一种除去二氧化硫气体的方法与流程

本发明涉及一种污染气体的处理方法，特别涉及一种除去二氧化硫气体的方法。

背景技术：

当前影响我国环境安全的问题较多，其中大气环境安全问题尤其较为突出，而二氧化硫的污染又是大气污染的主要原因。在我国燃煤锅炉是排放二氧化硫的第一大污染源，随着我国经济持续迅速发展，工业化进程加快，人口不断增加，燃煤锅炉给我们提供大量热能动力的同时也给我国环境带来了严重的污染，其中以二氧化硫和烟尘污染最为严重，直接导致了我国部分地区环境安全问题的产生，对人民健康和生态环境造成了巨大的损失。

二氧化硫是一种无色且具有强烈刺激性气味的有毒腐蚀性气体，其对人体健康，动植物生长发育以及生态环境都存在严重危害，它是目前污染数量最大，影响程度最深的大气环境污染物质。它具有腐蚀刺激性，空气中只要含量达0.1×10⁶g/m3，就对人体健康存在潜在威胁，由于气体本身的毒性作用，能刺激呼吸道，引起支气管痉挛，可能造成呕吐、呼吸困难和意识障碍。

二氧化硫在危害人类健康的同时它还给人类带来另一个严重的环境安全问题——酸雨。大气中的二氧化硫受到空气中氧气的氧化，继而与降水混合形成酸雨。酸雨对生态系统的影响及破坏主要表现在使土壤酸化和贫瘠化，农作物及森林生长减缓，湖水酸化，鱼类生长受到抑制，对建筑物和材料有腐蚀作用，加速风化过程等。此外，许多用于建筑结构、桥梁、水坝、工业装备、供水管网、地下贮罐、水轮发电机组、电力和通讯设备等材料也均不同程度的受到了酸雨的腐蚀。

因此可见，控制燃煤锅炉二氧化硫污染，对控制我国大气环境污染具有极其重要的意义，燃煤锅炉烟气脱硫是我国当前发展经济、解决大气环境安全问题的重大任务。由此可知，发展经济合理、技术可靠、环境达标、资源可回收利用的烟气脱硫工艺是目前函待解决的重要问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决背景技术而提出的一种除去二氧化硫气体的方法，将锅炉燃烧产生含硫烟气经过除尘器除尘后，通过引风机进行升压，升压后的经过换热器对含硫烟气进行降温，降温后的含硫烟气由吸收塔底部进入脱硫喷淋吸收塔中，在吸收塔中含硫烟气与吸收塔中喷入的石灰石浆液反应，对含硫烟气后的二氧化硫进行清除；采用该方法不仅能够有效除去烟气中的二氧化硫气体，还能够对尾气的二氧化硫含量进行监测，并且能够制备具有利用价值的化工副产品；同时，能够对处理过程中产生的清洗水进行净化处理和回用，节约水资源的利用，具有广阔的应用前景。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种除去二氧化硫气体的方法，该方法具体为：

首先将锅炉燃烧产生含硫烟气经过除尘器除尘后，通过引风机进行升压，升压后的经过换热器对含硫烟气进行降温，降温后的含硫烟气由吸收塔底部进入脱硫喷淋吸收塔中；

利用汽车或推土机将块状石灰添加到料仓中，通过设置在料仓底部的振动给料机对石灰石进行振动破碎并将破碎的石灰石输送至破碎机中，破碎机对石灰石进行破碎再输送至球磨机中，球磨后的石灰石粉料与清水一同导入浆液搅拌槽中搅拌形成石灰石浆料，浆液搅拌槽内浆液由循环泵泵送到固液分离器中进行固液分离处理，大尺寸石灰石经过固液分离器排出后再送回到球磨机重复研磨，合格粒度的石灰石浆液由浆液泵泵送到吸收塔中；

