本發(fā)明涉及環(huán)保領(lǐng)域，尤其涉及一種煙氣脫硫設(shè)備及處理方法。

背景技術(shù)：

脫硫，泛指燃燒前脫去燃料中的硫分以及煙道氣排放前的去硫過程。是防治大氣污染的重要技術(shù)措施之一。目前脫硫方法一般有燃燒前、燃燒中和燃燒后脫硫等三種。隨著工業(yè)的發(fā)展和人們生活水平的提高，對能源的渴求也不斷增加，燃煤煙氣中的二氧化硫已經(jīng)成為大氣污染的主要原因。減少二氧化硫污染已成為當(dāng)今大氣環(huán)境治理的當(dāng)務(wù)之急。不少煙氣脫硫工藝已經(jīng)在工業(yè)中廣泛應(yīng)用，其對各類鍋爐和焚燒爐尾氣的治理也具有重要的現(xiàn)實意義。

其中燃燒后脫硫，又稱煙氣脫硫(fluegasdesulfurization，簡稱fgd)，在fgd技術(shù)中，按脫硫劑的種類劃分，傳統(tǒng)的可分為以下五種方法：以caco3(石灰石)為基礎(chǔ)的鈣法，以mgo為基礎(chǔ)的鎂法，以na2so3為基礎(chǔ)的鈉法，以nh3為基礎(chǔ)的氨法，以有機(jī)堿為基礎(chǔ)的有機(jī)堿法。世界上普遍脫硫使用的商業(yè)化技術(shù)是鈣法，所占比例在90％以上。按吸收劑及脫硫產(chǎn)物在脫硫過程中的干濕狀態(tài)又可將脫硫技術(shù)分為濕法、干法和半干(半濕)法。濕法fgd技術(shù)是用含有吸收劑的溶液或漿液在濕狀態(tài)下脫硫和處理脫硫產(chǎn)物，該法具有脫硫反應(yīng)速度快、設(shè)備簡單、脫硫效率高(最高可達(dá)90％)等優(yōu)點，但普遍存在腐蝕嚴(yán)重、運行維護(hù)費用高及易造成二次污染等問題。

上述的鈣法(石灰石——石膏法脫硫工藝)是世界上應(yīng)用最廣泛的一種濕法脫硫技術(shù)，日本、德國、美國的火力發(fā)電廠采用的煙氣脫硫裝置約90％采用此工藝。它的工作原理是：將石灰石粉加水制成漿液作為吸收劑泵入吸收塔與煙氣充分接觸混合，煙氣中的二氧化硫與漿液中的碳酸鈣以及從塔下部鼓入的空氣進(jìn)行氧化反應(yīng)生成硫酸鈣，硫酸鈣達(dá)到一定飽和度后，結(jié)晶形成二水石膏。經(jīng)吸收塔排出的石膏漿液經(jīng)濃縮、脫水，使其含水量小于10％，然后用輸送機(jī)送至石膏貯倉堆放，脫硫后的煙氣經(jīng)過除霧器除去霧滴，再經(jīng)過換熱器加熱升溫后，由煙囪排入大氣。由于吸收塔內(nèi)吸收劑漿液通過循環(huán)泵反復(fù)循環(huán)與煙氣接觸，吸收劑利用率很高，鈣硫比較低，脫硫效率可大于95％。石膏法的優(yōu)點是工藝成熟、適用于不同容量的機(jī)組，應(yīng)用范圍最廣，脫硫劑利用充分，脫硫效率可達(dá)95％以上，對機(jī)組容量無限制。石膏法的脫硫劑來源豐富，價格較低，副產(chǎn)品石膏利用前景較好；不足之處是系統(tǒng)比較復(fù)雜，占地面積大，初投資及廠用電較高，一般需進(jìn)行廢水處理。

