烟气除尘脱硫塔及烟气脱硫方法_2

文档序号:8290153阅读:来源:国知局
使用。
[0014]根据本发明的烟气除尘脱硫塔,其中,所述的湍冲洗涤器由湍冲喷嘴和管线所构成。
[0015]本发明的烟气除尘脱硫塔中,所述的纺锤形异形管的截面(即端面)为纺锤形,其顶部与下部均为圆弧形,中部亦为圆弧,连接中部与顶部、中部与底部的为正置锥台形和倒置锥台形,而且其顶部圆弧的半径要大于下部圆弧的半径,形成“上头大下头小”的纺锤形。纺锤形异形管的顶部为圆弧面,将有利于气体中含有的粉尘在湿态下,在自身重力及气相的吹拂下,通过此滑移界面向下滑落,从而避免发生通道堵塞现象。
[0016]本发明的纺锤形格栅式规整填料中,优选在纺锤形异形管的外周设置若干平行的、隆起的凸台,凸台的截面可以为圆形、三角形或矩形,优选圆形。所述的若干平行的、隆起的凸台,极大地增加了单位体积填料的表面积,即极大地增加了气液传质面积。纺锤形异形管外周设置的平行、隆起的凸台与异形管管壁形成了一条条夹缝。流经通道的壁流液滴流出喉口后,在气相吹动下液滴被吹动进入凸台与管壁形成的夹缝,并在夹缝内实现聚并,从而可以消除雾沫夹带,实现气液分离。
[0017]本发明的烟气除尘脱硫塔中,所述的纺锤形异形管规整填料由并联的若干异形管形成了具有收集段、喉口和分散段的通道。当高温气体、液体及粉尘并流进入该填料区时,首先进入收集段(通道面积收缩),气体速度增加,实现液相分散,液相单位比表面积增大,尘粒附着湿润,分散的极微液滴在高速气体的压迫作用下,由于水的延展性,将附着于管壁上形成液膜,实现了液滴的聚并和均温过程。当液膜通过喉口时,由于气体速度的进一步增力口,又对液膜产生了强烈的压迫和切割作用,液膜进一步变薄,产生了二次分散作用;在经过喉口后,气体速度迅速下降,在此过程中,气体中含有的大量粉尘由于气体速度的变化,实现泥滴聚并,粉尘将沿着界面滑落,从而实现除尘功能,而液膜在纺锤形异形管的两侧下部的管壁上往下流动时,由于气体在凸台与异形管管壁形成了夹缝,气体在夹缝及管壁的速度极低,而液膜则受到气体的压迫作用被挤入夹缝中,实现了再次聚并,并最终成连续流由纺锤形异形管底部滴落,从而消除了雾沫夹带,实现了气液分离。
[0018]本发明的烟气除尘脱硫塔中,深度处理单元中使用的填料组件一般选用矩鞍环、鲍尔环、拉西环等散堆填料或规整填料。本发明中优选采用纺锤形规整填料,其结构与纺锤形规整填料组件结构相同,其不同是该填料组件采用一层纺锤形异形管构成的规整填料。
[0019]本发明的烟气除尘脱硫塔中,所述的二级喷淋系统位于填料组件的上方或下方,烟气与喷淋液逆流接触传质,喷淋液在烟气向上吹动下,将在填料组件上方产生一定高度的湍动的泡沫层,这时气液两相不仅接触面大,而且接触表面碱液不断得到更新,气液两相激烈碰撞混合,达到高效的传质反应,实现了深度脱硫。液相在自身重力的作用下落入二级持液槽内。
[0020]本发明的烟气除尘脱硫塔中,所述的除雾器可以采用常规的除雾组件,如采用折线型或流线型除雾器。本发明中,所述的除雾器优选倒锥形折流式除雾器,其中所述的倒锥形折流式除雾器包括若干个并列的除雾器组件,每个除雾组件均包括升气管和倒锥筒,倒锥筒设置在升气管的外侧,并与升气管在同一轴线上;升气管固定在塔盘上,升气管的顶部设置封盖板,在升气管的圆周开有若干条缝,在靠近各条缝的升气管圆周上设置有切向导流翼。
