本發(fā)明涉及煙氣脫硫除塵工藝設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙循環(huán)脫硫除塵裝置及煙氣的脫硫除塵方法。
背景技術(shù)：
隨著新環(huán)保法規(guī)的頒布執(zhí)行，對(duì)煙氣污染物排放的控制指標(biāo)越來(lái)越嚴(yán)，一般要求SO2排放濃度小于100mg/m3，重點(diǎn)地區(qū)低于50mg/m3，顆粒物排放濃度低于50mg/m3，重點(diǎn)地區(qū)小于20mg/m3。甚至部分地區(qū)燃煤電廠開始執(zhí)行“超潔凈排放”(二氧化硫、顆粒物排放濃度分別不高于35mg/m3、10mg/m3)。這就要求煙氣脫硫除塵系統(tǒng)具有非常高的脫硫與除塵效率。傳統(tǒng)脫硫工藝為了達(dá)到上述的脫硫效率，需要配置較多的噴淋層，脫硫塔高度會(huì)非常高，能耗也比較大，而為了更高的除塵效率，在脫硫設(shè)備后增加濕電除塵裝置，占地面積大、設(shè)備投資高。
中國(guó)發(fā)明專利CN201510315376.6，主題名稱為一種除塵脫硫協(xié)同處理裝置，該發(fā)明公開了一塔體內(nèi)按煙氣流動(dòng)方向依次設(shè)有一級(jí)煙氣除塵脫硫區(qū)、二級(jí)煙氣除塵脫硫區(qū)和除霧裝置，但是二級(jí)煙氣除塵脫硫區(qū)的儲(chǔ)存反應(yīng)漿液的設(shè)備設(shè)置于裝置的外部，占地面積較大，該發(fā)明的脫硫效率為99％，除塵效率為75％，所以對(duì)硫含量較高的煙氣處理效果較差，不能達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
因此，本申請(qǐng)人致力于提供一種雙循環(huán)脫硫除塵裝置及煙氣的脫硫除塵方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種雙循環(huán)脫硫除塵裝置及煙氣的脫硫除塵方法，其對(duì)含硫量較高的煙氣的處理效果較好，可以滿足現(xiàn)有的環(huán)保要求，且裝置的集成度較高，體積小，占地面積小。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種單塔雙循環(huán)脫硫除塵裝置，包括：塔體，包括設(shè)置于所述塔體的下方的煙氣入口和設(shè)置于所述塔體的頂部的煙氣出口；一級(jí)噴淋層，設(shè)置在所述塔體中，且位于所述煙氣入口的上方；一級(jí)儲(chǔ)液斗，設(shè)置在所述塔體中，且位于所述一級(jí)噴淋層的下方，用于收集一級(jí)噴淋循環(huán)液；一級(jí)噴淋泵，其進(jìn)液口伸入至所述一級(jí)儲(chǔ)液斗的上方，其出液口與所述一級(jí)噴淋層連接；二級(jí)噴淋層，設(shè)置在所述塔體中，且位于所述一級(jí)噴淋層的上方；二級(jí)儲(chǔ)液斗，設(shè)置在所述塔體中，且位于所述一級(jí)噴淋層的上方，用于收集二級(jí)噴淋循環(huán)液；二級(jí)噴淋泵，其進(jìn)液口伸入至所述二級(jí)儲(chǔ)液斗的底部，其出液口與所述二級(jí)噴淋層連接；文丘里管組，包括多個(gè)文丘里管，穿設(shè)在所述二級(jí)儲(chǔ)液斗中，所述文丘里管的入口位于所述二級(jí)儲(chǔ)液斗靠近所述一級(jí)噴淋層的一側(cè)，所述文丘里管的出口位于所述二級(jí)儲(chǔ)液斗遠(yuǎn)離所述一級(jí)噴淋層的一側(cè)；除霧器，位于所述二級(jí)噴淋層與所述塔體的煙氣出口之間。