雙堿法也是目前脫硫技術(shù)流行的研究熱門，采用鈉基脫硫劑進(jìn)行塔內(nèi)脫硫，由于鈉基脫硫劑堿性強(qiáng)，吸收二氧化硫后反應(yīng)產(chǎn)物溶解度大，不會造成過飽和結(jié)晶，造成結(jié)垢堵塞問題。另一方面脫硫產(chǎn)物被排入再生池內(nèi)用氫氧化鈣進(jìn)行還原再生，再生出的鈉基脫硫劑再被打回脫硫塔循環(huán)使用。雙堿法脫硫工藝降低了投資及運行費用，比較適用于中小型鍋爐進(jìn)行脫硫改造。雙堿法煙氣脫硫技術(shù)是利用氫氧化鈉溶液作為啟動脫硫劑，配制好的氫氧化鈉溶液直接打入脫硫塔洗滌脫除煙氣中二氧化硫來達(dá)到煙氣脫硫的目的，然后脫硫產(chǎn)物經(jīng)脫硫劑再生池還原成氫氧化鈉再打回脫硫塔內(nèi)循環(huán)使用。脫硫工藝主要包括5個部分：(1)吸收劑制備與補(bǔ)充；(2)吸收劑漿液噴淋；(3)塔內(nèi)霧滴與煙氣接觸混合；(4)再生池漿液還原鈉基堿；(5)石膏脫水處理。但是，其占地較大，運行中反應(yīng)多，不可控因素增多，反應(yīng)的自動化程度低，需要人為的密切監(jiān)視和控制，且脫硫90％左右，不夠徹底。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明旨在提供一種單一采用氫氧化鈣溶液進(jìn)行脫硫處理、反應(yīng)簡單可靠、脫硫效率可達(dá)95％-97％、腐蝕較小、用電量極低、可無人值守運行、運行維護(hù)費用低及無二次污染的煙氣高效脫硫設(shè)備及處理方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：一種煙氣高效脫硫設(shè)備，包括進(jìn)氣管、脫硫系統(tǒng)、出氣管；所述脫硫系統(tǒng)包括反應(yīng)室和后端的噴淋室；噴淋室的高度高于反應(yīng)室，底部為可供液體回流至反應(yīng)室的斜面；反應(yīng)室頂部安裝有氣缸，其活塞桿上固定安裝有密封蓋板；在所述密封蓋板下方設(shè)置有若干氣嘴，其供氣管從活塞桿心部穿過密封蓋板，氣路上設(shè)置了輸氣電磁閥；反應(yīng)室上部通過補(bǔ)水管、補(bǔ)水泵與溶液池連接，下部為盛裝氫氧化鈣飽和溶液、呈倒圓臺形的反應(yīng)池，反應(yīng)池內(nèi)部在液面以下設(shè)置有兩道環(huán)形槽，分別為均氣槽和均液槽，均氣槽與進(jìn)氣管連接，均液槽為階梯槽，緊貼池壁的大端設(shè)置有濾網(wǎng)，小端通過噴淋泵與位于噴淋室上部的噴淋裝置連接；反應(yīng)池底部與受排渣電磁閥控制的排渣管連接；所述出氣管設(shè)置在噴淋室的頂部。

上述的一種煙氣高效脫硫設(shè)備，其中：還包括設(shè)置在進(jìn)氣管與脫硫系統(tǒng)之間的除塵器。

上述的一種煙氣高效脫硫設(shè)備，其中：所述除塵器為濕式電除塵器。

上述的一種煙氣高效脫硫設(shè)備，其中：所述除塵器與脫硫系統(tǒng)之間設(shè)置有單向閥。

上述的一種煙氣高效脫硫設(shè)備，其中：所述密封蓋板的邊緣截面為圓弧形。

上述的一種煙氣高效脫硫設(shè)備，其中：在所述噴淋裝置的下方安裝有內(nèi)部設(shè)置了若干螺旋形煙道的煙氣緩沖裝置。

上述的一種煙氣高效脫硫設(shè)備，其中：還設(shè)置有控制氣缸、輸氣電磁閥、排渣電磁閥、補(bǔ)水泵順序啟動和關(guān)閉的plc控制系統(tǒng)。

