專利名稱：除去二氧化硫并同時生產石膏的加鎂石灰/石灰石洗滌裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種濕法煙氣脫硫裝置，特別是涉及一種在石灰和石灰石中添加氧化鎂除去二氧化硫并同時生產石膏副產品的濕法煙氣洗滌裝置。
二背景技術：
濕法煙氣脫硫工藝具有脫硫效率高，對煙氣和脫硫劑的適應性好，還可適于大容量的煙氣凈化等，故而應用最廣，如鈣基(采用氧化鈣CaO，即石灰，或碳酸鈣CaCO3，即石灰石)脫硫工藝等，但其缺陷是易于結垢，磨損甚至堵塞，從而降低了運行的可靠性。采用性能好的鈉基(氫氧化鈉NaOH，或碳酸鈉Na2CO3，或碳酸氫鈉NaHCO3)或鎂基(氧化鎂MgO，或氫氧化鎂Mg(OH)2)脫硫劑，但其價格較貴。美國專利US3,919,393、US 3,919,394、US3,914,378、US4,976,936以及美國發(fā)明者在中國的專利ZL95104688.8中提出的在石灰(CaO)中添加氧化鎂(MgO)的工藝改進了鈣基脫硫的不足，已在工業(yè)上得到應用。但是這些技術都是采用單級的吸收反應器，其排出的漿液要在反應器之外單獨裝設的氧化器中被氧化，產生硫酸鹽，其系統(tǒng)仍較復雜；并且，只限于在石灰脫硫劑，不適用于資源更加廣泛的石灰石脫硫劑。
三
發(fā)明內容
本實用新型的目的在于提供這樣一種煙氣脫硫裝置，它采用兩級吸收反應器，將氧化器設在吸收反應器的下部，使系統(tǒng)更加緊湊，也便于分別控制脫硫吸收反應和氧化反應所要求的pH值，它可以采用石灰(CaO)，也可以采用石灰石(CaCO3)作為脫硫劑，副產品可以回收利用，其運行可靠，造價低廉，脫硫率高達99％。
為達到上述目的，本實用新型采取了如下的技術措施。
該裝置主要包括圓桶形脫硫吸收塔、漿液分配罐、副產品分離機、副產品脫水機、增稠器、回液箱等設備及相關的水泵、風機和連接管路。所述吸收塔內沿高度從上至下依次裝有除濕柵、帶噴咀反沖洗管、上部帶噴咀管、分隔罩、下部帶噴咀管和底部的氧化池。漿液排出管一端接于分隔罩上部，另一端接至漿液分配罐，罐的上部還裝有漿液供應管，分配罐下部經循環(huán)泵引出供應管與上部噴嘴管連接，另一部經下部供應管連接至氧化池內，風機通過管道連至氧化池的下部。從氧化池接出的循環(huán)泵的出口管分兩路，一路通往下部噴嘴管，另一路連接于分離機。分離機的下部與脫水機經排管連接，脫水機的下部還裝有過濾液排出管。分離機上部通過管道與增稠器連接，增稠器下部裝有漿渣排出管，一側通過管道連至回液箱。脫水機下部的過濾液排出管連至回液箱處?；匾合淞硪欢私浕匾汗苓B至堿性漿液供應管而通至上部脫硫噴嘴管內。其操作運行為，熱煙氣從下部一側引入，從下往上流動，與脫硫漿液逆向混合進行降溫、脫硫和氧化反應，經降溫和凈化的飽和煙氣在頂部被除去濕份后排出。上部吸收反應形成的亞硫酸鹽漿液從分隔罩的環(huán)形槽流出至漿液分配罐，與由加鎂石灰或石灰石漿液組成的脫硫劑混合，保持pH值在5.5-7.0，一部份經泵送回上部噴咀管，進行循環(huán)噴淋，另一部份流向吸收塔下部的氧化池，其中的亞硫酸鹽被由氧化風機送入的空氣氧化成硫酸鹽，池中漿液的pH控制在4-6.0范圍內，經氧化的漿液由泵排出，一部份送回吸收塔下部噴咀管，進行循環(huán)噴淋，另一部份流向分離機，其中以硫酸鈣(CaSO4)為主要成份的固粒被分離出來，排往脫水機被進一步脫水后成為石膏副產品(CaSO4·2H2O)被加以利用，在分離機中分離出來的含固粒很少的含鎂(Mg)成份的液體被送往增稠器，其中的固粒雜質被進一步分離出來，澄清液則返回回液箱，與由脫水機分離出來的液體混合后被泵送至吸收塔上部噴咀組。
