一種超聲波脫硫除塵一體化超低排放方法
【專利說明】
一、技術領域
:
[0001]本發(fā)明屬環(huán)境保護領域，涉及到煙氣脫硫后凈煙氣中二氧化硫、塵(細微顆粒物)的控制的工藝方法及裝置。
二、【背景技術】
[0002]SO2、塵是大氣主要污染物，是造成霧霾的重要污染源。目前脫除煙氣中的502工藝主要是濕式煙氣脫硫工藝，分為氨法、鈣法、鎂法、雙堿法和海水法等，濕式脫硫工藝是通過含有脫硫劑的溶液和煙氣接觸，煙氣中的SO2被溶液吸收脫除。但濕式脫硫后的煙氣中攜帶著以吸收液的液滴為主的包括煙塵、吸收劑、副產(chǎn)物等在內的細微顆粒物，這些也是屬于塵排放的污染物。
[0003]隨著環(huán)境質量要求的提高，人們對二氧化硫、塵(細微顆粒物)的排放控制日益重視。國家逐漸要求燃煤鍋爐排放達到燃氣鍋爐排放指標。為此，濕法脫硫通常通過采取增加液氣比、增加循環(huán)層以及分段(塔)循環(huán)等手段提高脫硫性能，這樣必然增加脫硫島的煙氣阻力和循環(huán)泵的功耗，使脫硫成本大幅提升。
[0004]為減少細微顆粒物排入大氣，原來脫硫工藝中是采用2-3層除霧器的形式進行處理，但效果仍不能滿足超低排放的要求。目前也有些采用濕式電除塵技術，這就要提高脫硫裝置的投資，增加脫硫裝置能耗，從而大大增加了脫硫成本，且改造難度大，是很多企業(yè)難以承受的。
[0005]本發(fā)明提供了一種與煙氣脫硫吸收流程結合的簡捷經(jīng)濟有效的超聲波脫硫除塵一體化超低排放技術，能使脫硫后凈煙氣中二氧化硫控制在35mg/Nm3以下、塵控制在5mg/Nm3以下。本發(fā)明較常規(guī)脫硫+濕式電除塵的超低排放技術節(jié)約投資50%以上，節(jié)省運行費用50%以上，具有明顯的技術和應用優(yōu)勢。
三、
【發(fā)明內容】

[0006]本發(fā)明的目的是，提供一種超聲波脫硫除塵一體化超低排放方法(技術)及裝置，通過該方法及裝置可使二氧化硫、塵(細微顆粒物)大幅降低，達到二氧化硫在35mg/Nm3以下、塵在5mg/Nm3以下超低排放的要求，且進一步提高脫硫劑回收利用率，提高脫硫裝置的技術經(jīng)濟性及環(huán)保效果。
[0007]本發(fā)明的技術方案是，超聲波脫硫除塵一體化超低排放方法，步驟如下:
[0008]原煙氣從原煙氣煙道3經(jīng)脫硫吸收塔I中吸收塔吸收層2后，煙氣中二氧化硫被吸收液脫除后煙氣攜帶有吸收液液滴、煙塵和吸收劑，設置吸收液液滴洗滌系統(tǒng)對煙氣進行充分洗滌捕捉去除煙氣中的吸收液的液滴，然后煙氣在吸收塔內上升進入吸收液除霧器11除霧；除霧后煙氣再通過吸收液液滴洗滌:除霧后煙氣進入吸收液液滴洗滌層，由氣液分布器9與吸收液液滴洗滌布液器8噴淋下來的洗滌液進行接觸，大部分吸收液液滴被洗滌捕集、部分煙塵細微顆粒物粒徑增大并被洗滌液捕集，同時煙氣中的二氧化硫進行深度吸收，煙氣再進入吸收液液滴洗滌除霧器7除去液滴；上述初步凈化的煙氣繼續(xù)通過凝集或/與凝并細微顆粒物粒徑增大，對載塵煙氣進行細微顆粒物粒徑增大處理，凝集或/與層除霧器進行脫除增大的細微顆粒物。
[0009]凝集細微顆粒物粒徑增大(冷卻凝集)，即初步凈化的煙氣經(jīng)降溫凝集層隔板20進入降溫凝集氣流分布器29、降溫凝集布液器28，煙氣被降溫冷凝循環(huán)液冷凝促使細微顆粒物凝聚增大，增大粒徑的細微顆粒物被降溫凝集布液器流出的冷凝循環(huán)液洗滌，且被降溫凝集層除霧器25進行脫除；
[0010]降溫凝集的煙氣再通過聲波凝并層27，在聲波的作用下塵、氣溶膠細微顆粒物進行二次凝并增大，經(jīng)凝并層高效除霧器9進行高效除霧從而脫除塵等細微顆粒物，使達到超低排放的要求，煙氣經(jīng)凈煙道5排放。
[0011]聲波凝并是在聲波或超聲波的作用下，細微顆粒物發(fā)生共振，聲波聲強不小于0.5kw/m2，頻率50Hz-150kHz更好，顆粒愈小則振幅愈大，相互結合，從而促進顆粒的凝聚，從流動的氣體中分離出來。