上述的一種煙氣高效脫硫設(shè)備的處理方法，包括以下步驟：

1)煙氣進(jìn)入除塵器，將固體塵埃去除；

2)除塵后的煙氣經(jīng)過單向閥、均氣槽進(jìn)入氫氧化鈣飽和溶液的反應(yīng)池，氣泡在溶液中本身起到攪拌作用，煙氣中二氧化硫氣體與氫氧化鈣飽和溶液反應(yīng)生成亞硫酸鈣沉淀，向底部沉積；煙氣中絕大部分二氧化硫被去除；

3)氫氧化鈣飽和溶液通過均液槽和噴淋泵被抽入噴淋裝置，噴淋裝置保持向下噴淋；殘余部分二氧化硫的煙氣進(jìn)入噴淋室，并通過煙氣緩沖裝置的若干螺旋形煙道，速度被極大降低，與噴淋溶液中的氫氧化鈣充分反應(yīng)，沉淀物被噴淋液體帶入反應(yīng)池；

4)plc控制系統(tǒng)按照預(yù)設(shè)時間，定時啟動氣缸，活塞桿向下伸出，將密封蓋板壓緊在反應(yīng)池壁上，基本保證密封；plc控制系統(tǒng)在氣缸到位后，按預(yù)設(shè)時間啟動排渣電磁閥和輸氣電磁閥，輸氣電磁閥增大內(nèi)部氣壓，將亞硫酸鈣沉淀壓入排渣管；plc控制系統(tǒng)控制關(guān)閉排渣電磁閥和輸氣電磁閥，同時控制氣缸回縮，密封蓋板上升；plc控制系統(tǒng)控制補(bǔ)水泵從溶液池中定量抽取氫氧化鈣飽和溶液進(jìn)入反應(yīng)池。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：氫氧化鈣飽和溶液因為溶質(zhì)的溶解度不大，所以對設(shè)備的腐蝕較??；且可流動，比傳統(tǒng)的鈣法和鎂法的物料流轉(zhuǎn)更為順暢；溶液中去除一次二氧化硫，約70-80％，噴淋再去除一次，總體脫硫效率約為95％-97％，且兩次脫硫產(chǎn)物綜合處理，設(shè)備簡單易維護(hù)；均氣槽和進(jìn)液均液槽、出液均液槽的作用都是使通氣和通液面積增大，增加囤積，避免堵塞；密封蓋板和氣嘴的加入，使每個循環(huán)時間的產(chǎn)物及時排出，避免堵塞，并且通過補(bǔ)水泵及時補(bǔ)水，避免溶液中溶質(zhì)消耗影響反應(yīng)速度；煙氣緩沖裝置使煙氣在噴淋液體中反應(yīng)更充分；單向閥的設(shè)置避免煙氣為負(fù)壓時反應(yīng)池內(nèi)液體發(fā)生反吸進(jìn)入除塵器；plc系統(tǒng)使整個系統(tǒng)更為智能，保證無人值守亦可順利進(jìn)行。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意簡圖。

圖中：補(bǔ)水泵1、補(bǔ)水管2、進(jìn)氣管3、除塵器4、反應(yīng)室5、氫氧化鈣飽和溶液6、氣缸7、供氣管8、輸氣電磁閥9、密封蓋板10、出氣管11、噴淋裝置12、煙氣緩沖裝置13、噴淋室14、噴淋泵15、溶液池16、單向閥17、均氣槽18、均液槽19、氣嘴20、亞硫酸鈣沉淀21、濾網(wǎng)22、排渣管23、排渣電磁閥24、排渣池25。

