基于鈉基脫硫劑的煙氣脫硫方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工領(lǐng)域，涉及煙氣脫硫工藝，特別是一種基于鈉基脫硫劑的煙氣脫硫方法。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的石灰石/石灰一石膏法煙氣脫硫工藝采用鈣基脫硫劑吸收二氧化硫后生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣，由于其溶解度較小，極易在脫硫塔內(nèi)及管道內(nèi)形成結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象。結(jié)垢堵塞問題嚴(yán)重影響脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行，更甚者嚴(yán)重影響鍋爐系統(tǒng)的正常運(yùn)行。為了盡量避免用鈣基脫硫劑的不利因素，鈣法脫硫工藝大都需要配備相應(yīng)的強(qiáng)制氧化系統(tǒng)(曝氣系統(tǒng))，從而增加初投資及運(yùn)行費(fèi)用，用廉價的脫硫劑而易造成結(jié)垢堵塞問題，單純采用鈉基脫硫劑運(yùn)行費(fèi)用太高而且脫硫產(chǎn)物不易處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，本發(fā)明公開了一種基于鈉基脫硫劑的煙氣脫硫方法。
[0004]本發(fā)明所述基于鈉基脫硫劑的煙氣脫硫方法，包括如下步驟:
SI煙氣經(jīng)過除塵器除塵，然后煙氣經(jīng)煙道從塔底進(jìn)入脫硫塔；
S2脫硫塔內(nèi)布置復(fù)數(shù)層旋流板，從塔頂噴下的鈉基堿液在旋流板上進(jìn)行霧化；
S3經(jīng)脫硫洗滌后的煙氣經(jīng)過除霧器脫水后進(jìn)入換熱器，升溫后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)通過煙囪排入大氣。
[0005]優(yōu)選的，所述步驟S2中鈉基堿液為濃度60-90的氫氧化鈉溶液。
[0006]優(yōu)選的，所述步驟SI中進(jìn)入脫硫塔前還包括預(yù)脫酸步驟。
[0007]優(yōu)選的，所述步驟S3中除霧器為兩級旋流板除霧器。
[0008]優(yōu)選的，所述除霧器上設(shè)有水沖洗噴嘴。
[0009]采用本發(fā)明所述的基于鈉基脫硫劑的煙氣脫硫方法，在循環(huán)過程中對水栗、管道、設(shè)備均無腐蝕與堵塞現(xiàn)象，便于設(shè)備運(yùn)行與保養(yǎng)；吸收劑的再生和脫硫渣的沉淀發(fā)生在塔夕卜，這樣避免了塔內(nèi)堵塞和磨損，提高了運(yùn)行的可靠性，降低了操作費(fèi)用；同時可以用高效的板式塔或填料塔代替空塔，使系統(tǒng)更緊湊，且可提高脫硫效率；鈉基吸收液吸收SO2速度快，故可用較小的液氣比，達(dá)到較高的脫硫效率，一般在90%以上；對脫硫除塵一體化技術(shù)而言，可提高石灰的利用率。
【具體實施方式】
[0010]下面對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0011]本發(fā)明采用鈉基脫硫劑進(jìn)行塔內(nèi)脫硫，由于鈉基脫硫劑堿性強(qiáng)，吸收二氧化硫后反應(yīng)產(chǎn)物溶解度大，不會造成過飽和結(jié)晶，造成結(jié)垢堵塞問題。另一方面脫硫產(chǎn)物被排入再生池內(nèi)用氫氧化鈣進(jìn)行還原再生，再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環(huán)使用。本發(fā)明降低了投資及運(yùn)行費(fèi)用，適用于中小型鍋爐進(jìn)行脫硫改造。
