一種控制氨法脫硫氣溶膠排放的方法及其專用吸收塔的制作方法
【專利摘要】一種控制氨法脫硫氣溶膠排放的方法，它是氨法煙氣脫硫工藝中控制氣溶膠排放的方法，它是將經(jīng)霧化水噴淋降溫冷卻至100～120℃的煙氣通入脫硫吸收塔的脫硫區(qū)，在脫硫區(qū)中自下而上的煙氣與自上而下噴出的脫硫液逆流接觸以吸收煙氣中的SO2，脫硫區(qū)內(nèi)設(shè)置填料或篩板；煙氣經(jīng)脫硫后進(jìn)入填料洗滌區(qū)，注入洗滌水脫除氨法脫硫中生成的粗粒度氣溶膠；然后進(jìn)入水汽相變區(qū)，從水汽相變區(qū)中部注入蒸汽，建立水汽相變所需的過(guò)飽和水汽環(huán)境，使未脫除的細(xì)粒度氣溶膠微粒發(fā)生凝結(jié)長(zhǎng)大并由水汽相變區(qū)煙氣出口處的絲網(wǎng)除霧器脫除；凈化煙氣由脫硫吸收塔頂部的煙氣出口經(jīng)煙囪排放。本方法可有效解決氨法煙氣脫硫中氣溶膠的排放問(wèn)題。本發(fā)明公開(kāi)了該方法的專用脫硫吸收塔。
【專利說(shuō)明】一種控制氨法脫硫氣溶膠排放的方法及其專用吸收塔
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及燃煤煙氣中細(xì)顆粒物的控制方法，特別涉及一種氨法煙氣脫硫中氣溶膠的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，氨法煙氣脫硫工藝由于其氣-液或氣-氣反應(yīng)速度快、脫硫效率高及脫硫副產(chǎn)物可回收利用等優(yōu)點(diǎn)在燃煤電廠逐步得到推廣，但在脫硫過(guò)程中容易產(chǎn)生大量的氣溶膠微粒，已成為影響氨法脫硫工藝推廣應(yīng)用的技術(shù)瓶頸。一般，氨法脫硫中形成的氣溶膠微粒從數(shù)量角度分析主要為亞微米級(jí)顆粒，但從質(zhì)量濃度分布來(lái)看以微米級(jí)及大于10 μ m的顆粒為主，脫硫后顆粒物濃度可比脫硫前增加數(shù)倍至十幾倍以上，主要為(NH4)2S04、(NH4)2SO3等可溶性無(wú)機(jī)鹽微粒，可通過(guò)以下兩種途徑形成:第一，脫硫液揮發(fā)逸出的氣態(tài)NH3與煙氣中SO2間的反應(yīng)形成；第二，脫硫液滴在高溫?zé)煔饧按髿猸h(huán)境中蒸發(fā)析出(《高校化學(xué)工程學(xué)報(bào)》，2010年第24卷)。國(guó)外主要采用在脫硫塔煙氣出口處安裝濕式靜電除塵器，以脫除氨法脫硫過(guò)程中形成的氣溶膠微粒(如AMASOX氨法、GE氨法、US6605363B2)，但安裝濕式靜電除塵器投資運(yùn)行費(fèi)用高。通常，對(duì)于微米級(jí)以上的可溶性顆粒物，設(shè)置填料層噴水洗滌有較佳脫除效果；此外，洗滌水對(duì)煙氣中夾帶的脫硫液滴還具有一定的脫除和稀釋作用，可有效降低排入大氣環(huán)境后蒸發(fā)析出的氣溶膠微粒數(shù)量。對(duì)于亞微米級(jí)顆粒物的控制，技術(shù)發(fā)展的主要途徑是通過(guò)物理或化學(xué)作用使其長(zhǎng)大成較大顆粒后加以清除；其中，將水汽相變預(yù)處理技術(shù)與現(xiàn)有燃煤鍋爐濕法煙氣脫硫技術(shù)結(jié)合是最有可能實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用的重要途徑之一。煙氣經(jīng)濕式脫硫洗滌后可呈飽和狀態(tài)，通過(guò)在脫硫吸收塔頂部空間添加少量蒸汽即可建立氣溶膠微粒凝結(jié)長(zhǎng)大所需的過(guò)飽和水汽環(huán)境，凝結(jié)長(zhǎng)大的氣溶膠微?？