一种干法水泥厂烟气湿法脱硫装置及其方法与流程

本发明涉及烟气脱硫相关技术领域，特别涉及一种干法水泥厂烟气湿法脱硫装置及其方法。

背景技术：

大气污染是二十一世纪人类社会生存和发展所面临的最严重问题之一。随着我国经济的发展,能源消费所带来的环境污染也越来越严重，废气排放量逐年增加，大量的污染物排放到有限容量的大气环境中，污染了大气环境，造成严重的后果。我国是大气污染最严重的国家之一，主要的大气污染类型是酸化污染，污染物量大，污染范围广，造成这一影响的主要因素是排放的烟气中的SO2。SO2的控制途径有三个：燃烧前脱除、燃烧中控制及燃烧后烟气脱硫净化治理，其中烟气脱硫脱氮治理被认为是最有效的途径。

烟气脱硫常用的工艺方法主要有干法、半干法和湿法脱硫工艺。其中湿法脱硫以其投资低、脱硫效率和吸收剂利用效率高、运行稳定成为国内烟气脱硫工艺的首选。在先前的研究和实践中尿素、片碱、和小苏打都可以单独使用进行脱硫，脱硫的同时都相应地存在着一些弊端，尿素湿法脱硫会对设备造成一定程度的腐蚀，而钠基湿法脱硫经济性不好，脱硫剂成本较高，不适合大规模推广应用。

因此，提出一种干法水泥厂烟气湿法脱硫装置及其方法来解决上述问题很有必要。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种干法水泥厂烟气湿法脱硫装置及其方法，解决了现有的脱硫剂会对设备造成腐蚀和脱硫剂成本较高的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种干法水泥厂烟气湿法脱硫装置，包括预热器，所述预热器的一端连通有分解炉，所述分解炉的一端连接有回转窑，所述预热器的另一端连通有收尘器，所述收尘器的一端连接有烟囱，所述预热器的顶端设有脱硫剂喷枪，所述脱硫剂喷枪的顶端连接有提升泵，所述提升泵的顶端连接有混合脱硫剂储罐；

所述分解炉和预热器之间通过法兰固定连接有导通管，所述导通管的侧壁上固定连接有喷淋头，所述导通管的外侧套接有安装管，所述安装管的内侧固定连接有连接头，所述连接头与喷淋头相连通；

所述预热器的内部安装有脱硫装置，所述脱硫装置包括伺服电机、固定座和输料盘，所述伺服电机的底端固定连接有电机支座，所述电机支座固定连接在预热器的外侧壁上，所述固定座固定连接在预热器的内侧壁上，所述输料盘的一侧固定连接有喷洒管，所述输料盘的另一侧开设有滑槽，所述滑槽内贴合连接有滑块，所述滑块与固定座固定连接，所述输料盘的另一侧中部活动连接有输料管，所述输料管的一端贯穿固定座并位于预热器的外部，所述输料盘的外侧周向固定连接有齿条，所述固定座的一端通过密封轴承活动连接有传动轴。

可选的，所述连接头与喷淋头的连接处为内六方结构，所述喷淋头与导通管螺纹连接。

可选的，所述安装管为软管，所述安装管与导通管之间固定连接有密封垫，所述密封垫由橡胶材料制成。

可选的，所述传动轴的一端固定连接有变速齿轮，所述变速齿轮与齿条啮合连接，所述传动轴的另一端贯穿预热器并固定连接有传输齿轮，所述伺服电机的轴上固定连接有齿轮，所述传输齿轮与伺服电机上的齿轮啮合连接。

可选的，所述输料盘的内部开设有空腔，所述输料管和喷洒管均与空腔相连通，所述喷洒管的周向开设有喷口。

可选的，所述安装管和输料管均与脱硫剂喷枪相连通，所述输料管通过密封轴承与输料盘活动连接。

一种干法水泥厂烟气湿法脱硫方法，包括以下步骤：

A：配料：按顺序依次将尿素、片碱和小苏打加入水中，得到混合脱硫剂；

B：通入烟气：先将烟气通入到回转窑内，然后烟气依次经过回转窑和分解炉进入到预热器内；

C：通入配料：将混合脱硫剂倒入混合脱硫剂储罐内，混合脱硫剂经提升泵加压后进入到脱硫剂喷枪内，脱硫剂喷枪将混合脱硫剂分别通入输料管和安装管内；

D：一级脱硫：安装管内的混合脱硫剂经过连接头再由喷淋头喷出，混合脱硫剂将导通管内的烟气进行一次脱硫；

E：二级脱落：输料管内的混合脱硫剂经过输料盘由喷洒管喷出，启动伺服电机，伺服电机通过传输齿轮带动传动轴旋转，传动轴通过变速齿轮和齿条带动输料盘旋转，输料盘带动喷洒管旋转，喷洒管将混合脱硫剂均匀喷出，混合脱硫剂开始下落，在预热器的作用下，烟气受热自下而上运动，混合脱硫剂和烟气形成对流，实现二次脱硫；

