專利名稱：一種高效捕捉脫硫后煙氣中氣溶膠的工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種煙氣脫硫工藝，尤其是一種捕捉氨法脫硫后煙氣中二氧化硫氣溶膠、提高硫酸銨回收率的工藝。
背景技術：
目前，煙氣尤其是燃煤鍋爐煙氣是大氣污染最主要的根源之一，2011年，我國SO2年排放量1114. I萬噸(比上年下降I. 74%)，大大超出了環境自凈能力，排放總量位于世界首位。燃煤鍋爐煙氣的主要成分是S02，SO2本身是一項具有巨大價值的硫資源，但不加處理或不良處理方式的排放，使其成為污染環境的巨大污染源，已成為環境治理的重要對象。在現有的煙氣脫硫凈化技術中，氨法脫硫可在脫硫的同時副產硫酸、二氧化硫、硫酸銨、亞硫酸銨等產品，實現了硫資源的回收利用，不產生二次污染，屬于綠色清潔的脫硫技術。但 具有硫酸銨產品的回收率低、(亞)硫酸氫銨氣溶膠難以消除等問題。這些技術瓶頸使氨法脫硫技術的推廣遇到較大障礙。

發明內容
本發明的目的是針對現有氨法脫硫工藝存在的硫酸銨回收率低，所排放的煙氣中存在氣溶膠的問題，發明的一種能提高硫酸銨回收率，去除排放氣體中氣溶膠的一種高效捕捉脫硫后煙氣中氣溶膠的工藝。本發明的技術方案是
一種高效捕捉脫硫后煙氣中氣溶膠的工藝，其特征在于包括以下步驟
首先，高溫煙氣從脫硫塔側面的進煙口進入脫煙塔內，在脫硫塔內、煙氣進口的上部至少設置二層噴淋層，按照1-3 1的噴淋液與煙氣比向進入脫煙塔內的高溫煙氣噴淋，噴淋液采用濃度為5-35% (m/m)的硫酸銨或亞硫酸銨溶液；
其次，在脫硫塔內、進煙口的下方設置漿池，使吸收了煙氣中二氧化硫并產生亞硫酸銨的噴淋液落入漿池中，與漿池中的氧化空氣反應生成硫酸銨；控制硫酸銨的濃度在5-35% (m/m)之間；
第三，在脫硫塔內、噴淋層的上部至少設置兩級除霧器，使經過噴淋處理后的煙氣經兩級除霧器除霧后去除煙氣中的霧滴，控制煙氣中霧滴的含量不超過75mg/Nm3，(即每標準立方米氣體中的霧滴含量為75毫克)，得到煙氣；
第四，在脫硫塔內漿液噴淋層的上部、除霧器下部安裝高效氣溶膠捕捉器，高效氣溶膠捕捉器至少設置一層清洗水噴淋層，清洗水流量按照O. 2-1 1的清洗水與煙氣比，在清洗水噴淋層的上部設置水噴淋層，進入除霧器前的煙氣通過水噴淋層的洗滌、置換后進一步去除所述煙氣中的氣溶膠，吸收并溶解煙氣中可能產生的硫酸氫銨或亞硫酸氫銨氣溶膠，提高硫酸銨產品的回收率；
最后，使經過清洗水噴淋后的煙氣再經過除霧器除霧后從脫硫塔的頂部排出，通過脫硫塔頂部的濕煙囪或者回原煙囪排放。
在所述的脫硫塔入口段煙道上設有事故降溫噴淋層，防止高溫煙氣對塔內件造成損壞。所述的漿池中設有氧化空氣分布器、脈沖懸浮系統或氧化空氣噴槍、側進式攪拌器，氧化空氣通過氧化空氣分布器或氧化空氣噴槍與脫硫塔內腔連通。所述的兩級除霧器中靠近噴淋層的一級除霧器的上下均設有對其進行沖洗清潔的沖洗水噴頭，靠近脫硫塔頂部的兩級除霧器的下部設有對其進行沖洗清潔的沖洗水噴頭。所述的高效氣溶膠捕捉器中清洗水噴淋層的底部設有收集清水噴淋層落下的清洗水的圓形環，并且將清洗水匯集到脫硫塔外部的清洗水罐，清洗水噴淋層的清洗水通過水洗泵和管道與脫硫塔外部的清洗水罐相連，從而可將清洗煙氣后的洗滌水作為脫硫塔的補充工藝水使用。