具體實施方式

實施例1：

如附圖所示，一種煙氣高效脫硫設(shè)備，包括進(jìn)氣管3、設(shè)置在進(jìn)氣氣路上的濕式電除塵器4和單向閥17、脫硫系統(tǒng)、出氣管11；所述脫硫系統(tǒng)包括反應(yīng)室5和后端的噴淋室14；噴淋室14的高度高于反應(yīng)室5，底部為可供液體回流至反應(yīng)室5的斜面；反應(yīng)室5頂部安裝有氣缸7，其活塞桿上固定安裝有密封蓋板10，密封蓋板10的邊緣截面為圓弧形即一小段球面，因此，密封蓋板10在與倒圓臺形反應(yīng)池內(nèi)壁的密封實際上為球面與錐面的密封，密封效果較好；在所述密封蓋板10下方設(shè)置有若干氣嘴20，其供氣管8從活塞桿心部穿過密封蓋板10以保證密封，氣路上設(shè)置了輸氣電磁閥9；反應(yīng)室5上部通過補(bǔ)水管2、補(bǔ)水泵1與溶液池16連接，下部為盛裝氫氧化鈣飽和溶液6、呈倒圓臺形的反應(yīng)池，反應(yīng)池內(nèi)部在液面以下設(shè)置有兩道環(huán)形槽，分別為均氣槽18和均液槽19，均氣槽18與進(jìn)氣管3連接，均液槽19為階梯槽，緊貼池壁的大端設(shè)置有濾網(wǎng)22，小端通過噴淋泵15與位于噴淋室14上部的噴淋裝置12連接，噴淋裝置12的下方安裝有內(nèi)部設(shè)置了若干螺旋形煙道的煙氣緩沖裝置13，這種煙氣緩沖裝置為現(xiàn)有技術(shù)，此處不贅述；反應(yīng)池底部與受排渣電磁閥24控制的排渣管23連接；所述出氣管11設(shè)置在噴淋室14的頂部；還設(shè)置有控制氣缸7、輸氣電磁閥9、排渣電磁閥24、補(bǔ)水泵1順序啟動和關(guān)閉的plc控制系統(tǒng)。

一種上述的煙氣高效脫硫設(shè)備的處理方法，包括以下步驟：

1)煙氣進(jìn)入除塵器4，將固體塵埃去除；

2)除塵后的煙氣經(jīng)過單向閥17、均氣槽18進(jìn)入氫氧化鈣飽和溶液6的反應(yīng)池，氣泡在溶液中本身起到攪拌作用，煙氣中二氧化硫氣體與氫氧化鈣飽和溶液6反應(yīng)生成亞硫酸鈣沉淀21，向底部沉積；煙氣中絕大部分二氧化硫被去除；

3)氫氧化鈣飽和溶液6通過均液槽19和噴淋泵15被抽入噴淋裝置12，噴淋裝置12保持向下噴淋；殘余部分二氧化硫的煙氣進(jìn)入噴淋室14，并通過煙氣緩沖裝置13的若干螺旋形煙道，速度被極大降低，與噴淋溶液中的氫氧化鈣充分反應(yīng)，沉淀物被噴淋液體帶入反應(yīng)池；

4)plc控制系統(tǒng)按照預(yù)設(shè)時間，定時啟動氣缸7，活塞桿向下伸出，將密封蓋板10壓緊在反應(yīng)池壁上，基本保證密封；plc控制系統(tǒng)在氣缸7到位后，按預(yù)設(shè)時間啟動排渣電磁閥24和輸氣電磁閥9，輸氣電磁閥9增大內(nèi)部氣壓，將亞硫酸鈣沉淀21壓入排渣管23；plc控制系統(tǒng)控制關(guān)閉排渣電磁閥24和輸氣電磁閥9，同時控制氣缸7回縮，密封蓋板10上升；plc控制系統(tǒng)控制補(bǔ)水泵1從溶液池16中定量抽取氫氧化鈣飽和溶液進(jìn)入反應(yīng)池。

對所公開的實施例的上述說明，僅為了使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。