本发明涉及废气处理技术领域，具体涉及一种高效氧化湿法脱硫系统。
背景技术：
随着经济的高速发展，电力、冶金、化工和建材等行业产生大量的含二氧化硫烟气，排入大气造成污染，二氧化硫成为大气主要污染物之一。为了消除二氧化硫污染，人们经过努力找到很多减少二氧化硫排放量的方法，其中以湿法脱硫用得最多。通常湿法脱硫时直接得到的是二氧化硫与调制成“浆液”状的吸收剂反应生成的亚硫酸盐，很多情况下为了便于脱硫产物的再利用，需要把亚硫酸盐氧化成硫酸盐。虽然含二氧化硫的烟气中含有一定量的氧气，可以起到将亚酸盐氧化成硫酸盐的作用，但毕竟烟气中氧气含量较低，不能把亚酸盐完全氧化成硫酸盐，需要另外补充氧气。工业上通常采用在吸收塔底设置集水槽，向集水槽内贮存的亚硫酸盐“浆液”以鼓泡的形式通入空气，氧化亚硫酸盐。例如，以石灰石或石灰为吸收剂，脱除烟气中的二氧化硫时，吸收塔底设置有贮存吸收剂石灰石或石灰和脱硫产物亚硫酸钙“浆液”的循环槽，向循环槽鼓入空气，使亚硫酸钙氧化成便于再利用的硫酸钙(石膏)。
这种以鼓泡的形式通入空气氧化亚硫酸盐的方法存在两个缺陷：“鼓泡”方式传质效率低，氧利用率低，所需空气量大，增加脱硫后烟气量；通入的空气要穿过“浆液”层，要克服“浆液”层所形成的阻力，克服阻力需要消耗能量，要求氧化效果好，通过的“浆液”层越厚，阻力越大，耗能越高。实际应用时，为了达到最好的氧化效果，设置曝气管，管上开设均匀分布的空气出口，使空气能在集水槽截面上均匀分布；同时尽量增加空气通过的“浆液”层厚度。这样必然导致输送空气的鼓风机的压头增加，增加能量消耗。因此，提供一种氧化效率高、运行成本低、脱硫效果理想的湿法脱硫系统成为亟待解决的问题。
技术实现要素：
针对现有技术中的上述问题，本发明的目的在于，提供一种脱硫效率高、运行成本低、对亚硫酸盐的氧化效果显著的高效氧化湿法脱硫系统。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高效氧化湿法脱硫系统，包括脱硫塔，所述脱硫塔上设置有烟气进口和烟气出口，所述脱硫塔的底部形成集水槽；所述集水槽内设置有搅拌装置、曝气管，所述曝气管与曝气风机相连接；所述集水槽还分别与浆液供给泵、石膏引出泵相连接；
所述脱硫塔上部自上向下依次设置有第一喷淋层、第二喷淋层、第三喷淋层，各喷淋层的喷嘴错位设置，且第一喷淋层、第二喷淋层的喷嘴朝下设置，第三喷淋层的喷嘴朝上设置；各喷淋层依次通过气液混合器、循环泵、过滤装置与集水槽相连接，所述气液混合器还与洁净空气供给泵相连接；所述过滤装置与集水槽的连接口设置于集水槽的上部；
所述烟气进口3与烟气通道相连接，所述烟气通道上设置有混合静压箱，所述混合静压箱前段的烟气通道为混合烟道，所述混合烟道内设置有与气流方向相垂直的第一高压空气喷环，所述第一高压空气喷环的迎风侧均匀设置有多个螺旋喷嘴，所述第一高压空气喷环与高压气泵相连接；
所述混合静压箱中部设置有至少一个螺旋风叶，所述混合静压箱上壁设置有多个清洗喷头，所述混合静压箱的底部设置有倾斜底板，所述倾斜底板的下端通过排污阀门与排污泵相连接；
所述过滤装置包括过滤网，所述过滤网朝向集水槽的一侧表面上设置有刮板，还包括位于过滤网中心位置处并且垂直过滤网表面设置的固定转轴，所述固定转轴上设置有第一锥齿轮，所述固定转轴与刮板固定连接，还包括清扫电机，所述清扫电机的输出轴的头部设置有与第一锥齿轮相互配合工作的第二锥齿轮。
进一步地，所述浆液供给泵依次与石灰石浆液箱、石灰石仓相连接；所述石膏引出泵依次与石膏旋流器、石膏脱水机相连接，所述石膏脱水机与滤液槽相连接，所述滤液槽与集水槽相连接。
