[实用新型]一种消化循环流化床烟气脱硫装置

说明书

技术领域

本实用新型属于环保技术领域，涉及工业烟气治理技术，具体涉及循环流化床烟气脱硫装置。

背景技术

钢铁工业是我国国民经济的支柱产业。但也是污染排放大户。烧结生产是现代钢铁生产的重要工艺单元，对钢铁工业二氧化硫排放贡献率高达40％～60％。因此，控制烧结机生产过程中二氧化硫的排放十分重要。通常烧结烟气SO₂减排和控制措施主要有低硫原料配入法、高烟囱扩散稀释法、尾部烧结烟气脱硫法三种。其中尾部烧结烟气脱硫法是解决烧结烟气脱硫的现实、有效的方法。目前，烧结烟气脱硫工艺基本可以分为三类：湿法、干法和半干法。湿法脱硫主要包括石灰石—石膏法、海水法、氢氧化镁法和氨吸收法等；干法脱硫包括炉内喷钙尾部烟气增湿活化脱硫法(LIFAC)、电子束法和荷电干粉法等；半干法包括喷雾干燥法(SDA)、增湿灰循环脱硫法(NID)、循环流化床脱硫法(CFB)等。由于干法脱硫采用干态脱硫剂，脱硫副产物也是干态的固体，没有二次污染，市场潜力很大。

现有干法、半干法烟气脱硫技术存在的主要问题是系统复杂，占地面积大，建设费用、运行费用高，脱硫效率相对低，副产物处理量大。

发明内容

针对目前烟气脱硫技术特别是干法、半干法烟气脱硫装置存在的不足之处，本实用新型结合了多种烟气脱硫工艺的优点，特别是在循环流化床脱硫技术基础上，开发了一种消化循环流化床烟气脱硫装置。

本实用新型的消化循环流化床烟气脱硫塔包括三段：预除尘段(下段)、文丘里管束段(中段)、消化反应段(上段)。

脱硫塔的下部是预除尘段，其侧壁设有烟气进口，底部设有排灰口，安装排灰阀，预除尘器内烟气进口上方设置烟气进口导流板。预除尘段主要用于去除烟气中的粗粉尘。预除尘段采用常用的重力除尘器或旋风除尘器。

脱硫塔的中段即预除尘段上部是文丘里管束段，内部纵向紧密排列着多个文丘里管，其数量视脱硫塔内径而定，可按经验取值。塔内径根据烟气量确定。

脱硫塔的上段即文丘里管束段的上部是消化反应段，消化反应段内壁、文丘里管束段上方上设置有脱硫剂喷入口、循环灰喷入口(脱硫剂喷入口、循环灰喷入口均与空气斜槽或管道连接)。采用三级雾化喷水嘴，分别是消化水喷嘴、增湿水喷嘴、补充水喷嘴。在脱硫剂喷入口、循环灰喷入口上方由下之上依次设置消化水喷嘴、增湿水喷嘴，在消化反应段内顶部设置补充水喷嘴。消化反应段上部侧壁设置烟气出口，消化反应段内烟气出口上方设置烟气出口导流板。

采用本实用新型装置的烟气脱硫方法如下。

将块状的生石灰由磨机磨成生石灰粉，经分级处理后采用粒度＜0.048mm的石灰粉(石灰质量要求：T60＜4min，CaO＞80％，粒度＜0.048mm)，送入石灰仓，以气力输送方法经脱硫剂喷入口喷入脱硫塔内，控制输送气体的压力为0.2～1.0MPa。

将洁净的工艺水采用高压泵输送的方法经反应段的消化水喷嘴、增湿水喷嘴、补充水喷嘴喷入脱硫塔内，控制喷入水的压力为0.1～1.5MPa。

采用三级雾化喷水，一级雾化喷水(可以通入0.1～0.5MPa的压缩空气以达到更好的雾化效果)位于塔中部、文丘里管束段上方，主要是消化生石灰。二级雾化喷水主要用来增湿颗粒表面，降低烟气温度，以创造适宜的脱硫反应温度，还可用来进一步消化未消化完全的极少量石灰。三级雾化喷水(可以通入0.1～0.5MPa的处理后的洁净烟气，即二级除尘器出口烟气以达到更好的雾化效果)位于塔顶部，喷水方向与上升的烟气方向相反，有利于形成湍流，延长了脱硫剂与烟气的接触时间，加之适量的增湿水量，从而提高了系统的脱硫率，另外，还能够调整排烟温度。

将烟气由预除尘段的烟气进口引入脱硫塔内，烟气经预除尘段除去粗粉尘，以减轻后续除尘净化装置的负荷，同时增加烟气中二氧化硫与脱硫剂的碰撞几率，有利于脱硫。经除去大颗粒粉尘后，烟气上升至文丘里管束段，在文丘里管的作用下以高速进入消化反应段，其流动状态变成激烈的湍流，与喷入脱硫塔内的工艺水、脱硫剂及循环灰传质、传热，在消化、增湿、降温(脱硫反应温度为75～90℃)的条件下，消石灰与烟气中二氧化硫产生化学反应生成亚硫酸钙，部分亚硫酸钙被空气氧化成硫酸钙，烟气中二氧化硫被脱除。脱硫后的烟气从塔上部的烟气出口排出，经烟气管道进入二级除尘器。