钠碱法脱硫装置的制作方法

本实用新型涉及尾气处理领域，具体涉及一种钠碱法脱硫装置。

背景技术：

为了控制大气中二氧化硫，早在19世纪人类就开始进行有关的研究，但大规模开展脱硫技术的研究和应用是从二十世纪50年代开始的。经过多年研宄目前己开发出的200余种s02控制技术。这些技术按脱硫工艺与燃烧的结合点可分为：①燃烧前脱硫(如洗煤，微生物脱硫)；②燃烧中脱硫（工业型煤固硫、炉内喷钙)；③燃烧后脱硫，即烟气脱硫(fiuegasdesulfiirizatioa简称fgd)。fgd是目前世界上唯一大规模商业化应用的脱硫方式，是控制酸雨和二氧化硫污染的最主要技术手段。

烟气脱硫技术主要利用各种碱性的吸收剂或吸附剂捕集烟气屮的二氧化硫，将之转化为较为稳定且易机械分离的硫化合物或单质硫.从而达到脱硫的目的。fgd的方法按脱硫剂和脱硫产物含水量的多少可分为两类，①湿法，即采用液体吸收剂如水或碱性洛液(或浆液)节洗涤以除去二氧化硫。②干法，用粉状或粒状吸收剂、吸附剂或催化剂以除去二氧化硫。

各种不同的烟气脱硫技术所用的吸收剂、脱硫副产品，以及脱硫效率和投资成本差别很大。对于某些具体项目，最适用的烟气脱硫技术一般是根据现场的客观条件和经济情况来选择的，即这种脱硫技术充分利用了现场的有利条件，并在整个使用期问总成本最低。影响总成本的因素有很多，这些因素包括：技术因素；经济因素（生产成本、投资成本)；商业因素等。

理想的脱硫工艺应该是投资少，占地小，运行成本低，与主体工程兼容性好，脱硫效率能够满足排放标准要求，脱硫副产品容易处理，无二次污染。如果副产品能有较好的销售市场，所产生的经济效益可冲抵部分装置运行费用，甚至有所结余，则是最理想的。

目前国内烟气脱硫湿法技术主要有石灰石-石育法技术和氨法脱硫技术。氨是一种良好的碱性吸收剂，从化学反应机理上分析，烟气中二氧化硫的吸收是通过酸碱反应来实现的。吸收剂碱性越强，越利于吸收，氨的碱性强于钙基吸收剂。

与大型电厂常用的石灰石-石膏法脱硫相比，石灰石浆液吸收二氧化硫需要先有一个固-液反应过程，即固相石灰石（caco3)先酸溶于亚硫酸，生成亚硫酸氢钙ca(hso3)2；而氨吸收烟气中的二氧化硫是反应速率极快的气-液或气-汽反应过程，可以比较容易地达到很高的脱硫效率。石灰石-石膏法脱硫脱硫效果好，但投资成本高，占地面积大，装置阻力大。而且由于脱硫产物石膏的用途较小，主要以抛弃为主，具有明显的缺点：消耗新的资源；将排放废气变为排放废渣，造成二次污染；脱硫效率低、脱硫剂消耗量大。

而钠碱法脱硫工艺主要特点是系统简单，液/气比小，不结垢不堵塞，设备造价低，占地小。脱硫废液主要成分为硫酸钠、亚硫酸钠和亚硫酸氢钠。此外，钠基还具有吸收其它酸性气体（如hc1.hf.hbr)等的良好性能。双碱法脱硫脱投资低，占地面积小，装置阻力小，但硫效果差。

但传统的钠碱法脱硫一般设计吸收率难以达到超低排放的标准（so2＜35mg/m³），通常脱硫塔后烟气二氧化硫为100-200mg/m³，需要配合炉内干法脱硫才能达到超低排放的标准。无疑增加了成本，且干法脱硫也存在对尾部受热面及布袋除尘器磨损的问题，大大缩短了锅炉运行周期。普通的双碱法脱硫装置可改造为钠碱法脱硫装置，但脱硫效果难以达到超低排放的水平。

技术实现要素：

为了解决二氧化硫超低排放的标准，本实用新型提供一种钠碱脱硫装置，该装置能够有效降低二氧化硫的含量，而且占地面积小，投资成本低，而且能够利用浆液降温再生池使浆液中的二氧化硫不易挥发，同时回收利用浆液和对浆液进行降温。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种钠碱脱硫装置，包括脱硫塔和脱硫塔后部的浆液降温再生池，浆液降温再生池和脱硫塔用管道连接，其特征在于，脱硫塔上部设脱硫塔循环喷淋层，脱硫塔循环喷淋层上部设除雾器，脱硫塔顶部设湿烟囱；浆液降温再生池分为左部的渣浆池和右部的降温池，渣浆池和右部的再生池之间设置有隔膜，渣浆池的前部设置有锰盐注入箱。

