端上侧，所述烟气导出管的入口连通所述脱硫空心通道的倾斜矮端上侧；还包括脱硫剂循环管，所述脱硫剂循环管上安装有循环泵，所述脱硫剂循环管的入口端连通所述脱硫空心通道的倾斜矮端下侧；所述脱硫剂循环管的出口端连通所述脱硫空心通道的倾斜高端下侧；还包括脱硫剂供给管和脱硫剂导出管；所述脱硫剂供给管的出口旁通连接所述脱硫剂循环管，所述脱硫剂导出管的入口旁通连接所述脱硫剂循环管；所述脱硫剂供给管的出口和脱硫剂导出管的入口分别安装有第一阀门和第二阀门。

进一步的，所述脱硫空心通道的内壁从左至右依次一体化设置有第一凸环壁、第二凸环壁和第三凸环壁；所述脱硫空心通道内的第一凸环壁左侧为进料柱腔，脱硫空心通道内的第一凸环壁与第二凸环壁之间为第一脱硫柱腔，脱硫空心通道内的第二凸环壁与第三凸环壁之间为第二脱硫柱腔，所述脱硫空心通道内的第三凸环壁右侧为第三脱硫柱腔；所述进料柱腔的上下端分别连通所述烟气导入管出口和脱硫剂循环管的出口；所述第三脱硫柱腔的上下端分别连通所述烟气导出管的入口和脱硫剂循环管的入口；所述脱硫空心通道内还同轴心转动设置有脱硫转子；还包括电机，所述电机通过电机输出轴与所述脱硫转子驱动连接，所述电机通过电机输出轴带动所述脱硫转子旋转。

进一步的，所述脱硫转子从左至右依次包括第一筒体、第一脱硫轮、第一搅动轮、第二筒体、第二脱硫轮、第二搅动轮、第三筒体和第三脱硫轮；所述第一筒体的外壁与所述第一凸环壁的内壁同轴心滑动配合；所述第二筒体的外壁与所述第二凸环壁的内壁同轴心滑动配合；所述第三筒体的外壁与所述第三凸环壁的内壁同轴心滑动配合；所述第一脱硫轮和第一搅动轮同轴心悬空于所述第一脱硫柱腔内；所述第二脱硫轮和第二搅动轮同轴心悬空于所述第二脱硫柱腔内；所述第三脱硫轮同轴心悬空于所述第三脱硫柱腔内。

进一步的，所述第一脱硫轮、第二脱硫轮和第三脱硫轮均包括滚筒，各所述滚筒的内部为柱形筒腔，各所述柱形筒腔的右端均设置有隔断盘；

第一筒体、第二筒体和第三筒体的内部分别为第一通道、第二通道和第三通道；第一脱硫轮、第二脱硫轮和第三脱硫轮内的筒腔左端分别连通第一通道、第二通道和第三通道的右端；第一通道、第二通道和第三通道的左端分别连通进料柱腔、第一脱硫柱腔和第二脱硫柱腔的右端；所述滚筒上呈圆周阵列均布有若干脱硫孔，所述滚筒的左右端沿轮廓分别一体化设置有左环形板和右环形板；所述滚筒的外壁上呈圆周阵列分布有若干外舀水叶片，各所述外舀水叶片的长度方向与所述滚筒轴线平行，且各所述外舀水叶片的两端分别延伸至一体化连接左环形板和右环形板，且各所述外舀水叶片相对于滚筒的径向方向逆时针偏转50°至70°，进而使外舀水叶片与滚筒外壁之间形成舀水槽；所述滚筒的内壁上呈圆周阵列分布有若干内舀水叶片，各所述内舀水叶片的长度方向与所述滚筒轴线平行，且各所述内舀水叶片的两端分别延伸至一体化连接左环形板和右环形板，且各所述内舀水叶片相对于滚筒的径向方向平行；

所述第一搅动轮和第二搅动轮均有若干外凸的U形搅动棒，且各所述U形搅动棒沿所述脱硫转子的轴线呈圆周阵列分布；第一搅动轮上的各U形搅动棒的左端分别固定连接所述第一脱硫轮右端的右环形板，第一搅动轮上的各U形搅动棒的右端分别固定连接所述第二筒体左端；第二搅动轮上的各U形搅动棒的左端分别固定连接所述第二脱硫轮右端的右环形板，第二搅动轮上的各U形搅动棒的右端分别固定连接所述第三筒体左端。