捎山z網(wǎng)除霧器高效脫除。但在現(xiàn)有氨法脫硫操作條件下，難以達(dá)到實(shí)現(xiàn)氣溶膠微粒凝結(jié)長(zhǎng)大所需的過(guò)飽和水汽環(huán)境；脫硫操作條件的選取也主要側(cè)重于提高脫硫效率，未涉及降低氣溶膠的形成。申請(qǐng)?zhí)枮?01010557866.4的中國(guó)發(fā)明專利提出了一種利用煙氣在脫硫過(guò)程中達(dá)到過(guò)飽和及在脫硫凈煙氣中添加蒸汽實(shí)現(xiàn)過(guò)飽和促使氨法氣溶膠脫除的方法，但欲使煙氣在脫硫過(guò)程中達(dá)到過(guò)飽和，煙氣進(jìn)入脫硫塔前需預(yù)先接近飽和狀態(tài)，對(duì)于不設(shè)置預(yù)洗滌塔的單塔工藝不易實(shí)現(xiàn)；單純?cè)诿摿騼魺煔庵刑砑诱羝麜?huì)導(dǎo)致不少水汽凝結(jié)于微米級(jí)以上的粗顆粒上，而該部分顆粒無(wú)需凝結(jié)長(zhǎng)大即可采用常規(guī)除塵(除霧)方法脫除。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明結(jié)合氨法煙氣脫硫中氣溶膠的形成機(jī)理和粒度分布特性，以及煙氣含濕量高、氣溶膠微粒易于發(fā)生凝結(jié)長(zhǎng)大等特點(diǎn)，提供一種控制氨法脫硫氣溶膠排放的方法及其專用吸收塔，通過(guò)優(yōu)化脫硫操作工藝條件及利用塔入口煙氣噴霧化水降溫、填料噴淋洗滌、水汽相變預(yù)調(diào)節(jié)技術(shù)，以有效解決氨法煙氣脫硫中的氣溶膠排放問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案如下:
[0005]一種控制氨法脫硫氣溶膠排放的方法，它是氨法煙氣脫硫工藝中控制氣溶膠排放的方法，它是將經(jīng)霧化水噴淋降溫冷卻至100?120°C的煙氣通入脫硫吸收塔的脫硫區(qū)，在脫硫區(qū)中自下而上的煙氣與自上而下噴出的脫硫液逆流接觸以吸收煙氣中的SO2，脫硫區(qū)內(nèi)設(shè)置填料或篩板；
[0006]煙氣經(jīng)脫硫后進(jìn)入填料洗滌區(qū)，注入洗滌水脫除氨法脫硫中生成的粗粒度氣溶膠；
[0007]煙氣經(jīng)脫硫和脫除粗粒度氣溶膠后進(jìn)入水汽相變區(qū)，從水汽相變區(qū)中部注入蒸汽，建立水汽相變所需的過(guò)飽和水汽環(huán)境，使未脫除的細(xì)粒度氣溶膠微粒發(fā)生凝結(jié)長(zhǎng)大并由水汽相變區(qū)煙氣出口處的絲網(wǎng)除霧器脫除；凈化煙氣由脫硫吸收塔頂部的煙氣出口經(jīng)煙囪排放。
[0008]上述的控制氨法脫硫氣溶膠排放的方法，所述的脫硫區(qū)內(nèi)煙氣空塔氣速為2.0?3.0m/s,操作液氣比為2?8L/Nm3 ;所述的脫硫液pH值為5.2?6.0，脫硫液溫度為45?55°C;所述的脫硫液中的脫硫劑為硫酸銨或亞硫酸銨，濃度為10%wt至過(guò)飽和；脫硫液pH值通過(guò)添加液氨、氨水調(diào)節(jié)，液氨、氨水在塔底脫硫液氧化區(qū)中加入。
[0009]上述的控制氨法脫硫氣溶膠排放的方法，所述的填料洗滌區(qū)的洗滌水噴淋液氣比為0.6?3.0L/Nm3,經(jīng)填料層洗滌后煙氣溫度降至50?55°C。
[0010]上述的控制氨法脫硫氣溶膠排放的方法，所述的蒸汽為過(guò)熱蒸汽或干飽和蒸汽，蒸汽溫度100?120°C,蒸汽壓力0.5?1.0kg/cm2 (表壓)；添加量為0.03?0.04kg/Nm3,使煙氣過(guò)飽和度S由S?1.00增至S=L 05?1.20。
