本申请涉及脱硫设备,更具体地说,涉及一种脱硫除尘装置及炭黑尾气处理系统。
背景技术:
1、炭黑装置大多采用含硫、含氮量较高(0.4%~0.8%)的煤焦油作为原料,有的还用煤焦油作为燃料,在生产炭黑时大部分的硫和氮进入炭黑尾气,经过低氮技术的尾气燃烧炉、干燥机或尾气锅炉燃烧后以so2、so3、nox 的形式进入烟气,so2浓度大约在800~2000mg/nm3,nox浓度大约在200~600 mg/nm3(部分nox来源于燃烧过程)。尾气锅炉烟气中的粉尘浓度普遍较低,而通过干燥机的烟气可能带有炭黑粒子(粒度在20~2000nm),具有较强的粘附性,会包裹吸收剂颗粒,影响脱硫效率。
2、公开号为cn214020061u的中国专利公开了一种炭黑尾气发电锅炉烟气超净处理系统。其通过脱硝设备、脱硫塔、湿式电除尘器和消白塔对炭黑尾气发电锅炉烟气进行多重处理,以去除烟气中的有害物让烟气达到规定排放标准。
3、上述方案的脱硫塔为湿法脱硫方案,此套装置仅能脱除so2,不能高效脱除so3。此外,湿法脱硫要使用大量的工业水,会产生废水,容易引起系统腐蚀问题,因此系统需要进行防腐处理。
4、公开号为cn 211864539 u的中国专利公开了一种炭黑尾气锅炉烟气脱硫及排水处理的装置。其与上述方案类似也利用脱硫塔进行脱硫。脱硫塔为湿法脱硫装置,仅能脱除so2,不能高效脱除so3;要使用大量的工业水,会产生废水,容易引起系统腐蚀问题。
5、此外,上述两种方案均同时未考虑炭黑烟气中的炭黑颗粒粘性粉尘,此粉尘可能造成脱硫塔浆液的中毒,且粉尘达不到<3mg/nm3的排放要求。
6、因此,如何能够同时脱除二氧化硫和三氧化硫,且不会产生废水,是本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此,本申请的目的在于提供一种脱硫除尘装置,以能够同时脱除二氧化硫和三氧化硫,且不会产生废水;
2、本申请的另一目的在于提供一种具有上述脱硫除尘装置的炭黑尾气处理系统。
3、为实现上述目的,本申请提供如下技术方案:
4、本申请第一方面提供了一种脱硫除尘装置,包括:
5、三氧化硫反应段,具有第一气体入口、第一气体出口和第一吸收剂投料口,所述第一气体入口用于通入待处理炭黑烟气,所述第一吸收剂投料口用于向所述三氧化硫反应段内喷入第一粉状吸收剂;
6、二氧化硫反应段,具有第二气体入口、第二气体出口和第二吸收剂投料口,所述第一气体出口与所述第二气体入口连通,所述第二吸收剂投料口用于向所述二氧化硫反应段内喷入第二粉状吸收剂;
7、除尘器,具有进风口和出风口,所述进风口与所述第二气体出口连通。
8、在一种可能的实现方式中,所述脱硫除尘装置还包括物料循环管路,所述二氧化硫反应段还具有返料口;
9、所述物料循环管路的一端与所述除尘器的灰斗连通,另一端与所述返料口连通,用于将所述灰斗内的物料输送至所述二氧化硫反应段。
10、在一种可能的实现方式中,所述物料循环管路为空气输送斜槽。
11、在一种可能的实现方式中,根据所述二氧化硫反应段内的硫含量,控制所述二氧化硫反应段内喷入的第二粉状吸收剂的量,将所述二氧化硫反应段内第二粉状吸收剂与硫的钙硫比控制在1.6~1.8之间;
12、通过控制所述二氧化硫反应段内混合吸收剂的量,将第一物料密度控制在10000~20000g/nm3之间,所述第一物料密度为所述二氧化硫反应段内颗粒物的密度;
13、所述混合吸收剂至少包括:
14、由所述第二吸收剂投料口向所述二氧化硫反应段内喷入的第二粉状吸收剂;
15、通过所述第二气体入口进入所述二氧化硫反应段内的混合烟气携带的第一粉状吸收剂;
16、通过所述物料循环管路输送的物料中的吸收剂。
17、在一种可能的实现方式中,通过控制所述三氧化硫反应段内第一粉状吸收剂的量,将所述三氧化硫反应段的钙硫比控制在4~8之间,将第二物料密度控制在1~2g/nm3之间,所述第二物料密度为所述三氧化硫反应段内颗粒物的密度。