进一步的，一种工业烟气脱硫净化系统脱硫净化方法，包括如下步骤：

关闭第二阀门，打开第一阀门，脱硫剂供给管向脱硫剂循环管连续供给脱硫剂液体，该脱硫剂液体为石灰浆液；并且持续启动循环泵，此时脱硫剂循环管内的脱硫剂液体在循环泵的作用下导入至进料柱腔内，然后进料柱腔内的脱硫剂液体累积后通过第一通道溢出至第一脱硫轮内的筒腔中，然后第一脱硫轮的筒腔内的脱硫剂液体通过若干脱硫孔溢出至第一脱硫柱腔中；随后第一脱硫柱腔中的脱硫剂液体通过第二通道溢出至第二脱硫轮内的筒腔中，然后第二脱硫轮的筒腔内的脱硫剂液体通过若干脱硫孔溢出至第二脱硫柱腔中；随后第二脱硫柱腔中的脱硫剂液体通过第三通道溢出至第三脱硫轮内的筒腔中，然后第三脱硫轮的筒腔内的脱硫剂液体通过若干脱硫孔溢出至第三脱硫柱腔中；最终第三脱硫柱腔中的脱硫剂液体重新回到脱硫剂循环管内，脱硫剂供给管供给脱硫剂液体到预定量后开始断开脱硫剂液体的供给，并且关闭第一阀门，继续维持循环泵的运行状态，进而循环泵使脱硫箱体内的脱硫剂液体按上述方式形成循环流动的“脱硫剂流动内循环”；通过限制脱硫剂供给管的供给量，使脱硫箱体内部的任意位置的脱硫剂液体液面都不高于脱硫箱体轴线高度，保证脱硫空心通道内的烟气能畅通无阻；

与此同时，工业烟气排出设备将增压后的含硫烟气通过烟气导入管压入进料柱腔内的上部分；进而进料柱腔内蓄压的烟气通过第一通道溢出至第一脱硫轮内的筒腔中，然后第一脱硫轮的筒腔内的蓄压烟气通过没有被液体浸没的若干脱硫孔溢出至第一脱硫柱腔中；随后第一脱硫柱腔中的蓄压烟气通过第二通道溢出至第二脱硫轮内的筒腔中，然后第二脱硫轮的筒腔内的蓄压烟气通过若干没有被液体浸没的脱硫孔溢出至第二脱硫柱腔中；随后第二脱硫柱腔中的蓄压烟气通过第三通道溢出至第三脱硫轮内的筒腔中，然后第三脱硫轮的筒腔内的蓄压烟气通过若干没有被液体浸没脱硫孔溢出至第三脱硫柱腔中；最终第三脱硫柱腔中的烟气通过烟气导出管导出；

与此同时启动电机，进而电机通过电机输出轴带动所述脱硫转子旋转持续逆时针旋转，进而使第一筒体、第一脱硫轮、第一搅动轮、第二筒体、第二脱硫轮、第二搅动轮、第三筒体和第三脱硫轮同步逆时针旋转；第一搅动轮和第二搅动轮上的U形搅动棒有效防止第一脱硫柱腔和第二脱硫柱腔右端的底部发生沉淀滞留；并且第一搅动轮和第二搅动轮上U形搅动棒还起到联动结构的作用；

上述过程中第一脱硫轮、第二脱硫轮和第三脱硫轮的下部分是浸泡在脱硫剂液体内的，并且第一脱硫轮、第二脱硫轮和第三脱硫轮所在位置的脱硫剂液体的液面不高于轴线所在高度；因此第一脱硫轮、第二脱硫轮和第三脱硫轮上部分的脱硫孔都没有被液体淹没，进而是畅通的；

上述状态的基础上第一脱硫轮、第二脱硫轮和第三脱硫轮的持续逆时针旋转，进而使滚筒上舀水槽将舀起的脱硫剂液体沿逆时针方向向上提升，由于滚筒的旋转使各舀水槽内的脱硫剂液体受到离心力，进而各舀水槽内的部分脱硫剂液体会以离心的方式呈发散状向外甩出，进而使第一脱硫柱腔、第二脱硫柱腔和第三脱硫柱腔内产生持续的脱硫剂离心飞溅液体，进而使流过第一脱硫柱腔、第二脱硫柱腔和第三脱硫柱腔内的烟气与脱硫剂液体充分接触；各外舀水叶片相对于滚筒的径向方向逆时针偏转50°至70°，该偏转角度使舀水槽内的水受到离心力的同时还受到外舀水叶片的约束，避免舀水槽内的液体脱离液面后就马上被全部离心甩出，避免造成甩液不均匀的现象；

