CN204073820U - 一种锅炉烟道气脱硫装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种锅炉烟道气脱硫装置，具体包括使用现代化有机钠盐F C Na为脱硫剂，采用水洗脱硫塔、配碱槽、配液罐、脱硫剂泵等设备。通过高吸收率的有机钠盐F C Na吸收液，有效吸收烟道气中的二氧化硫，脱硫率可达99％以上，最后把脱下的硫生成纯度在99％以上的硫酸钙，具有较高的商品价值，整个过程基本不吸收二氧化碳，该方法具有对二氧化硫吸收容量大，净化度高，腐蚀性轻、溶剂损耗小和最终产品商业价值高等特点，符合对资源的环保在利用，具有较高的实用价值。

Description

一种锅炉烟道气脱硫装置

技术领域

本实用新型涉及一种烟气脱硫装置。 

背景技术

我国是以燃煤为主的能源结构的国家，煤产量已据世界第一位，2010年已达30亿吨，2015年将达到38亿吨。煤炭占一次能源消费总量的75％。燃煤造成的大气污染有粉尘、SO2、NOX和CO2等，随着煤炭消费的不断增长，燃煤排放的二氧化硫也不断增加，连续多年超过2000万吨，已居世界首位，致使我国酸雨和二氧化硫污染日趋严重。按污染的工业部门来分，其顺序是火电厂、化工厂和冶炼厂。其中燃煤电厂污染物的排放量占全部工业排放总量的50％左右(个别地区可能达到90％以上)。当前我国的煤烟型大气污染状况相当严峻，二氧化硫污染及酸雨的危害已经成为制约国民经济可持续发展的重要因素。控制二氧化硫排放，减轻酸雨危害已迫在眉睫。燃煤火电厂作为重要的二氧化硫集中排放源，是二氧化硫污染的重要贡献者。由于具有排放集中、排放量大、易于采取集中控制措施等特点，使得控制火电厂二氧化排放成为当前我国减轻二氧化硫污染与酸雨危害的主要措施。 

目前，世界上常用的工业化烟气脱硫技术有湿法石灰脱硫技术、喷雾干燥法烟气脱硫技术、炉内喷吸收剂/增湿活化烟气脱硫工艺、海水脱硫技术、电子束烟气脱硫技术等。其中采用最多的是湿法烟气脱硫技术，其总装机容量占世界工业化脱硫总装机容量的80％以上。与干法或半干法烟气脱硫相比，湿式烟气脱硫工艺具有脱硫剂利用率高，操作稳定可靠、工程经验多等诸多优点，而石灰湿式脱硫技术又占湿法的近80％，在当今烟气脱硫技术中占主导地位。该法主要优点是：脱硫效率高；吸收剂利用率高，可大于90％；设备运转率高，可达90％以上。传统的湿法石灰烟气脱硫工艺采用钙基脱硫剂吸收二氧化硫后生成的亚硫酸钙、硫酸钙，由于其溶解度较小，极易在脱硫塔内及管道内形成结垢、堵塞现象。结垢堵塞问题严重影响脱硫系统的正常运行，更甚者严重影响锅炉系统的正常运行。为了尽量避免用钙基脱硫剂的不利因素，钙法脱硫工艺大都需要配备相应的强制氧化系统，从而增加初投资及运行费用。 

用廉价的脱硫剂而易造成结垢堵塞问题，单纯采用钠基脱硫剂运行费用太高而且脱硫产物不易处理，二者矛盾相互凸现，而较为先进的钠钙双碱法烟气脱硫工艺采用钠基脱硫剂进行塔内脱硫，由于钠基脱硫剂碱性强，吸收二氧化硫后反应产物溶解度大，不会造成过饱和结晶，造成结垢堵塞问题。另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行还原再生，再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循环使用，其运行费用相对比较低，操作方便，无二次污染，废渣综合利用。但缺点是其大多适用于中小型的锅炉烟气脱硫市场，对大型脱硫项目而言，其成本及效率就大打折扣了。 

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的以上问题，本实用新型提供了一种锅炉烟气脱硫装置，该装置能够有效吸收烟道气中的二氧化硫，脱硫率可达99％以上。 