进一步地，所述脱硫塔内位于第一喷淋层上方设置有除雾器。
进一步地，还包括控制单元，所述控制单元分别与曝气风机、高压气泵、洁净空气供给泵相连接。
进一步地，所述螺旋风叶的数量为3个。
进一步地，各喷淋层与气液混合器的连接管路上还分别设置有流量调节阀。
进一步地，还包括与高压气泵相连接的第二高压空气喷环，所述第二高压空气喷环临近第一高压空气喷环设置并且与其互相平行，所述第二高压空气喷环的前后两侧均设置有多个螺旋喷嘴，所述第二高压空气喷环设置于第一高压空气喷环的前部。
另外，在本发明所述技术方案中，凡未做特别说明的，均可采用本领域中的常规手段来实现本技术方案。
本发明具有以下优点：本发明通过三种不同方式实现向烟气中补充空气，并且烟气能够与空气、脱硫浆液充分的进行混合，能够对亚硫酸钙进行充分的氧化反应，实现高效脱硫。而控制单元的设置能够对不同方式泵入的空气量进行调节，在保证氧化效果的同时能够尽可能的降低运行成本。本发明该设置有过滤装置，通过设置过滤装置能够有效降低喷嘴被堵塞的概率，保证系统的长时间稳定运行。本发明具有性能可靠、氧化效率高、运行成本低、脱硫效果理想等优点，有利于大规模推广应用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明过滤装置的结构示意图。
图中：1、脱硫塔；2、集水槽；3、烟气进口；4、烟气出口；5、混合静压箱；6、混合烟道；7、第一高压空气喷环；8、螺旋喷嘴；9、高压气泵；10、清洗喷头；11、螺旋风叶；12、倾斜底板；13、排污阀门；14、排污泵；15、第一喷淋层；16、第二喷淋层；17、第三喷淋层；18、循环泵；19、过滤装置；20、气液混合器；21、洁净空气供给泵；22、石灰石仓；23、石灰石浆液箱；24、浆液供给泵；25、搅拌装置；26、曝气管；27、曝气风机；28、石膏引出泵；29、石膏旋流器；30、石膏脱水机；31、滤液槽；32、除雾器；33、过滤网；34、刮板；35、固定转轴、36、清扫电机、37、输出轴、38第一锥齿轮；39、第二锥齿轮。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
参见图1-2，一种高效氧化湿法脱硫系统，包括脱硫塔1，所述脱硫塔1上设置有烟气进口3和烟气出口4，所述脱硫塔1的底部形成集水槽2；所述集水槽内设置有搅拌装置25、曝气管26，所述曝气管26与曝气风机27相连接；所述集水槽还分别与浆液供给泵24、石膏引出泵28相连接。
所述脱硫塔1上部自上向下依次设置有第一喷淋层15、第二喷淋层16、第三喷淋层17，各喷淋层的喷嘴错位设置，且第一喷淋层15、第二喷淋层16的喷嘴朝下设置，第三喷淋层17的喷嘴朝上设置。通过交错设置各个喷淋层的喷嘴，能够加强喷出浆液对塔体内部的覆盖率。而设置第三喷淋层17的喷嘴朝上，一方面扩大喷洒出浆液的运动区域，延长浆液与烟气的混合时间，另一方面使喷洒的浆液相互碰撞，使浆液更加分散，增大与烟气的接触面积，进而提高脱硫效率。
各喷淋层依次通过气液混合器20、循环泵18、过滤装置19与集水槽2相连接，所述气液混合器20还与洁净空气供给泵21相连接；所述过滤装置19与集水槽2的连接口设置于集水槽2的上部。通过气液混合器将压缩空气与浆液进行混合，一方面会由于压缩空气的膨胀作用，使喷出的浆液的液滴更小、更细，从而扩大浆液与烟气的接触面积和覆盖面积，增大脱硫效率；另一方面也能够减少喷嘴的堵塞概率，最后，还能够提高脱硫塔1内烟气的含氧量，提高亚硫酸盐的氧化效果。