[0012]本發(fā)明優(yōu)選利用氫氧化鈉溶液作為啟動脫硫劑，配制好的氫氧化鈉溶液直接打入脫硫塔洗滌脫除煙氣中SO2來達(dá)到煙氣脫硫的目的，然后脫硫產(chǎn)物經(jīng)脫硫劑再生池還原成氫氧化鈉再打回脫硫塔內(nèi)循環(huán)使用。脫硫工藝主要包括5個部分:(I)吸收劑制備與補(bǔ)充；
(2)吸收劑漿液噴淋；(3)塔內(nèi)霧滴與煙氣接觸混合；(4)再生池漿液還原鈉基堿；(5)石膏脫水處理。
[0013]來自鍋爐的煙氣先經(jīng)過除塵器除塵，然后煙氣經(jīng)煙道從塔底進(jìn)入脫硫塔。在脫硫塔內(nèi)布置若干層(根據(jù)具體情況定)旋流板的方式，旋流板塔具有良好的氣液接觸條件，從塔頂噴下的堿液在旋流板上進(jìn)行霧化使得煙氣中的302與噴淋的堿液充分吸收、反應(yīng)。經(jīng)脫硫洗滌后的凈煙氣經(jīng)過除霧器脫水后進(jìn)入換熱器，升溫后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)通過煙囪排入大氣。
[0014]本發(fā)明的工藝設(shè)備設(shè)施主要包括吸收劑制備和補(bǔ)充系統(tǒng)，煙氣系統(tǒng)，SO2吸收系統(tǒng)，脫硫石膏脫水處理系統(tǒng)和電氣與控制系統(tǒng)五部分組成。
[0015]A、吸收劑制備及補(bǔ)充系統(tǒng)
脫硫裝置啟動時用氫氧化鈉作為吸收劑，氫氧化鈉干粉料加入堿液罐中，加水配制成氫氧化鈉堿液，堿液被打入返料水池中，由栗打入脫硫塔內(nèi)進(jìn)行脫硫，為了將用鈉基脫硫劑脫硫后的脫硫產(chǎn)物進(jìn)行再生還原，需用一個制漿罐。制漿罐中加入的是石灰粉，加水后配成石灰漿液，將石灰漿液打到再生池內(nèi)，與亞硫酸鈉、硫酸鈉發(fā)生反應(yīng)。在整個運(yùn)行過程中，脫硫產(chǎn)生的很多固體殘渣等顆粒物經(jīng)渣漿栗打入石膏脫水處理系統(tǒng)。由于排走的殘渣中會損失部分氫氧化鈉，所以，在堿液罐中可以定期進(jìn)行氫氧化鈉的補(bǔ)充，以保證整個脫硫系統(tǒng)的正常運(yùn)行及煙氣的達(dá)標(biāo)排放。為避免再生生成的亞硫酸鈣、硫酸鈣也被打入脫硫塔內(nèi)容易造成管道及塔內(nèi)發(fā)生結(jié)垢、堵塞現(xiàn)象，可以加裝瀑氣裝置進(jìn)行強(qiáng)制氧化或特將水池做大，再生后的脫硫劑溶液經(jīng)三級沉淀池充分沉淀保證大的顆粒物不被打回塔體。另外，還可在循環(huán)栗前加裝過濾器，過濾掉大顆粒物質(zhì)和液體雜質(zhì)。
[0016]B、煙氣系統(tǒng)
鍋爐煙氣經(jīng)煙道進(jìn)入除塵器進(jìn)行除塵后進(jìn)入脫硫塔，洗滌脫硫后的低溫?zé)煔饨?jīng)兩級除霧器除去霧滴后進(jìn)入主煙道，經(jīng)過煙氣再熱后由煙囪排入大氣。當(dāng)脫硫系統(tǒng)出現(xiàn)故障或檢修停運(yùn)時，系統(tǒng)關(guān)閉進(jìn)出口擋板門，煙氣經(jīng)鍋爐原煙道旁路進(jìn)入煙囪排放。
[0017]C、SO2K收系統(tǒng)
煙氣進(jìn)入吸收塔內(nèi)向上流動，與向下噴淋的石灰石漿液以逆流方式洗滌，氣液充分接觸。脫硫塔采用內(nèi)置若干層旋流板的方式，塔內(nèi)最上層脫硫旋流板上布置一根噴管。噴淋的氫氧化鈉溶液通過噴漿層噴射到旋流板中軸的布水器上，然后堿液均勻布開，在旋流板的導(dǎo)流作用下，煙氣旋轉(zhuǎn)上升，與均勻布在旋流板上的堿液相切，進(jìn)一步將堿液霧化，充分吸收S02、SO3, HCl和HF等酸性氣體，生成NaS03、NaHSO3,同時消耗了作為吸收劑的氫氧化鈉。用作補(bǔ)給而添加的氫氧化鈉堿液進(jìn)入返料水池與被石灰再生過的氫氧化鈉溶液一起經(jīng)循環(huán)栗打入吸收塔循環(huán)吸收S02。
