一種水膜堿液法氣體除塵脫硫裝置以及除塵脫硫方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于工業(yè)廢氣凈化裝置領(lǐng)域，具體涉及一種水膜堿液法氣體除塵脫硫裝置 以及除塵脫硫方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，在我國由于二氧化硫排放所導(dǎo)致的酸雨污染危害面積達(dá)國土面積的 30%，給國家?guī)碇苯咏?jīng)濟(jì)損失每年高達(dá)200多億元，已成為制約社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素 之一。
[0003] 在借鑒國外污染控制經(jīng)驗的同時，結(jié)合我國國情，政府已把酸雨和二氧化硫污染 防治工作納入國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展計劃，并采取了相應(yīng)措施，根據(jù)燃料的生命周期進(jìn)行全 過程控制，其中包括調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、優(yōu)化能源質(zhì)量、提高能源利用效率、重點治理火電廠的 二氧化硫污染、研究開發(fā)治理技術(shù)和設(shè)備、實施排污許可證制度、進(jìn)行排污交易試點等多個 方面。
[0004] 現(xiàn)有治理技術(shù) 1、濕法煙氣脫硫技術(shù) 濕法煙氣脫硫技術(shù)，己有十年的商業(yè)應(yīng)用歷史，具有技術(shù)成熟、工藝簡單、運行穩(wěn)定和 脫硫效率高等優(yōu)點，但也存在脫硫產(chǎn)物的處理比較麻煩，煙溫降低不利于擴(kuò)散，傳統(tǒng)濕法的 工藝較復(fù)雜，占地面積大，基建投資大(約占電廠總投資的1/5)，運行費用高(約占電廠總運 行費用的8~18%)，耗水量大，生成的副產(chǎn)物(如石膏）因受使用的限制易造成二次污染，脫 硫后煙氣溫度低，需再熱方可排煙等缺點，濕法煙氣脫硫技術(shù)的代表工藝是石灰石/石灰濕 法煙氣脫硫工藝，該工藝根據(jù)脫硫產(chǎn)物是否回收利用可以分為石膏法和拋棄法，目前，對一 些大型脫硫裝置比如電廠石灰石/石灰濕法煙氣脫硫多數(shù)采用可回收利用的石膏法，即石 灰石/石灰一石膏法，該技術(shù)具有技術(shù)成熟、脫硫效率高等優(yōu)點，是目前國際上煙氣脫硫的 主要方法。濕法煙氣脫硫技術(shù)。
[0005] 2、半干法脫硫技術(shù) 半干法煙氣脫硫技術(shù)是介于濕法和干法之間的一種脫硫方法，是利用煙氣的顯熱蒸發(fā) 石灰漿液中的水分，同時在干燥過程中，石灰與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸鈣等，并 使最終產(chǎn)物成為干粉狀，半干法脫硫反應(yīng)是在氣、液、固三相中進(jìn)行，其典型工藝為噴霧干 燥法(DSA)即霧化的石灰漿液在噴霧干燥塔中與熱煙氣接觸，反應(yīng)生成副產(chǎn)物硫酸鈣，其中 的水分被熱煙氣蒸發(fā)，最終成為干粉狀，同飛灰一起被除塵器收集，該工藝主要由生石灰接 收貯存系統(tǒng)，漿液制備供應(yīng)系統(tǒng)，吸收反應(yīng)系統(tǒng)，灰渣處理和再循環(huán)系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)組成，其 主要特點：系統(tǒng)簡單、占地面積小、投資費用低，以石灰作吸收劑且品質(zhì)要求高，價格高，脫 硫產(chǎn)物呈干態(tài)，無廢水排放，但產(chǎn)物綜合利用受限制，下游除塵設(shè)備受一定影響等。