18、在一种可能的实现方式中,所述三氧化硫反应段的烟气路径长度使得烟气在所述三氧化硫反应段内的停留时间为1~2s;
19、和/或,
20、所述二氧化硫反应段的烟气路径长度使得烟气在所述二氧化硫反应段内的停留时间为6~8s。
21、在一种可能的实现方式中,所述三氧化硫反应段的入口侧设置有烟气旋转混合装置;
22、和/或,
23、所述二氧化硫反应段的第二气体入口与所述三氧化硫反应段的第一气体出口之间设置有文丘里装置,以使得所述三氧化硫反应段内的混合烟气加速进入所述二氧化硫反应段;
24、和/或,
25、所述除尘器为布袋除尘器或电袋除尘器;
26、和/或,
27、所述第一粉状吸收剂和所述第二粉状吸收剂为cao、ca(oh)2、mgo、mg(oh)2、naoh和na2co3中的一种或多种的混合物。
28、在一种可能的实现方式中,所述除尘器的出风口通过第一风机连通于烟囱。
29、本申请提供的脱硫除尘装置,待处理炭黑烟气进入三氧化硫反应段,在三氧化硫反应段内,待处理炭黑烟气中的三氧化硫与加入的第一粉状吸收剂,在待处理炭黑烟气中的水分的辅助下,进行快速反应脱除,将三氧化硫浓度降低到排放标准以下。三氧化硫反应段内反应后的携带有第一粉状吸收剂的混合烟气通过第二气体入口进入二氧化硫反应段内,在二氧化硫反应段内与喷入的第二粉状吸收剂激烈湍动混合,充分接触,借助于混合烟气中的水分,使得吸收剂的表面被水浸润,创造二氧化硫脱除的离子型反应环境,使得烟气中的二氧化硫被吸收脱除,将二氧化硫浓度降低到排放标准以下。
30、本申请提供的脱硫除尘装置,充分利用待处理炭黑烟气中的水分,脱硫反应不另外加水,实现了节水效果,而且也不会产生废水,同时以较低的投资及运行成本实现烟气的净化。本申请工艺流程简单,操作简便,运行稳定,节水,且无废水二次污染产生、无需防腐处理。
31、本申请第二方面提供了一种炭黑尾气处理系统,包括:
32、燃烧设备,炭黑设备的炭黑尾气在燃烧设备内燃烧形成待处理炭黑烟气;
33、脱硫除尘装置,为如上任一项所述的脱硫除尘装置;
34、第二风机,用于将燃烧设备产生的待处理炭黑烟气通过所述第一气体入口导入所述三氧化硫反应段内。
35、在一种可能的实现方式中,所述燃烧设备包括锅炉和/或干燥机。
36、本申请提供的炭黑尾气处理系统,由于具有上述脱硫除尘装置,因此兼具上述脱硫除尘装置的所有技术效果,本文在此不在赘述。
1.一种脱硫除尘装置,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的脱硫除尘装置,其特征在于,还包括物料循环管路,所述二氧化硫反应段(200)还具有返料口;
3.如权利要求2所述的脱硫除尘装置,其特征在于,所述物料循环管路为空气输送斜槽。
4.如权利要求2所述的脱硫除尘装置,其特征在于,根据所述二氧化硫反应段(200)内的硫含量,控制所述二氧化硫反应段(200)内喷入的第二粉状吸收剂的量,将所述二氧化硫反应段(200)内第二粉状吸收剂与硫的钙硫比控制在1.6~1.8之间;
5.如权利要求1-4任一项所述的脱硫除尘装置,其特征在于,通过控制所述三氧化硫反应段(100)内第一粉状吸收剂的量,将所述三氧化硫反应段(100)的钙硫比控制在4~8之间,将第二物料密度控制在1~2g/nm3之间,所述第二物料密度为所述三氧化硫反应段(100)内颗粒物的密度。
6.如权利要求1-4任一项所述的脱硫除尘装置,其特征在于,所述三氧化硫反应段(100)的烟气路径长度使得烟气在所述三氧化硫反应段(100)内的停留时间为1~2s;
7.如权利要求1-4任一项所述的脱硫除尘装置,其特征在于,所述三氧化硫反应段(100)的入口侧设置有烟气旋转混合装置;
8.如权利要求1-4任一项所述的脱硫除尘装置,其特征在于,所述除尘器(300)的出风口通过第一风机(400)连通于烟囱(500)。
9.一种炭黑尾气处理系统,其特征在于,包括:
10.如权利要求9所述的炭黑尾气处理系统,其特征在于,所述燃烧设备包括锅炉(600)和/或干燥机(700)。