吸收液在喷淋过程中与逆流而上的烟气接触，吸收液中的石灰石和二氧化硫发生化学反应，石灰石吸收液通过反应吸收烟气中含有的二氧化硫，生成亚硫酸钙，亚硫酸钙继续被循环浆池内空气氧化，生成硫酸钙，磨制的新鲜石灰石吸收液不断地添加到吸收塔底部的循环吸收液槽中，以替代因发生中和反应而消耗的石灰石；

被净化后的含硫烟气通过换热器换热升温，升温后通过除尘器除尘后，烟气通过自身的上升动力通过烟囱排放到大气环境中；反应完全的石浆经吸收塔排出，然后通过分离器进行固液分离，得到的固体成分输送至过滤机中，冲洗水对过滤机中的固体成分进行冲洗，冲洗后的固体部分通过输送机输送至干燥机中进行干燥得到石膏，冲洗产生的清洗水通过清洗水处理工序进行无害化处理；

将过滤冲洗产生的清洗水通过管道送入调节池中，对废水进行均量调质，清洗水在调节池中停留一段时间，清洗水通过水泵导入初级反应池中，向初级反应池中加入碳酸钠，反应一段时间；将清洗水通过管道送入初级沉淀池中，沉淀一段时间后，通过水泵送入次级反应池中，向次级反应池中加入重金属捕捉剂，反应一段时间；将清洗水通过管道送入次级沉淀池中，沉淀一段时间后，次级沉淀池中的上清液通过水泵送入过滤装置中进一步将废水中颗粒性杂质去除；初级沉淀池和次级沉淀池的沉淀的底料通过固液分离器进行脱水分离后通过干燥机进行干燥处理得到泥饼，泥饼进行回收处理，脱水分离后的液体导入初级反应池进行再次处理；过滤装置导出的上清液通过水泵送至浓缩装置，对过滤后的上清液进行浓缩除盐处理，除盐后的淡化水回用于调节池中，剩余少量高含盐浓缩水送入蒸发塔进行蒸发，蒸发塔通过与烟路管道连接的换热器进行加热。

作为本发明更进一步的限定，碳酸钠用量为每吨浆液用量40-70千克；所述重金属捕捉剂为硫化氨基甲酸盐，每吨清液用量1-5千克。

同时，本发明还公开了对烟气进行脱硫处理后，对脱硫后的烟气中二氧化硫含量进行监测的监测方法，该监测方法具体为：取样气泵定时从烟囱中抽取定量的烟气，烟气从取样气泵送入气水分离器中，然后一号电磁阀和气泵进入储气室，烟气通过四号电磁阀或五号电磁阀分别进入一号传感器气室或二号传感器气室，通过气室内设置的二氧化硫传感器对烟气中的二氧化硫含量进行测算，得出烟气中二氧化硫的浓度。

作为本发明更进一步的限定，取样监测流程还包括：检测二氧化硫浓度时，打开一号电磁阀，二号电磁阀关闭，烟气通过气泵进入储气室，开启四号电磁阀，关闭五号电磁阀，在一号传感器气室进行浓度监测；检测一段时间后，打开二号电磁阀，关闭一号电磁阀，空气通过气泵进入储气室和一号传感器气室对二氧化硫传感器进行清洗；清洗完毕后，关闭四号电磁阀，关闭电磁阀，打开一号电磁阀和五号电磁阀，使用二号传感器气室内的传感器进行浓度监测；检测一段时间后，打开二号电磁阀，关闭一号电磁阀，空气通过气泵进入储气室和传感器气室对二氧化硫传感器进行清洗。

