專利名稱：除去二氧化硫并同時(shí)生產(chǎn)石膏的加鎂石灰/石灰石洗滌系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種濕法煙氣脫硫系統(tǒng)，特別是涉及一種在石灰和石灰石中添加氧化鎂除去二氧化硫并同時(shí)生產(chǎn)石膏副產(chǎn)品的濕法煙氣洗滌系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
濕法煙氣脫硫工藝具有脫硫效率高，對(duì)煙氣和脫硫劑的適應(yīng)性好，還可適于大容量的煙氣凈化等，故而應(yīng)用最廣，如鈣基(采用氧化鈣CaO，即石灰，或碳酸鈣CaCO3，即石灰石)脫硫工藝等，但其缺陷是易于結(jié)垢，磨損甚至堵塞，從而降低了運(yùn)行的可靠性。采用性能好的鈉基(氫氧化鈉NaOH，或碳酸鈉Na2CO3，或碳酸氫鈉NaHCO3)或鎂基(氧化鎂MgO，或氫氧化鎂Mg(OH)2)脫硫劑，但其價(jià)格較貴。美國專利US3,919,393、US3,919,394、US3,914,378、US4,976,936以及美國發(fā)明者在中國的專利ZL95104688.8中提出的在石灰(CaO)中添加氧化鎂(MgO)的工藝改進(jìn)了鈣基脫硫的不足，已在工業(yè)上得到應(yīng)用。
本發(fā)明明顯優(yōu)于已有的上述專利。在先技術(shù)都是采用單級(jí)的吸收反應(yīng)器，其排出的漿液要在反應(yīng)器之外單獨(dú)裝設(shè)的氧化器中被氧化，產(chǎn)生硫酸鹽，本發(fā)明系統(tǒng)則采用兩級(jí)吸收反應(yīng)器，將氧化器設(shè)在吸收反應(yīng)器的下部，不僅使系統(tǒng)更加緊湊，而且便于分別控制脫硫吸收反應(yīng)和氧化反應(yīng)所要求的pH值。此外，本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以使用石灰石(CaCO3)作脫硫劑，經(jīng)濟(jì)性更好，而所有現(xiàn)有技術(shù)都只用石灰(CaO)作脫硫劑。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供這樣一種煙氣脫硫系統(tǒng)，它的脫硫效率高達(dá)99％，采用豐富價(jià)廉的脫硫劑，生產(chǎn)副產(chǎn)品完全回收利用，運(yùn)行可靠，造價(jià)低于同性能的其它工藝。
該系統(tǒng)主要包括圓桶形脫硫吸收塔、漿液分配罐、副產(chǎn)品分離機(jī)、副產(chǎn)品脫水機(jī)、增稠器、回液箱等設(shè)備及相關(guān)的水泵、風(fēng)機(jī)和連接管路。所述吸收塔內(nèi)沿高度從上至下依次裝有除濕柵、帶噴咀反沖洗管、上部帶噴咀管、分隔罩、下部帶噴咀管，熱煙氣從下部一側(cè)引入，從下往上流動(dòng)，與脫硫漿液逆向混合進(jìn)行降溫、脫硫和氧化反應(yīng)，經(jīng)降溫和凈化的飽和煙氣在頂部被除去濕份后排出。