優(yōu)選地，所述二級(jí)噴淋層包括多個(gè)二級(jí)子噴淋層上、下噴淋層上層噴淋層和下層噴淋層；其中一個(gè)所述二級(jí)子下所述下層噴淋層位于所述二級(jí)儲(chǔ)液斗靠近所述一級(jí)噴淋層的一側(cè)，此二級(jí)子下且所述下層噴淋層的噴頭數(shù)目與所述文丘里層中文丘里管的數(shù)目相同且一一對(duì)應(yīng)，且其噴頭朝向所述文丘里管的入口，用于使其噴出的二級(jí)噴淋循環(huán)液噴淋液與煙氣共同進(jìn)入文丘里管內(nèi)；其余所述二級(jí)子上所述上層噴淋層位于所述二級(jí)儲(chǔ)液斗遠(yuǎn)離所述一級(jí)噴淋層的一側(cè)，且所述上層噴淋層的噴頭在所述文丘里管的出口正上方，朝下設(shè)置，且所述上層噴淋層噴淋的二級(jí)噴淋循環(huán)液不進(jìn)入所述文丘里管內(nèi)，噴淋液形成水簾將文丘里管罩住，且保證噴淋液不進(jìn)入文丘里管內(nèi)。
優(yōu)選地，所述雙循環(huán)脫硫除塵裝置還包括：急冷噴淋層，設(shè)置在所述塔體的煙氣入口處，且其進(jìn)液口與所述一級(jí)噴淋泵的出液口連通。
優(yōu)選地，所述雙循環(huán)脫硫除塵裝置還包括：溢流管，設(shè)置在所述塔體內(nèi)，其第一端位于所述二級(jí)儲(chǔ)液斗的上方，第二端位于所述二級(jí)儲(chǔ)液斗的下方，且其第一端低于所述文丘里層的出口端，所述溢流管用于將二級(jí)儲(chǔ)液斗中多余的二級(jí)噴淋循環(huán)液體導(dǎo)入至所述一級(jí)儲(chǔ)液斗中。
優(yōu)選地，所述一級(jí)儲(chǔ)液斗和二級(jí)儲(chǔ)液斗均包括一補(bǔ)充口，所述補(bǔ)充口用于補(bǔ)充循環(huán)液和水，且補(bǔ)充的循環(huán)液均選自NaOH溶液、氨水、石灰水或者CaO溶液；和/或；所述一級(jí)噴淋層包括2～6層一級(jí)子噴淋層。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種煙氣的脫硫除塵方法，包括下列步驟：煙氣從下至上依次經(jīng)過一級(jí)噴淋層和二級(jí)噴淋層，所述一級(jí)噴淋層對(duì)煙氣進(jìn)行一級(jí)噴淋處理，所述二級(jí)噴淋層對(duì)煙氣進(jìn)行二級(jí)噴淋處理，且經(jīng)過所述一級(jí)噴淋處理后的煙氣經(jīng)過文丘里管后再進(jìn)行所述二級(jí)噴淋處理，煙氣在所述文丘里管中的速度先增大后減小。
優(yōu)選地，所述一級(jí)噴淋處理使用的一級(jí)噴淋循環(huán)液的PH值小于所述二級(jí)噴淋處理使用的二級(jí)噴淋循環(huán)液的PH值。
優(yōu)選地，所述一級(jí)噴淋循環(huán)液的PH＝5～7，所述二級(jí)噴淋循環(huán)液的PH＝6～7。且所述二級(jí)噴淋循環(huán)液的PH高于一級(jí)噴淋循環(huán)液的PH。
優(yōu)選地，通過所述一級(jí)噴淋處理使用的一級(jí)噴淋循環(huán)液對(duì)煙氣進(jìn)口處的煙氣進(jìn)行急冷處理使其溫度降低。
優(yōu)選地，經(jīng)過所述急冷處理后的煙氣的溫度降低至50～60℃。
本發(fā)明的雙循環(huán)高效脫硫除塵的工藝方法及其裝置可以實(shí)現(xiàn)以下至少一種有益效果。
1、本發(fā)明的脫硫除塵裝置在二級(jí)噴淋處理處設(shè)置有一組文丘里管對(duì)煙氣強(qiáng)化氣液相互作用。煙氣經(jīng)過一級(jí)循環(huán)噴淋脫硫除塵后，攜帶少量液滴進(jìn)入文丘里管，煙氣和液滴在文丘里侯口中被加速，因氣體、液滴的慣性作用，氣液兩相形成較大的速度差，強(qiáng)化了氣液的湍沖、碰撞作用，使氣液兩相充分接觸，大大降低了SO2溶解的氣膜阻力，使SO2更容易溶于漿液，強(qiáng)化了煙氣的脫硫效果；同時(shí)，煙氣中顆粒物也在文丘里管內(nèi)加速，顆粒物與液滴發(fā)生激烈碰撞和凝聚，顆粒物表面附著的氣膜被沖破，使顆粒物被水潤(rùn)濕，通過文丘里管后，氣液速度減小且壓力回升，以顆粒物為凝結(jié)核的凝聚作用加快，凝聚成直徑較大的含塵液滴，凝聚的液滴被文丘里上方噴淋的水滴捕集沉降，強(qiáng)化了對(duì)于細(xì)小顆粒物的去除效果，進(jìn)而達(dá)到了較好的脫硫除塵效果。