作为本发明更进一步的限定，吸收塔包括浆液存储段、超细喷雾吸收段、常规喷淋吸收段、除雾段、高效除雾器、机械式喷嘴、压力表、调节阀、高压冲洗泵、清水箱、搅拌器、浆液循环泵、浆液泵、浆液搅拌槽、搅拌器、氧化风机、雾化喷嘴、强化喷淋器、烟气入口、烟气出口；储存在浆液搅拌槽内的浆液，由浆液泵通过管路输送至浆液存储段中，然后在浆液泵的作用下，被输送至超细喷雾吸收和常规喷淋层，浆液在超细喷雾吸收段内由雾化喷嘴喷出，产生的雾化微粒与由烟气入口输入的烟气接触，实现对含硫烟气的脱硫；浆液在常规喷淋吸收段ⅲ内由机械式喷嘴喷淋，产生较大粒径的雾粒，与含硫烟气接触，实现二次脱硫；完成脱硫作用的浆液在重力等作用下沉降，聚集到浆液存储段内，沉降的浆液与来自于浆液搅拌槽内新制备的石灰石浆液在搅拌器的作用下进行均匀混合，中间反应物在氧化风机的作用下进行氧化反应；经过一、二次脱硫后的烟气携带部分雾滴继续向上运动至除雾段，在除雾段的区域内经过高效除雾器进行除雾后，由烟气出口排出吸收塔；清水通过清水箱通过高压冲洗泵、调节阀、压力表输送至除雾段，调节阀、压力表用来控制清水的压力和流量。

作为本发明更进一步的限定，强化喷淋器为同心设置的四层环形喷淋管道，各个喷嘴围成与吸收塔塔壁等距的同心圆，雾化喷嘴顺着吸收塔塔壁切向布置，喷射出的雾化微粒射流沿圆周方向形成不同直径的切圆；在垂直方向，雾化微粒因惯性向下运动，因烟气流作用发生停滞，雾化微粒随气流向上运动，在超细喷雾吸收段中形成多个先向下再向上的湍流区域。

其中，雾化喷嘴布置的层数主要依据吸收塔的直径和采用的雾化喷嘴的射程进行设计，以确保整个吸收塔横截面充满雾化颗粒状的石灰石浆液，避免出现脱硫死角。

作为本发明更进一步的限定，雾化喷嘴内部为气体通道，外部为浆液通道，气体管道的末端具有内径逐渐减少的收缩段，浆液通道的末端具有内径逐渐减少的收缩段和与收缩段连接的扩张段；浆液通道相对喷嘴出口的夹角为45°，气体通道的轴线与喷嘴出口方向一致，浆液通道沿喷嘴外壁切向进入，气体经气体通道降压增速后与浆液通道出口的石灰石浆液在喷嘴出口前方的内部混合腔进行混合。

本发明的有益效果是:

1、采用该方法不仅能够有效除去烟气中的二氧化硫气体，并且能够制备具有利用价值的化工副产品。

2、本发明中设置有清洗水的处理工序，不仅能够确保整个工艺流程排出气体和水的无害化，还能够实现清洗水处理后的循环利用，节约水资源的使用量。

3、采用本发明中的雾化喷嘴能够使得石灰石浆液沿喷嘴外壁切向进入，既可以有效避免石灰石浆液中硬质颗粒对喷嘴管壁的直接冲刷磨损，又可螺旋前进避免石灰石浆液在喷嘴内停留或堵塞。

4、本发明中的强化喷淋器采用同心设置的四层环形喷淋管道，雾化喷嘴顺着吸收塔塔壁切向布置，喷射出的雾化微粒射流沿圆周方向形成不同直径的切向圆弧，能够结合喷嘴的设计确保整个吸收塔横截面充满雾化颗粒状的石灰石浆液，避免出现脱硫死角。

