一种高效双塔半干法脱硫的方法及其装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及烟气污染物控制技术领域，尤其是涉及一种高效双塔半干法脱硫的方法及其装置。
【背景技术】
[0002]近年来，随着占全国工业能耗和SO2排放近70%的电力、钢铁、有色、建材、石油加工、化工等六大高耗能行业的发展，节能减排已经成为当前宏观调控的重点，政府确定了"十一五〃期间单位⑶P能耗降低20%左右和主要污染物排放减少10%的目标。SO2做为主要污染物之一，其减排自然成为当前及以后我国环境保护工作的重中之重。
[0003]烟气脱硫实际应用的技术有石灰石一石膏法、活性炭法、电子束法(等离子法)、有机胺法、氨水法、钙(镁)基干法，上述脱硫方法的优缺点如下:
[0004]石灰石一石膏法的主要优点是:脱硫剂成本较低，脱硫率较高(一般高达95%以上)，脱硫副产物较易处理。其主要缺点是:初期投资和运行成本较高，设备系统难于操作维护，占地面积较大。
[0005]活性炭法的主要优点是:具有良好的脱硫脱硝、脱除重金属和二恶英等有害物质的能力，并能得到以硫酸为主的脱硫副产物。其主要缺点是:设备系统复杂，初期投资和运行成本高，防腐要求严格。
[0006]电子束法(等离子法)的主要优点是:同时具有脱硫脱硝功能，占地面积相对小，脱硫副产物可资源化利用。其主要缺点是:设备系统复杂，初期投资较高，能耗较高，存在氨逃逸的风险，技术成熟度有待于进一步验证。
[0007]有机胺法的主要优点是:脱硫效率高，脱硫副产物易于实现资源化利用。其主要缺点是:设备系统防腐要求严格，初期投资较高，再生蒸汽耗量大，能耗高，需要脱除有机胺抗氧化过程中产生的热稳定性盐，技术成熟度有待于进一步验证。
[0008]氨水法主要优点是:脱硫效率高，脱硫副产物可资源化利用。其主要缺点是:设备系统防腐要求严格，存在氨逃逸的技术风险。
[0009]钙(镁)基干法主要优点是:脱硫剂成本相对较低，占地面积较小，初期投资和运行成本较低。其主要缺点是:脱硫效率相对较低，脱硫副产物资源化利用率较低。
[0010]由于具有投资省、运行费用低、占地面积小，可同时脱除多种污染物等优势，干法/半干法脱硫工艺已逐渐成为烧结烟气脱硫的主导方向。干/半干法烟气脱硫技术主要包括喷雾旋转干燥吸收工艺、循环流化床烟气脱硫工艺、密相干塔脱硫工艺等;干法烟气脱硫技术具有无污水和废酸排出、设备腐蚀小、烟气在净化过程中无明显温降、净化后烟温高、利于烟囱排气扩散等优点，但脱硫效率低、反应速度较慢、设备庞大。半干法烟气脱硫技术兼有干法与湿法的一些特点，在湿状态下脱硫，在干状态下处理脱硫产物，既具有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点，又具有干法无污水和废酸排出、脱硫后产物易于处理的优点。
[0011 ]目前半干法工艺中，喷雾旋转干燥吸收工艺、循环流化床烟气脱硫工艺、密相干塔脱硫工艺等均存在不同程度的不足，包括脱硫剂消化过程复杂，占地大，投资大，运行成本高，对烟气变化适应不强等。因此，开发一种高效的半干法脱硫方法，提高脱硫效率且降低成本，减少环境污染，具有良好经济效益与环境效益。
[0012]中国发明专利CN102085451 B公开了一种烧结机烟气逆向喷雾式半干法脱硫除尘方法，其将降温后的烟气由脱硫塔上部进入脱硫塔，烟气由上向下运行，而脱硫剂由脱硫塔的下部喷入，烟气与脱硫剂的混合不均匀，接触时间也不长，脱硫效果大打折扣。中国发明专利申请CN 103013600 A公开了一种湿法与干法串联的沼气脱硫方法，干法脱硫采用无定形羟基氧化铁脱硫剂，引入新的物质进入脱硫系统，不仅处理成本升高，且后续处理麻烦。