[0011]上述的控制氨法脫硫氣溶膠排放的方法，所述氣溶膠包括脫硫液滴在高溫?zé)煔饧按髿猸h(huán)境中可蒸發(fā)析出的固態(tài)晶粒及氨水揮發(fā)逸出的氣態(tài)NH3與煙氣中的SO2反應(yīng)形成的固態(tài)微粒，主要組成為(NH4) 2S03、NH4HS03、NH4HSO4, (NH4) 2S04。
[0012]一種上述的控制氨法脫硫氣溶膠排放的方法專用的脫硫吸收塔，脫硫吸收塔為一個(gè)具有多級(jí)功能段的吸收塔，塔底部為脫硫液氧化區(qū)，中部為脫硫區(qū)，頂部為填料洗滌區(qū)和水汽相變區(qū)，在脫硫液氧化區(qū)設(shè)有氧化空氣進(jìn)口、脫硫吸收劑進(jìn)口和脫硫液出口 ；在脫硫區(qū)設(shè)有煙氣和脫硫液進(jìn)口 ；在填料洗滌區(qū)頂部設(shè)有洗滌水入口 ；在水汽相變區(qū)中部設(shè)有蒸汽入口，頂部安裝有絲網(wǎng)除霧器，在吸收塔的頂部還設(shè)有沖洗工藝水入口和凈煙氣出口。
[0013]上述的脫硫吸收塔，所述的脫硫區(qū)設(shè)置2?4級(jí)噴淋系統(tǒng)，每級(jí)噴淋系統(tǒng)加裝I層板波紋規(guī)整填料，填料比表面積為125?250m2/m3，每層高度為1000?2000mm，或者每級(jí)噴淋系統(tǒng)加裝I塊無(wú)溢流型篩板，篩孔孔徑10?12mm，開(kāi)孔率10?15% ;所述的填料洗滌區(qū)采用板波紋或波紋絲網(wǎng)填料，填料比表面積為250?450m2/m3，填料裝填高度為500?1000mm，填料層數(shù)為I層；所述的水汽相變區(qū)的尺寸以煙氣在其中的停留時(shí)間不少于水汽在氣溶膠微粒表面核化凝結(jié)長(zhǎng)大所需時(shí)間確定，約50?200ms ;出口除霧器采用DP型絲網(wǎng)除霧器，除霧器比表面積為625m2/m3，除霧器高度為150?750mm。
[0014]有益效果:
[0015]氨法煙氣脫硫中，氣溶膠的形成主要通過(guò)脫硫液揮發(fā)逸出的氣態(tài)NH3與煙氣中SO2發(fā)生氣相反應(yīng)以及脫硫液滴在高溫?zé)煔饧按髿猸h(huán)境中的蒸發(fā)作用析出；主要組成為(NH4)2SO3^ NH4HSO3^ NH4HSO4, (NH4)2SO4 ;這些氣溶膠微粒從數(shù)量角度分析主要為亞微米級(jí)顆粒，但從質(zhì)量濃度分布來(lái)看以微米級(jí)及大于1ym的顆粒為主。同時(shí)，氨法脫硫后的煙氣含濕量高，可接近飽和，煙溫降至50?60°C，易建立氣溶膠微粒凝結(jié)長(zhǎng)大所需的過(guò)飽和水汽環(huán)境。本發(fā)明充分利用上述氣溶膠形成機(jī)理、物化特性及氨法脫硫工藝特點(diǎn)，從兩方面解決氣溶膠微粒的排放問(wèn)題:一是從源頭控制氣溶膠的生成:采用塔入口煙氣噴霧化水降溫、優(yōu)化脫硫操作條件、脫硫區(qū)加裝規(guī)整填料或篩板等措施；脫硫塔進(jìn)口煙氣噴淋降溫以及優(yōu)化脫硫塔設(shè)計(jì)操作條件(如選取適宜的液氣比和空塔氣速、控制脫硫液溫度和濃度等)可減少?gòu)拿摿蛞褐袚]發(fā)析出的氣態(tài)NH3,進(jìn)而降低氣態(tài)NH3與SO2間反應(yīng)生成的氣溶膠量，同時(shí)可減少煙氣中夾帶的霧滴量，從而降低因脫硫液滴在脫硫系統(tǒng)內(nèi)及大氣環(huán)境中蒸發(fā)析出的氣溶膠微粒數(shù)量，并顯著降低脫硫塔運(yùn)行能耗；脫硫區(qū)加裝填料、篩板可降低脫硫塔內(nèi)及煙氣中夾帶的霧滴量，并可在達(dá)到相同的脫硫效率下采用較低的液氣比，進(jìn)而可有效減少因脫硫液霧滴蒸發(fā)析出的氣溶膠微粒數(shù)量。