[0006] 3、干法脫硫技術(shù) 干法脫硫反應(yīng)在無液相介入的完全干燥狀態(tài)下進(jìn)行，反應(yīng)產(chǎn)物亦為干粉狀，其主要優(yōu) 點為:過程耗水量少，一般不會造成二次污染，脫硫后煙氣溫度高，可自行排煙，硫便于回收 等，但由于氣固相反應(yīng)速率較低，致使脫硫過程空速低，設(shè)備龐大，脫硫率常不及濕法，近年 來，對干法脫硫技術(shù)的研究呈上升趨勢，出現(xiàn)了不少新技術(shù)，主要有電子輻射及脈沖放電等 離子體工藝，催化氧化法和炭基材料法等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種水膜堿液法氣體除塵脫硫裝置，包括進(jìn) 氣管1，水膜除塵罐2，水霧布撒裝置3，排水管4，脫硫室5，排氣管6，智能控制器7，水位傳感 器8;所述水膜除塵罐2的一側(cè)上部設(shè)有進(jìn)氣管1和水霧布撒裝置3,水膜除塵罐2的另一側(cè)設(shè) 有排水管4和脫硫室5,所述脫硫室5頂部設(shè)有排氣管6,所述智能控制器7位于脫硫室5的前 端;所述水位傳感器8位于水膜除塵罐2的頂部，水位傳感器8與智能控制器7導(dǎo)線連接。
[0008] 進(jìn)一步的，所述水膜除塵罐2包括:氣體加濕室2-1，水膜除塵室2-2，導(dǎo)氣環(huán)2-3，粉 塵濃度探測器2-4;所述氣體加濕室2-1位于水膜除塵罐2-側(cè)上部，氣體加濕室2-1為長方 體中空室，氣體加濕室2-1與水膜除塵室2-2側(cè)壁一端垂直相切，氣體加濕室2-1與水膜除塵 室2-2相切部位內(nèi)部相互貫通邊緣無縫焊接;所述水膜除塵室2-2為水平布置的截面為上端 圓形下端梯形的柱狀中空結(jié)構(gòu)，水膜除塵室2-2-側(cè)與氣體加濕室2-1貫通，水膜除塵室2-2 另一側(cè)與脫硫室5連通;所述導(dǎo)氣環(huán)2-3為圓弧形高分子材料板，導(dǎo)氣環(huán)2-3的外圓弧直徑與 水膜除塵室2-2截面內(nèi)側(cè)直徑相同，導(dǎo)氣環(huán)2-3外圓弧面與水膜除塵室2-2內(nèi)壁垂直無縫焊 接，導(dǎo)氣環(huán)2-3內(nèi)圓弧直徑比外圓弧直徑小15cm~25cm，導(dǎo)氣環(huán)2-3均勻的分布在水膜除塵 室2-2內(nèi)壁上，導(dǎo)氣環(huán)2-3的數(shù)量不少于5個，粉塵濃度探測器2-4位于氣體加濕室2-1的上 端，粉塵濃度探測器2-4與智能控制器7導(dǎo)線連接。
[0009] 進(jìn)一步的，所述水霧布撒裝置3包括:進(jìn)水干管3-1，進(jìn)水支管3-2，矩形管3-3，霧化 噴頭3-4，電磁閥3-5，水栗3-6;其中所述進(jìn)水干管3-1為水平放置的圓柱形直管，進(jìn)水干管 3-1從水膜除塵室2-2-側(cè)垂直伸入水膜除塵室2-2;所述進(jìn)水支管3-2為連接進(jìn)水干管3-1 和矩形管3-3的一段軟管，進(jìn)水支管3-2兩端分別與進(jìn)水干管3-1和矩形管3-3貫通相連;所 述矩形管3-3為水平布置的矩形管道，矩形管3-3位于氣體加濕室2-1內(nèi)部，矩形管3-3數(shù)量 不少于兩層，矩形管3-3在氣體加濕室2-1內(nèi)部按豎直方向均勻布置，矩形管3-3每層之間等 距排列，相鄰二層矩形管3-3的間距為15cm~25cm;矩形管3-3的上部設(shè)有霧化噴頭3-4,霧 化噴頭3-4的數(shù)量不少于10個，霧化噴頭3-4在管壁上等距均勻分布，霧化噴頭3-4在矩形管 3-3上一字排列，相鄰二個霧化噴頭3-4之間的距離為5cm~25cm;霧化噴頭3-4的表面密布 微孔，微孔的直徑為5nm~25nm，霧化噴頭3-4的材質(zhì)為銅猛合金材質(zhì);所述進(jìn)水干管3-1設(shè) 有霧化噴頭3-4,霧化噴頭3-4豎直向上貫通焊接在管壁上部，霧化噴頭3-4的數(shù)量不少于20 個，霧化噴頭3-4在管壁上等距均勻分布，霧化噴頭3-4在進(jìn)水干管3-1上一字排列，相鄰二 個霧化噴頭3-4之間的距離為5cm~25cm;霧化噴頭3-4的表面密布微孔，微孔的直徑為 5.5nm~25.5nm，霧化噴頭3-4的材質(zhì)為銅猛合金材質(zhì);所述電磁閥3-5位于進(jìn)水干管3-1的 一端，并與進(jìn)水干管3-1串聯(lián)，電磁閥3-5與智能控制器7導(dǎo)線連接;所述水栗3-6位于進(jìn)水干 管3-1的一端，并與進(jìn)水干管3-1連通，水栗3-6與智能控制器7導(dǎo)線連接。
