一种含铅烟气的脱硫除尘装置及方法

摘要

本发明实施例公开了一种含铅烟气的脱硫除尘装置及方法。该装置以脱硫塔为主体，包括有烟气入口，纤维编织层，铅尘存储仓，均气室，增压风机，一级过滤层，浆液喷头，汽水分离器，电除尘器，引风机，烟囱，二级过滤层，循环泵和浆液循环池，该装置的铅尘去除率高、脱硫效率好、持续稳定运行、运行费用较低，解决了烟气含铅含硫量、脱硫石膏含铅量超标的问题。

说明书

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，尤其涉及一种含铅烟气的脱硫除尘装置及方法。

背景技术

铅是一种比重大（11.34），熔点低（327.1℃）的银灰色金属，作为一种极其有害的 重金属元素，铅一般通过呼吸道，消化道进入机体，几乎对所有器官都造成损害，对儿 童的身体发育和智力影响最为严重；SO₂是一种无色具有强烈刺激性气味的气体，易溶解 于人体的血液和其他黏性液，使人体免疫力下降，抗病能力变弱，大气中的SO₂会导致呼 吸道炎症、支气管炎、肺气肿、眼结膜炎症等。根据再生厂企业的生产特点，在再生铅 冶炼过程中会产生大量的高温含尘烟气，一般经过高温利用、布袋除尘和湿法脱硫后排 入大气中，然而由于布袋除尘器除尘效果不理想，致使大量含铅烟尘随烟气进入脱硫系 统，使得副产品脱硫石膏的铅含量超标，只能当成危险废弃物处理，无法进一步利用。 同时，由于现在使用的脱硫系统一般为气动乳化系统或喷淋系统，运行不稳定，容易出 现管道结垢，堵塞等问题，脱硫效率并不理想，烟气硫含量很容易超标；另外脱硫后烟 气会带出一部分含硫含铅的小液滴，也会使排入大气的烟气含铅含硫量超标，若不加以 解决，会对人体和环境造成极其恶劣的影响。

现有技术方案中对含铅含硫废气处理方法一般把除尘过程和脱硫过程分开进行，即先 进行烟气除尘，再进行烟气脱硫。烟气除尘的方法主要有静电法、过滤法和吸收法，在 操作适当的条件下，三类方法均能达到较高的除尘效率，但是静电法易导致二次扬尘， 极板粉尘厚度超过允许范围后，除尘效率大幅下降；过滤法以布袋除尘为例，运行一段 时间后，因滤袋破损，系统故障等原因，布袋除尘的效率并不理想，使用布袋除尘器串 联的方法，虽然除尘效率可达99%以上，但投资太高，设备利用率低。吸收法以鼓泡塔 为例，因为此工艺联合了脱硫和除尘两个过程，虽然避免了能耗大，维护复杂等问题， 且除尘效率高，但铅尘很容易进入脱硫石膏，使得脱硫石膏的后续处理更为麻烦。

烟气脱硫主要分为干法脱硫和湿法脱硫，其中干法脱硫主要有电子束脱硫工艺、干法 喷射脱硫技术等，由于干法脱硫本身很难达到高效脱硫的标准，现在的烟气脱硫主要使 用湿法脱硫，不同的湿法脱硫工艺的主要设备均为脱硫塔，主要差别在于脱硫塔的结构 和形式，现阶段所应用的脱硫塔主要有填料塔、鼓泡塔、喷淋塔，其中填料塔是早期脱 硫塔形，由于腐蚀，磨损，堵塞等问题严重，系统无法长期稳定运行；鼓泡塔占地面积 大，副产品脱硫石膏含铅量高，难以处理；喷淋塔运行时会有大量浆液液滴随烟气进入 大气，烟气含铅量很容易超标。因此设计一个科学、高效的烟气除尘脱硫装置及方法， 以保证烟气除尘脱硫后烟气含铅含硫量、脱硫石膏含铅量符合相关标准已是迫在眉睫的 事。

发明内容

本发明的目的是提供一种含铅烟气的脱硫除尘装置及方法，该装置的铅尘去除率 高、脱硫效率好、持续稳定运行、运行费用较低，解决了烟气含铅含硫量、脱硫石膏含 铅量超标的问题。

一种含铅烟气的脱硫除尘装置，所述装置以脱硫塔为主体，包括有烟气入口，纤维 编织层，铅尘存储仓，均气室，增压风机，一级过滤层，浆液喷头，汽水分离器，电除 尘器，引风机，烟囱，二级过滤层，循环泵和浆液循环池，其中：