二是利用填料層噴水洗滌技術(shù)和水汽相變預(yù)調(diào)節(jié)技術(shù)分別脫除已形成的粗粒度氣溶膠和細(xì)粒度氣溶膠；氨法脫硫中形成的氣溶膠質(zhì)量濃度主要集中于微米級(jí)及粒徑大于1ym的粗顆粒，且主要為可溶性的無(wú)機(jī)鹽微粒，填料洗滌對(duì)于此粒度范圍的可溶性顆粒物有較佳洗滌脫除效果，并且洗滌水對(duì)煙氣中夾帶的脫硫液滴還具有一定的脫除和稀釋作用，可有效降低排入大氣環(huán)境后蒸發(fā)析出的氣溶膠微粒數(shù)量；對(duì)于亞微米級(jí)氣溶膠微粒，采用在脫硫吸收塔頂部空間設(shè)置水汽相變區(qū)加以控制，煙氣經(jīng)脫硫和填料噴淋洗滌后呈飽和狀態(tài)，同時(shí)煙溫降至50°C左右，只需添加少量蒸汽即可建立氣溶膠微粒凝結(jié)長(zhǎng)大所需的過(guò)飽和水汽環(huán)境，使其粒度增大、質(zhì)量增加，凝結(jié)長(zhǎng)大的氣溶膠微粒由絲網(wǎng)除霧器高效脫除。
[0016]本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，只要對(duì)進(jìn)口煙道和脫硫塔進(jìn)行簡(jiǎn)單改造，設(shè)置進(jìn)口噴水降溫、脫硫區(qū)加裝填料或篩板，塔頂設(shè)置填料洗滌區(qū)和水汽相變區(qū)，即可在保證脫硫效率的前提下，有效解決氨法煙氣脫硫中的氣溶膠排放問(wèn)題，可廣泛應(yīng)用于現(xiàn)有濕式氨法煙氣脫硫裝置。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本發(fā)明的方法的流程方框圖；
[0018]圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的工藝流程示意圖；
[0019]圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的工藝流程示意圖；
[0020]圖中:1 一脫硫吸收塔；2—霧化水噴嘴；3—脫硫區(qū)填料；4一脫硫液噴嘴；5—洗漆液收集器；6—填料洗滌區(qū)填料；7—洗滌水噴嘴；8—蒸汽噴孔；9一絲網(wǎng)除霧器；10—脫硫液循環(huán)泵；11一篩板;A—脫硫液氧化區(qū)出一脫硫區(qū)；C一填料洗滌區(qū)；D—水汽相變區(qū)
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖1?3，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0022]本發(fā)明的控制氨法脫硫氣溶膠排放的方法其流程如圖1所示，煙氣經(jīng)噴霧化水降溫冷卻至100?120°C后進(jìn)入吸收塔I脫硫區(qū)B，并在脫硫區(qū)B加裝板波紋規(guī)整填料3或篩板11以及控制脫硫吸收塔I內(nèi)煙氣空塔氣速2.0?3.0m/s、液氣比2?8L/Nm3、脫硫液pH值5.2?6.0、脫硫液溫度45?55°C，以減少氨法煙氣脫硫中氣溶膠微粒的生成。煙氣經(jīng)脫硫后進(jìn)入填料洗滌區(qū)C，通過(guò)注入洗滌水以脫除氨法脫硫中生成的粗粒度氣溶膠，控制洗滌水噴淋液氣比0.6?3.0L/Nm3。