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案： 

一种锅炉烟气脱硫装置，包括脱硫水洗塔、吸收塔、再生塔、配碱槽、配液罐、分离器和分水喷淋塔，所述脱硫水洗塔、吸收塔和再生塔都设置为上中下三层，其特征在于： 

所述脱硫水洗塔的下层侧部设置有烟气入口，脱硫水洗塔的底部通过管道与配碱槽相连，脱硫水洗塔的顶部通过管道与吸收塔的下层相连，配碱槽设置有与脱硫水洗塔上层相通的管道；吸收塔的底部通过管道一端与配碱槽相通，另一端与配液罐相通，吸收塔的顶部通过管道与分离器相连，吸收塔的上层侧部伸出有管道，管道伸出后分支，一支与分离器相连，一支与再生塔的中层侧部相连，再生塔顶部通过管道与分水喷淋塔相连，分水喷淋塔的底部设置有管道与再生塔的中层侧部相通，配液罐通过管道与再生塔的中层侧部相通；配液罐上还设置有输入碳酸钙溶液的管道。 

所述脱硫水洗塔侧部的烟气入口处设置有急冷喷淋降温装置，以保证进入脱硫水洗塔的烟气温度降为90℃以下。 

吸收塔底层设置为单回路喷淋，吸收塔底层气液接触区为强化传质栅格层。 

所述吸收塔喷淋层采用大流量实心锥喷嘴。 

本实用新型的有益效果是：该装置使用现代化有机钠盐F C Na为脱硫剂，通过高吸收率的有机钠盐F C Na吸收液，有效吸收烟道气中的二氧化硫，脱硫率可达99％以上，最后把脱下的硫生成纯度在99％以上的硫酸钙，具有较高的商品价值，整个过程基本不吸收二氧化碳，该方法具有对二氧化硫吸收容量大，净化度高，腐蚀性轻、溶剂损耗小和最终产品商业价值高等特点，符合对资源的环保在利用，具有较高的实用价值， 

附图说明

下面结合附图对本实用新型进一步说明 

图1为本实用新型实施例1的结构示意图； 

具体实施方式

下面结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步描述： 

实施例1 

如图1所示，锅炉烟气脱硫装置包括脱硫水洗塔1、吸收塔2、再生塔3、配碱槽4、配液罐5、分离器6和分水喷淋塔7，所述脱硫水洗塔1、吸收塔2和再生塔3都设置为上中下三层，脱硫水洗塔1的下层侧部设置有烟气入口，脱硫水洗塔1的底部通过管道与配碱槽4相连，脱硫水洗塔1的顶部通过管道与吸收塔2的下层相连，配碱槽4设置有与脱硫水洗塔1上层相通的管道；吸收塔2的底部通过管道一端与配碱槽4相通，另一端与配液罐5相通，吸收塔2的顶部通过管道与分离器6相连，吸收塔2的上层侧部伸出有管道，管道伸出后分支，一支与分离器6相连，一支与再生塔3的中层侧部相连，再生塔3顶部通过管道与分水喷淋塔7相连，分水喷淋塔7的底部设置有管道与再生塔3的中层侧部相通，配液罐5通过管道与再生塔3的中层侧部相通；配液罐5上还设置有输入碳酸钙溶液的管道。 

脱硫水洗塔侧部的烟气入口处设置有急冷喷淋降温装置，以保证进入脱硫水洗塔的烟气温度降为90℃以下，入口处材料经过特殊处理，既保证耐高温的冲击，还耐腐蚀、耐磨损。 

吸收塔底层采用先进可靠的单回路喷淋设计，吸收塔底层气液接触区为强化传质栅格层。对设计参数采取计算机模拟设计、优化脱硫塔及塔内构件的布置，保证脱硫塔内烟气的稳定流动和脱硫液的均匀喷淋，气液接触充分，可保证系统的高效、稳定运行，达到最佳脱硫效果。 

可以采用新型喷嘴布置形式，其中120°喷嘴布置在喷淋层内圈，90°喷嘴布置在喷淋层外围。如此布置可对整个塔体有效横截面(烟气分布横截面)进行 充分合理地覆盖，横截面喷淋量均匀，气液接触面积与接触几率大，有效提高了脱硫效率。同时亦尽可能减少喷淋到塔壁上的浆液量。 

