本實(shí)用新型屬于煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種過氧化氫法煙氣脫硫處理系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
眾所周知，硫氧化物及氮氧化物已成為我國(guó)主要大氣污染物，并以酸雨、霧霾等多種形式對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，對(duì)整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成極大負(fù)面影響，對(duì)人們的工作生活造成極大危害。我國(guó)二氧化硫(SO2)的主要來源是我國(guó)龐大的硫酸市場(chǎng)需求及部分相關(guān)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)副產(chǎn)物中排放的二氧化硫，對(duì)硫酸尾氣中的二氧化硫進(jìn)行處理是關(guān)系到環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)效益的大問題，也是我國(guó)SO2減排的重點(diǎn)。
當(dāng)前我國(guó)硫酸行業(yè)針對(duì)硫酸尾氣脫硫處理的方法和處理系統(tǒng)設(shè)備較多,其方法包括有氨-酸法、氨法、鈉堿法、檸檬酸鈉法、石灰石-石膏法、活性焦法等，其中應(yīng)用最廣泛的有氨-酸法、石灰石-石膏法和活性焦法幾種。而從已產(chǎn)業(yè)化的脫硫處理系統(tǒng)和設(shè)備來看，均存在占地面積大、運(yùn)行費(fèi)用高、吸收塔易堵塞、脫硫副產(chǎn)物難以處置等缺陷；而二次污染問題嚴(yán)重的石灰石-石膏法及其設(shè)備由于歷史原因，仍占絕對(duì)主導(dǎo)地位。盡管脫硫技術(shù)經(jīng)過國(guó)內(nèi)外的不斷改進(jìn)及工程實(shí)踐，且現(xiàn)有活性焦法脫硫技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，特別是在西部缺水地區(qū)，活性焦法脫硫技術(shù)應(yīng)該是很好的一種選擇。但該方法對(duì)比新型催化法技術(shù)，存在所用活性焦易磨損，易燒焦、結(jié)塊，加熱再生過程中能耗高，運(yùn)行成本高等問題。而氨-酸法脫硫存在氨泄漏、脫硫率不高，產(chǎn)品硫銨工藝流程長(zhǎng)且操作復(fù)雜，生產(chǎn)中還伴生一些亞硫酸銨，亞硫酸銨本身不太穩(wěn)定，受到陽光照射或撞擊后部分會(huì)分解產(chǎn)生SO2和CO2，形成二次污染。
專利申請(qǐng)?zhí)?01310371346.8，名稱為“用于不同煙氣活性焦高效節(jié)能脫硫凈化系統(tǒng)及方法”的發(fā)明專利，所述脫硫凈化系統(tǒng)包括第一吸附脫硫段，第二吸附脫硫段，活性焦再生段和活性焦輸送設(shè)備；盡管該凈化系統(tǒng)和方法其脫硫率較高，但存在占地面積大，運(yùn)行成本高，活性焦易磨損的問題。
專利申請(qǐng)?zhí)?01420140181.3，名稱為“氨法煙氣脫硫裝置”的實(shí)用新型專利，其結(jié)構(gòu)包括煙道、脫硫塔、氨水循環(huán)系統(tǒng)和氧化系統(tǒng)。該脫硫裝置中，二氧化硫與氨水反應(yīng)生成的煙硫酸銨，再經(jīng)氧化系統(tǒng)氧化為硫酸銨。