本實用新型的優(yōu)點為1.采用資源豐富廉價的鈣基(石灰和石灰石)為脫硫劑。
2.添加少量鎂基(氧化鎂或氫氧化鎂)在鈣基脫硫劑中，顯著改進脫硫性能，脫硫效率可高達99％，并防止反應系統(tǒng)中的結垢，提高運行可靠性。
3.脫硫吸收反應和副產物的氧化反應均在吸收塔中分別獨立進行運行，易于控制，既保證高的脫硫效率，又保證副產品的質量，而且結構緊湊，占地小。
4.勿須大尺寸的反應漿液增稠器，也勿須專門的氧化器和為控制氧化反應向漿液添加硫酸降低pH值，系統(tǒng)簡單，降低造價和運行費用。
四

圖為本實用新型“除去二氧化硫并同時生產石膏的加鎂石灰/石灰石洗滌裝置”濕法煙氣脫硫結構示意圖。
如圖所示，其實施方式為前部為圓桶形脫硫吸收塔(1)，需凈化的煙氣由煙道(2)從圓桶形脫硫塔(1)的下部(3)的一側進入，自下而上流徑圓桶形吸收塔(1)的上部(4)，凈化之后的煙氣由頂部煙氣排出管(5)排出，吸收塔(1)沿高度從上而下依次裝有除濕柵(6)，帶噴咀反沖洗管(7)，上部脫硫噴咀管(8)、分隔罩(9)、下部脫硫噴咀管(10)、堿性漿液供應管(15)和(21)分別接至上部噴咀管(8)和下部噴咀管(10)，以便將堿性漿液向下噴淋，熱煙氣通過煙道(2)進入吸收塔(1)的下部區(qū)(3)，與由下部噴咀管(10)噴淋的堿性漿液均勻混合后被冷卻，同時煙氣中的二氧化硫(SO2)與堿液進行吸收反應，然后經分隔罩(9)進入吸收塔(1)的上部(4)，再經上部噴咀管(8)噴淋的堿液混合反應，進一步提高脫硫效率，凈化后的煙氣往上流動經過除濕柵(6)被除去所攜帶的水份后經排出煙道(5)排出，上部脫硫反應后的漿液從分隔罩(9)經排出管(11)排至漿液分配罐(12)，罐內接收由脫硫吸收劑漿液管(13)輸入的吸收劑漿液，在其中混合，并控制pH值為5.5-6.5，一部份經上部循環(huán)泵(14)和供應管(15)送至上部噴咀管(8)，另一部分經供應管(13)送至吸收塔下部的氧化池(17)，漿液在其中的pH被控制在4-5.5，并被由風機(18)輸送的空氣(19)中的氧氣氧化，然后經下部循環(huán)泵(20)排出，一部份經管(21)排至下部噴咀管(10)，另一部份經排出管(22)排至分離機(23)，被分離出來的高固粒濃度漿液經下部排管(24)排往脫水機(25)，經進一步脫水的副產品石膏被排出管(26)排出，加以回收利用，由分離機(23)上部排出的低固粒濃度漿液經管路(28)排往增稠器(29)，增稠后的漿渣被排出管(30)排出，而澄清液經管道(31)排往回液箱(32)，同時接受自脫水機(25)過濾下來的液體(27)，返回液經泵(33)和回液管(34)被送往吸收塔(1)上部的吸收劑供給管(15)，實現脫硫排出液的循環(huán)使用。
吸收塔(1)內的分隔罩(9)可以是一個，也可以是多個的組合體。塔內的上、下噴嘴(8)、(10)可以只裝一排，也可以裝多排，每排可以在一系列噴嘴管支管上裝若干只噴嘴，分布在同一平面上。塔上部的漿液排出管(11)可以是一路，也可以是多路，連接至漿液分配罐(12)內。
脫硫反應的程序如下。
二氧化硫被水吸收反應在吸收塔內進行的反應主要包括鎂基的脫硫吸收反應由氧化鎂(MgO)經熟化后的氫氧化鎂(Mg(OH)2)漿液進行同時由鈣基漿液(石灰熟化后生成的氫氧化鈣Ca(OH)2以及石灰石漿液)與上述產物進行再生反應