2、本發(fā)明中的用于煙氣脫硫除塵的裝置將一級(jí)儲(chǔ)液斗與二級(jí)儲(chǔ)液斗設(shè)置于同一裝置內(nèi)，集成度較高，大大減少了裝置的總體積與占地面積。
3、本發(fā)明的用于煙氣脫硫除塵的裝置在二級(jí)噴淋層與煙氣出口之間設(shè)有除霧器，除霧器可以除去噴淋處理后煙氣中帶有的霧滴，由于霧滴中除了帶有水蒸氣還會(huì)帶有酸性液滴，若直接排入后續(xù)處理裝置中會(huì)造成后續(xù)裝置的腐蝕，降低使用壽命，若排入空氣中則會(huì)污染環(huán)境。
4、本發(fā)明的脫硫除塵裝置在塔體中設(shè)置有一溢流管，溢流管可以將二級(jí)儲(chǔ)液斗中二級(jí)循環(huán)液排入一級(jí)儲(chǔ)液斗中，保證二級(jí)儲(chǔ)液斗中的液面高度不會(huì)高于文丘里管的上方開口高度，防止二級(jí)儲(chǔ)液斗中的二級(jí)循化液溢流至文丘里管內(nèi)，進(jìn)而導(dǎo)致煙氣無(wú)法通過文丘里管。
5、本發(fā)明的脫硫除塵方法中二級(jí)儲(chǔ)液斗內(nèi)，不斷補(bǔ)充新鮮水和堿液，二級(jí)循環(huán)液在快速不斷地更新中，相當(dāng)于清水噴淋，傳統(tǒng)工藝中煙氣會(huì)攜帶少量漿液至除霧器中，而漿液中含有的大量顆粒物和堿液會(huì)造成除霧器結(jié)垢、堵塞，本方法中的二級(jí)循環(huán)液中含有顆粒物較少，可以減少除霧器工作負(fù)荷，提高除塵效率。
6、本發(fā)明中公開的裝置及工藝方法能夠處理硫含量高達(dá)2％的煙氣至符合“超潔凈排放”標(biāo)準(zhǔn)。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：
圖1是本發(fā)明的一種具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)號(hào)說(shuō)明：
1-塔體、2-煙氣入口、3-煙氣出口、4-一級(jí)噴淋層、5-一級(jí)儲(chǔ)液斗、6-一次噴淋泵、7-二級(jí)噴淋層、8-二級(jí)儲(chǔ)液斗、9-二級(jí)噴淋泵、10-文丘里管層、11-溢流管、12-除霧器、13-急冷噴淋層、A-煙氣入口方向、B-煙氣出口方向、C-二級(jí)噴淋循環(huán)液與水的加入口。
具體實(shí)施方式
為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
實(shí)施例一
如圖1所示，實(shí)施例一公開了一種雙循環(huán)高效脫硫除塵裝置，包括：塔體1，包括設(shè)置于塔體1的左下方的煙氣入口2和設(shè)置于塔體1的頂部的煙氣出口3；一級(jí)噴淋層4，設(shè)置在塔體1中且位于煙氣入口2的上方，本實(shí)施例中，一級(jí)噴淋層4包括兩層一級(jí)子噴淋層；一級(jí)儲(chǔ)液斗5，設(shè)置在塔體1中且位于一級(jí)噴淋層4的下方，用于收集一級(jí)噴淋循環(huán)液；急冷噴淋層13，設(shè)置于塔體1內(nèi)并靠近煙氣入口2，用于冷卻自煙氣入口2中進(jìn)入的煙氣；一級(jí)噴淋泵6，其進(jìn)液口伸入至一級(jí)儲(chǔ)液斗5內(nèi)，其出液口分為兩部分，一部分與一級(jí)噴淋層4的兩層一級(jí)子噴淋層相連，另一部分與急冷噴淋層相連；二級(jí)噴淋層7，設(shè)置在塔體1中且位于一級(jí)噴淋層4的上方；二級(jí)儲(chǔ)液斗8，由不銹鋼板連接制成，二級(jí)儲(chǔ)液斗8為一底部錐形儲(chǔ)液斗，設(shè)置在塔體1中且位于一級(jí)噴淋層4的上方，用于收集二級(jí)噴淋液噴淋循環(huán)液；二級(jí)噴淋泵9，其進(jìn)液口伸入至二級(jí)儲(chǔ)液斗8的底部，其出液口與二級(jí)噴淋層7連接；文丘里管層10，包括多個(gè)文丘里管，穿設(shè)在所述二級(jí)儲(chǔ)液斗8中，文丘里管的入口位于二級(jí)儲(chǔ)液斗8靠近一級(jí)噴淋層4的一側(cè)(即圖1中所示的二級(jí)儲(chǔ)液斗8的下方)，文丘里管的出口位于二級(jí)儲(chǔ)液斗8遠(yuǎn)離一級(jí)噴淋層4的一側(cè)(即圖1中所示的二級(jí)儲(chǔ)液斗8的上方)；除霧器12，位于二級(jí)噴淋層7與塔體1的煙氣出口之間。