[0018]在吸收塔出口處裝有兩級旋流板(或折流板)除霧器，用來除去煙氣在洗滌過程中帶出的水霧。在此過程中，煙氣攜帶的煙塵和其它固體顆粒也被除霧器捕獲，兩級除霧器都設(shè)有水沖洗噴嘴，定時對其進(jìn)行沖洗，避免除霧器堵塞。
[0019]D、脫硫產(chǎn)物處理系統(tǒng)
脫硫系統(tǒng)的最終脫硫產(chǎn)物仍然是石膏漿(固體含量約20% )，具體成分為CaS03、CaSO4,還有部分被氧化后的鈉鹽NaS04。從沉淀池底部排漿管排出，由排漿栗送入水力旋流器。由于固體產(chǎn)物中摻雜有各種灰分及NaSO4，嚴(yán)重影響了石膏品質(zhì)，所以一般以拋棄為主。在水力旋流器內(nèi)，石膏漿被濃縮(固體含量約40%)之后用栗打到渣處理場，溢流液回流入再生池內(nèi)。
[0020]E、電氣與控制系統(tǒng)
脫硫裝置動力電源自電廠配電盤引出，經(jīng)高壓動力電纜接入脫硫電氣控制室配電盤。在脫硫電氣控制室，電源分為兩路，一回經(jīng)由配電盤、控制開關(guān)柜直接與高壓電機(jī)(漿液循環(huán)栗)相連接。另一回接脫硫變壓器，其輸出端經(jīng)配電盤、控制開關(guān)柜與低壓電器相連接，低壓配電采用動力中心電動機(jī)控制中心供電方式。
[0021]系統(tǒng)配備有低壓直流電源為電動控制部分提供電源。
[0022]脫硫系統(tǒng)的脫硫劑加料設(shè)備和旋流分離器實行現(xiàn)場控制，其它實行控制室內(nèi)脫硫控制盤集中控制，亦可實現(xiàn)就地手動操作。
[0023]正常運(yùn)行時，由立式控制盤自動控制各個調(diào)節(jié)閥，控制脫硫系統(tǒng)石灰供應(yīng)量和氫氧化鈉補(bǔ)給量，要在鍋爐負(fù)荷變動時能自動予以調(diào)節(jié)。煙氣量的控制是根據(jù)鍋爐排煙量，由引風(fēng)機(jī)入口擋板通過鍋爐負(fù)荷信號轉(zhuǎn)換為煙氣量與實際引入脫硫裝置的煙氣量反饋信號控制。吸收劑漿液流量的控制是通過進(jìn)入脫硫裝置的SO2量以及循環(huán)漿池中漿液的PH值來控制的。副產(chǎn)品漿液供給量通過吸收劑漿液的流量來控制。除霧裝置清洗水的流量、吸收室入口沖洗水的壓力以及脫水機(jī)排出液流量單獨(dú)控制。脫硫塔底部的液位亦屬于單獨(dú)控制，即通過補(bǔ)給水量來控制。吸收劑漿池濃度的控制由補(bǔ)給水量調(diào)節(jié)給料器的轉(zhuǎn)速以控制石灰加入量，繼而達(dá)到控制濃度的目的。吸收室出口除霧器的清洗是按一定的時間間隔開關(guān)噴水閥用補(bǔ)充給水進(jìn)行沖洗。
[0024]米用氣氧化納作為脫硫劑，在脫硫塔內(nèi)吸收一■氧化硫反應(yīng)速率快，脫硫效率尚，但脫硫的產(chǎn)物Na2SO^g難進(jìn)行處理，極易造成嚴(yán)重的二次污染問題。采用雙堿法煙氣脫硫工藝，用氫氧化鈉吸收二氧化硫后的產(chǎn)物用石灰來再生，只有少量的他2304被帶入石膏漿液中，這些摻雜了少量Na2SO4的石膏漿液用栗打入旋流分離器中進(jìn)行固液分離，分離的大量的含水率較低的固體殘渣被打到渣場進(jìn)行堆放，溶液流回再生池繼續(xù)使用，因此不會造成二次污染。
[0025]與石灰石或石灰濕法脫硫工藝相比，本發(fā)明具備以下優(yōu)點:
(1)用NaOH脫硫，循環(huán)水基本上是NaOH的水溶液，在循環(huán)過程中對水栗、管道、設(shè)備均無腐蝕與堵塞現(xiàn)象，便于設(shè)備運(yùn)行與保養(yǎng)；