与此同时滚筒上的若干内舀水叶片逆时针舀起脱硫剂液体后，由于各内舀水叶片相对于滚筒的径向方向平行，进而内舀水叶片到滚筒轴线高度处就会变为水平姿态，进而内舀水叶片舀起的液体被提升到滚筒轴线高度处后就会迅速向内溢出，溢出后由于惯性向上飞溅一段距离，进而使各滚筒内的筒腔中会产生持持续惯性飞溅的脱硫剂液体，进而使流过各滚筒的筒腔内的烟气与脱硫剂液体充分接触；

在上述过程中流过第一脱硫柱腔、第二脱硫柱腔和第三脱硫柱腔的烟气与离心发散状的脱硫剂液体充分接触；流过第一脱硫轮、第二脱硫轮和第三脱硫轮内的筒腔的烟气与持续惯性飞溅的脱硫剂液体充分接触；上述过程中产生如下反应，SO2+H2O→H2SO3；CaCO3+H2SO3→CaSO3+CO2+H2O；进而使最终从烟气导出管导出的烟气为已经脱硫后的烟气。

有益效果：流过第一脱硫柱腔、第二脱硫柱腔和第三脱硫柱腔的烟气与离心发散状的脱硫剂液体充分接触；流过第一脱硫轮、第二脱硫轮和第三脱硫轮内的筒腔的烟气与持续惯性飞溅的脱硫剂液体充分接触；上述过程中产生如下反应，SO2+H2O→H2SO3；CaCO3+H2SO3→CaSO3+CO2+H2O；进而使最终从烟气导出管导出的烟气为已经脱硫后的烟气。本发明的结构简单，采用非喷头喷淋的非塔式结构也实现了对烟气的淋洗脱硫过程，避免喷头需要反复更换的情形。

附图说明

附图1为该设备的整体结构示意图；

附图2为该设备的正剖示意图；

附图3为该设备的立体剖视图；

附图4为脱硫转子示意图；

附图5为第一脱硫轮、第二脱硫轮或第三脱硫轮的立体剖开示意图；

附图6为第一脱硫轮、第二脱硫轮或第三脱硫轮的轴向剖开示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

本方案的结构介绍如附图1至6所示的一种工业烟气脱硫净化系统，包括倾斜设置的脱硫箱体25，所述脱硫箱体25的两端分别通过第一支撑件38和第二支撑件37支撑；所述脱硫箱体25为长筒状结构；所述脱硫箱体25的筒体内部同轴心设置有脱硫空心通道；还包括烟气导入管1和烟气导出管12，所述烟气导入管1的出口连通所述脱硫空心通道的倾斜高端上侧，所述烟气导出管12的入口连通所述脱硫空心通道的倾斜矮端上侧；还包括脱硫剂循环管24，所述脱硫剂循环管24上安装有循环泵23，所述脱硫剂循环管24的入口端连通所述脱硫空心通道的倾斜矮端下侧；所述脱硫剂循环管24的出口端连通所述脱硫空心通道的倾斜高端下侧；还包括脱硫剂供给管71和脱硫剂导出管74；所述脱硫剂供给管71的出口旁通连接所述脱硫剂循环管24，所述脱硫剂导出管74的入口旁通连接所述脱硫剂循环管24；所述脱硫剂供给管71的出口和脱硫剂导出管74的入口分别安装有第一阀门72和第二阀门73。

所述脱硫空心通道的内壁从左至右依次一体化设置有第一凸环壁4、第二凸环壁8和第三凸环壁11；所述脱硫空心通道内的第一凸环壁4左侧为进料柱腔2，脱硫空心通道内的第一凸环壁4与第二凸环壁8之间为第一脱硫柱腔17，脱硫空心通道内的第二凸环壁8与第三凸环壁11之间为第二脱硫柱腔20，所述脱硫空心通道内的第三凸环壁11右侧为第三脱硫柱腔22；所述进料柱腔2的上下端分别连通所述烟气导入管1出口和脱硫剂循环管24的出口；所述第三脱硫柱腔22的上下端分别连通所述烟气导出管12的入口和脱硫剂循环管24的入口；所述脱硫空心通道内还同轴心转动设置有脱硫转子；还包括电机15，所述电机15通过电机输出轴14与所述脱硫转子驱动连接，所述电机15通过电机输出轴14带动所述脱硫转子旋转。