所述氧化系統(tǒng)存在氧化不完全，會(huì)伴生一些亞硫酸銨的缺點(diǎn)，亞硫酸銨本身不太穩(wěn)定，同樣受到陽光照射或撞擊后就可能會(huì)分解產(chǎn)生SO2和CO2，形成二次污染，從而進(jìn)一步造成環(huán)境污染的惡性循環(huán)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的正是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的問題和不足，提供一種過氧化氫法煙氣脫硫處理系統(tǒng)。所述脫硫處理系統(tǒng)中反應(yīng)吸收塔為單塔四層設(shè)計(jì)，整個(gè)處理系統(tǒng)配套設(shè)備少而精，無需額外增加操作人員，有效節(jié)約投資成本、運(yùn)行成本和占地空間，能實(shí)現(xiàn)98％以上脫硫效率，不存在結(jié)晶堵塔問題，生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生新的三廢產(chǎn)物，且無二次污染。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用由如下的技術(shù)措施構(gòu)成的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。
本實(shí)用新型所述一種過氧化氫法煙氣脫硫處理系統(tǒng)，包括反應(yīng)吸收塔、過氧化氫儲(chǔ)存罐，輸送管道，循環(huán)泵，循環(huán)槽和煙囪；其中，所述反應(yīng)吸收塔采用單塔四層設(shè)計(jì)：四層為除霧層即吸收塔第一層，除霧層緊鄰循環(huán)液室即吸收塔第二層，循環(huán)液室緊鄰吸收層即吸收塔第三層，吸收層緊鄰氣體混合室即吸收塔第四層；所述過氧化氫儲(chǔ)存罐置于反應(yīng)吸收塔下部左外側(cè)，通過輸入管道與反應(yīng)吸收塔底部氣體混合室連接，氣體混合室與反應(yīng)吸收塔下部右外側(cè)循環(huán)泵連接，循環(huán)泵與反應(yīng)吸收塔中部右外側(cè)循環(huán)槽連接，循環(huán)槽連接反應(yīng)吸收塔中循環(huán)液室，所述煙囪安裝于反應(yīng)吸收塔頂部外側(cè)，煙氣通過除霧層后經(jīng)輸送管道由煙囪排放至大氣中。
本實(shí)用新型上述方案中，所述反應(yīng)吸收塔的單塔四層設(shè)計(jì)為大開孔率填料塔或空塔。
本實(shí)用新型上述方案中，所述除霧層即吸收塔第一層中安裝有除霧器。
本實(shí)用新型上述方案中，所述循環(huán)液室即吸收塔第二層中安裝有若干稀硫酸溶液噴頭。
本實(shí)用新型所述過氧化氫法煙氣脫硫處理系統(tǒng)采用PLC即可編程邏輯控制器的控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，控制室不需設(shè)置常規(guī)監(jiān)視設(shè)備，裝置的監(jiān)視與控制均通過PLC來實(shí)現(xiàn)。
本實(shí)用新型所述脫硫處理系統(tǒng)中，所用過氧化氫脫硫活性強(qiáng)、反應(yīng)速率快，二氧化硫的排放濃度低于200mg/m3以下，遠(yuǎn)低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB26132-2010的要求，脫硫率可達(dá)98％以上，對(duì)氮氧化物亦有較高的脫除效率，且脫硫脫硝可同時(shí)進(jìn)行。所述脫硫處理系統(tǒng)中，由于反應(yīng)吸收塔采用單塔四層設(shè)計(jì)，因此脫硫處理系統(tǒng)配套設(shè)備少而精，無需額外增加操作人員，有效節(jié)約投資成本、運(yùn)行成本和占地空間，整個(gè)生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生新的三廢產(chǎn)物，且無二次污染。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的優(yōu)點(diǎn)及有益的技術(shù)效果如下：