所述的煙氣洗滌、凈化裝置采用整體玻璃鋼材質、316L不銹鋼材質、聚丙烯塑料、碳鋼襯玻璃鱗片防腐材質制造，并配有支撐梁。本發明的有益效果
本發明的方法操作簡便，雖然投資有所增加，可以從根本上解決氨法脫硫過程中由于氣溶膠及硫酸銨溶液逃逸引起的硫酸銨回收率不高的問題。采用本發明的方法硫酸銨的回收率可達到98%(m/m)以上，所排放的煙氣中的氣溶膠的含量在8mg/Nm3以下。


圖I是本發明高效捕捉脫硫后煙氣中氣溶膠的工藝的原理圖。圖I中T101為脫硫塔；V101為脫硫塔循環漿池、V102為清洗水罐；XlOl為除霧器沖洗噴淋層；X102為除霧器；X103為噴淋層；P101為脫硫循環泵；P102為脫硫輸送泵；P103為清洗水泵；
圖2是高效氣溶膠捕捉器的正視 圖3是圖2的俯視圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的說明。如圖I所示，一種高效捕捉脫硫后煙氣中氣溶膠的工藝包括以下部分
a.主吸收段高溫煙氣從脫硫塔的側面進入脫硫塔，按照I :1 3 :1的液氣比(液體流量以L/h為單位，而氣以m3/h為單位)，用濃度為5 - 35% (m/m)的硫酸銨/ (或)亞硫酸銨緩沖溶液進行噴淋，根據原煙氣中二氧化硫濃度的不同，噴淋層數量2 - 3層不等；為了防止高溫煙氣對塔內件造成損壞，在脫硫塔入口段煙道上設有事故降溫噴淋層，該段煙道采用耐酸鋼或碳鋼防腐材料進行制作。b.氧化段由噴淋層落下的吸收漿液進入脫硫塔下部漿池，漿池內設有氧化空氣分布器、脈沖懸浮系統或氧化空氣噴槍、側進式攪拌器，氧化空氣通過氧化空氣分布器或氧化空氣噴槍與塔體內腔連通，確保吸收吸收過程中產生的亞硫酸銨氧化為硫酸銨，控制氧化池中的硫酸銨濃度(重量百分比)在10 — 35%(m/m)，當濃度達到一定值時，通過脫硫輸送泵將吸收液輸送到硫酸銨后處理工段進行處理。c.除霧段煙氣由主吸收段進入頂部的二級除霧器，除霧后的煙氣中霧滴含量低于75mg/Nm3，在一級除霧器的上下及二級除霧器的下部均設置沖洗水，對除霧器進行沖洗。d.高效氣溶膠捕捉器離開脫硫塔漿液噴淋層的煙氣從下部進入高效氣溶膠捕捉器，高效氣溶膠捕捉器配有水噴淋層，通過大流量的清水對離開漿液噴淋層的煙氣進行洗滌、凈化，來降低煙氣中硫酸銨溶液的夾帶，利用(亞)硫酸氫銨的水溶性出去脫硫過程中可能產生的氣溶膠，提高硫酸銨產品產品的回收率。清洗水罐中的洗滌水作為脫硫塔的補充工藝水使用。高效氣溶膠捕捉器采用整體玻璃鋼材質、316L不銹鋼材質、聚丙烯塑料、碳鋼襯玻璃鱗片防腐材質制造，并配有支撐梁。增設高效氣溶膠捕捉器后，整個脫硫系統的壓降(從脫硫塔入口至脫硫塔出口)的·在 1000 — 1350Pa 之間。首先，使高溫煙氣從脫硫塔TlOl側面的進煙口進入脫煙塔內，并在脫硫塔內、進煙口的上部至少設置一層噴淋層X103 (具體實施時可采用圖I中所示的三層結構，圖I中三層噴淋層從下至上依次為X-103A、X-103B、X-103C)，按照1_3 1的噴淋液與煙氣比向進入脫煙塔內的高溫煙氣進行噴淋(噴淋液以流量為單位計，升/秒，煙氣以體積計，立方米)，噴淋液采用濃度(m/m)為5-35%(m/m)的硫酸銨/亞硫酸銨溶液；為了防止高溫煙氣對塔內件造成損壞，在脫硫塔入口段煙道上設有事故降溫噴淋層X-103D，煙氣進口段的煙道最好采用耐酸鋼或碳鋼防腐材料進行制作；噴淋后的煙氣溫度從進口處的110 - 160°C降至45-70 0C ；