上部吸收反應(yīng)形成的亞硫酸鹽漿液從分隔罩的環(huán)形槽流出至漿液分配罐，也由加鎂石灰和石灰石漿液組成的脫硫劑混合，保持pH值在5.5-6.5，一部份經(jīng)泵送回上部噴咀管，進(jìn)行循環(huán)噴淋，另一部份流向吸收塔下部的氧化池，其中的亞硫酸鹽被由氧化風(fēng)機(jī)送入的空氣氧化成硫酸鹽，池中漿液的pH控制在4-5.5范圍內(nèi)，經(jīng)氧化的漿液由泵排出，一部份送回吸收塔下部噴咀管，進(jìn)行循環(huán)噴淋，另一部份流向分離機(jī)，其中以硫酸鈣(CaSO4)為主要成份的固粒被分離出來，排往脫水機(jī)被進(jìn)一步脫水后成為石膏副產(chǎn)品(CaSO4·2H2O)被加以利用，在分離機(jī)中分離出來的含固粒很少的含鎂(Mg)成份的液體被送往增稠器，其中的固粒雜質(zhì)被進(jìn)一步分離出來，澄清液則返回回液箱，與由脫水機(jī)分離出來的液體混合后被泵送至吸收塔上部噴咀組。
本發(fā)明系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)為1.采用資源豐富廉價(jià)的鈣基(石灰和石灰石)為脫硫劑。
2.添加少量鎂基(氧化鎂或氫氧化鎂)在鈣基脫硫劑中，顯著改進(jìn)脫硫性能，脫硫效率可高達(dá)99％，并防止反應(yīng)系統(tǒng)中的結(jié)垢，提高運(yùn)行行可靠性。
3.脫硫吸收反應(yīng)和副產(chǎn)物的氧化反應(yīng)均在吸收塔中分別獨(dú)立進(jìn)行運(yùn)行，易于控制，既保證高的脫硫效率，又保證副產(chǎn)品的質(zhì)量，而且結(jié)構(gòu)緊湊，占地小。
4.勿須大尺寸的反應(yīng)漿液增稠器，也勿須專門的氧化器和為控制氧化反應(yīng)向漿液添加硫酸降低pH值，系統(tǒng)簡單，降低造價(jià)和運(yùn)行費(fèi)用。
四

圖為本發(fā)明“除去二氧化硫并同時(shí)生產(chǎn)石膏的加鎂石灰/石灰石洗滌系統(tǒng)”濕法煙氣脫硫系統(tǒng)示意圖。
如圖所示，該系統(tǒng)的主設(shè)備為圓桶形脫硫吸收塔(1)，需凈化的煙氣由煙道(2)從圓桶形脫硫塔(1)的下部(3)的一側(cè)進(jìn)入，自下而上流徑圓桶形吸收塔(1)的上部(4)，凈化之后的煙氣由頂部煙氣排出管(5)排出，吸收塔(1)沿高度從上而下依次裝有除濕柵(6)，帶噴咀反沖洗管(7)，上部脫硫噴咀管(8)、分隔罩(9)、下部脫硫噴咀管(10)、堿性漿液供應(yīng)管(15)和(21)分別接至上部噴咀管(8)和下部噴咀管(10)，以便將堿性漿液向下噴淋，熱煙氣通過煙道(2)進(jìn)入吸收塔(1)的下部區(qū)(3)，與由下部噴咀管(10)噴淋的堿性漿液均勻混合后被冷卻，同時(shí)煙氣中的二氧化硫(SO2)與堿液進(jìn)行吸收反應(yīng)，然后經(jīng)分隔罩(9)進(jìn)入吸收塔(1)的上部(4)，再經(jīng)上部噴咀管(8)噴淋的堿液混合反應(yīng)，進(jìn)一步提高脫硫效率，凈化后的煙氣往上流動(dòng)經(jīng)過除濕柵(6)被除去所攜帶的水份后經(jīng)排出煙道(5)排出，上部脫硫反應(yīng)后的漿液從分隔罩(9)經(jīng)排出管(11)排至漿液分配罐(12)，罐內(nèi)接收由脫硫吸收劑漿液管(13)輸入的吸收劑漿液，在其中混合，并控制pH值為5.5-6.5，一部份經(jīng)上部循環(huán)泵(14)和供應(yīng)管(15)送至上部噴咀管(8)，另一部分經(jīng)供應(yīng)管(13)送至吸收塔下部的氧化池(17)，漿液在其中的pH被控制在4-5.5，并被由風(fēng)機(jī)(18)輸送的空氣(19)中的氧氣氧化，然后經(jīng)下部循環(huán)泵(20)排出，一部份經(jīng)管(21)排至下部噴咀管(10)，另一部份經(jīng)排出管(22)