石灰/石膏法烟气脱硫技术及装置

摘要

石灰/石膏法烟气脱硫技术的步骤是:(1)除尘,(2)脱硫,(3)制成含石膏结晶体的混合液,(4)脱水副产石膏。其中脱硫是将除尘后烟气经增压风机送经增湿冷却器后再进入脱硫塔,在塔内经多孔板鼓泡脱硫后烟气再经喷淋液作二次脱硫,净化后烟气经塔顶气液分离器分离后再经烟气加热器使然后后排入烟囱。本脱硫技术所用装置包括除尘器(1)、增压风机(2)、空气风机(3)、脱硫塔(4)、循环泵(5)、固液分离器和石灰制浆系统。

说明书

本发明涉及一种烟气脱硫技术及装置，具体涉及一种可将烟气脱硫后转化成为石膏副产品的技术及装置。

目前国外在处理烟气脱除SO₂工艺上主要是采用石灰／石膏法，也有少量的采用干法脱硫。前者脱硫效率较高，达90～95％，最低也达80％，后者效率一般在60～70％。而国内已经实施的脱硫技术仅仅是石灰水法简易脱硫。综合比较国内外脱硫技术，存在明显差距。国外成套技术成熟可靠，无二次污染，并副石膏，但成套技术设备售价极高，一般企业难以承受(以四川珞璜电厂2套360MW／h机组为例，配2套脱硫装置总价为3．6亿元人民币；浙江半山电厂2套125MW／h机组配单套脱硫装置总价为3．8亿元人民币)。由此可知今后不可能作大量引进，必须在消化吸收国外技术的基础上形成自己的技术及成套装置国产化。本申请人在97108252．9号专利申请中披露过烟气脱硫技术及装置，由于其中缺少对烟气温度的控制调节，使设备耐用性及排烟效果受到影响

本发明的目的在于为解决上述问题而提供一种工艺较简单，设备运行可靠，投资较低，实施效果好，无二次污染的石灰／石膏法烟气脱硫技术及装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明石灰／石膏法烟气脱硫技术其步骤是：(1)除尘，(2)脱硫，(3)生制成含石膏结晶体的混合液，(4)脱水副产石膏，其特殊之处是：

所述的(2)脱硫是将除尘后烟气经增压风机送输经过增湿冷却器，使烟气温度由140～150℃降至≤100℃，再进入脱硫塔，在塔内先经多孔板鼓泡脱硫，离开气泡层上升的烟气再通过喷淋液作二次脱硫，净化后烟气通过塔顶气液分离器折流而下利用惯性除去夹带的液滴，烟气出塔后立即经过烟气加热器使烟温上升到≥70℃后排入烟囱。

所述的(4)脱水副产石膏是将步骤(3)制成的混合液从塔下部排出经循环泵使之大部分返回脱硫塔作喷淋液小部分输经真空带式过滤器作固液分离，所得固体为副产品石膏。

用于所述烟气脱硫技术的装置，包括除尘器、增压风机、空气风机、脱硫塔、循环泵、固液分离器、石灰制浆系统，除尘器与脱硫塔经管道相连该管道上设有增压风机，脱硫塔下部出口经管道连于循环泵，循环泵出口经管道分别连于脱硫塔及固液分离器，空气风机及石灰制浆系统分别经管道与脱硫塔下部相连，其特殊之处是在除尘器与脱硫塔之间连有增湿冷却器，在脱硫塔排烟口与烟囱之间设有烟气加热器。

