CN2688366Y - 烟气脱硫资源化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于脱除烟气中的SO₂并将其资源化回收利用的设备。本实用新型的主要技术特点是，用喷气管将烟气通入软锰矿浆液层内，使烟气中的SO₂与软锰矿中的MnO₂发生转化反应，从而脱除烟气中的SO₂，使烟气得到净化，同时生成硫酸锰副产物，使稀缺的硫资源得到回收利用。本实用新型具有结构简单、设备紧凑、占地面积小、不发生堵塞、运行可靠、投资成本与运行成本低等优点。采用本实用新型治理大气污染，不仅烟气得到了治理，经济上还有很好的回报。

Description

烟气脱硫资源化设备

一、技术领域

本实用新型涉及一种用于脱除烟气中二氧化硫并将其资源化回收利用的设备。

二、背景技术

大气污染对人们的生存环境危害极大，治理大气污染是人类面临的无法逃避的生存课题。大气污染的主要污染物是排入大气中的燃煤烟气所含的二氧化硫(SO₂)。人们探索了多种脱除烟气中SO₂治理大气污染的方法与设备，但到目前为止，采用最为普遍的方法仍是“石灰石—石膏法”，即用石灰(石灰石)吸收烟气中的SO₂，副产物为石膏，净化后的烟气排放大气。这种方法不足的地方是，副产物石膏质量不高，进一步利用不看好，销售困难，因此很多企业不得不将其作为固体废物抛弃，造成了二次污染。另外，对于进行烟气治理的企业来说，治理烟气污染只有资金投入，没有直接的经济回报，增加了企业整体成本，因此企业治理污染的积极性不高，甚至阳奉阴违，有人检查或者形势紧迫时，启动治理设备对烟气进行治理，检查的人一走，或者形势比较宽松时，就关停治理设备，放任烟气直接排放大气。鉴于这种方法存在的这些不足，人们不得不探索新的更为理想的烟气治理方法与设备。

近年有人对利用软锰矿浆脱除烟气中SO₂并副产硫酸锰的方法进行了研究。这种方法的基本原理是，利用软锰矿的主要成分MnO2与烟气中的SO₂反应，生成可用以生产其他工业制品的原料硫酸锰副产品。这种方法，较之传统的方法，不仅烟气得到了有效治理，稀缺的硫资源也得到了回收利用，一举两得。这种将SO₂治理与资源化相结的治理方法，使企业在烟气治理的过程中，不仅仅只有投入，还可直接获得可观的经济利益回报，大大降低了污染治理成本，从根本上调动了企业治理大气污染的积极性，大气污染治理得到了保证。

目前用于实施利用软锰矿浆脱除烟气中SO₂并副产硫酸锰方法的设备为塔结构设备，即作为气相的烟气从塔的底部进入，从塔的顶部排出，作为液相的软锰矿浆从塔的上部向下喷洒，从塔的底部排出，烟气中的SO₂与软锰矿浆中的MnO₂在气液两相下逆向运动的过程中进行传质反应。由于软锰矿浆在从塔的上部降落到塔的底部的过程中，软锰矿浆中的MnO₂与烟气中的SO₂还没有得到充分的传质反应，从塔底部排出的软锰矿浆，其硫酸锰的浓度比较低，不利于硫酸锰的回收利用。为了使硫酸锰达到足够的浓度，便于回收利用，该设备还设计有外循环系统，通过循环泵将作为液相的软锰矿浆返回到塔的上部喷下，与烟气中的SO₂进行再一次的传质反应。现有技术的这种设备，可以实施利用软锰矿浆脱除烟气中的硫并使其资源化的方法，但也存在着明显的不足。其一，由于设计外循环系统，设备结构复杂，体积庞大，占地面积大。其二，由于软锰矿浆的酸性比较重(pH＝1～4)，有较强的腐蚀性，对泵的损害很大。另外，软锰矿浆中的矿粒比重大，软锰矿浆在泵体内的高速运动，对泵体和叶轮都会造成严重的磨损，即泵在腐蚀和磨损的共同作用下，泵的损坏加快。另外，软锰矿粒容易沉积，在停车或因事故停车时，沉积物与泵叶易结成一块，若是液下泵，结块更为严重。由于泵的损坏很快，所以这种采用泵作为外循环动力的工艺和设备会增加烟气脱硫的成本。

三、发明内容

针对现有技术的烟气脱硫资源化设备的不足，本实用新型的目的旨在提供一种可用于实施利用软锰矿脱除烟气中SO₂并使其资源化的设备，且设备结构简单，无需设置外循环系统，设备紧凑，运行可靠，脱硫成本低。

为了解决上述任务，本实用新型的基本解决方案是，采用喷射鼓泡脱硫反应器代替已有技术的塔式脱硫设备。

本实用新型的具体技术方案如下：

用于烟气脱硫并将其资源化的设备，其壳体上设计有烟气进出管口和软锰矿浆进出管口，其中烟气排放管口设置在壳体上部，软锰矿浆排放管口设置在壳体下部，在壳体内上部设计有烟气布气器，底部为软锰矿浆与烟气进行气液固传质反应的气液反应室，若干下端设计有烟气喷射口且插入气液固反应室液层的喷射管，其上端入口与布气器相通，布气器与烟气进气管相通。

上述所说的喷射管喷射口，可以设计在喷射管下端的端面，也可设计在管壁面上，最好采用后面一种结构形式。喷射管喷射口插入气液反应室液层的深度，可以是相同的，也可以是不相同的，不管是相同还是不相同，喷射口位于液层内的深度应控制在一定的范围，因为喷射口位于液层内的深度如果过深，会使烟气的阻力增大，能耗增加；如果过浅，则会影响气液传质反应的效果，因此最好是控制在100～400mm的范围。

