双循环烟气除尘脱硫装置的制作方法

1.本新型涉及一种化工设备，更具体地涉及一种双循环烟气除尘脱硫装置。


背景技术：

2.在硫酸钡、碳酸钡、碳酸锶等生产中通常采用转炉窑进行粗钡生产，需要对转炉窑的尾气进行除尘、脱硫处理，除尘一般采用袋式除尘、电除尘等，脱硫可采用干法脱硫或湿法脱硫，由于湿法脱硫效果好、成本低目前被广泛采用，但湿法脱硫设备一般采用多个吸收塔串联方式组成占地面积较大，投资较大。
3.cn206262344u与cn201105203y均公开了一种烟气脱硫装置，两者具有相似结构，以cn206262344u为例，其设置有外筒与内筒，进气口设置在外筒上部，在外筒顶部设置有喷雾嘴，喷雾嘴向下喷出氢氧化钠溶液，喷出的溶液在漏斗形底部形成脱硫液，烟气通过脱硫液进入内筒之后排出，底部脱硫液维持在一个碱性环境中，当脱硫液达到一定量时通过排液口排出。这种结构的脱硫装置一方面烟气与喷嘴喷出的氢氧化钠溶液流动方向相同，溶液利用率低，脱硫效果不好，另一方面吸收后的溶液以废液的形式排出，排出的废液会对周边环境造成污染。