所述脱硫转子从左至右依次包括第一筒体3、第一脱硫轮5、第一搅动轮6、第二筒体7、第二脱硫轮9、第二搅动轮10、第三筒体26和第三脱硫轮13；所述第一筒体3的外壁与所述第一凸环壁4的内壁同轴心滑动配合；所述第二筒体7的外壁与所述第二凸环壁8的内壁同轴心滑动配合；所述第三筒体26的外壁与所述第三凸环壁11的内壁同轴心滑动配合；所述第一脱硫轮5和第一搅动轮6同轴心悬空于所述第一脱硫柱腔17内；所述第二脱硫轮9和第二搅动轮10同轴心悬空于所述第二脱硫柱腔20内；所述第三脱硫轮13同轴心悬空于所述第三脱硫柱腔22内。

所述第一脱硫轮5、第二脱硫轮9和第三脱硫轮13均包括滚筒29，各所述滚筒29的内部为柱形筒腔33，各所述柱形筒腔33的右端均设置有隔断盘34；

第一筒体3、第二筒体7和第三筒体26的内部分别为第一通道16、第二通道18和第三通道21；第一脱硫轮5、第二脱硫轮9和第三脱硫轮13内的筒腔33左端分别连通第一通道16、第二通道18和第三通道21的右端；第一通道16、第二通道18和第三通道21的左端分别连通进料柱腔2、第一脱硫柱腔17和第二脱硫柱腔20的右端；所述滚筒上呈圆周阵列均布有若干脱硫孔28，所述滚筒29的左右端沿轮廓分别一体化设置有左环形板27和右环形板31；所述滚筒29的外壁上呈圆周阵列分布有若干外舀水叶片30，各所述外舀水叶片30的长度方向与所述滚筒29轴线平行，且各所述外舀水叶片30的两端分别延伸至一体化连接左环形板27和右环形板31，且各所述外舀水叶片30相对于滚筒29的径向方向171逆时针偏转50°至70°，进而使外舀水叶片30与滚筒29外壁之间形成舀水槽30.1；所述滚筒29的内壁上呈圆周阵列分布有若干内舀水叶片32，各所述内舀水叶片32的长度方向与所述滚筒29轴线平行，且各所述内舀水叶片32的两端分别延伸至一体化连接左环形板27和右环形板31，且各所述内舀水叶片32相对于滚筒29的径向方向171平行；

所述第一搅动轮6和第二搅动轮10均有若干外凸的U形搅动棒35，且各所述U形搅动棒35沿所述脱硫转子的轴线呈圆周阵列分布；第一搅动轮6上的各U形搅动棒35的左端分别固定连接所述第一脱硫轮5右端的右环形板31，第一搅动轮6上的各U形搅动棒35的右端分别固定连接所述第二筒体7左端；第二搅动轮6上的各U形搅动棒35的左端分别固定连接所述第二脱硫轮9右端的右环形板31，第二搅动轮10上的各U形搅动棒35的右端分别固定连接所述第三筒体26左端。

包括如下步骤：

关闭第二阀门73，打开第一阀门72，脱硫剂供给管71向脱硫剂循环管24连续供给脱硫剂液体，该脱硫剂液体为石灰浆液；并且持续启动循环泵23，此时脱硫剂循环管24内的脱硫剂液体在循环泵23的作用下导入至进料柱腔2内，然后进料柱腔2内的脱硫剂液体累积后通过第一通道16溢出至第一脱硫轮5内的筒腔33中，然后第一脱硫轮5的筒腔33内的脱硫剂液体通过若干脱硫孔28溢出至第一脱硫柱腔17中；随后第一脱硫柱腔17中的脱硫剂液体通过第二通道18溢出至第二脱硫轮9内的筒腔33中，然后第二脱硫轮9的筒腔33内的脱硫剂液体通过若干脱硫孔28溢出至第二脱硫柱腔20中；随后第二脱硫柱腔20中的脱硫剂液体通过第三通道21溢出至第三脱硫轮13内的筒腔33中，然后第三脱硫轮13的筒腔33内的脱硫剂液体通过若干脱硫孔28溢出至第三脱硫柱腔22中；最终第三脱硫柱腔22中的脱硫剂液体重新回到脱硫剂循环管24内，脱硫剂供给管71供给脱硫剂液体到预定量后开始断开脱硫剂液体的供给，并且关闭第一阀门72，继续维持循环泵23的运行状态，进而循环泵23使脱硫箱体25内的脱硫剂液体按上述方式形成循环流动的“脱硫剂流动内循环”；通过限制脱硫剂供给管71的供给量，使脱硫箱体25内部的任意位置的脱硫剂液体液面都不高于脱硫箱体25轴线高度，保证脱硫空心通道内的烟气能畅通无阻；