[0021]本发明的烟气除尘脱硫塔中,所述的倒锥筒的内表面还可以设置凸起。所述的凸起与倒锥筒的母线平行,或者可以与母线成一定夹角。所述凸起的截面可以为矩形、三角形、圆弧形或圆形。所述的凸起优选采用截面为矩形的舌板结构。其中,舌板的旋转方向与切向导流翼的旋转方向相反。
[0022]其中,所述倒锥筒的下端开口还可以设置成锯齿形结构,从而更加有利于分离出的液体从倒锥筒的内壁成连续流滴落。
[0023]本发明的烟气除尘脱硫塔中,其中在倒锥筒的内壁还可以进一步开设沟槽,沟槽的截面可以为三角形、圆弧形或矩形等适宜形状。所述的沟槽可以与凸起间隔设置。
[0024]本发明的烟气除尘脱硫塔中,所述的倒锥形折流式除雾器,通过流体在流动过程中的多次折流实现液滴与气体的分离。
[0025]本发明还可以在预处理单元的一级持液槽内放置浮篮,浮篮中放置氧化催化剂如铁矿石,由于一级持液槽中吸收液呈弱酸性,铁矿石可被溶解转化为具有催化功能的锰离子或铁离子。含有锰离子或铁离子一级吸收液被一级循环泵I输送至一级喷淋系统,其喷淋液与烟气逆流接触,烟气中得氧气被转移至液相中。一级吸收液与烟气中的SO2反应生成亚硫酸盐或亚硫酸氢盐,之后在溶解氧和具有催化功能的锰离子或铁离子作用下,被氧化转化为硫酸盐,从而降低废水中的C0D,使废水达标排放。
[0026]本发明所要解决的另一个技术问题是提供一种烟气除尘脱硫方法,该方法使用了上面所述的烟气除尘脱硫塔。
[0027]本发明的一种烟气除尘脱硫方法,具体包括以下内容:
(1)高温烟气经过一级喷淋系统急冷降温后,与吸收液继续并流向下流动,进入纺锤形规整填料组件,并在此进行对吸收烟气的降温、除尘和预脱硫;
(2)步骤(I)一级吸收后的烟气与湍冲洗涤器喷出的pH值为中性或酸性的一级吸收液逆流接触,湍冲吸收液在下降过程中,受到塔内气体的风力切割作用而被分散成细小的液滴/雾滴,在这个过程中继续进行降温、除尘和预脱硫;
(3)吸收了二氧化硫的一级吸收液进入一级持液槽,并通过一级循环泵1、一级循环泵II和一级循环管路循环利用;而预处理单元吸收后的烟气通过烟气通道进入深度处理单元;
(4)烟气在上部压力的推动下,通过预处理单元和深度处理单元之间的通道进入深度处理单元,并向上通过填料组件,并与填料组件上方喷淋系统喷射的pH值呈碱性的二级吸收液在填料组件充分接触传质,完成最终的脱硫过程;
(5)通过填料组件的净化后烟气通过除雾组件,气液分离后,从除尘脱硫反应器烟气出口排出。
[0028]本发明的烟气除尘脱硫方法中,在预处理单元和深度处理单元分别设置持液槽,形成了独立的双循环烟气除尘脱硫系统。两个持液槽中间设置通道,一级持液槽为预处理单元提供吸收液,二级持液槽为深度处理单元提供吸收液。该工艺提出脱硫吸收液浓度级配理念,原始吸收液首先进入二级持液槽,在通过中间通道进入一级持液槽,一级持液槽为最终的吸收液排放池,为确保吸收液的利用率,由一级持液槽的PH值控制进入二级持液槽的碱液量。由于该工艺流程能够确保二级持液槽维持较高的PH值,二级吸收液的碱度较高可以大大提高脱硫率。一级持液槽、二级持液槽的PH值的分区控制,既保证了该烟气脱硫方法的高效性,又可以确保脱硫吸收液较高的利用率。
[0029]本发明的烟气除尘脱硫方法中,烟气可以是来自于各种装置的含硫含尘高温烟气,其中烟气的SO2浓度为500?5000mg/Nm3,优选1000?4000mg/Nm3 ;粉尘浓度100?700mg/Nm3,优选 200 ?500mg/Nm
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