經(jīng)洗滌脫除粗粒度氣溶膠微粒后，進(jìn)入水汽相變區(qū)D的煙氣溫度可降至50?55°C，并達(dá)到飽和狀態(tài)，加入溫度彡120°C、表壓0.5?1.0kg/cm2的干飽和蒸汽或略過(guò)熱蒸汽在水汽相變區(qū)D建立過(guò)飽和水汽環(huán)境，使未脫除的細(xì)粒度氣溶膠微粒發(fā)生凝結(jié)長(zhǎng)大，蒸汽添加量以煙氣過(guò)飽和度S由S?1.0O增至S=L 05?1.20確定，水汽相變區(qū)D的尺寸以煙氣在其中的停留時(shí)間不少于水汽在氣溶膠微粒表面核化凝結(jié)長(zhǎng)大所需時(shí)間確定，約50?200ms ;凝結(jié)長(zhǎng)大的氣溶膠微粒由絲網(wǎng)除霧器9脫除。填料洗滌水和除霧器沖洗水由置于脫硫區(qū)B與填料洗滌區(qū)C間的洗滌液收集器5收集，以免流入脫硫區(qū)B與脫硫液相混合。所述氣溶膠微粒包括脫硫液滴在高溫?zé)煔饧按髿猸h(huán)境中蒸發(fā)析出的固態(tài)晶粒及氨水揮發(fā)逸出的氣態(tài)NH3與煙氣中的SO2反應(yīng)形成的固態(tài)微粒，主要組成為(NH4)2S03、NH4HSO3、NH4HSCV (NH4)2S04。脫硫液中的脫硫劑為硫酸銨或亞硫酸銨，濃度為10%wt至過(guò)飽和,脫硫液pH值通過(guò)添加液氨、氨水調(diào)節(jié),液氨、氨水在脫硫液氧化區(qū)A中加入。處理凈化后的煙氣由脫硫吸收塔I頂部的煙氣出口經(jīng)煙囪排放。
[0023]一種脫硫吸收塔，應(yīng)用于所述的氨法煙氣脫硫中氣溶膠的控制方法中，所述的吸收塔I為一個(gè)具有多級(jí)功能段的吸收塔，塔底部為脫硫液氧化區(qū)A，中部為脫硫區(qū)B，頂部為填料洗滌區(qū)C和水汽相變區(qū)D ;在脫硫液氧化區(qū)A設(shè)有氧化空氣進(jìn)口、脫硫吸收劑進(jìn)口和脫硫液出口 ；在脫硫區(qū)B設(shè)有煙氣和脫硫液進(jìn)口，加裝板波紋填料或篩板；在填料洗滌區(qū)C中部設(shè)有洗滌水入口和板波紋或波紋絲網(wǎng)填料；在水汽相變區(qū)D中部設(shè)有蒸汽入口，出口設(shè)有高效絲網(wǎng)除霧器9，用于脫除凝結(jié)長(zhǎng)大后的氣溶膠微粒。脫硫吸收塔的頂部還設(shè)有沖洗工藝水入口和煙氣出口。
[0024]實(shí)施例1:
[0025]根據(jù)本發(fā)明，一種氨法煙氣脫硫中氣溶膠的控制方法其設(shè)備和流程如圖2所示；煙氣經(jīng)霧化水噴嘴2噴出的霧化水降溫冷卻至100?120°C后進(jìn)入脫硫吸收塔I的脫硫區(qū)B，與由脫硫液噴嘴4自上而下噴出的脫硫液逆流接觸以吸收煙氣中的SO2 ;脫硫區(qū)B內(nèi)設(shè)置3級(jí)噴淋系統(tǒng)，每級(jí)噴淋系統(tǒng)加裝I層板波紋規(guī)整填料3，填料比表面積為125m2/m3，每層高度為1500mm ;空塔氣速為2.5m/s，操作液氣比為5L/Nm3，脫硫液pH值為5.2?6.0，脫硫液溫度為45?55°C;脫硫液中的脫硫劑為硫酸銨或亞硫酸銨，濃度為10%wt至過(guò)飽和，脫硫液PH值通過(guò)添加液氨、氨水調(diào)節(jié)，液氨、氨水在脫硫液氧化區(qū)A中加入。煙氣經(jīng)脫硫后進(jìn)入填料洗滌區(qū)C，填料洗滌區(qū)C安裝有板波紋規(guī)整填料6，填料比表面積為350m2/m3，填料裝填高度為1000_ ;通過(guò)洗滌水噴嘴7注入洗滌水以脫除氨法脫硫中生成的粗粒度氣溶膠，洗滌水液氣比0.6?3.0L/Nm3。