所述的固液分离器是真空带式过滤机其所连输入管道上设有稠厚器。

本发明通过石灰水吸收烟气中的SO₂，再经氧化及氢氧化钙中和、结晶生成石膏，成套装置布置紧凑，脱硫效率可达85～90％；本发明采用廉价的Ca(OH)₂作为脱硫反应剂，也可用废弃的电石渣取代石灰作反应，吸收液采用循环方式，成本较低。本发明采用的脱硫塔集吸收、氧化、中和、结晶于一体，可彻底消除二次污染，整套装置简单可靠，投资少，仅相当于国外引进装置投资额的1／5～1／10，且占地少，运行成本低，适宜于在国内推广应用。本发明含硫烟气进入脱硫塔前经过增湿冷却器降温，如此可保护脱硫塔的防护内衬；在净化烟气出塔排入烟囱前经加热器升温，如此可避免烟道和烟囱冷凝腐蚀，并可增加烟气排放上升速度和高度。本发明可广泛用于火力发电厂、烧结厂、硫酸厂、化工厂、有色冶炼厂、造纸厂等工业锅炉排烟处理，具有广阔的应用市场。

下面结合附图说明本发明的实施方式。

图1为本发明工艺流程方框图；

图2为用于本发明工艺流程的装置示意图。

图中标记表示：1除尘器，2增压风机，3空气风机，4脱硫塔，5循环泵，6废水池，7废水泵，8稠厚器，9真空带式过滤器，10烟囱，11带式输送机，12制浆槽，13过滤器，14浆液池，15浆液泵，16烟气加热器，17增湿冷却器。

本发明石灰／石膏法烟气脱硫技术步骤是：

(1)除尘  将含硫含尘烟气输入除尘器1，使尘粒和烟气分离。除尘可采用电除尘、旋风子除尘、布袋除尘或水膜除尘等方式；

(2)脱硫  除尘后的烟气经增压风机2加压并经增湿冷却器17降温(由140～150℃降至≤100℃)后进入脱硫塔4内，烟气在塔内先经处吸收液喷淋状态的多孔板鼓泡脱硫，离开气泡层沿塔上升的烟气又经塔中部喷淋的吸收液吸收作二次脱硫。净化后的烟气上升经塔顶气液分离器分离后，再经烟气加热器16加热(烟温上升到≥70℃)后从烟囱10排出。

(3)制成含石膏结晶体的混合液吸收了烟气中SO₂的脱硫液在脱硫塔下部与空气风机3吹入的空气氧化，再与制浆系统输入的消石灰反应生成石膏结晶体，整个反应过程为：

总反应式为：石膏与脱硫液构成的混合液呈悬浮状态，其中石膏含25～30％(重量)。由于主要吸收反应在鼓泡层完成，故吸收液无需大循环量，因此动力消耗少。

(4)脱水副产石膏步骤(3)制成的混合液从塔下部排出经循环泵5使之大部分返回脱硫塔作喷淋液小部分输经真空带式过滤器9作固液分离，所得固体为副产品石膏。其中混合液在过滤前经稠厚器8沉淀作预分离。

步骤(4)分离后废水引入废水池6，经废水泵7送至浆液(石灰浆)制备槽12，或送至脱硫塔4作补充水，也可送至灰渣池。

本发明烟气脱硫技术所用装置是：除尘器1、增压风机2、增湿冷却器17和脱硫塔4依次经管道相连，脱硫塔4内设有多孔板作烟气鼓泡脱硫用，多孔板上方设有喷淋头及喷淋管作脱硫液喷淋用，脱硫塔顶部设有气液分离器，脱硫塔下部为液池其入口分别连向所设的空气风机3、浆液泵15及补水管，其出口连向所设的循环泵5。循环泵5出口经管道通连于脱硫塔4内的喷淋管用于将大部分含石膏的混合液返至脱硫塔作喷淋，循环泵5出口并经管道通连于稠厚器8和真空带式过滤器9用于将少部分混合液分离取出石膏。真空带式过滤器出口通向废水池6其中设有废水泵7。脱硫塔4烟气出口经烟管通连于烟囱10，所连烟管上设有烟气加热器16。所述的浆液泵15通连于所设的浆液池14。设有制浆槽12和过滤器13经管道连于浆液池14。设有带式输送机11配合于制浆槽12。