其次，在脫硫塔TlOl內、進煙口的下方設置漿池V-101，使吸收了煙氣中二氧化硫并產生亞硫酸銨的噴淋液落入漿池中，與漿池中的氧化空氣反應生成硫酸銨；控制硫酸銨的濃度在5-35%(m/m)之間，如果深度超過設定的范圍可采用脫硫輸送泵P102及時抽出送入后續處理設備進行處理；為了產生足夠的氧化空氣，可在所述的漿池中設有氧化空氣分布器、脈沖懸浮系統或氧化空氣噴槍、側進式攪拌器，氧化空氣通過氧化空氣分布器或氧化空氣噴槍與脫硫塔內腔連通。脈沖懸浮系統和側進式攪拌器用于使漿池中的噴淋液流動，加快氧化空氣的流動；所述的氧化空氣分布器、脈沖懸浮系統、氧化空氣噴槍和側進式攪拌器均為常用的化工處理設備，可直接從市場定購；
第三，在脫硫塔TlOl內、噴淋層X103的上部至少設置兩級除霧器，使經過噴淋處理后的煙氣經除霧器X-102B、X-102C除霧后去除煙氣中的霧滴，控制煙氣中霧滴的含量不超過75mg/Nm3 (即每標準立方米氣體中的霧滴含量為75毫克)，得到煙氣；為了使除霧器始終處于最佳工作狀態，可在所述的兩級除霧器中靠近噴淋層的一級除霧器的上下均設置對其進行沖洗清潔的沖洗水噴頭，靠近脫硫塔頂部的兩級除霧器的下部設有對其進行沖洗清潔的沖洗水噴頭；除霧器為常規設備，可直接從市場定購；
第四，在脫硫塔內漿液噴淋層的上部、除霧器下部安裝高效氣溶膠捕捉器X-104，高效氣溶膠捕捉器至少設置一層清洗水噴淋層X103E，清洗水流量按照O. 2-1 1的清洗水與煙氣比(清水流量以升/秒，煙氣以立方米計)，(圖I中采了的是單層結構，即X-103E，具體實施時的數量可根據煙氣進行設定)，在噴淋層的上部設置除霧器X-102A (除霧器X-102A位于兩級除霧器X-102B、X-102C之上)，進入高效氣溶膠捕捉器中的煙氣通過大流量清水噴淋層的沖洗后進一步去除所述煙氣中的硫酸銨，吸收并溶解煙氣中剩余的硫酸氫銨或亞硫酸氫銨氣溶膠，使煙氣中的硫酸氫銨或亞硫酸氫銨氣溶膠低于排放標準值，提高硫酸銨產品的回收率；
圖2是高效氣溶膠捕捉器的正視圖；圖3是圖2的俯視圖，參照圖2、3所示，高效氣溶膠捕捉器的底部設有圓環收集清洗水，清洗水通過管道收集到清洗水罐V-102中，清洗水可通過清洗水泵P103和管道與脫硫塔T-IOl中的漿池V-101相連，從而可將洗滌后的清水作為脫硫塔的補充工藝水使用。最后，經過清洗水洗滌后的煙氣再經過除霧器除霧后，從脫硫塔頂部的濕煙囪或者回原煙囪排放，出口煙氣溫度一般為40-55°C之間。本發明的關鍵是煙氣的脫硫過程在具有多種功能的組合脫硫塔中進行，高溫煙氣從脫硫塔的側面進入，脫硫塔下部為氧化段、中部為主吸收段、上部為洗滌、凈化、除霧 段。為了去除脫硫過程中可能存在的SO2氣溶膠、減少煙氣中硫酸銨溶液的夾帶(所謂硫酸銨溶液的夾帶是指脫硫以后的凈化濕煙氣中含有10-35%(m/m)濃度的硫酸銨溶液的量)，在脫硫塔內漿液噴淋層與除霧器之間增設高效氣溶膠捕捉器，在高效氣溶膠捕捉器內設計大流量的噴嘴，利用清洗水對離開脫硫塔之前的煙氣進行洗滌、凈化，降低煙氣中硫酸銨溶液的夾帶、吸收及溶解(亞)硫酸氫銨氣溶膠，提高硫酸銨產品的回收率。本發明未涉及部分均與現有技術相同或可采用現有技術加以實現。
權利要求
