本發(fā)明涉及一種氨法脫硫尾氣氣溶膠凈化技術(shù),屬于節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域。
背景技術(shù):
在氨法煙氣脫硫工藝中,煙氣在塔內(nèi)經(jīng)過折流板除霧器時(shí),煙氣中所夾帶的液滴被大部分除去,而氣體中懸浮的固體或液體小質(zhì)點(diǎn)無法被除去,即所謂的氣溶膠。由于吸收塔內(nèi)的煙氣含有飽和水汽,當(dāng)煙氣出塔后到大氣中時(shí),溫度很快降低,煙氣中含有的銨鹽類物質(zhì)立即凝結(jié)成霧滴和微粒,懸浮在大氣中,形成氣溶膠,較大液滴會下到地面。因此,這種氣溶膠若不加處理直接通過煙囪排入大氣,將對周圍環(huán)境造成極大的污染。
氣溶膠是由固體或液體小質(zhì)點(diǎn)分散并懸浮在氣體介質(zhì)中形成的膠體分散體系,其分散相為固體或液體小質(zhì)點(diǎn),其大小為0.01-10μm。氨法脫硫工藝中形成的氣溶膠微粒主要介于0.07-1.0 μm粒徑段,主要成分為(NH4)2SO3,NH4HSO3,NH4HSO4,(NH4)2SO4。形成氣溶膠的途徑主要有以下兩種:
(1)逃逸的氨和塔內(nèi)受熱分解產(chǎn)生的NH3與SO2,在凈化氣出口通過氣相反應(yīng)再次形成氣溶膠亞硫酸銨;
(2)塔內(nèi)生成的氣溶膠直接被煙氣夾帶出煙囪。
氣溶膠顆粒的組成主要決定于SO2/NH3比值、溫度以及煙氣O2與H2O含量。
氣溶膠造成煙氣拖尾現(xiàn)象已經(jīng)成為困擾氨法脫硫技術(shù)發(fā)展的瓶頸問題,表現(xiàn)出的現(xiàn)象是煙塵超標(biāo),為了克服該技術(shù)的排放達(dá)標(biāo)問題,業(yè)內(nèi)做了很多研究工作。專利CN201510823U公開了一種氨法脫硫的氣溶膠脫除裝置,其特點(diǎn)是在脫硫塔增加氣溶膠脫除段,氣溶膠脫除段分為噴淋層和脫水除霧段,噴淋層又包括稀硫酸噴淋層、氨水噴淋層、稀硫銨液噴淋層等。專利CN2746973Y公開了一種氨法脫硫塔除霧器,其特點(diǎn)是分為上下兩層除霧器,兩層除霧器之間有一套噴淋裝置,噴淋裝置具有朝上下兩個(gè)方向的多個(gè)噴頭。專利CN103463880A公開了一種氨法脫硫煙氣降溫除水除霧的集成式系統(tǒng),采取先除水后除霧的分級脫除方式,實(shí)現(xiàn)了煙氣攜帶液滴的脫除回流,一級除水布風(fēng)裝置緩解了氣流沖擊,減少二級除霧裝置的堵塞。
當(dāng)前氣溶膠處理技術(shù)存在一個(gè)共同的問題是沒有從氣溶膠的形成和基本性質(zhì)出發(fā),氣溶膠脫除一個(gè)關(guān)鍵的問題是常規(guī)分離方法對微小尺寸的氣溶膠脫除效果有限,氨法脫硫尾氣中的氣溶膠尺寸主要集中在0.07-1.0 μm,這樣尺寸的微粒很難用常規(guī)的除霧方法分離,本專利采取的方法就是通過微粒之間相互碰撞以及溫度的變化,促進(jìn)氣溶膠微粒的尺寸增長,從而達(dá)到能夠脫除的尺寸,并通過低壓降的旋流分離技術(shù),去除尾氣中的氣溶膠。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明采用超聲霧化技術(shù)與低壓降微旋流除霧技術(shù)相結(jié)合的方法來控制氣溶膠,首先通過脫硫塔8頂部的超聲霧化頭通過超聲霧化產(chǎn)生與氣溶膠尺寸接近的霧化水滴,霧化水滴與上升煙氣中的氣溶膠顆粒相互碰撞發(fā)生團(tuán)聚長大形成5-15μm的霧滴,長大后的霧滴首先通過絲網(wǎng)除霧器初步分離,之后進(jìn)入低壓降的旋流除霧器,通過旋流分離,使得90%以上的氣溶膠微粒得以沉降,從旋流器底部出口排出,處理后的氣體經(jīng)旋流器上口排出。
本發(fā)明的主要特點(diǎn):
1.通過超聲霧化技術(shù),霧化產(chǎn)生的水霧粒徑范圍0.05-10μm,可以通過超聲霧化器的設(shè)計(jì),獲得和氣溶膠粒徑最為接近的霧滴,相近粒徑的顆粒發(fā)生碰撞的效率更高,通過控制霧化用水的溫度來影響塔頂?shù)臍庖合嗥胶鈼l件,促進(jìn)氣溶膠微粒的碰撞團(tuán)聚和尺寸增長,使之增大到5μm以上。
2.采用最新的低壓降旋流除霧技術(shù),可以在壓降30mm水柱以內(nèi),分離粒徑5μm的微粒,分離效率高達(dá)95%以上。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例中的工藝路線示意圖。
圖中,1. 上升煙氣;2. 超聲霧化頭;3. 絲網(wǎng)除霧器;4. 旋流除霧器;5. 旋流器上口;6. 旋流器底部出口;7. 霧化頭供水;8. 脫硫塔。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合實(shí)施例和附圖對本發(fā)明加以詳細(xì)描述。
實(shí)施例
在某煙氣流量150Nm3/h的煙氣氨法脫硫裝置,脫硫塔頂部安裝超聲霧化裝置,噴霧溫度35℃,塔頂煙氣與超聲霧化頭產(chǎn)生的水霧接觸后,經(jīng)過塔頂絲網(wǎng)除霧器,然后進(jìn)入旋流除霧器,通過氣溶膠濃度測定,經(jīng)過處理后氣溶膠脫除率95.3%,旋流器壓降26mm水柱。
如附圖1所示,本實(shí)施例采用超聲霧化技術(shù)與低壓降微旋流除霧技術(shù)相結(jié)合的方法來控制氣溶膠,首先通過脫硫塔8頂部的超聲霧化頭2通過超聲霧化產(chǎn)生與氣溶膠尺寸接近的霧化水滴,霧化水滴與上升煙氣1中的氣溶膠顆粒相互碰撞發(fā)生團(tuán)聚長大形成5-15μm的霧滴,長大后的霧滴首先通過絲網(wǎng)除霧器3初步分離,之后進(jìn)入低壓降的旋流除霧器4,通過旋流分離,使得90%以上的氣溶膠微粒得以沉降,從旋流器底部出口6排出,處理后的氣體經(jīng)旋流器上口5排出。