所述脱硫塔的左下方为所述烟气入口，所述烟气入口和所述脱硫塔的塔体之间设置 有除尘室，在所述除尘室内嵌有三层纤维编织层，所述除尘室的下方为收集铅尘的铅尘 存储仓；

再生铅冶炼后的高温烟气经过所述除尘室除尘后进入所述均气室，所述均气室的下 方设置有所述二级过滤层，且在上方设置有所述一级过滤层，所述均气室和所述一级过 滤层之间设置有用于增加烟气流速的所述增压风机；

在所述一级过滤层的上方是所述脱硫塔的脱硫反应区，在塔体周围固定着均匀分散 的所述浆液喷头，所述浆液喷头以一定角度斜向上喷射石灰浆液；

所述脱硫反应区的上方设置有所述汽水分离器和所述电除尘器，用于分离含铅水汽 和带有电荷的微小颗粒；

所述脱硫塔的塔体底部与所述浆液循环池连接，所述浆液循环池中的浆液经由所述 循环泵送入所述脱硫反应区内，所述脱硫塔的塔体顶部烟气出口与所述烟囱相连接，经 过脱硫除铅处理后的烟气经由所述引风机排入大气。

所述纤维编织层的层数能根据实际情况进行增减。

所述纤维编织层在所述除尘室内的倾斜角度为30-45°。

所述浆液喷头的数量根据处理烟气的量而设定，且所述浆液喷头的喷射角度为60- 75°。

所述电除尘器采用双区极板式静电除尘器。

一种含铅烟气的脱硫除尘方法，所述方法包括除尘、脱硫、过滤和分离四个过程， 其中：

在所述除尘过程中，再生铅冶炼后的高温烟气经由脱硫塔的烟气入口进入到由三层 纤维编织层组成的除尘室，所述高温烟气经过所述纤维编织层时，含铅烟尘颗粒被有效 拦截，并落入下部的铅尘存储仓；

在所述脱硫过程中，经过除尘处理后的烟气进入均气室，在增压风机的作用下向上 流动，同时浆液循环池上方的循环泵开始工作，将所述浆液循环池中制备好的饱和石灰 浆液送入所述脱硫塔，所述脱硫塔内有均匀分散在塔体上的浆液喷头，所述浆液喷头以 一定的角度向上倾斜并向所述脱硫塔内的脱硫反应区持续喷出所述饱和石灰浆液，所述 饱和石灰浆液在达到最高点后散开回落，并与新喷出的浆液接触，不断形成新的吸收界 面，充分的与向上流动的所述除尘处理后的烟气接触反应，实现脱硫处理；

在所述过滤过程中，经过除尘处理后的烟气在所述均气室均匀混合后，先经过一级 过滤层进行过滤，吸收所述烟气中残余的含铅烟尘，再进入所述脱硫塔进行脱硫反应； 在所述脱硫塔内，和所述除尘处理后的烟气充分接触反应后的石灰浆液继续向下流动， 在进入所述浆液循环池前要通过二级过滤层，以除去进入石灰浆液的含铅烟尘；

在所述分离过程中，利用汽水分离器和电除尘器将经过脱硫处理后的烟气中含有的 水汽小液滴和带有电荷的小颗粒除去。

所述纤维编织层以一定的倾斜角度嵌入所述除尘室中，含铅烟尘颗粒被拦截后聚集 在所述纤维编织层上，随后落入下部的铅尘存储仓。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，该装置以脱硫塔为主体，包括有烟气入 口，纤维编织层，铅尘存储仓，均气室，增压风机，一级过滤层，浆液喷头，汽水分离 器，电除尘器，引风机，烟囱，二级过滤层，循环泵和浆液循环池，该装置的铅尘去除 率高、脱硫效率好、持续稳定运行、运行费用较低，解决了烟气含铅含硫量、脱硫石膏 含铅量超标的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的 附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于 本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得 其他附图。

图1为本发明实施例所提供的含铅烟气脱硫除尘装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地 描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本发明的保护范围。

下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例所 提供的含铅烟气脱硫除尘装置的结构示意图，图中所述装置以脱硫塔为主体，包括有烟 气入口1，纤维编织层2，铅尘存储仓3，均气室4，增压风机5，一级过滤层6，浆液喷头 7，汽水分离器8，电除尘器9，引风机10，烟囱11，二级过滤层12，循环泵13和浆液循环 池14，其中各部分连接关系为：

脱硫塔的左下方为所述烟气入口1，所述烟气入口1和所述脱硫塔的塔体之间设置有 除尘室，在所述除尘室内嵌有三层纤维编织层2，所述除尘室的下方为收集铅尘的铅尘存 储仓3；

再生铅冶炼后的高温烟气经过所述除尘室除尘后进入所述均气室4，所述均气室4的 下方设置有所述二级过滤层12，且在上方设置有所述一级过滤层6，所述均气室4和所述 一级过滤层6之间设置有用于增加烟气流速的所述增压风机5；