【发明内容】
[0013]为了克服现有脱硫技术的缺陷和不足，本发明提供了一种高效双塔式烟气脱硫系统，为半干法烟气脱硫技术，该方法既具有湿法脱硫反应速度快、脱硫效率高的优点，又具有干法无污水和废酸排出、脱硫后产物易于处理的优点。其工艺原理可以描述为:原烟气由进风管道进入一次降温脱硫塔上部的烟气入口，在一级降温脱硫塔内，依次喷入脱硫剂、降温水，使烟气与脱硫剂、降温水从上到下并流充分接触、反应;经过一次降温脱硫的烟气从一次降温脱硫塔下部的烟气出口引出，进入二级循环脱硫塔底部，在循环脱硫塔底部喷入大量循环脱硫灰，大幅度度提高单位烟气中脱硫剂浓度，进行二次脱硫;二次脱硫后的烟气由循环脱硫塔顶部进入布袋除尘器，经分离净化脱硫剂后的净烟气由主风机送至烟囱达标排放，最终实现全流程高效脱硫与无污染排放的目标。脱除烟气含硫污染物的主要反应原理包括:
[0014]Ca0+S02^CaS03
[0015]Ca0+S03^CaS04
[0016]CaO+H2O^Ca(OH)2
[0017]Ca(0H)2+S02^CaS03+H20
[0018]CaS03+l/202^CaS04
[0019]Ca(0H)2+S03^CaS04+H20
[0020]具体方案如下:
[0021 ] 一种高效双塔半干法脱硫的方法，包括降温脱硫、循环脱硫、布袋收尘、烟囱排空步骤；
[0022]所述的双塔一个为一级降温脱硫塔，另一个为二级循环脱硫塔；
[0023]所述的降温脱硫步骤使用水降温，使用生石灰作为脱硫剂，二者由一级降温脱硫塔塔顶喷入，在重力作用下由上向下与烟气并流运行，由一级降温脱硫塔塔底引出烟气，之后进行循环脱硫步骤；
[0024]所述的循环脱硫步骤使用循环灰作为脱硫剂，所述的循环灰是将经过二级循环脱硫塔的烟气进行收尘后得到的固相物质，循环灰从二级循环脱硫塔塔底加入，烟气由二级循环脱硫塔塔底进入，塔顶引出，之后进行布袋收尘步骤；
[0025]所述的布袋收尘步骤使用布袋收尘器，收集得到循环灰后借助输送装置送到二级循环脱硫塔塔底，作为脱硫剂，且当二级循环脱硫塔中的脱硫剂中CaO含量小于等于15%时，排掉循环灰总重量的5-30%，所排掉的循环灰作为建筑材料使用，经过布袋收尘净化后的烟气进行之后的烟囱排空步骤；
[0026]所述的烟囱排空步骤是将经过布袋收尘净化后的烟气通过主风机送入烟囱洁净排放。
[0027]进一步的，所述的用水降温是在一级降温脱硫塔塔顶布置流体空气雾化式喷雾装置产生雾化水滴，喷淋进入一级降温脱硫塔。
[0028]进一步的，所述的生石灰中CaO含量大于等于80%，粒度小于等于100目；任选的，一级降温脱硫塔中脱硫剂添加量与烟气中SO2的质量比值为:Ca/S= 1.1-2.5。
[0029]进一步的，所述的二级循环脱硫塔塔内脱硫剂的浓度300_600g/m3。
[0030]进一步的，所述的布袋收尘过滤风速:0.9-1.lm/min，漏风率:<2%，烟气温度范围:80-190°C，粉尘排放浓度:< 50mg/Nm3;任选的，布袋为聚苯硫醚浸渍聚四氟乙稀或芳纶。
[0031 ] 一种高效双塔半干法脱硫的装置，包括进风管道、一级降温脱硫塔、二级循环脱硫塔、喷淋装置、储灰仓、新灰输送装置、仓顶除尘器、布袋除尘器、主风机、流化风机、废灰仓、输送装置、手动插板阀、卸灰阀、紊流器、出风管道、烟囱，其连接方式为:
[0032]进风管道