1、本實(shí)用新型所述的一種過氧化氫法煙氣脫硫處理系統(tǒng)采用單塔四層設(shè)計(jì)，該反應(yīng)吸收塔吸收反應(yīng)和副產(chǎn)品的回收均在一個(gè)塔內(nèi)，配套設(shè)備少而精，且可操作性強(qiáng)，無需額外增加操作人員，有效節(jié)約投資成本、運(yùn)行成本和占地空間。
2、本實(shí)用新型所述的一種過氧化氫法煙氣脫硫處理系統(tǒng)，所述脫硫處理系統(tǒng)中脫硫副產(chǎn)品為稀硫酸，與傳統(tǒng)處理系統(tǒng)相比不存在結(jié)晶堵塔的問題。
3、本實(shí)用新型所述的一種過氧化氫法煙氣脫硫處理系統(tǒng)中吸收塔為大開孔率填料塔或空塔，其系統(tǒng)阻力小于≤600Pa，因此可節(jié)省系統(tǒng)動(dòng)力消耗。
4、本實(shí)用新型所述過氧化氫法煙氣脫硫處理系統(tǒng)中，所產(chǎn)生的稀硫酸直接返回至反應(yīng)吸收塔中用于調(diào)節(jié)酸濃度，副產(chǎn)品不需二次加工，回收成本大大降低；整個(gè)生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生新的三廢產(chǎn)物，因而無二次污染，屬典型的清潔脫硫處理系統(tǒng)。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型所述一種過氧化氫法煙氣脫硫處理系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1反應(yīng)吸收塔，2除霧層即吸收塔第一層，3循環(huán)液室即吸收塔第二層，4吸收層即吸收塔第三層，5氣體混合室即吸收塔第四層，6過氧化氫儲(chǔ)存罐，7輸送管道，8除霧器，9稀硫酸溶液噴頭，10循環(huán)泵，11循環(huán)槽，12煙囪。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但并不意味著是對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的任何限定。
本實(shí)用新型所述一種過氧化氫法煙氣脫硫處理系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括反應(yīng)吸收塔1、過氧化氫儲(chǔ)存罐6，輸送管道7，循環(huán)泵10，循環(huán)槽11和煙囪12；其中，所述反應(yīng)吸收塔1采用單塔四層設(shè)計(jì)，包括其中部除霧層2即吸收塔第一層，除霧層2緊鄰其中部循環(huán)液室3即吸收塔第二層，循環(huán)液室3緊鄰其中部吸收層4即吸收塔第三層，吸收層4緊鄰其底部氣體混合室5即吸收塔第四層；所述過氧化氫儲(chǔ)存罐6置于反應(yīng)吸收塔1下部左側(cè)外，通過輸送管道7與反應(yīng)吸收塔1底部的氣體混合室5連接，氣體混合室5經(jīng)輸送管道7與反應(yīng)吸收塔1下部右側(cè)外安裝的循環(huán)泵10連接，循環(huán)泵10經(jīng)輸送管道7與反應(yīng)吸收塔1中部右側(cè)外設(shè)計(jì)的循環(huán)槽11連接，循環(huán)槽11經(jīng)輸送管道7連接于反應(yīng)吸收塔中循環(huán)液室3內(nèi)安裝的若干稀硫酸溶液噴頭9，所述除霧層2內(nèi)設(shè)置一除霧器8，反應(yīng)吸收塔頂部外側(cè)安裝煙囪12，反應(yīng)吸收塔內(nèi)煙氣通過除霧層2后經(jīng)連接煙囪的輸送管道排放至大氣中。
實(shí)施例1