在所述一级过滤层6的上方是所述脱硫塔的脱硫反应区，在塔体周围固定着均匀分散 的所述浆液喷头7，所述浆液喷头7以一定角度斜向上喷射石灰浆液，以延长浆液在脱硫 塔内的停留时间；

所述脱硫反应区的上方设置有所述汽水分离器8和所述电除尘器9，用于分离含铅水 汽和带有电荷的微小颗粒；

所述脱硫塔的塔体底部与所述浆液循环池14连接，所述浆液循环池14中的浆液经由 所述循环泵13送入所述脱硫反应区内，所述脱硫塔的塔体顶部烟气出口与所述烟囱11相 连接，经过脱硫除铅处理后的烟气经由所述引风机10排入大气。

在具体实现过程中，所述纤维编织层2还可用其他材料代替，且层数能根据实际情况 进行增减，该纤维编织层2在所述除尘室内的倾斜角度为30-45°

上述脱硫塔和相关配件的材质可以为316L不锈钢。

所述浆液喷头7的数量可以根据处理烟气的量而设定，且可以更换，所述浆液喷头7 的喷射角度为60-75°。

另外，在过滤过程中，一级过滤层6和二级过滤层12在失效后可随时更换；电除尘器 9可采用双区极板式静电除尘器。

基于上述的装置，本发明实施例还提供了一种含铅烟气的脱硫除尘方法，所述方法 包括除尘、脱硫、过滤和分离四个过程，其中：

在所述除尘过程中，再生铅冶炼后的高温烟气经由脱硫塔的烟气入口进入到由三层 纤维编织层组成的除尘室，所述高温烟气经过所述纤维编织层时，含铅烟尘颗粒被有效 拦截，并落入下部的铅尘存储仓，堆积到一定程度后送入熔炼炉进行熔炼；

在所述脱硫过程中，经过除尘处理后的烟气进入均气室，在增压风机的作用下向上 流动，同时浆液循环池上方的循环泵开始工作，将所述浆液循环池中制备好的饱和石灰 浆液送入所述脱硫塔，所述脱硫塔内有均匀分散在塔体上的浆液喷头，所述浆液喷头以 一定的角度向上倾斜并向所述脱硫塔内的脱硫反应区持续喷出所述饱和石灰浆液，所述 饱和石灰浆液在达到最高点后散开回落，并与新喷出的浆液接触，不断形成新的吸收界 面，充分的与向上流动的所述烟气接触反应，实现脱硫处理，该脱硫过程的脱硫效率达 98%以上，这里独特设计的浆液喷嘴和喷射角度延长了浆液在塔体内的停留时间，并且本 脱硫塔塔体中空，阻力较小，产生堵塞和结垢的可能性比其他类型的脱硫塔小得多；

在所述过滤过程中，经过除尘处理后的烟气在所述均气室均匀混合后，先经过一级 过滤层进行过滤，吸收所述除尘处理后的烟气中残余的含铅烟尘，再进入所述脱硫塔进 行脱硫反应；在所述脱硫塔内，和所述除尘处理后的烟气充分接触反应后的石灰浆液继 续向下流动，在进入所述浆液循环池前要通过二级过滤层，以除去进入石灰浆液的含铅 烟尘；这样经过两级过滤后，可以保证脱硫石膏中铅含量和烟气中的铅尘含量极低；

在所述分离过程中，经过脱硫处理后的烟气会带出大量的水汽小液滴和一些带有电 荷的小颗粒，可以利用汽水分离器和电除尘器将经过脱硫处理后的烟气中含有的水汽小 液滴和带有电荷的小颗粒除去，以保证处理后的烟气中几乎不含铅。

另外，具体实现中，上述纤维编织层以一定的倾斜角度嵌入所述除尘室中，一旦发 现纤维编织层破损后可随时更换，保证烟气除尘率在98%以上；而含铅烟尘颗粒被拦截后 聚集在所述纤维编织层上，随后落入下部的铅尘存储仓。

综上所述，本发明实施例所提供的含铅烟气的脱硫除尘装置及方法具有如下特点：

1）经过本发明装置处理后的烟气含铅量低于0.3mg/m³，SO₂浓度低于40ml/m³；

2）结合烟气除尘和烟气脱硫过程，设定合理的脱硫除尘方法，将脱硫除尘整合在一 种装置上，减少了前期投入和设备占地面积；

3）脱硫塔内特殊的浆液喷头设计，使得浆液喷头即使有所损坏也不会影响烟气脱硫 效率，保证脱硫塔持续稳定的运行，并且检修方便；

4）脱硫塔内两级过滤层的设置保证了烟气中的铅尘去除率，使得脱硫后的副产品石 膏可以得到有效再利用；

5）电除尘器的引入保证了排入大气层的烟气几乎不含有微小颗粒，解决烟气含铅量 超标的问题。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替 换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的 保护范围为准。