經(jīng)脫硫和洗滌脫除粗粒度氣溶膠微粒的飽和煙氣進(jìn)入水汽相變區(qū)D，經(jīng)蒸汽噴孔8注入溫度彡120°C、壓力0.5?1.0kg/cm2的干飽和蒸汽或略過(guò)熱蒸汽，蒸汽添加量以煙氣過(guò)飽和度S由S?1.00增至S=L 05?1.20確定，使未脫除的細(xì)粒度氣溶膠微粒發(fā)生凝結(jié)長(zhǎng)大，凝結(jié)長(zhǎng)大的氣溶膠微粒由絲網(wǎng)除霧器9脫除，水汽相變區(qū)C的尺寸以煙氣在其中的停留時(shí)間不少于水汽在氣溶膠微粒表面核化凝結(jié)長(zhǎng)大所需時(shí)間確定，約需50?200ms，除霧器為比表面積625m2/m3的DP型(高效型)絲網(wǎng)除霧器，除霧器高500mm。填料洗滌水和除霧器沖洗水由置于脫硫區(qū)B與填料洗滌區(qū)C間的洗滌液收集器5收集，以免流入脫硫區(qū)B與脫硫液相混合。
[0026]實(shí)施例2:
[0027]如圖3所示，與實(shí)施例1不同的是，脫硫區(qū)A每級(jí)噴淋系統(tǒng)加裝I塊無(wú)溢流型篩板11，篩孔孔徑10?12mm，開(kāi)孔率10?15%，其余同實(shí)施例1。
[0028]實(shí)施例3:
[0029]煙氣由全自動(dòng)燃煤鍋爐產(chǎn)生，煙氣量為150Nm3/h，脫硫吸收塔塔徑150mm、塔高4000mm,內(nèi)置兩級(jí)噴淋；每級(jí)噴淋系統(tǒng)加裝I層板波紋規(guī)整填料,填料比表面積為125m2/m3，每層高度為300mm ;脫硫塔上部設(shè)置填料洗滌區(qū)和水汽相變區(qū)，填料洗滌區(qū)內(nèi)安裝兩塊金屬孔板波紋規(guī)整填料，填料比表面積為250m2/m3，填料層總高300mm，水汽相變區(qū)出口安裝DP型(高效型)絲網(wǎng)除霧器，除霧器高150mm，除霧器為比表面積625m2/m3。高溫燃煤煙氣經(jīng)旋風(fēng)除塵器脫除粗顆粒后進(jìn)入降溫冷卻裝置，噴入平均粒徑約為50 μ m的霧化水，煙溫由138°C降至110°C，然后進(jìn)入脫硫吸收塔的脫硫區(qū)，與脫硫液逆流接觸；控制脫硫液溫度55°C，空塔氣速2.5m/s，操作液氣比3L/Nm3 ;脫硫吸收劑為過(guò)飽和硫酸銨溶液，氨水從脫硫塔底部加入脫硫液氧化區(qū)，脫硫液PH值約6.0。采用電稱低壓沖擊器ELPI及SO2分析儀在線測(cè)試，脫硫吸收塔進(jìn)口 PMltl質(zhì)量濃度55mg/m3、SO2濃度2500mg/m3 ;脫硫吸收塔出口 PMltl質(zhì)量濃度105mg/m3，SO2濃度182mg/m3，脫硫效率93% ;通過(guò)填料層噴淋0.15m3/h洗滌水、水汽相變區(qū)每Nm3煙氣中注入0.03kg蒸汽，PM10質(zhì)量濃度降至45mg/m3。
[0030]實(shí)施例4:
[0031]與實(shí)施例3不同的是，脫硫區(qū)每級(jí)噴淋系統(tǒng)加裝I塊無(wú)溢流型篩板，篩孔孔徑10mm，開(kāi)孔率12%，其余同實(shí)施例1。采用電稱低壓沖擊器ELPI及SO2分析儀在線測(cè)試，脫硫吸收塔出口 PMltl質(zhì)量濃度112mg/m3，脫硫效率92% ;通過(guò)填料層噴淋0.15m3/h洗滌水、水汽相變區(qū)每Nm3煙氣中注入0.03kg蒸汽，PM10質(zhì)量濃度降至48mg/m3。
[0032]實(shí)施例5:
[0033]某燃煤電廠氨法煙氣脫硫裝置，煙氣量約50 X 14NmVh,吸收塔塔徑7910mm、塔高27000mm，塔入口煙氣中SO2濃度約1460mg/m3、含塵濃度約65mg/m3，煙溫145°C。煙氣進(jìn)口處設(shè)置噴水降溫裝置，脫硫區(qū)設(shè)置兩級(jí)噴淋層，脫硫區(qū)為空塔結(jié)構(gòu)，不加裝填料或篩板；在脫硫區(qū)上方設(shè)置填料洗滌區(qū)和水汽相變區(qū)，脫硫區(qū)與填料洗滌區(qū)間設(shè)置洗滌液收集器；填料洗滌區(qū)內(nèi)安裝金屬孔板波紋規(guī)整填料，填料比表面積為250m2/m3，填料層總高1000mm，水汽相變區(qū)出口安裝DP型絲網(wǎng)除霧器，除霧器比表面積625m2/m3，除霧器高300mm，水汽相變區(qū)間高約3000mm?？账馑?.3m/s，脫硫操作液氣比12L/Nm3 ;脫硫吸收劑為過(guò)飽和硫酸銨溶液，脫硫液溫度約48°C，脫硫液pH值約5.8。采用電稱低壓沖擊器ELPI及SO2分析儀在線測(cè)試，塔出口 SO2濃度135mg/m3，脫硫效率91% ;通過(guò)塔入口煙氣噴水降溫(霧化水噴入量10m3/h)、填料層噴淋洗滌(噴淋量425m3/h)、水汽相變區(qū)添加蒸汽(蒸汽添加量15噸/h)等措施，PM10質(zhì)量濃度由720mg/m3降至145mg/m3,氣溶膠排放量顯著降低。
[0034]對(duì)比例1:
[0035]采用實(shí)施例3試驗(yàn)系統(tǒng)，但脫硫區(qū)內(nèi)不加裝填料或篩板，采用空塔結(jié)構(gòu)，塔入口煙氣不噴冷卻霧化水，脫硫區(qū)上方不設(shè)置填料洗滌區(qū)；脫硫液氣比為12L/Nm3，其余同實(shí)施例
3。采用電稱低壓沖擊器ELPI及SO2分析儀在線測(cè)試，脫硫吸收塔出口 PMltl質(zhì)量濃度225mg/m3 ;通過(guò)水汽相變區(qū)每Nm3煙氣中注入0.03kg蒸汽，PM10質(zhì)量濃度降至118mg/m3。
[0036]對(duì)比例2:
[0037]實(shí)施例5所示的實(shí)際氨法煙氣脫硫裝置改造前，塔出口安裝上下2級(jí)折流板除霧器，不設(shè)置高溫?zé)煔鈬婌F化水降溫，脫硫區(qū)上方不設(shè)置填料噴淋洗滌和水汽相變區(qū)，其余同實(shí)施例5。采用電稱低壓沖擊器ELPI及SO2分析儀在線測(cè)試，脫硫效率90%，脫硫吸收塔出口 PMltl質(zhì)量濃度820mg/m3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2003)規(guī)定的煙塵排放濃度小于50mg/m3的排放標(biāo)準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種控制氨法脫硫氣溶膠排放的方法，它是氨法煙氣脫硫工藝中控制氣溶膠排放的方法，其特征是:它是將經(jīng)霧化水噴淋降溫冷卻至100?120°C的煙氣通入脫硫吸收塔的脫硫區(qū)，在脫硫區(qū)中自下而上的煙氣與自上而下噴出的脫硫液逆流接觸以吸收煙氣中的SO2,脫硫區(qū)內(nèi)設(shè)置填料或篩板； 煙氣經(jīng)脫硫后進(jìn)入填料洗滌區(qū)，注入洗滌水脫除氨法脫硫中生成的粗粒度氣溶膠； 煙氣經(jīng)脫硫和脫除粗粒度氣溶膠后進(jìn)入水汽相變區(qū)，從水汽相變區(qū)中部注入蒸汽，建立水汽相變所需的過(guò)飽和水汽環(huán)境，使未脫除的細(xì)粒度氣溶膠微粒發(fā)生凝結(jié)長(zhǎng)大并由水汽相變區(qū)煙氣出口處的絲網(wǎng)除霧器脫除；凈化煙氣由脫硫吸收塔頂部的煙氣出口經(jīng)煙囪排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制氨法脫硫氣溶膠排放的方法，其特征是:所述的脫硫區(qū)內(nèi)煙氣空塔氣速為2.0?3.0m/s，操作液氣比為2?8L/Nm3 ;所述的脫硫液pH值為5.2?6.0，脫硫液溫度為45?55°C ;所述的脫硫液中的脫硫劑為硫酸銨或亞硫酸銨，濃度為10%wt至過(guò)飽和；脫硫液pH值通過(guò)添加液氨、氨水調(diào)節(jié),液氨、氨水在塔底脫硫液氧化區(qū)中加入。