排至分離機(jī)(23)，被分離出來的高固粒濃度漿液經(jīng)下部排管(24)排往脫水機(jī)(25)，經(jīng)進(jìn)一步脫水的副產(chǎn)品石膏被排出管(26)排出，加以回收利用，由分離機(jī)(23)上部排出的低固粒濃度漿液經(jīng)管路(28)排往增稠器(29)，增稠后的漿渣被排出管(30)排出，而澄清液經(jīng)管道(31)排往回液箱(32)，同時(shí)接受自脫水機(jī)(25)過濾下來的液體(27)，返回液經(jīng)泵(33)和回液管(34)被送往吸收塔(1)上部的吸收劑供給管(15)，實(shí)現(xiàn)脫硫排出液的循環(huán)使用。
脫硫反應(yīng)的程序如下。
二氧化硫被水吸收反應(yīng)在吸收塔內(nèi)進(jìn)行的反應(yīng)主要包括鎂基的脫硫吸收反應(yīng)由氧化鎂(MgO)經(jīng)熟化后的氫氧化鎂(Mg(OH)2)漿液進(jìn)行同時(shí)由鈣基漿液(石灰熟化后生成的氫氧化鈣Ca(OH)2以及石灰石漿液)與上述產(chǎn)物進(jìn)行再生反應(yīng)
在吸收塔下部氧化池進(jìn)行的氧化反應(yīng)
在反應(yīng)漿液中存在的主要固體物質(zhì)為CaSO3和CaSO4。氧化之后的漿液中主要的固體物質(zhì)為石膏(CaSO4·2H2O)，而主要的溶解物質(zhì)為MgSO4。經(jīng)過分離、脫水，石膏從漿液中被分離出來成為含濕量10％-15％的石膏副產(chǎn)品，而MgSO4溶液則返回脫硫吸收系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種除去二氧化硫并同時(shí)生產(chǎn)石膏的加鎂石灰/石灰石洗滌系統(tǒng)，它包括圓桶形脫硫吸收塔(1)、漿液分配罐(12)、內(nèi)置氧化池(17)、副產(chǎn)品分離機(jī)(23)、副產(chǎn)品脫水機(jī)(25)、回收液增稠器(29)以及回液箱(32)，其特征在于含有二氧化硫的煙氣從下往上通過由分隔罩隔開的兩級(jí)圓桶形脫硫吸收塔(1)；所述加鎂石灰/石灰石漿液在所述吸收塔(1)上、下部分別經(jīng)噴咀管噴淋與所述煙氣接觸進(jìn)行吸收反應(yīng)；在所述吸收塔(1)上部進(jìn)行的所述吸收反應(yīng)產(chǎn)生的漿液(11)被排入所述漿液分配罐(12)，并向罐中補(bǔ)充所述加鎂石灰/石灰石漿液(13)；將所述漿液分配罐(12)的一部份漿液循環(huán)至所述吸收塔(1)上部脫硫噴咀管(8)，再次與煙氣接觸進(jìn)行吸收反應(yīng)；將所述漿液分配罐(12)的另一部份漿液排往所述吸收塔(1)下部的氧化池(17)，其中的亞硫酸鈣和亞硫酸鎂被送入的空氣氧化，分別產(chǎn)生硫酸鈣(石膏)和硫酸鎂，所述石膏以固體狀態(tài)懸浮于水性漿液中，而所述硫酸鎂則溶解在所述水性漿液中；從所述氧化池(17)排出的漿液一部份循環(huán)至所述吸收塔(1)下部噴咀管(10)，再次與煙氣接觸進(jìn)行吸收反應(yīng)；從所述氧化池(17)排出的漿液的另一部份排往分離機(jī)(23)，將其石膏固粒分離出來，并經(jīng)所述脫水機(jī)(25)脫水后產(chǎn)生石膏副產(chǎn)品；所述排出的漿液在除去所含固體物質(zhì)后產(chǎn)生的澄清液在所述增稠器(29)中進(jìn)一步澄清，主要含硫酸鎂的澄清液與所述脫水機(jī)(25)排出液在所述回液箱(32)混合；所述回液箱(32)的澄清液與所述漿液分配罐(12)與堿性漿液供應(yīng)管(8)匯合，直接進(jìn)入所述吸收塔(1)的上部噴咀管(8)。