F：排放：处理后的气体经收尘器除去气体中的其余粉尘后通过烟囱达标排放，脱硫剂则沉积于物料中。

可选的，所述步骤A中的材料的质量配比为：尿素1％—20％、片碱1％—25％、小苏打1％—30％，余量为水。

可选的，所述步骤E中的烟气中的SO2经混合脱硫剂吸收后生成亚硫酸盐类物质，随物料一起经预热器、分解炉后入窑煅烧，成为熟料的一部分。

可选的，所述步骤F中的混合脱硫剂中的水在预热器中蒸发成水蒸气，随烟气一起经收尘器后通过烟囱排放。

(三)有益效果

本发明提供了一种干法水泥厂烟气湿法脱硫装置及其方法，具备以下有益效果：

(1)、本发明通过设置脱硫装置，能够带动喷洒管做旋转运动，使混合脱硫剂达到了均匀喷洒的效果，达到了全方位高效的脱硫效果，通过喷淋头、安装管和连接头之间的配合设置，方便了喷淋头的安装和拆卸，避免在喷淋头发生堵塞时难以更换影响脱硫效率的现象发生，保证了装置的稳定性。

(2)、本发明通过尿素、片碱和小苏打对烟气进行湿法脱硫的方法，混合脱硫剂中的尿素相对于其单独使用脱硫时的量小，这一改变不仅减小了混合脱硫剂对设备的腐蚀，而且降低了脱硫的成本，在钠基脱硫剂片碱和小苏打均的配合作用下，不仅对SO2有很强的反应能力，而且两者都有很好的溶解度，吸收SO2后产生的副产品为硫酸钠，易溶于水，避免了残留在设备中造成结垢的问题，片碱和小苏打还能吸收其他酸性气体的良好性能。

附图说明

图1为本发明结构的示意图；

图2为本发明预热器结构的示意图；

图3为本发明预热器结构的剖面示意图；

图4为本发明导通管结构的剖面示意图；

图5为本发明脱硫装置结构的剖面示意图。

图中：1、回转窑；2、分解炉；3、预热器；4、收尘器；5、烟囱；6、脱硫剂喷枪；7、提升泵；8、混合脱硫剂储罐；9、导通管；10、喷淋头；11、安装管；12、连接头；13、密封垫；14、输料管；15、脱硫装置；16、伺服电机；17、固定座；18、输料盘；19、喷洒管；20、传动轴；21、齿条；22、变速齿轮；23、传输齿轮；24、滑槽；25、滑块；26、密封轴承；27、电机支座。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

根据如图1-5所示，本发明提供了一种技术方案：

一种干法水泥厂烟气湿法脱硫装置，包括预热器3，预热器3的一端连通有分解炉2，分解炉2的一端连接有回转窑1，预热器3的另一端连通有收尘器4，收尘器4的一端连接有烟囱5，预热器3的顶端设有脱硫剂喷枪6，脱硫剂喷枪6的顶端连接有提升泵7，提升泵7的顶端连接有混合脱硫剂储罐8；

分解炉2和预热器3之间通过法兰固定连接有导通管9，导通管9的侧壁上固定连接有喷淋头10，导通管9的外侧套接有安装管11，安装管11的内侧固定连接有连接头12，连接头12与喷淋头10相连通，通过喷淋头10、安装管11和连接头12之间的配合设置，方便了喷淋头10的安装和拆卸，避免在喷淋头10发生堵塞时难以更换影响脱硫效率的现象发生，保证了装置的稳定性；