其中，一級(jí)儲(chǔ)液斗5和二級(jí)儲(chǔ)液斗8均包括一補(bǔ)充口，補(bǔ)充口用于補(bǔ)充循環(huán)液和水，且補(bǔ)充的循環(huán)液為NaOH溶液。
其中，二級(jí)噴淋層7包括上層噴淋層和下層噴淋層，其中下層噴淋層位于二級(jí)儲(chǔ)液斗8靠近一級(jí)噴淋層4的一側(cè)(即圖1中所示的二級(jí)儲(chǔ)液斗8的下方)，此二級(jí)子噴淋層的噴頭數(shù)目與文丘里管層10中文丘里管的數(shù)目相同且一一對(duì)應(yīng)，且其噴頭朝向文丘里管的入口，其噴淋出的循化液與煙氣共同進(jìn)入文丘里管內(nèi)。本實(shí)施例中文丘里管層包含有4根文丘里管。上層噴淋層位于二級(jí)儲(chǔ)液斗8遠(yuǎn)離一級(jí)噴淋層4的一側(cè)(即圖1中所示的二級(jí)儲(chǔ)液斗8的上方)且噴頭朝下設(shè)置，其噴淋出的循化液形成錐形水簾將文丘里管口罩住，且上層噴淋層噴淋的噴淋液不進(jìn)入到文丘里管中。通過二級(jí)噴淋循環(huán)液與水的加入口C向二級(jí)儲(chǔ)液斗中增加二級(jí)噴淋循環(huán)液和清水。
在本實(shí)施例中，塔體1內(nèi)設(shè)有一溢流管11，其第一端(如圖1中的溢流管11的上端)位于二級(jí)儲(chǔ)液斗8的上方，且其第一端低于文丘里管層的出口端，其第二端(如圖1中的溢流管11的下端)位于二級(jí)儲(chǔ)液斗8的下方，其第二端緊鄰一級(jí)儲(chǔ)液斗5的底部，溢流管11用于將二級(jí)儲(chǔ)液斗8中多余的二級(jí)噴淋循環(huán)液體導(dǎo)入至一級(jí)儲(chǔ)液斗5中。
本實(shí)施例中的雙循環(huán)高效脫硫除塵裝置在一個(gè)塔體內(nèi)設(shè)有兩套循環(huán)噴淋系統(tǒng)，相對(duì)于傳統(tǒng)雙塔串聯(lián)脫硫工藝，本發(fā)明的占地面積更小、設(shè)備投入更少、系統(tǒng)壓降更小，并且，通過使用文丘里管，強(qiáng)化了氣液相互作用，增加了傳質(zhì)效率，大大提高了脫硫效率與除塵效果，本實(shí)施例的脫硫效率高達(dá)99.8％，除塵效率高達(dá)95％，具有較好的效果。同時(shí)，可以將硫含量高達(dá)2％的煙氣處理至符合“超潔凈排放”的標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例二
實(shí)施例二公開了雙循環(huán)高效脫硫除塵裝置的另一種具體實(shí)施例，實(shí)施例二與實(shí)施例一使用的雙循環(huán)脫硫除塵裝置與工藝流程條件都基本相同，不同的是，在本實(shí)施例中，一級(jí)儲(chǔ)液斗和二級(jí)儲(chǔ)液斗的補(bǔ)充口補(bǔ)充的堿液為石灰水溶液，且一級(jí)噴淋層設(shè)有5層一級(jí)子噴淋層、二級(jí)循環(huán)設(shè)有6組文丘里管。
本實(shí)施例中使用了石灰水溶液作為一級(jí)噴淋循環(huán)液與二級(jí)噴淋循環(huán)液對(duì)煙氣進(jìn)行處理，該發(fā)明的脫硫效率為99.6％，除塵效率為94.3％，可以將硫含量高達(dá)2％的煙氣處理至符合“超潔凈排放”的標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例三