[0010] 進(jìn)一步的，所述脫硫室5包括:進(jìn)氣槽5-1，排氣孔5-2，二氧化硫觸媒分解板5-3，二 氧化硫濃度儀5-4，抽風(fēng)機(jī)5-5;其中進(jìn)氣槽5-1包括豎直段和水平段，所述進(jìn)氣槽5-1豎直段 為豎直通道，且底部與進(jìn)氣槽5-1水平段貫通，進(jìn)氣槽5-1豎直段上端與水膜除塵罐2-側(cè)的 矩形開口貫通，進(jìn)氣槽5-1水平段底部與脫硫室5底部的距離為2cm~5cm;進(jìn)氣槽5-1水平段 上部設(shè)有排氣孔5-2,所述排氣孔5-2為上端圓錐型下端圓柱形的細(xì)管，排氣孔5-2下端與進(jìn) 氣槽5-1水平段垂直貫通，排氣孔5-2均勻分布在進(jìn)氣槽5-1水平段上，排氣孔5-2數(shù)量不少 于100個，排氣孔5-2行間距為2cm~5cm，排氣孔5-2列間距為2cm~5cm，排氣孔5-2的直徑為 15nm~35nm，排氣孔5-2的材質(zhì)為銅猛合金材質(zhì);所述二氧化硫觸媒分解板5-3為水平交錯 布置的薄板，相鄰的兩層二氧化硫觸媒分解板5-3-塊無縫焊接在脫硫室5的前側(cè)內(nèi)壁上， 另一塊則無縫焊接在脫硫室5的后側(cè)內(nèi)壁上，二氧化硫觸媒分解板5-3的寬度比脫硫室5寬 度小20cm~30cm，相鄰的二氧化硫觸媒分解板5-3垂直間距為IOcm~15cm，二氧化硫觸媒分 解板5-3的數(shù)量為3~13塊;二氧化硫觸媒分解板5-3上部設(shè)有二氧化硫濃度儀5-4，并固定 在脫硫室5上部，二氧化硫濃度儀5-4與智能控制器7導(dǎo)線連接;脫硫室5上部還設(shè)有抽風(fēng)機(jī) 5-5,抽風(fēng)機(jī)5-5與智能控制器7導(dǎo)線連接。
[0011]進(jìn)一步的，所述二氧化硫觸媒分解板5-3由高分子材料壓模成型，二氧化硫觸媒分 解板5-3包括二氧化硫觸媒球5-3-1，觸媒球間隙5-3-2，媒解飽和傳感器5-3-3;二氧化硫觸 媒球5-3-1的直徑為Ilnm~51nm，觸媒球間隙5-3-2最大距離為151nm，二氧化硫觸媒球5-3-1的數(shù)量51~510萬個;所述媒解飽和傳感器5-3-3位于二氧化硫觸媒球5-3-1中部，媒解飽 和傳感器5-3-3與智能控制器7導(dǎo)線連接;二氧化硫觸媒分解板5-3的組成成分和制造過程 如下： 一、 二氧化硫觸媒分解板5-3組成成分： 按重量份數(shù)計，異戊酸甲酯2~8份，丙烯酸甲酯5~25份，硫氰酸甲酯2~5份，苯甲酸乙 酯10~25份，硬脂酸甲酯10~20份，納米級草酸鈀80~120份，濃度為6ppm~15ppm的正丁酸 甲酯40~80份，三氯醋酸15~30份，丁二酸二甲酯5~15份，交聯(lián)劑15~25份，硫酸二甲酯4 ~8份，乙二醇二甲醚15~30份，亞硫酸二甲酯5~35份； 所述交聯(lián)劑為2-4-6-三硝基苯甲酸； 所述納米級草酸鈀的粒徑為50nm~75nm; 二、 二氧化硫觸媒分解板5-3的制造過程，包含以下步驟： 第1步、在反應(yīng)釜中加入電導(dǎo)率為0.001yS/cm~0.05yS/cm的超純水1500~2500份，啟 動反應(yīng)釜內(nèi)攪拌器，轉(zhuǎn)速為30rpm~80rpm，啟動加熱栗，使反應(yīng)釜內(nèi)溫度上升至160°C~190 °C;依次加入異戊酸甲酯、丙烯酸甲酯、硫氰酸甲酯，攪拌至完全溶解，調(diào)節(jié)pH值為6.0~ 8.5，將攪拌器轉(zhuǎn)速調(diào)至150rpm~180rpm，溫度為140°C~150°C，酯化反應(yīng)Ih~IOh;第2步、 取苯甲酸乙酯、硬脂酸甲酯粉碎，粉末粒徑為100~550目；加入納米級草酸鈀混合均勻，平 鋪于托盤內(nèi)，平鋪厚度為15mm~30mm，采用劑量為1.2kGy~2.2kGy、能量為I.O