附图说明

图1是本发明提出的一种除去二氧化硫气体的方法的工艺流程示意图。

图2是本发明提出的一种除去二氧化硫气体的方法中气体监测方法的流程示意图

图3是本发明提出的一种吸收塔的结构示意图。

图4是本发明提出的吸收塔中强化喷淋器的结构示意图。

图5是本发明提出的吸收塔中雾化喷嘴的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明进一步说明。

实施例一

参照图1，一种除去二氧化硫气体的方法，该方法具体为：

首先将锅炉燃烧产生含硫烟气经过除尘器除尘后，通过引风机进行升压，升压后的经过换热器对含硫烟气进行降温，降温后的含硫烟气由吸收塔底部进入脱硫喷淋吸收塔中；

利用汽车或推土机将块状石灰添加到料仓中，通过设置在料仓底部的振动给料机对石灰石进行振动破碎并将破碎的石灰石输送至破碎机中，破碎机对石灰石进行破碎再输送至球磨机中，球磨后的石灰石粉料与清水一同导入浆液搅拌槽中搅拌形成石灰石浆料，浆液搅拌槽内浆液由循环泵泵送到固液分离器中进行固液分离处理，大尺寸石灰石经过固液分离器排出后再送回到球磨机重复研磨，合格粒度的石灰石浆液由浆液泵泵送到吸收塔中；

吸收液在喷淋过程中与逆流而上的烟气接触，吸收液中的石灰石和二氧化硫发生化学反应，石灰石吸收液通过反应吸收烟气中含有的二氧化硫，生成亚硫酸钙，亚硫酸钙继续被循环浆池内空气氧化，生成硫酸钙，磨制的新鲜石灰石吸收液不断地添加到吸收塔底部的循环吸收液槽中，以替代因发生中和反应而消耗的石灰石；

被净化后的含硫烟气通过换热器换热升温，升温后通过除尘器除尘后，烟气通过自身的上升动力通过烟囱排放到大气环境中；反应完全的石浆经吸收塔排出，然后通过分离器进行固液分离，得到的固体成分输送至过滤机中，冲洗水对过滤机中的固体成分进行冲洗，冲洗后的固体部分通过输送机输送至干燥机中进行干燥得到石膏，冲洗产生的清洗水通过清洗水处理工序进行无害化处理；

将过滤冲洗产生的清洗水通过管道送入调节池中，对废水进行均量调质，清洗水在调节池中停留一段时间，清洗水通过水泵导入初级反应池中，向初级反应池中加入碳酸钠，反应一段时间；将清洗水通过管道送入初级沉淀池中，沉淀一段时间后，通过水泵送入次级反应池中，向次级反应池中加入重金属捕捉剂，反应一段时间；将清洗水通过管道送入次级沉淀池中，沉淀一段时间后，次级沉淀池中的上清液通过水泵送入过滤装置中进一步将废水中颗粒性杂质去除；初级沉淀池和次级沉淀池的沉淀的底料通过固液分离器进行脱水分离后通过干燥机进行干燥处理得到泥饼，泥饼进行回收处理，脱水分离后的液体导入初级反应池进行再次处理；过滤装置导出的上清液通过水泵送至浓缩装置，对过滤后的上清液进行浓缩除盐处理，除盐后的淡化水回用于调节池中，剩余少量高含盐浓缩水送入蒸发塔进行蒸发，蒸发塔通过与烟路管道连接的换热器进行加热。

其中，碳酸钠用量为每吨浆液用量40-70千克；所述重金属捕捉剂为硫化氨基甲酸盐，每吨清液用量1-5千克。

实施例二

参考图2，作为本发明的另一实施例，该方法还包括对脱硫后的烟气中二氧化硫含量进行监测的监测方法，该监测方法具体为：取样气泵定时从烟囱中抽取定量的烟气，烟气从取样气泵送入气水分离器中，然后一号电磁阀和气泵进入储气室，烟气通过四号电磁阀或五号电磁阀分别进入一号传感器气室或二号传感器气室，通过气室内设置的二氧化硫传感器对烟气中的二氧化硫含量进行测算，得出烟气中二氧化硫的浓度。

其中，取样监测流程还包括：在检测二氧化硫浓度时，打开一号电磁阀，二号电磁阀关闭，烟气通过气泵进入储气室，开启四号电磁阀，关闭五号电磁阀，在一号传感器气室进行浓度监测；检测一段时间后，打开二号电磁阀，关闭一号电磁阀，空气通过气泵进入储气室和一号传感器气室对二氧化硫传感器进行清洗；清洗完毕后，关闭四号电磁阀，关闭电磁阀，打开一号电磁阀和五号电磁阀，使用二号传感器气室内的传感器进行浓度监测；检测一段时间后，打开二号电磁阀，关闭一号电磁阀，空气通过气泵进入储气室和传感器气室对二氧化硫传感器进行清洗。