實(shí)施例三公開了雙循環(huán)高效脫硫除塵裝置的另一種具體實(shí)施例，實(shí)施例三與實(shí)施例一使用的雙循環(huán)脫硫除塵裝置與工藝流程條件都基本相同，不同的是一級(jí)儲(chǔ)液斗和二級(jí)儲(chǔ)液斗的補(bǔ)充口補(bǔ)充的堿液為氨水溶液，且一級(jí)噴淋層設(shè)有6層一級(jí)子噴淋層、二級(jí)循環(huán)設(shè)有8組文丘里管。
本實(shí)施例中使用了氨水溶液作為一級(jí)噴淋循環(huán)液與二級(jí)噴淋循環(huán)液對(duì)煙氣進(jìn)行處理，該發(fā)明的脫硫效率為99.7％，除塵效率為94.5％，可以將硫含量高達(dá)2％的煙氣處理至符合“超潔凈排放”的標(biāo)準(zhǔn)。
結(jié)合實(shí)施例一到實(shí)施例三，可以得到：使用本發(fā)明中的裝置和煙氣脫硫除塵工藝進(jìn)行處理煙氣，脫硫效率能夠達(dá)到99.8％、除塵效率能夠達(dá)到95％，進(jìn)而能夠處理硫含量超過2％的煙氣，相較于現(xiàn)有技術(shù)中的脫硫效率與除塵效率具有明顯提高，且由于本發(fā)明中的一級(jí)儲(chǔ)液斗與二級(jí)儲(chǔ)液斗都設(shè)置于同一塔體內(nèi)，集成度高，占地面積較小，具有較好的經(jīng)濟(jì)利益。
當(dāng)然了，在其他具體實(shí)施例中，本發(fā)明中的一級(jí)儲(chǔ)液斗和二級(jí)儲(chǔ)液斗的補(bǔ)充口補(bǔ)充的堿液還可以為CaO溶液或者其他煙氣脫硫處理中常用堿液；一級(jí)噴淋層也可以是由3層、4層一級(jí)子噴淋層組成，一級(jí)噴淋層與二級(jí)噴淋層的層數(shù)由具體需要決定，只要能夠使得最后處理得到的煙氣符合“超潔凈排放”標(biāo)準(zhǔn)即可，此處不再贅述。
實(shí)施例四
本實(shí)施例公開了一種煙氣的脫硫除塵方法，其使用的裝置為實(shí)施例一中公開的雙循環(huán)脫硫除塵裝置，處理步驟為：煙氣沿著煙氣入口進(jìn)入塔體，急冷噴淋層對(duì)煙氣進(jìn)行急冷處理，使煙氣的溫度降低至50～60℃，一級(jí)噴淋層噴淋一級(jí)噴淋循環(huán)液對(duì)急冷后的煙氣進(jìn)行一級(jí)噴淋處理，二級(jí)噴淋層噴淋二級(jí)噴淋循環(huán)液對(duì)一級(jí)噴淋處理后的煙氣進(jìn)行二級(jí)噴淋處理，除霧器對(duì)經(jīng)過二級(jí)噴淋處理后的煙氣進(jìn)行除霧處理，除霧處理后的煙氣從煙氣出口排出。
經(jīng)過一級(jí)噴淋處理后的煙氣經(jīng)過文丘里管后再進(jìn)行二級(jí)噴淋處理，煙氣在文丘里管中先加速再減速。
其中，在噴淋的過程中分別向一級(jí)噴淋循環(huán)液和二級(jí)噴淋循環(huán)液中補(bǔ)充堿液，補(bǔ)充的堿液選自NaOH溶液、氨水、石灰水或者CaO溶液，且一級(jí)噴淋循環(huán)液的PH＝5～7，二級(jí)噴淋循環(huán)液的PH＝6～7。
本實(shí)施例中的脫硫除塵方法工藝簡(jiǎn)單，使得氣液兩相接觸充分，大大提高了脫硫效率與除塵效果，本實(shí)施例的脫硫效率高達(dá)99.8％，除塵效率為95％，效率更高。通過此方法，可以將硫含量高達(dá)2％的煙氣處理至符合“超潔凈排放”的標(biāo)準(zhǔn)。
當(dāng)然了，在本發(fā)明的煙氣的脫硫除塵方法的其它實(shí)施例中，一級(jí)、二級(jí)噴淋循環(huán)液的PH及急冷處理后的煙氣的溫度均可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，一級(jí)噴淋循環(huán)液和二級(jí)噴淋循環(huán)液還可以包括氨水、石灰水或者CaO溶液等堿性溶液，此處不再贅述。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。