(2)吸收劑的再生和脫硫渣的沉淀發(fā)生在塔外，這樣避免了塔內(nèi)堵塞和磨損，提高了運(yùn)行的可靠性，降低了操作費(fèi)用；同時可以用高效的板式塔或填料塔代替空塔，使系統(tǒng)更緊湊，且可提尚脫硫效率；
(3)鈉基吸收液吸收302速度快，故可用較小的液氣比，達(dá)到較高的脫硫效率，一般在90%以上；
(4)對脫硫除塵一體化技術(shù)而目，可提尚石灰的利用率。
[0026]前文所述的為本發(fā)明的各個優(yōu)選實施例，各個優(yōu)選實施例中的優(yōu)選實施方式如果不是明顯自相矛盾或以某一優(yōu)選實施方式為前提，各個優(yōu)選實施方式都可以任意疊加組合使用，所述實施例以及實施例中的具體參數(shù)僅是為了清楚表述發(fā)明人的發(fā)明驗證過程，并非用以限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，本發(fā)明的專利保護(hù)范圍仍然以其權(quán)利要求書為準(zhǔn)，凡是運(yùn)用本發(fā)明的說明書及附圖內(nèi)容所作的等同結(jié)構(gòu)變化，同理均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.基于鈉基脫硫劑的煙氣脫硫方法，其特征在于，包括如下步驟: SI煙氣經(jīng)過除塵器除塵，然后煙氣經(jīng)煙道從塔底進(jìn)入脫硫塔； S2脫硫塔內(nèi)布置復(fù)數(shù)層旋流板，從塔頂噴下的鈉基堿液在旋流板上進(jìn)行霧化； S3經(jīng)脫硫洗滌后的煙氣經(jīng)過除霧器脫水后進(jìn)入換熱器，升溫后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)通過煙囪排入大氣。2.如權(quán)利要求1所述的基于鈉基脫硫劑的煙氣脫硫方法，其特征在于，所述步驟S2中鈉基堿液為濃度60-90的氫氧化鈉溶液。3.如權(quán)利要求1所述的基于鈉基脫硫劑的煙氣脫硫方法，其特征在于，所述步驟SI中進(jìn)入脫硫塔前還包括預(yù)脫酸步驟。4.如權(quán)利要求1所述的基于鈉基脫硫劑的煙氣脫硫方法，其特征在于，所述步驟S3中除霧器為兩級旋流板除霧器。5.如權(quán)利要求1所述的基于鈉基脫硫劑的煙氣脫硫方法，其特征在于，所述除霧器上設(shè)有水沖洗噴嘴。
【專利摘要】基于鈉基脫硫劑的煙氣脫硫方法，包括如下步驟：S1煙氣經(jīng)過除塵器除塵，然后煙氣經(jīng)煙道從塔底進(jìn)入脫硫塔；S2脫硫塔內(nèi)布置復(fù)數(shù)層旋流板，從塔頂噴下的鈉基堿液在旋流板上進(jìn)行霧化；S3經(jīng)脫硫洗滌后的煙氣經(jīng)過除霧器脫水后進(jìn)入換熱器，升溫后的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)通過煙囪排入大氣。采用本發(fā)明所述的基于鈉基脫硫劑的煙氣脫硫方法，在循環(huán)過程中對水泵、管道、設(shè)備均無腐蝕與堵塞現(xiàn)象，便于設(shè)備運(yùn)行與保養(yǎng)；吸收劑的再生和脫硫渣的沉淀發(fā)生在塔外，這樣避免了塔內(nèi)堵塞和磨損，提高了運(yùn)行的可靠性，降低了操作費(fèi)用。
【IPC分類】B01D45/12, B01D53/50, B01D53/78, B01D50/00
【公開號】CN105582796
【申請?zhí)枴緾N201410570071
【發(fā)明人】李科
【申請人】李科
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年10月23日