所述烟气进口3与烟气通道相连接，所述烟气通道上设置有混合静压箱5，所述混合静压箱5前段的烟气通道为混合烟道6，所述混合烟道6内设置有与气流方向相垂直的第一高压空气喷环7，所述第一高压空气喷环7的迎风侧均匀设置有多个螺旋喷嘴8，所述第一高压空气喷环7与高压气泵9相连接。
通过第一高压空气喷环7向烟气中注入空气，进而提高烟气的含氧量，本发明第一高压空气喷环7的环面与烟气气流方向相垂直，并且第一高压空气喷环7的迎风一侧的侧面上垂直、均匀的设置有多个螺旋喷嘴8，这样在来流烟气的作用下，螺旋喷嘴8喷出的高压空气流更加紊乱，进而能够大大提高烟气与空气的混合效果。
作为一种优选，还包括与高压气泵9相连接的第二高压空气喷环(图中未示出)，所述第二高压空气喷环临近第一高压空气喷环7设置并且与其互相平行，所述第二高压空气喷环的前后两侧均设置有多个螺旋喷嘴，所述第二高压空气喷环设置于第一高压空气喷环7的前部。这样处于两个高压空气喷环内侧的喷嘴能够互相作用，使喷出的气流能够相互碰撞，使空气流更加扩散，有利于空气与烟气的混合。
所述混合静压箱5中部设置有至少一个螺旋风叶11，所述混合静压箱5上壁设置有多个清洗喷头10，所述混合静压箱5的底部设置有倾斜底板12，所述倾斜底板12的下端通过排污阀门13与排污泵14相连接。
混合静压箱5的设置，尤其是在其内部设置螺旋风叶11，能够大大促进烟气与空气的混合，为脱硫塔内对亚硫酸钙的氧化作用提前做好准备。而由于混合静压箱5长时间工作内部必然会集聚许多烟尘，因此设置了清洗喷头10，倾斜底板12沿着烟气流动方向向下倾斜，能够十分方便的对混合静压箱5进行清洗，以及最后的排污工作。
所述过滤装置19包括过滤网33，所述过滤网33朝向集水槽2的一侧表面上设置有刮板34，还包括位于过滤网中心位置处并且垂直过滤网表面设置的固定转轴35，所述固定转轴35上设置有第一锥齿轮38，所述固定转轴35与刮板34固定连接，还包括清扫电机36，所述清扫电机36的输出轴37的头部设置有与第一锥齿轮38相互配合工作的第二锥齿轮39。过滤网33的设置能够有效降低喷淋层喷嘴的堵塞概率，而设置电机和刮板等组件，能够及时清理堵塞在过滤网33上的石灰浆、石膏浆凝结物，能够保证过滤装置19的长时间稳定运行。
作为一种优选，所述浆液供给泵24依次与石灰石浆液箱23、石灰石仓22相连接；所述石膏引出泵28依次与石膏旋流器29、石膏脱水机30相连接，所述石膏脱水机30与滤液槽31相连接，所述滤液槽31与集水槽2相连接。所述脱硫塔1内位于第一喷淋层15上方设置有除雾器32。
还包括控制单元，所述控制单元分别与曝气风机27、高压气泵9、洁净空气供给泵21相连接。通过设置控制单元，能够根据脱硫塔1内对亚硫酸钙的氧化情况，及时控制调整曝气风机27、高压气泵9、洁净空气供给泵21供给的空气量，以使得在达到氧化要求的前提下，泵入烟气中的空气量最少，运行成本最低的效果。
所述螺旋风叶11的数量为3个。各喷淋层与气液混合器20的连接管路上还分别设置有流量调节阀。通过设置流量调节阀，能够调节各个喷淋层的压力，进而对喷淋效果做出调整。
作为公知的是，为了对各个连接管路中的水流进行控制，附图1中虽然未示出，但是各个管路中可以根据实际需求而设置多个截止阀、流量阀、增压泵等，在此不再进一步赘述。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。