上述所说的喷射管，其安装结构形式，可以是垂直地插入气液反应室液层，也可倾斜地插入液层，但优先考虑的是大至垂直地插入液层。

为了更有效地防止液相中的软锰矿粒沉降，影响气液传质反应效果，还设置了搅拌器。为了防止液体夹带，在位于壳体上部的排气室内还设置了除雾装置。

上述所说的烟气进气管口和软锰矿浆进液管口均可设置在壳体的中上部，但最好是进气管口设置在壳体上部，进液管口设置在中部。

本实用新型还采取了其他一些技术措施。

本实用新型的工作原理如下：作为分散相的烟气从位于壳体上部的烟气进气管口进入烟气布气器，再由与布气器相通的若干垂直设置的喷射管以一定的速度进入作为连续相的软锰矿浆液层，形成连续不断的气泡，气泡在浮力作用下向上运动，向上运动的气泡与被湍动的软锰矿浆液相发生碰撞，被细分和分散，同时液相也被喷射出的气相剧烈地搅拌，气泡和液相发生充分接触，形成喷射鼓泡反应层，加之机械搅拌作用，实现了气、液、固充分接触，加剧了SO₂与MnO₂的转化反应，从而烟气被净化，生成副产物硫酸锰。净化后的烟气通过排气室内的除雾装置排放大气，软锰矿浆由高位槽以一定流速连续地进入设备内的反应室，在反应室内与烟气经传质反应后由反应室排出，送净化回收工段净化回收硫酸锰。

本实用新型是一全新结构的用于实施以软锰矿浆脱除烟气中的SO₂并使其资源化的设备，较之现有技术的配有外循环系统的塔式结构设备，脱硫率和锰沉出率高，均可达80％以上，且省去了外循环系统，又由于脱硫、浸锰、除尘在同一设备中完成，故整个装置结构简单、紧凑，占地面积小，投资省，运行停车不会发生堵塞，运行可靠。

四、附图说明

图1是本实用新型的一个实施例的结构示意图。

图2是本实用新型的另一个实施例的结构示意图。

图3是烟气与软锰矿浆进行传质反应过程示意图。

在上述附图中，1净化后的烟气排放室，2布气器，3喷射管，4气液固反应室，5搅拌器，6壳体，7喷射管喷口，H喷射口插入软锰矿浆液层内的深度。

五、具体实施方式

实施例1

用于实施以软锰矿浆脱除烟气中的SO₂并将其资源化的设备，其基本结构如附图1所示，设备的壳体6内从上至下依次设计有净化烟气排放室1，烟气布气器2和气液固传质反应室4，位于壳体顶部的排气管口与排气室1相通，排气室内还设置有防止液滴夹带的防雾装置。位于壳体上部的烟气进气管口与布气器2相通，上端与布气器固定联通的多根喷射管3都基本垂直地插入气液固反应室4液层内，位于喷射管下端的喷射口7设计在管壁上，各喷射管的喷射口位于液层内的深度是相同的，深度约为200mm。由喷射管下端喷射口以一定速度喷射出来的烟气也可以使液相中的软锰矿颗粒湍动，但为了进一步保证软锰矿颗粒不沉降，提高反应效果，还设置了搅拌器5。软锰矿浆的进液口位于壳体的中部，排出口位于壳体内气液反应室的下部。

实施例2

烟气脱硫资源化设备的基本结构如附图2所示。本实施例与实施例1相比，结构不同的地方是没有设置搅拌器，喷射管下端插入液层的深度不相同，有的插入深，有的插入浅。除此之外，其他部分的结构均与实施例1相同。

本实用新型的具体实施方式不限于实施例所描述的结构形式。根据本实用新型所揭示的发明思想，本领域的一般技术人员很容易设计出其他具体实施方式，但不管具体结构形式怎样变化，只要采用了本实用新型的设计思想，都落入了本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1、一种烟气脱硫资源化设备，设备壳体上设计有烟气进出管口和软锰矿浆进出管口，其中烟气排放管口设置在壳体上部，软锰矿浆排放管口设置在壳体下部，其特征在于壳体内上部设计有烟气布气器，底部为软锰矿浆与烟气进传质反应的气液固反应室，以及若干下端设计有烟气喷射口且插入气液固反应室液层，上端入口与布气器相通的喷射管，烟气布气器与烟气进气管口相通。

2、如权利要求1所述的烟气脱硫资源化设备，其特征在于所说的位于喷射管下端的喷射口设计在管壁上。

3、如权利要求2所述的烟气脱硫资源化设备，其特征在于位于喷射管下端的喷射口插入气液固反应室液层中的深度为100～400mm。

4、如权利要求1所述的烟气脱硫资源化设备，其特征在于所说的喷射管下端的喷射口插入气液反应室液层的深度相同。

5、如权利要求1所述的烟气脱硫资源化设备，其特征在于所说的喷射管下端的喷射口插入气液反应室液层的深度不相同。

6、如权利要求1所述的烟气脱硫资源化设备，其特征在于所说的喷射管为基本垂直设置。

7、如权利要求1或2或3或4或5或6所述的烟气脱硫资源化设备，其特征在于还设计有搅拌器。

8、如权利要求7所述的烟气脱硫资源化设备，其特征在于位于壳体内上部的排气室内还设计除雾装置。

9、如权利要求8所述的烟气脱硫资源化设备，其特征在于烟气进气管口和软锰矿浆的进液口均设置在壳体的中上部。

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