实施例三

参考图3-5，作为本发明的另一实施例，吸收塔包括浆液存储段i、超细喷雾吸收段ⅱ、常规喷淋吸收段ⅲ、除雾段iv、高效除雾器1、机械式喷嘴2、压力表3、调节阀4、高压冲洗泵5、清水箱6、搅拌器7、浆液循环泵8、浆液泵9、浆液搅拌槽10、搅拌器11、氧化风机12、雾化喷嘴13、强化喷淋器14、烟气入口15、烟气出口16；储存在浆液搅拌槽10内的浆液，由浆液泵9通过管路输送至浆液存储段i中，然后在浆液泵8的作用下，被输送至超细喷雾吸收段ⅱ和常规喷淋层ⅲ，浆液在超细喷雾吸收段ⅱ内由雾化喷嘴13喷出，产生的雾化微粒与由烟气入口15输入的烟气接触，实现对含硫烟气的脱硫；浆液在常规喷淋吸收段ⅲ内由机械式喷嘴2喷淋，产生较大粒径的雾粒，与含硫烟气接触，实现二次脱硫；完成脱硫作用的浆液在重力等作用下沉降，聚集到浆液存储段i内，沉降的浆液与来自于浆液搅拌槽10内新制备的石灰石浆液在搅拌器11的作用下进行均匀混合，实现循环利用，中间反应物在氧化风机12的作用下进行氧化反应；经过一、二次脱硫后的烟气携带部分雾滴继续向上运动至除雾段iv，在除雾段iv的区域内经过高效除雾器1进行除雾后，由烟气出口16排出吸收塔；清水通过清水箱6通过高压冲洗泵5、调节阀4、压力表3输送至除雾段iv，调节阀4、压力表3用来控制清水的压力和流量。

其中，强化喷淋器14为同心设置的四层环形喷淋管道，各个雾化喷嘴13围成与吸收塔塔壁等距的同心圆，雾化喷嘴13顺着吸收塔塔壁切向布置，喷射出的雾化微粒射流沿圆周方向形成不同直径的切圆；在垂直方向，雾化微粒因惯性向下运动，因烟气流作用发生停滞，雾化微粒随气流向上运动，在超细喷雾吸收段ⅱ中形成多个先向下再向上的湍流区域。

其中，雾化喷嘴布置的层数主要依据吸收塔的直径和采用的雾化喷嘴的射程进行设计，以确保整个吸收塔横截面充满雾化颗粒状的石灰石浆液，避免出现脱硫死角。

其中，雾化喷嘴13内部为气体通道，外部为浆液通道，气体管道的末端具有内径逐渐减少的收缩段，浆液通道的末端具有内径逐渐减少的收缩段和与收缩段连接的扩张段；浆液通道相对喷嘴出口的夹角为45°，气体通道的轴线与喷嘴出口方向一致，浆液通道沿喷嘴外壁切向进入，气体经气体通道降压增速后与浆液通道出口的石灰石浆液在喷嘴出口前方的内部混合腔进行混合。

本发明通过将锅炉燃烧产生含硫烟气经过除尘器除尘后，通过引风机进行升压，升压后的经过换热器对含硫烟气进行降温，降温后的含硫烟气由吸收塔底部进入脱硫喷淋吸收塔中，在吸收塔中含硫烟气与吸收塔中喷入的石灰石浆液反应，对含硫烟气后的二氧化硫进行清除；采用该方法不仅能够有效除去烟气中的二氧化硫气体，还能够对尾气的二氧化硫含量进行监测，并且能够制备具有利用价值的化工副产品，同时能够对处理过程中产生的清洗水进行净化处理和回用，节约水资源的利用，具有广阔的应用前景。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。