本實(shí)施例按圖1所述脫硫處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)連接好各儀器設(shè)備，利用該脫硫處理系統(tǒng)按照以下脫硫處理工藝步驟及所述參數(shù)進(jìn)行操作；整個(gè)操作過程采用PLC即可編程邏輯控制器的控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，控制室不需設(shè)置常規(guī)監(jiān)視設(shè)備，裝置的監(jiān)視與控制均通過PLC來實(shí)現(xiàn)。
使用所述一種過氧化氫法煙氣脫硫處理系統(tǒng)采用以下工藝步驟脫除二氧化硫：
(1)調(diào)節(jié)硫酸尾氣參數(shù)
在硫酸尾氣進(jìn)入反應(yīng)吸收塔前，調(diào)節(jié)好硫酸尾氣溫度，壓力，氧氣含量各參數(shù)，使硫酸尾氣符合脫硫要求；
(2)混合氣體形成
將步驟(1)調(diào)節(jié)好參數(shù)的硫酸尾氣通入反應(yīng)吸收塔中氣體混合室即吸收塔第四層，將過氧化氫儲(chǔ)存罐中的過氧化氫通過輸送管道送入反應(yīng)吸收塔中氣體混合室后分解產(chǎn)生水和氧氣，產(chǎn)生的氧氣和硫酸尾氣在反應(yīng)吸收塔中氣體混合室中混合接觸反應(yīng)，形成含有三氧化硫的混合氣體；
(3)去除二氧化硫
經(jīng)步驟(2)形成的混合氣體與反應(yīng)吸收塔中循環(huán)液室即吸收塔第二層中的稀硫酸溶液噴頭噴淋而下的稀硫酸溶液在反應(yīng)吸收塔中吸收層即吸收塔第三層混合接觸，接觸后的硫酸尾氣則溶于稀硫酸中并落入反應(yīng)吸收塔底部，此時(shí)二氧化硫得到去除；所述稀硫酸溶液為經(jīng)脫硫處理系統(tǒng)產(chǎn)生，由循環(huán)泵經(jīng)輸送管道輸送至反應(yīng)吸收塔外的循環(huán)槽后再輸送至循環(huán)液室；
(4)稀硫酸溶液的循環(huán)利用
將步驟(3)產(chǎn)生的稀硫酸溶液，從反應(yīng)吸收塔底部經(jīng)輸送管道由循環(huán)泵外排至循環(huán)槽內(nèi)；調(diào)節(jié)循環(huán)槽內(nèi)稀硫酸濃度，當(dāng)其濃度達(dá)到2.90％后，循環(huán)回流至反應(yīng)吸收塔中循環(huán)液室的稀硫酸溶液再經(jīng)稀硫酸溶液噴頭噴淋而下與混合氣體在反應(yīng)吸收塔中吸收層混合接觸；循環(huán)上述步驟(3)過程，以達(dá)到二氧化硫的去除；
(5)達(dá)標(biāo)煙氣排放至大氣中
所述硫酸尾氣經(jīng)步驟(1)—(4)凈化后通過反應(yīng)吸收塔中除霧層即吸收塔第一層安裝的除霧器除水干燥后，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的煙氣經(jīng)反應(yīng)吸收塔頂部連接的輸送管道送入煙囪排放至大氣中。
本實(shí)施例硫酸尾氣進(jìn)氣的二氧化硫含量為1600mg/Nm3，調(diào)節(jié)硫酸尾氣溫度為60℃，進(jìn)氣壓力為1500Pa，氧氣含量為4％，所用過氧化氫溶液吸收劑濃度為0.1％。
所用的反應(yīng)吸收塔參數(shù)為反應(yīng)吸收塔直徑D＝4.8m的填料塔，高度H＝15.5m；所用循環(huán)泵為楊程30m，流量為300m3/h的904L臥式離心泵兩臺(tái)(一用一備)；所用輸送管道選用玻璃鋼或不銹鋼材質(zhì)。
本實(shí)施例使用所述脫硫處理系統(tǒng)脫除二氧化硫的具體操作過程及步驟如下：
(1)、調(diào)節(jié)硫酸尾氣參數(shù)
將調(diào)節(jié)好各參數(shù)的硫酸尾氣通入反應(yīng)吸收塔1底部氣體混合室5即吸收塔第四層；
(2)、混合氣體形成