与此同时，工业烟气排出设备将增压后的含硫烟气通过烟气导入管1压入进料柱腔2内的上部分；进而进料柱腔2内蓄压的烟气通过第一通道16溢出至第一脱硫轮5内的筒腔33中，然后第一脱硫轮5的筒腔33内的蓄压烟气通过没有被液体浸没的若干脱硫孔28溢出至第一脱硫柱腔17中；随后第一脱硫柱腔17中的蓄压烟气通过第二通道18溢出至第二脱硫轮9内的筒腔33中，然后第二脱硫轮9的筒腔33内的蓄压烟气通过若干没有被液体浸没的脱硫孔28溢出至第二脱硫柱腔20中；随后第二脱硫柱腔20中的蓄压烟气通过第三通道21溢出至第三脱硫轮13内的筒腔33中，然后第三脱硫轮13的筒腔33内的蓄压烟气通过若干没有被液体浸没脱硫孔28溢出至第三脱硫柱腔22中；最终第三脱硫柱腔22中的烟气通过烟气导出管12导出；

与此同时启动电机15，进而电机15通过电机输出轴14带动所述脱硫转子旋转持续逆时针旋转，进而使第一筒体3、第一脱硫轮5、第一搅动轮6、第二筒体7、第二脱硫轮9、第二搅动轮10、第三筒体26和第三脱硫轮13同步逆时针旋转；第一搅动轮6和第二搅动轮10上的U形搅动棒35有效防止第一脱硫柱腔17和第二脱硫柱腔20右端的底部发生沉淀滞留；并且第一搅动轮6和第二搅动轮10上U形搅动棒35还起到联动结构的作用；

上述过程中第一脱硫轮5、第二脱硫轮9和第三脱硫轮13的下部分是浸泡在脱硫剂液体内的，并且第一脱硫轮5、第二脱硫轮9和第三脱硫轮13所在位置的脱硫剂液体的液面不高于轴线所在高度；因此第一脱硫轮5、第二脱硫轮9和第三脱硫轮13上部分的脱硫孔28都没有被液体淹没，进而是畅通的；

上述状态的基础上第一脱硫轮5、第二脱硫轮9和第三脱硫轮13的持续逆时针旋转，进而使滚筒29上舀水槽30.1将舀起的脱硫剂液体沿逆时针方向向上提升，由于滚筒29的旋转使各舀水槽30.1内的脱硫剂液体受到离心力，进而各舀水槽30.1内的部分脱硫剂液体会以离心的方式呈发散状向外甩出，进而使第一脱硫柱腔17、第二脱硫柱腔20和第三脱硫柱腔22内产生持续的脱硫剂离心飞溅液体，进而使流过第一脱硫柱腔17、第二脱硫柱腔20和第三脱硫柱腔22内的烟气与脱硫剂液体充分接触；各外舀水叶片30相对于滚筒29的径向方向171逆时针偏转50°至70°，该偏转角度使舀水槽30.1内的水受到离心力的同时还受到外舀水叶片30的约束，避免舀水槽30.1内的液体脱离液面后就马上被全部离心甩出，避免造成甩液不均匀的现象；

与此同时滚筒29上的若干内舀水叶片32逆时针舀起脱硫剂液体后，由于各内舀水叶片32相对于滚筒29的径向方向171平行，进而内舀水叶片32到滚筒29轴线高度处就会变为水平姿态，进而内舀水叶片32舀起的液体被提升到滚筒29轴线高度处后就会迅速向内溢出，溢出后由于惯性向上飞溅一段距离，进而使各滚筒29内的筒腔33中会产生持持续惯性飞溅的脱硫剂液体，进而使流过各滚筒29的筒腔33内的烟气与脱硫剂液体充分接触；

在上述过程中流过第一脱硫柱腔17、第二脱硫柱腔20和第三脱硫柱腔22的烟气与离心发散状的脱硫剂液体充分接触；流过第一脱硫轮5、第二脱硫轮9和第三脱硫轮13内的筒腔33的烟气与持续惯性飞溅的脱硫剂液体充分接触；上述过程中产生如下反应，SO2+H2O→H2SO3；CaCO3+H2SO3→CaSO3+CO2+H2O；进而使最终从烟气导出管12导出的烟气为已经脱硫后的烟气。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。