进一步地，所述的脱硫塔设置三层脱硫塔循环喷淋层。

进一步地，所述的脱硫塔设置一层除雾器。

进一步地，所述的降温池与脱硫塔循环喷淋层连接有循环泵，循环泵前部设置碱液补充池。

进一步地，设置两个浆液降温再生池。

进一步地，所述的渣浆池设有曝光装置。

进一步地，所述的脱硫塔高度为24.1m，直径为7.5m。

进一步地，所述的脱硫塔循环喷淋层的喷头为蜗壳式，材质为碳化硅。

有益效果

本实用新型的钠碱脱硫装置，提高脱硫塔高度与直径，降低烟气流速，提高脱硫效率。提高脱硫塔高度与直径后，在烟气总量不变的情况下，增加了脱硫反应的接触面积与反应时间，反应更加充分；同时烟气流速随之降低，水滴动能减小，在重力作用下自然下降更多，烟气带水量降低，可减少烟道腐蚀与渗水的发生。

同时增加一级喷淋，提高气液接触面积。增加一级喷淋后，变为三级喷淋，相当于单位时间内浆液的喷淋与循环量增加三分之一，理论上脱硫效率也会提高三分之一左右，具体需看喷淋新增位置，高层喷淋效果好于底层喷淋。

本装置可以降低塔内液体温度。脱硫反应是个放热反应，从化学平衡来说，浆液温度越低，反应越彻底，被吸收的二氧化硫越不容易再次分解扩散出来。而降温手段也多种多样，塔外循环降温最佳，因为浆液主要成分为石灰石，硬度高，对管道冲刷磨损较高，不建议使用换热器，易造成换热器冲刷损坏，污染净水。在塔外设置浆液降温再生池，可以在降温的同时，更好的处理吸收了二氧化硫的浆液，在浆液中添加锰盐，同时曝光，可以将亚硫酸钠氧化为硫酸钠，二氧化硫不宜重新挥发出来。

附图说明

图1钠碱脱硫装置示意图。

图2为二氧化硫在线监测数值。

图中：1、脱硫塔循环喷淋层；2、除雾器；3、湿烟囱；4、浆液降温再生池；5、渣浆池；6、隔膜；7、降温池；8、锰盐注入箱；9、脱硫塔；10、管道；11、循环泵；12、碱液补充池。

具体实施方式

下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种钠碱脱硫装置，包括脱硫塔9和脱硫塔后部的浆液降温再生池4，浆液降温再生池7和脱硫塔9用管道10连接，脱硫塔9上部设脱硫塔循环喷淋层1，脱硫塔循环喷淋层1上部设除雾器2，脱硫塔9顶部设湿烟囱3；浆液降温再生池4分为左部的渣浆池5和右部的降温池7，渣浆池5和右部的再生池7之间设置有隔膜6，渣浆池的前部设置有锰盐注入箱8。

所述的脱硫塔循环喷淋层设置为三层。

所述的除雾器为一层。

所述的降温池7与脱硫塔循环喷淋层1连接有循环泵11，循环泵11前部设置碱液补充池12。

所述的浆液降温再生池4设置两个。阀门可以控制两个浆液降温再生池可以单独使用，也可以同时使用，当二氧化硫浓度较高或者浆液温度过高时，使用两个浆液降温再生池提高工作效率。所述的渣浆池5设有曝光装置。渣浆池中的滤渣可以通过除渣设备排出。

所述的脱硫塔高度为24.1m，直径为7.5m。

所述的脱硫塔循环喷淋层的喷头为蜗壳式，材质为碳化硅。

本公司锅炉车间原脱硫塔为双碱法脱硫，由于管道易结垢改为钠碱法脱硫，二氧化硫最低可控制在100mg/m³，后山东省对燃煤锅炉要求实现超低排放，烟气so2＜35mg/m³，此装置因无法达到要求而废弃，在厂房其他位置上了一套石灰石膏法脱硫。

2019年重启对钠碱法脱硫塔的改造，力图以最小的投资、最短的周期实现钠碱法脱硫超低排放。

设备流程图如图1，烟气进入脱硫塔后，启动三层脱硫塔循环喷淋层和一层除雾器，对烟气进行降温、除尘，经过处理后的烟气通过烟囱排出，喷淋层喷出的液体将二氧化硫吸收后，在重力的作用下，流到脱硫塔底部，通过管道进入浆液降温再生池的渣浆池，同时锰盐注入箱注入锰盐后曝光，浆液中的亚硫酸钙、氢氧化钙及其他杂质沉降后通过除渣设备排出，清液可以通过滤膜进入再生池，再生池可以降低浆液的温度，碱液补充池补充的碱液，随浆液一起通过循环泵重新进入脱硫塔循环喷淋层。

喷淋层与喷头位置不变，将喷头由螺旋式改为蜗壳式，材质为碳化硅。螺旋式在使用过程中易堵塞、损坏，改为蜗壳式后，防堵、雾化效果增强，不易损坏。

原脱硫塔为二级除雾器，改造时拆除一级除雾器，减少脱硫塔阻力。

使用污水处理车间的中水替代工业水，每日节水100立方米以上，不影响脱硫效果，且此水水温低，反而提高了脱硫效率。

改造成本极低，脱硫效果好，运行成本低，设备简单，占地面积小，装置阻力小。锅炉蒸汽产量提高，脱硫成本下降，中水回用实现了资源再利用，一举多得。

此改造的脱硫效果远远好于预期，以下是钠碱法脱硫运行一个月的二氧化硫日均值曲线，可以看出二氧化硫指标可长时间稳定控制在5mg/m³左右，甚至达到了超净排放的水平，而改造之前基本降低不到100mg/m³以下。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。