预热器3的内部安装有脱硫装置15，脱硫装置15包括伺服电机16、固定座17和输料盘18，伺服电机16的底端固定连接有电机支座27，电机支座27固定连接在预热器3的外侧壁上，固定座17固定连接在预热器3的内侧壁上，输料盘18的一侧固定连接有喷洒管19，输料盘18的另一侧开设有滑槽24，滑槽24内贴合连接有滑块25，滑块25与固定座17固定连接，输料盘18的另一侧中部活动连接有输料管14，输料管14的一端贯穿固定座17并位于预热器3的外部，输料盘18的外侧周向固定连接有齿条21，固定座17的一端通过密封轴承26活动连接有传动轴20，通过设置脱硫装置15，能够带动喷洒管19做旋转运动，使混合脱硫剂达到了均匀喷洒的效果，达到了全方位高效的脱硫效果。

作为本发明的一种可选技术方案：

连接头12与喷淋头10的连接处为内六方结构，喷淋头10与导通管9螺纹连接，通过这样设置，方便了喷淋头10的安装和更换，省时省力。

作为本发明的一种可选技术方案：

安装管11为软管，安装管11与导通管9之间固定连接有密封垫13，密封垫13由橡胶材料制成，通过设置密封垫13，起到了密封作用，保证了装置的可靠性。

作为本发明的一种可选技术方案：

传动轴20的一端固定连接有变速齿轮22，变速齿轮22与齿条21啮合连接，传动轴20的另一端贯穿预热器3并固定连接有传输齿轮23，伺服电机16的轴上固定连接有齿轮，传输齿轮23与伺服电机16上的齿轮啮合连接。

作为本发明的一种可选技术方案：

输料盘18的内部开设有空腔，输料管14和喷洒管19均与空腔相连通，喷洒管19的周向开设有喷口。

作为本发明的一种可选技术方案：

安装管11和输料管14均与脱硫剂喷枪6相连通，输料管14通过密封轴承26与输料盘18活动连接。

本发明还提供了一种技术方案：一种干法水泥厂烟气湿法脱硫方法，包括以下步骤：

A：配料：按顺序依次将尿素、片碱和小苏打加入水中，质量配比为：尿素5％、片碱10％、小苏打20％，余量为水，得到混合脱硫剂；

B：通入烟气：先将烟气通入到回转窑1内，然后烟气依次经过回转窑1和分解炉2进入到预热器3内；

C：通入配料：将混合脱硫剂倒入混合脱硫剂储罐8内，混合脱硫剂经提升泵7加压后进入到脱硫剂喷枪6内，脱硫剂喷枪6将混合脱硫剂分别通入输料管14和安装管11内；

D：一级脱硫：安装管11内的混合脱硫剂经过连接头12再由喷淋头10喷出，混合脱硫剂将导通管9内的烟气进行一次脱硫；

E：二级脱落：输料管14内的混合脱硫剂经过输料盘18由喷洒管19喷出，启动伺服电机16，伺服电机16通过传输齿轮23带动传动轴20旋转，传动轴20通过变速齿轮22和齿条21带动输料盘18旋转，输料盘18带动喷洒管19旋转，喷洒管19将混合脱硫剂均匀喷出，混合脱硫剂开始下落，在预热器3的作用下，烟气受热自下而上运动，混合脱硫剂和烟气形成对流，实现二次脱硫，烟气中的SO2被混合脱硫剂吸收，同时烟气中的部分烟尘被混合脱硫剂中的水溶液捕集带走，达到脱硫除尘的目的，烟气中的SO2经混合脱硫剂吸收后生成亚硫酸盐类物质，随物料一起经预热器3、分解炉2后入窑煅烧，成为熟料的一部分；

F：排放：处理后的气体经收尘器4除去气体中的其余粉尘后通过烟囱5达标排放，脱硫剂则沉积于物料中，混合脱硫剂中的水在预热器3中蒸发成水蒸气，随烟气一起经收尘器4后通过烟囱5排放。

综上所述：该干法水泥厂烟气湿法脱硫方法，通过尿素、片碱和小苏打对烟气进行湿法脱硫的方法，混合脱硫剂中的尿素相对于其单独使用脱硫时的量小，这一改变不仅减小了混合脱硫剂对设备的腐蚀，而且降低了脱硫的成本，在钠基脱硫剂片碱和小苏打均的配合作用下，不仅对SO2有很强的反应能力，而且两者都有很好的溶解度，吸收SO2后产生的副产品为硫酸钠，易溶于水，避免了残留在设备中造成结垢的问题，片碱和小苏打还能吸收其他酸性气体的良好性能。

需要说明的是，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。