吸收塔喷淋层采用高级的大流量实心锥喷嘴，采用螺旋式紧凑型设计，脱硫液通过螺旋体中心形成实心锥形喷射，覆盖均匀，喷射速率高，喷射角度精确，雾化效果好。同时，畅通的通道设计可最大程度避免阻塞现象。喷嘴采用先进的快开接口，可实现其快速拆卸，便于安装、更换，有效减少维护检修的工作时间及工作量。 

该脱硫装置脱硫的工艺为：在该方法中采用有机钠盐FCNa作为脱硫剂，其浓度为0.15mol/L-0.25mol/L，浓度的变化根据烟道气中含硫浓度不同而不同，经过除尘的锅炉烟道气由鼓风机输送到三层喷淋脱硫塔底部，在脱硫塔内经过填料层与从上部经过三层喷淋下来的有机钠盐FCNa溶液接触，利用脱硫塔的三层喷淋系统把二氧化硫和有机钠盐FCNa充分混合，把烟道气中的二氧化硫与有机钠盐FCNa反应生成亚硫酸氢钠和有机酸HFC，汇集在塔底引出，输送到配碱槽，在配碱槽中将亚硫酸氢钠和有机酸HFC与新加入的有机钠盐FCNa充分混合，亚硫酸氢钠与有机钠盐FCNa和氧气反应，生成硫酸钠和有机酸HFC，将硫酸钠和有机酸HFC到引到配液罐中与加入的浓度为0.3mol/L碳酸钙反应，并且控制其PH值在8.2-8.7之间，硫酸钠变成带两个结晶水的硫酸钙，硫酸钠被还原成有机钠盐FCNa，随同溶液用脱硫液泵送到三层喷淋脱硫塔重新循环使用，将硫酸钙沉淀清出，经洗涤干燥后可以得到高纯度的硫酸钙(生石膏)固体，由于硫酸钙的纯度能达到99％(主要杂质为碳酸钙)以上，具有比较高商品石膏的价值，实现硫的循环利用，脱硫后的烟道气在分水塔上部用水洗涤，将气体带出的溶剂洗掉，不含硫化物的烟道气作为分离二氧化碳和净化氮气的气体，把低浓度二氧化碳变成了93％以上的高浓度二氧化碳引到后部系统使用。 

本领域技术人员将会认识到，在不偏离本发明的保护范围的前提下，可以对上述实施方式进行各种修改、变化和组合，并且认为这种修改、变化和组合是在独创性思想的范围之内的。 

Claims (4)

1.一种锅炉烟道气脱硫装置，包括脱硫水洗塔、吸收塔、再生塔、配碱槽、配液罐、分离器和分水喷淋塔，所述脱硫水洗塔、吸收塔和再生塔都设置为上中下三层，其特征在于： 

所述脱硫水洗塔的下层侧部设置有烟气入口，脱硫水洗塔的底部通过管道与配碱槽相连，脱硫水洗塔的顶部通过管道与吸收塔的下层相连，配碱槽设置有与脱硫水洗塔上层相通的管道；吸收塔的底部通过管道一端与配碱槽相通，另一端与配液罐相通，吸收塔的顶部通过管道与分离器相连，吸收塔的上层侧部伸出有管道，管道伸出后分支，一支与分离器相连，一支与再生塔的中层侧部相连，再生塔顶部通过管道与分水喷淋塔相连，分水喷淋塔的底部设置有管道与再生塔的中层侧部相通，配液罐通过管道与再生塔的中层侧部相通；配液罐上还设置有输入碳酸钙溶液的管道。 

2.如权利要求1所述的一种锅炉烟道气脱硫装置，其特征在于，所述脱硫水洗塔侧部的烟气入口处设置有急冷喷淋降温装置，以保证进入脱硫水洗塔的烟气温度降为90℃以下。 

3.如权利要求1所述的一种锅炉烟道气脱硫装置，其特征在于，吸收塔底层设置为单回路喷淋，吸收塔底层气液接触区为强化传质栅格层。 

4.如权利要求1所述的一种锅炉烟道气脱硫装置，其特征在于，所述吸收塔喷淋层采用大流量实心锥喷嘴。