2.如權(quán)利要求1所述的洗滌系統(tǒng)，其特征在于所述吸收塔(1)上部的排出漿液的pH值在5.5-6.5范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的洗滌系統(tǒng)，其特征在于所述吸收塔(1)下部氧化池(17)漿液的pH值在4-5.5范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的洗滌系統(tǒng)，其特征在于所述吸收塔(1)的分隔罩(9)可以是一個(gè)，也可以是多個(gè)的組合體，其排出液從周邊環(huán)形槽排出。
5.如權(quán)利要求1所述洗滌系統(tǒng)，其特征在于所述吸收塔(1)上、下噴咀管(8)(10)可以是只裝一排，也可以裝多排，每排可以在一系列噴咀管支管上裝若干只噴咀，分布在同一平面上。
6.如權(quán)利要求1所述的洗滌系統(tǒng)，其特征在于所述脫硫劑漿液(13)包括石灰(CaO)或消化石灰(Ca(OH)2)和氫氧化鎂(Mg(OH)2)的水性混合液，也可以包含石灰石(CaCO3)乳漿液。
7.如權(quán)利要求1所述的洗滌系統(tǒng)，其特征在于所述從吸收塔(1)上部排出的漿液(11)可以經(jīng)一路，也可以經(jīng)多路，被排入所述漿液分配罐(12)，接收補(bǔ)充的脫硫劑漿液(13)，并分兩路分別經(jīng)泵(14)排入所述吸收塔(1)的上部供應(yīng)管(15)和經(jīng)自然溢流至所述吸收塔(1)下部的氧化池(17)。
8.如權(quán)利要求1所述的洗滌系統(tǒng)，其特征在于所述排出漿液在經(jīng)過分離、脫水、增稠等處理后所得的所述澄清液匯集到所述回液箱(32)，并返回所述吸收塔(1)上部的噴咀管(8)的供應(yīng)管(15)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用在石灰和石灰石中添加氧化鎂作為脫硫劑去除煙氣中的二氧化硫，并生產(chǎn)高品質(zhì)石膏副產(chǎn)品的濕法煙氣脫硫系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要設(shè)備包括脫硫吸收塔、漿液分配罐、內(nèi)置氧化池、副產(chǎn)品分離機(jī)、副產(chǎn)品脫水機(jī)、回收液增稠器、以及回液箱等。該吸收塔被分隔罩分成上、下兩級(jí)，均裝有由上向下噴淋的脫硫劑漿液噴嘴，煙氣自下部進(jìn)入被冷卻并完成初脫硫，在上部被進(jìn)一步脫硫，上部吸收了二氧化硫的反應(yīng)漿液的pH值被控制在5.5－6.5內(nèi)，排入下部氧化池，其pH值為4－5.5條件下被空氣氧化成硫酸鹽漿液，被排出至分離機(jī)和脫水機(jī)，生產(chǎn)出石膏，剩余溶液經(jīng)增稠機(jī)分離固態(tài)雜質(zhì)后返回吸收反應(yīng)塔上部，所含鎂離子組份起增強(qiáng)脫硫效果，使脫硫效率高達(dá)99％。
文檔編號(hào)B01D53/79GK1491738SQ0214654
公開日2004年4月28日 申請(qǐng)日期2002年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年10月22日
發(fā)明者熊天渝 申請(qǐng)人:熊天渝