1.一種高效捕捉脫硫后煙氣中氣溶膠的工藝，其特征在于包括以下步驟 首先，高溫煙氣從脫硫塔側面的進煙口進入脫煙塔內，在脫硫塔內、煙氣進口的上部至少設置二層噴淋層，按照1-3 1的噴淋液與煙氣比向進入脫煙塔內的高溫煙氣進行噴淋，噴淋液采用濃度為5-35% (m/m)的硫酸銨或亞硫酸銨溶液； 其次，在脫硫塔內、進煙口的下方設置漿池，吸收了煙氣中二氧化硫并產生亞硫酸銨的噴淋液落入漿池中，與漿池中的氧化空氣反應生成硫酸銨；控制硫酸銨的濃度在5-35%(m/m)之間； 第三，在脫硫塔內、噴淋層的上部至少設置兩級除霧器，使經過噴淋處理后的煙氣經兩級除霧器除霧后去除煙氣中的霧滴，控制煙氣中霧滴的含量不超過75mg/Nm3，得到煙氣； 第四，在脫硫塔內漿液噴淋層的上部、除霧器下部之間安裝高效氣溶膠捕捉器，高效氣溶膠捕捉器至少設置一層清洗水噴淋層，清洗水流量按照O. 2-1 1的清洗水與煙氣比，在清洗水噴淋層的上部設置水噴淋層； 最后，使經過清洗水噴淋后的煙氣再經過除霧器除霧后從脫硫塔的頂部排出，通過脫硫塔頂部的濕煙囪或者回原煙囪排放。
2.根據權利要求I所述的一種高效捕捉脫硫后煙氣中氣溶膠的工藝及裝置，其特征是在脫硫塔入口段煙道上設有事故降溫噴淋層。
3.根據權利要求I所述的一種高效捕捉脫硫后煙氣中氣溶膠的工藝及裝置，其特征是所述的脫硫塔下部漿池中設有氧化空氣分布器、脈沖懸浮系統或氧化空氣噴槍、側進式攪拌器，氧化空氣通過氧化空氣分布器或氧化空氣噴槍與脫硫塔內腔連通。
4.根據權利要求I所述的一種高效捕捉脫硫后煙氣中氣溶膠的工藝及裝置，其特征是所述的兩級除霧器中靠近噴淋層的一級除霧器的上下均設有對其進行沖洗清潔的沖洗水噴頭，靠近脫硫塔頂部的兩級除霧器的下部設有對其進行沖洗清潔的沖洗水噴頭。
5.根據權利要求I所述的一種高效捕捉脫硫后煙氣中氣溶膠的工藝及裝置，其特征是所述的清洗水噴淋層的底部設有收集清水噴淋層落下的清洗水的圓形環，將清洗水匯集到脫硫塔外部的清洗水罐，清洗水噴淋層的清洗水通過水洗泵和管道與脫硫塔外部的清洗水罐相連，從而可將清洗煙氣后的洗滌水作為脫硫塔的補充工藝水使用。
6.根據權利要求I所述的一種高效捕捉脫硫后煙氣中氣溶膠的工藝及裝置，其特征是所述的煙氣洗滌、凈化裝置采用整體玻璃鋼材質、316L不銹鋼材質、聚丙烯塑料、碳鋼襯玻璃鱗片防腐材質制造，并配有支撐梁。
全文摘要
一種高效捕捉脫硫后煙氣中氣溶膠的工藝，其特征是煙氣的脫硫過程在具有多種功能的組合脫硫塔中進行，高溫煙氣從脫硫塔的側面進入，脫硫塔下部為氧化段、中部為主吸收段、上部為洗滌、凈化、除霧段。為了去除脫硫過程中可能存在的SO2氣溶膠難、減少煙氣中硫酸銨溶液的夾帶(所謂硫酸銨溶液的夾帶是指脫硫以后的凈化濕煙氣中含有10-35%(m/m)濃度的硫酸銨溶液的量)，在脫硫塔內漿液噴淋層的上部、除霧器下部之間安裝高效氣溶膠捕捉器，高效氣溶膠捕捉器至少設置一層清洗水噴淋層，在清洗水噴淋層上布置大流量的噴嘴，利用清水對離開脫硫塔的煙氣進行洗滌，降低煙氣中硫酸銨溶液的夾帶、吸收及溶解(亞)硫酸氫銨氣溶膠，提高了硫酸銨產品的回收率。
文檔編號C01C1/24GK102872709SQ201210341839
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月17日 優先權日2012年9月17日
發明者劉新亞, 李承泉, 邱向東, 徐亞琳 申請人:江蘇和億昌環保工程科技有限公司