技术实现要素：

4.针对现有技术的缺陷，本新型提供了一种双循环烟气除尘脱硫装置。
5.一种双循环烟气除尘脱硫装置，包括外筒体、中筒体、内筒体以及内循环系统和外循环系统，所述中筒体位于所述外筒体与所述内筒体之间，由此由外向内依次形成了外腔体、中腔体与内腔体；在所述外筒体的底部设置有第一进气口，所述第一进气口连通所述外腔体，在所述外腔体的顶部设置有外腔体喷头，所述外腔体喷头与第一吸收液环形管道相连，在所述外腔体的底部设置有第一集液槽，所述第一集液槽的底部连接有回收管；在所述中筒体的顶部开设有第二进气口，所述外腔体与所述中腔体通过所述第二进气口连通，在所述中腔体的顶部设置有中腔体喷头，所述中腔体喷头与第二吸收液环形管道相连；在所述内筒体的底部开设有第三进气口，所述中腔体与所述内腔体通过第三进气口连通，在所述第三进气口处设置有环状格栅，在所述内腔体的底部设置有第二集液槽，所述第二集液槽的底部连接有排液管；所述外循环系统与内循环系统通过转移管相连。
6.本新型的有益效果是：本新型使用一个吸收塔解决了串联吸收塔所担负的任务，使得投入减少，脱硫效果好，同时本新型的装置还兼有很好的湿式除尘的效果。通过内循环系统可以实现亚硫酸钠的最大化回收。通过外循环系统提高了氢氧化钠溶液/碳酸钠溶液的利用率，另一方面易于调节第一吸收液的ph值。通过内、外双循环系统，能够使得碱性溶液被最大化利用，同时也降低了生产成本。
附图说明
7.图1是双循环烟气除尘脱硫装置的结构示意图；
8.图2是双循环烟气除尘脱硫装置的俯视图。
具体实施方式
9.为使本新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本新型的具体实施方式做详细的说明，使本新型的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按比例绘制附图，重点在于示出本新型的主旨。
10.参见图1与图2，烟气除尘脱硫装置包括外筒体2、中筒体3和内筒体4，中筒体3位于外筒体2与内筒体4之间，由此由外向内依次形成了外腔体、中腔体与内腔体，在外筒体2的底部设置有第一进气口1，其连通外腔体，在外腔体的顶部设置有外腔体喷头5，外腔体喷头5与第一吸收液环形管道6相连；中筒体3的顶部开设有第二进气口7，外腔体与中腔体通过第二进气口7连通，在中腔体的顶部设置有中腔体喷头，中腔体喷头与第二吸收液环形管道12相连；内筒体4的底部开设有第三进气口，中腔体与内腔体通过第三进气口连通，在第三进气口处设置有环状格栅13。
11.在外腔体的底部设置有第一集液槽14，第一集液槽14的底部连接有回收管15；在内腔体的底部设置有第二集液槽16，第二集液槽16的底部连接有排液管17。排液管17延伸至脱硫装置外部，与一倒u型管道20相连，在倒u型管道20的底部设置有排净管道19，排液控制阀门18安装于排净管道19上。
12.进一步的，在内腔体的上部设置有w型除雾器11，w型除雾器11可以设置多层，例如两层，在w型除雾器11之上安装有洗涤器10，内腔体的顶部为烟气出口8，内筒体4上设置检查孔9。
13.本新型为三套筒式吸收除尘装置，其包括外筒体2、中筒体3，内筒体4，外筒体2的下部有第一进气口1，第一进气口1通过四个切向烟气进气管道与外腔体相连，外筒体2与中筒体3之间的腔体即外腔体，外腔体下部有吸收液收集槽即第一集液槽14和吸收液排出管道即回收管15，上部区域有均匀布置的碱水喷淋管道(第一吸收液环形管道6)和雾化喷嘴(外腔体喷头5)；中筒体3上部有切向进气道(第二进气口7)，在中筒体3与内筒体4之间腔体即中腔体，中腔体上部位置均匀布置有第二吸收液环形管道12与雾化喷嘴；内筒体4下部有环状格栅13，环状格栅13是内腔体与中腔体下端联通的通道，环状格栅13沿内筒体4均匀分布，烟气通过环形格栅13进入内筒体4所形成的内腔体中，内腔体下部为锥形吸收液收集槽(第二集液槽16)，收集槽最下端与排液管17相连，排液管17连接倒“u”型管20，倒u型管20进出口连接一个排液控制阀门18；内筒体4上部安装有w型除雾器11，除雾器11上面是均匀布置由冲洗水管道和喷头形成的洗涤器10；内筒体4上端连接排气管道。
14.将要处理的烟气从第一进气口1进入，由于烟气进气口与外筒体2的角度为切线方向，因此烟气在外腔体内呈螺旋状上升，与上部外腔体喷头5喷淋下来的碱性吸收液形成对流，二者充分混合吸收，尘颗粒充分润湿，小液滴和润湿的烟尘粒子在重力的作用下下落到外腔下端的第一集液槽14中，通过回收管15排到外罐。
15.本新型中外腔体喷头5喷出氢氧化钠(也可以是碳酸钠)溶液，氢氧化钠会与烟气中的二氧化硫反应生成亚硫酸钠溶液，在外腔喷淋吸收后的溶液称为第一吸收液，第一吸收液汇集于第一集液槽14中，通过回收管15排到外罐，控制第一吸收液的ph值，使得第一吸
收液中含有较高浓度的亚硫酸钠溶液，由于亚硫酸钠溶液的浓度主要取决于氢氧化钠溶液与二氧化硫的反应，因此这可以通过例如控制外腔体喷头5所喷出的氢氧化钠溶液的浓度与速度来实现，从而使得第一吸收液的ph值维持在7-8的较低范围内。回收后的第一吸收液用于生产亚硫酸钠产品，这样使得在第一吸收液中具有较高的亚硫酸钠浓度和最低的氢氧化钠、碳酸钠或亚硫酸氢钠浓度，这可以确保利用第一吸收液生产亚硫酸钠时避免引入过多的杂质，提高了亚硫酸钠产品的纯度，从而可以获得高品质的亚硫酸钠产品。
16.上升到外腔体上部的烟气通过切相烟道(第二进气口7)进入中腔体，与中腔体上部的喷淋的碱液在湍动状态混合吸收，一起旋转流向中腔体底部，与底部的第二吸收液接触，环状格栅13由第二吸收液液封，烟气通过环状格栅13时会形成鼓泡，烟气通过环状格栅13的通道进入内腔体，在通过液封液体的过程中，烟气进一步被洗涤，二氧化硫进一步被吸收生成硫酸钠溶液，烟尘粒子被润湿留在液相中。第二吸收液所用溶液的ph值较高(10-11)，由于第二吸收液呈强碱性，这可以确保烟气中的二氧化硫被充分吸收，从而达到排放标准。