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制氨法脫硫氣溶膠排放的方法，其特征是:所述的填料洗滌區(qū)的洗滌水噴淋液氣比為0.6?3.0L/Nm3，經(jīng)填料層洗滌后煙氣溫度降至50?55°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制氨法脫硫氣溶膠排放的方法，其特征是:所述的蒸汽為過(guò)熱蒸汽或干飽和蒸汽，蒸汽溫度100?120°C，蒸汽壓力0.5?1.0kg/cm2 (表壓);添加量為0.03?0.04kg/Nm3，使煙氣過(guò)飽和度S由S?1.00增至S=L 05?1.20。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制氨法脫硫氣溶膠排放的方法，其特征是:所述氣溶膠包括脫硫液滴在高溫?zé)煔饧按髿猸h(huán)境中可蒸發(fā)析出的固態(tài)晶粒及氨水揮發(fā)逸出的氣態(tài)NH3與煙氣中的SO2反應(yīng)形成的固態(tài)微粒，主要組成為(NH4) 2S03、NH4HSO3、NH4HSCV (NH4) 2S04。
6.一種權(quán)利要求1所述的控制氨法脫硫氣溶膠排放的方法專用的脫硫吸收塔，其特征是:脫硫吸收塔為一個(gè)具有多級(jí)功能段的吸收塔，塔底部為脫硫液氧化區(qū)，中部為脫硫區(qū)，頂部為填料洗滌區(qū)和水汽相變區(qū)，在脫硫液氧化區(qū)設(shè)有氧化空氣進(jìn)口、脫硫吸收劑進(jìn)口和脫硫液出口 ；在脫硫區(qū)設(shè)有煙氣和脫硫液進(jìn)口 ；在填料洗滌區(qū)頂部設(shè)有洗滌水入口 ；在水汽相變區(qū)中部設(shè)有蒸汽入口，頂部安裝有絲網(wǎng)除霧器，在吸收塔的頂部還設(shè)有沖洗工藝水入口和凈煙氣出口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的脫硫吸收塔，其特征是:所述的脫硫區(qū)設(shè)置2?4級(jí)噴淋系統(tǒng)，每級(jí)噴淋系統(tǒng)加裝I層板波紋規(guī)整填料，填料比表面積為125?250m2/m3，每層高度為1000?2000mm，或者每級(jí)噴淋系統(tǒng)加裝I塊無(wú)溢流型篩板，篩孔孔徑10?12mm，開(kāi)孔率10?15% ;所述的填料洗滌區(qū)采用板波紋或波紋絲網(wǎng)填料，填料比表面積為250?450m2/m3，填料裝填高度為500?1000mm，填料層數(shù)為I層；所述的水汽相變區(qū)的尺寸以煙氣在其中的停留時(shí)間不少于水汽在氣溶膠微粒表面核化凝結(jié)長(zhǎng)大所需時(shí)間確定，約50?200ms ；出口除霧器采用DP型絲網(wǎng)除霧器，除霧器比表面積為625m2/m3，除霧器高度為150?750mmo
【文檔編號(hào)】B01D47/14GK104338426SQ201310340885
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月6日
【發(fā)明者】張文武, 楊林軍, 鮑靜靜, 曹平, 沙志強(qiáng), 朱忠益 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石化揚(yáng)子石油化工有限公司