將儲(chǔ)存在過氧化氫儲(chǔ)存罐6中的其濃度為27.5％的過氧化氫溶液吸收劑經(jīng)輸送管道7輸送至反應(yīng)吸收塔1底部氣體混合室5，并分解產(chǎn)生水和氧氣，步驟1通入的硫酸尾氣與氧氣在氣體混合室5混合接觸反應(yīng)后，生成含有三氧化硫的混合氣體；
(3)、去除二氧化硫
經(jīng)步驟(2)所述混合氣體與反應(yīng)吸收塔1中循環(huán)液室3即吸收塔第二層的稀硫酸溶液噴頭9噴淋而下的稀硫酸溶液在反應(yīng)吸收塔1吸收層4即吸收塔第三層混合接觸，接觸后的硫酸尾氣則溶于稀硫酸中并落入反應(yīng)吸收塔1底部，而接觸后的硫酸尾氣以1:40體積比溶于稀硫酸中，此時(shí)二氧化硫得到去除；所述稀硫酸溶液為經(jīng)脫硫處理系統(tǒng)產(chǎn)生，由反應(yīng)吸收塔底部外的循環(huán)泵10經(jīng)輸送管道7輸送至反應(yīng)吸收塔中部外的循環(huán)槽11后再經(jīng)輸送管道輸送至循環(huán)液室3；
(4)稀硫酸溶液的循環(huán)利用
將步驟(3)所述的稀硫酸溶液，從反應(yīng)吸收塔1底部經(jīng)循環(huán)泵10外排至循環(huán)槽11內(nèi)；調(diào)節(jié)循環(huán)槽11內(nèi)稀硫酸濃度，當(dāng)其濃度調(diào)節(jié)到2.90％后，循環(huán)回流至反應(yīng)吸收塔1中循環(huán)液室3的稀硫酸溶液再經(jīng)稀硫酸溶液噴頭噴淋而下與混合氣體在反應(yīng)吸收塔中吸收層4混合接觸，循環(huán)上述步驟3過程，使反應(yīng)吸收塔中循環(huán)液室3的硫酸濃度保持在20％內(nèi)，以達(dá)到吸收要求的酸濃度；從而達(dá)到二氧化硫的去除；
(5)達(dá)標(biāo)煙氣排放至大氣中
所述硫酸尾氣經(jīng)步驟(1)—(4)凈化后通過反應(yīng)吸收塔中除霧層2即吸收塔第一層內(nèi)安裝的除霧器8除水干燥后，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的煙氣經(jīng)反應(yīng)吸收塔1頂部連接的輸送管道送入煙囪排放至大氣中。
本實(shí)用新型通過實(shí)施例1的脫硫處理工藝和脫硫處理系統(tǒng)進(jìn)行脫硫脫硝操作時(shí)，其中所用吸收劑為27.5％的過氧化氫溶液，所述稀硫酸溶液濃度控制在不低于2.90％，反應(yīng)吸收塔1吸收層4中過氧化氫最終濃度為0.1％，吸收層內(nèi)硫酸濃度保持在20％，硫酸尾氣進(jìn)氣溫度為60℃，壓力為1500Pa，硫酸尾氣進(jìn)氣二氧化硫含量為1600mg/Nm3。經(jīng)脫硫系統(tǒng)處理后二氧化硫濃度小于200mg/Nm3，脫硫率大于98％。
實(shí)施例2
本實(shí)施例同樣按圖1所示結(jié)構(gòu)連接好各儀器設(shè)備，其所用儀器設(shè)備和操作過程及步驟與實(shí)施例1相同，和實(shí)施例1不同之處在于，所述硫酸尾氣進(jìn)氣溫度為70℃，反應(yīng)吸收塔1吸收層4中過氧化氫溶液吸收劑濃度為0.5％，吸收層內(nèi)硫酸濃度保持在25％，其他所用參數(shù)與實(shí)施例1均相同。經(jīng)脫硫系統(tǒng)處理后其二氧化硫濃度小于200mg/Nm3，脫硫率大于98％。
實(shí)施例3
本實(shí)施例同樣按圖1所示結(jié)構(gòu)連接好各儀器設(shè)備，其所用儀器設(shè)備和操作過程及步驟與實(shí)施例1相同，不同之處在于，所述硫酸尾氣進(jìn)氣溫度為80℃，反應(yīng)吸收塔1吸收層4中過氧化氫溶液吸收劑濃度為1％，吸收層4內(nèi)硫酸濃度保持在30％。經(jīng)脫硫系統(tǒng)處理后其二氧化硫濃度小于200mg/Nm3，脫硫率大于98％。