17.通过环状格栅13后的气体还带有部分小液滴，小液滴在上升的过程中在重力的作用下与烟气分离，落到下部第二吸收液中，未被重力分离的小的液滴，在通过w型除雾器11时，被除雾器11集聚成大颗粒液滴落入除雾器下端，靠重力落入内腔体下端；被净化的烟气通过排烟管进入到烟筒排空。
18.为防止除雾器11长时间运行被堵塞时造成流通阻力升高，本新型在除雾器11上部安装有洗涤器10，用于冲洗除雾器11，使除雾器上部的积存物溶解，防止堵塞。通过检查孔9可以查看内筒4的工作情况。
19.倒“u”型管20作用就是为了控制中腔体及内腔体下部的液位，使吸第二收液的液位高于环状格栅13的高度，使烟气通过格栅13时可以充分与碱液接触、鼓泡、洗涤、吸收；排液控制阀门18是为了在检修时排空中腔体及内腔体下端的吸收液，也有微调液位的作用。
20.本新型还增加了内、外两个循环系统，通过这内、外循环系统不但可以提高了氢氧化钠溶液/碳酸钠溶液的利用率，实现亚硫酸钠的最大化回收，还可以易于调节第一吸收液的ph值，另外通过内、外双循环系统，能够使得碱性溶液被最大化利用，同时也降低了生产成本。
21.具体而言，参阅图1，内循环系统包括内循环罐22，内循环罐22与倒“u”型管20的出口相连，在内循环罐22中可以设置有内循环罐ph计21与内循环罐液位计23，内循环罐22通过内循环管25与第二吸收液环形管道12相连，内循环泵24连接于内循环管25上。
22.在增加了内循环系统后，第二吸收液在与烟气反应后，吸收烟气中的二氧化硫，生成亚硫酸钠，此时第二吸收液中的亚硫酸钠浓度较低，第二吸收液通过管道进入内循环罐22，经由内循环泵24再次被送入内腔体进行再次吸收，如此反复，第二吸收液不断吸收二氧化硫生成亚硫酸钠，因此第二吸收液的ph值会逐渐降低，为了保证烟气的脱硫效果，第二吸收液的ph值不能降低的太多，当第二吸收液的ph值降低至阈值时，例如可以是小于10，此时向内循环罐22中添加氢氧化钠溶液(也可以是碳酸钠)，以维持内循环罐22中溶液的ph值，使之高于阈值。
23.外循环系统包括外循环罐27，外循环罐27与回收管15相连，在外循环罐27中可以设置有外循环罐ph计26与外循环罐液位计28，外循环罐27通过外循环管30与第一吸收液环
形管道6相连，外循环泵29连接于外循环管30上。
24.在生产中，需要维持第一吸收液ph值处于较低水平，为此需要连续向外腔体中喷入ph较低的碱性溶液，这一方面需要消耗大量的碱性溶液，另一方面碱性溶液也不能完全与二氧化硫反应，这就造成了碱性溶液利用效率低下的问题；且外腔体喷头5所喷出的氢氧化钠溶液的浓度与速度不易控制，第一吸收液ph值不易调节。
25.通过增加外循环系统有效克服了上述问题。在增加了外循环系统后，第一吸收液在与烟气反应后，吸收烟气中的二氧化硫，生成亚硫酸钠，第一吸收液通过管道进入外循环罐27，经由外循环泵30再次被送入外腔体进行再次吸收，如此反复，第一吸收液不断吸收二氧化硫生成亚硫酸钠，因此第一吸收液的ph值会逐渐降低，当第一吸收液的ph值降低至阈值时，例如可以是小于7.5，此时向外循环罐27中添加氢氧化钠溶液(也可以是碳酸钠)，以维持外循环罐27中溶液的ph值，使之高于阈值。
26.上述外循环系统与内循环系统通过转移管31相连形成了双循环系统，具体而言，转移管31设置于外循环罐27与内循环罐22之间，通过转移管31将外循环罐27与内循环罐22连通，在转移管31上设置有转移泵32。
27.随着生产的进行，内循环罐22中亚硫酸钠的浓度逐渐升高，内循环罐22中溶液的液位也逐步升高，当溶液液位大于一定值时，开启转移泵32，内循环罐22中的溶液通过转移管31被转移至外循环罐27中，内循环罐22中的溶液与外循环罐27中的溶液混合，形成混合液。需要说明的是，虽然将内循环罐22中的溶液与外循环罐27中的溶液混合会使得外循环罐27中混合液的ph值升高，但由于外循环罐27的容积远大于内循环罐22的容积，而外循环罐27中主要是ph值相对较低的第一吸收液，因此这种混合并不会使得外循环罐27的ph值升高很多，混合的结果依然会使得外循环罐27中混合液(第一吸收液)的ph值满足生产要求。
28.除此之外，在第一吸收液达到终点后，大部分调入到下一个工序(所剩溶液不能影响正常循环)，然后将第二吸收液中的部分溶液补充到第一吸收液中，第二吸收液中的空缺由新鲜氢氧化钠或碳酸钠溶液补充；第二吸收液是用较高ph值的溶液充分吸收含有二氧化硫的烟气，确保在较高碱性溶液中尽可能多的吸收二氧化硫，确保烟气达标排放；第二吸收液中含有少量的亚硫酸钠，随着吸收时间的延长，亚硫酸钠含量会不断增长的，碱含量逐渐降低，直到被调入到第一吸收液中；然后补充新鲜碱性氢氧化钠或碳酸钠溶液。第一吸收液中的的碱含量亦是随着吸收的进行碳酸钠溶液含量逐渐降低，亚硫酸钠溶液逐渐提高，ph值逐渐降低，达到7.0-8时，例如7.5，基本上达到终点，溶液中基本上是亚硫酸钠溶液，含有少量的碳酸钠或亚硫酸氢钠。
29.之后混合液成为第一吸收液进入外循环系统进行烟气脱硫处理，这样随着生产的进行，外循环罐27中亚硫酸钠的浓度逐渐升高，外循环罐27中溶液的液位也逐步升高，当溶液液位大于一定值时，第一吸收液最终从外循环罐27底部出口33排出至亚硫酸钠生产车间。通过转移管31将外循环罐27与内循环罐22连通，这样能够使得碱性溶液被最大化利用，同时也降低了生产成本。
30.在以上的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本新型。但是以上描述仅是本新型的较佳实施例而已，本新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，因此本新型不受上面公开的具体实施的限制。同时任何熟悉本领域技术人员在不脱离本新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本新型技术方案做出许多可能的
变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。凡是未脱离本新型技术方案的内容，依据本新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本新型技术方案保护的范围内。