在吸收塔下部氧化池進行的氧化反應
在反應漿液中存在的主要固體物質為CaSO3和CaSO4。氧化之后的漿液中主要的固體物質為石膏(CaSO4·2H2O)，而主要的溶解物質為MgSO4。經過分離、脫水，石膏從漿液中被分離出來成為含濕量10％-15％的石膏副產品，而MgSO4溶液則返回脫硫吸收系統(tǒng)。
權利要求1.除去二氧化硫并同時生產石膏的加鎂石灰/石灰石洗滌裝置，主要包括圓桶形脫硫吸收塔(1)、漿液分配罐(12)、副產品分離機(23)、副產品脫水機(25)、回收液增稠器(29)和回液箱(32)，其特征在于所述圓桶形脫硫吸收塔(1)下部(3)的一側裝有煙道(2)，頂部裝有煙氣管(5)，吸收塔(1)沿其高度從上而下依次裝有除濕柵(6)、帶噴嘴反沖洗管(7)、上部脫硫噴嘴管(8)、分隔罩(9)、下部脫硫噴嘴管(10)和底部的氧化池(17)，漿液排出管(11)的一端接于分隔罩(9)上部，另一端接至漿液分配罐(12)，罐的上部還裝有漿液供應管(13)，分配罐(12)的下部經循環(huán)泵(14)引出供應管(15)與上部噴嘴管(8)連接，另一部經下部供應管(13)引至氧化池(17)處，風機(18)通過管道連至氧化池(17)的下部，從氧化池(17)接出的循環(huán)泵(20)的出口分兩路，一路經管道(21)與下部脫硫噴嘴管(10)連接，另一路經排出管(22)與副產品分離機(23)連接，分離機(23)下部裝有排管(24)與脫水機(25)連接，脫水機側部還裝有排出管(26)，分離機(23)上部引出管路(28)接至增稠器(29)，增稠器下部裝有漿渣排出管(30)，一側裝有澄清液管道(31)連至回液箱(32)處，脫水機(25)的下部裝有液體管(27)連至回液箱(32)處，泵(33)一端接于回液箱(32)，另一端通過回液管(34)連至堿性漿液供應管(15)通至上部脫硫噴嘴管(8)內。
2.如權利要求1所述的洗滌裝置，其特征在于所述吸收塔(1)內的分隔罩(9)可以是一個，也可以是多個的組合體。
3.如權利要求1所述的洗滌裝置，其特征在于所述吸收塔(1)內的上、下噴嘴管(8)、(10)可以只裝一排，也可以裝多排，每排可以在一系列噴嘴管支管上裝若干只噴嘴，分布在同一平面上。
4.如權利要求1所述的洗滌裝置，其特征在于所述吸收塔(1)上部的漿液排出管(11)可以是一路，也可以是多路，連接至漿液分配罐(12)內。
專利摘要本實用新型公開了一種采用在石灰和石灰石中添加氧化鎂作為脫硫劑去除煙氣中的二氧化硫，并生產高品質石膏副產品的濕法煙氣脫硫裝置。該裝置的主要設備包括脫硫吸收塔、漿液分配罐、內置氧化池、副產品分離機、副產品脫水機、回收液增稠器以及回液箱等。該吸收塔被分隔罩分成上、下兩級，均裝有由上向下噴淋的脫硫劑漿液噴嘴，煙氣自下部進入被冷卻并完成初脫硫，在上部被進一步脫硫，上部吸收了二氧化硫的反應漿液的pH值被控制在5.5－6.5內，排入下部氧化池，其pH值為4－5.5條件下被空氣氧化成硫酸鹽漿液，被排出至分離機和脫水機，生產出石膏，剩余溶液經增稠機分離固態(tài)雜質后返回吸收反應塔上部，所含鎂離子組份起增強脫硫效果，使脫硫效率高達99％。
文檔編號B01D53/50GK2629812SQ0228184
公開日2004年8月4日 申請日期2002年10月22日 優(yōu)先權日2002年10月22日
發(fā)明者熊天渝 申請人:熊天渝