[0012]吸收液液滴洗滌層液氣比不小于0.lL/m3，吸收液液滴洗滌液溫度控制在較吸收段吸收液低10°c以內或左右。洗滌液與吸收液溫度的溫差大效果更好，但能耗更大。
[0013]降溫凝集層液氣比不小于0.lL/m3，降溫凝集循環(huán)液溫度控制在較吸收液液滴洗滌液低6-15°C，亦可8°C以內。
[0014]降溫凝集除霧器出口粒徑大于10 μ m液滴含量小于50mg/m3。
[0015]聲波聲強不小于0.5kw/m2，頻率50Hz_150kHz。
[0016]脫硫塔出口液滴含量小于45mg/m3，二氧化硫含量小于35mg/m3，塵小于5mg/m3。
[0017]過流部分空塔氣速一般為2.5m/s_4.5m/s。
[0018]超聲波脫硫除塵一體化超低排放設備，包括
[0019]A、脫硫吸收液分離系統(tǒng)，包括吸收液除霧器11、吸收液除霧器沖洗層4及相應的沖洗水管15等部分；將從吸收塔吸收段來的煙氣中大部分吸收液液滴去除掉；
[0020]B、吸收液液滴洗滌系統(tǒng)，包括吸收液液滴洗滌層布液器8、吸收液液滴洗滌層氣液分布器9、吸收液液滴洗滌層隔板10、吸收液液滴洗滌循環(huán)泵12、吸收液液滴洗滌循環(huán)槽13、吸收液液滴洗滌循環(huán)管14和吸收液液滴洗滌循環(huán)液冷卻器16、吸收液液滴洗滌除霧器7及吸收液液滴洗滌除霧器沖洗層6 ；
[0021]C、細微顆粒物凝集與凝并系統(tǒng)，包括降溫凝集層隔板20、降溫凝集凝并除霧器沖洗層21、降溫凝集循環(huán)泵22、降溫凝集循環(huán)管24、降溫凝集除霧器25、降溫凝集循環(huán)液冷卻器26、降溫凝集布液器28、降溫凝集氣流分布器29 ;凝并系統(tǒng)包括聲波凝并層27、(超)聲波發(fā)生器及發(fā)射分布器30部分，亦可設有相應的除霧器；
[0022]D、霧滴高效去除系統(tǒng)
[0023]最后煙氣通過高效除霧器除去霧滴，從而達到高效去除塵(細微顆粒物)的目的。
[0024]吸收液液滴洗滌液在吸收液液滴洗滌循環(huán)槽13中貯存，吸收液液滴洗滌液通過吸收液液滴洗滌循環(huán)泵12、吸收液液滴洗滌管14、吸收液液滴洗滌液冷卻器16、吸收液液滴洗滌布液器8、吸收液液滴洗滌層及氣液分布器9、吸收液液滴洗滌循環(huán)槽13形成循環(huán)回路，吸收液液滴洗滌循環(huán)系統(tǒng)所需的補充水從降溫凝集循環(huán)泵22出口引入，產(chǎn)生的溶液排去脫硫循環(huán)系統(tǒng)供脫硫使用。
[0025]降溫凝集循環(huán)液在降溫凝集循環(huán)槽23中貯存，降溫凝集循環(huán)液通過降溫凝集循環(huán)泵22、降溫凝集循環(huán)管24、降溫凝集循環(huán)液冷卻器26、降溫凝集循環(huán)液布液器28、降溫凝集氣液分布器29、降溫凝集循環(huán)槽23形成循環(huán)回路，所需的補充水從補水管17引入。
[0026]吸收除霧器11到凝并層高效除霧器9之間的部件設置在吸收塔吸收層的下段工序，承擔各自的功能，設置在吸收塔內或設置在吸收塔外；吸收液除霧器11緊跟吸收塔吸收層設置，吸收液液滴洗滌除霧器7緊跟吸收液液滴洗滌層設置，降溫凝集層除霧器25緊跟降溫凝集層設置，所述各除霧器分別采用1-2層，常選用折流板型式或規(guī)整填料作除霧器。
[0027]吸收液液滴洗滌層隔板10置于吸收液除霧器11后，吸收液液滴洗滌層之下；降溫凝集層隔板20置于吸收液液滴洗滌除霧器7后，降溫凝集層之下；均勻分布煙氣并收集循環(huán)液；隔板上采用氣帽或閥板結構，氣帽或閥板開孔率不小于30%。
[0028]吸收液液滴洗滌層置于吸收液液滴洗滌隔板10上部吸收液液滴洗滌布液器8之下，吸收液液滴洗滌層可以是一定空間的空塔結構或設置氣液分布器(填料格柵或篩板塔)，降溫凝集氣液分布器同所述氣液分布器。
[0029]吸收液液滴洗滌布液器8置于吸收液液滴洗滌層上面，降溫凝集布液器28置于降溫凝集層上面；布液器用于空塔型采