[发明专利]基于双pH值运行的双槽式湿法烟气脱硫装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种烟气脱硫装置及烟气脱硫方法，特别是涉及一种基于双pH值运行的双槽式湿法烟气脱硫装置及方法，属于工业废气净化环保领域。

背景技术

湿法烟气脱硫是目前世界上应用最多、最有效的脱硫工艺。在石灰石湿法烟气脱硫工艺中，现有湿法脱硫塔集原有的冷却塔、吸收塔、氧化塔于一体，所有的化学过程均在一个塔内完成。在湿法烟气脱硫过程中，脱硫浆液pH值是一个非常重要的影响参数。脱硫过程中，石灰石的溶解、亚硫钙的氧化适合在低pH下进行，而高的pH值有利于SO₂的吸收，为折中上述矛盾，现有脱硫塔循环浆液必须在pH值5.5左右的环境下运行，结果使得系统脱硫效率和石膏的品质下降，石灰石的消耗增加。对于一些燃煤锅炉，特别是在燃用高硫煤时实现烟气脱硫，这一问题更加突出，甚至使得系统难以满足要求。

如何能同时保证高脱硫效率和脱硫副产物石膏的品质，且尽量降低投资及运行费用，这就需要从一定程度上解决由于脱硫塔循环浆液所需pH值而带来的矛盾。

虽然国内外对上述问题设计了一些装置来克服，但是目前这些装置也存在一些问题。如美国的诺尔双循环湿法烟气脱硫工艺、国内申请(专利)号为200620200307.7的《双循环回路石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫装置》和申请(专利)号为200720023289.4的《烟道内错流双循环湿法烟气脱硫装置》，虽然采用双pH值运行系统，但是对于高pH值段不采用氧化，采用固相物主体为CaSO3的浆液循环脱硫，容易产生由于自然氧化而引发的结垢问题；上述专利的喷淋浆液不都是在高pH值下进行脱硫，脱硫效率可进一步提高。同时上述专利为满足双pH值运行，采用的双循环回路系统复杂，吸收塔内构件增加，投资增加。

发明内容

本发明的目的是提供了一种基于双pH值运行的双槽式湿法烟气脱硫装置及方法，以使脱硫喷淋浆液在高pH值下脱除烟气中的SO₂、在低pH值下进行石灰石的溶解和亚硫酸钙的氧化，进而提高脱硫效率、石膏品质，减少石灰石的消耗，并降低投资和运行费用。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

本发明所述的基于双pH值运行的双槽式湿法烟气脱硫装置包括吸收塔本体、除雾器、喷淋层和循环泵，除雾器、喷淋层由上至下设置在吸收塔本体的上部内，吸收塔本体的下端侧壁上设有原烟气入口，吸收塔本体的上端侧壁上设有净烟气出口；所述脱硫装置还包括氧化槽、循环槽和循环浆液回浆管，氧化槽和循环槽设置在吸收塔本体的下方，且氧化槽的上端和循环槽的上端连通；吸收塔本体通过循环浆液回浆管与氧化槽连通；氧化槽上设有石膏浆液排出口，氧化槽上设有氧化空气入口；循环槽上设有石灰石浆液入口；循环泵用于将循环槽内的循环浆液(钙基浆液)抽至喷淋层处进雾化。

利用上述脱硫装置进行湿法烟气脱硫的过程如下：

步骤一、锅炉待处理原烟气从吸收塔本体底部原烟气入口(入口烟道)进入吸收塔本体内，同时通过循环泵(循环浆液泵)将钙基浆液从循环槽抽至喷淋层处进行雾化，雾化后的钙基浆液液滴向下流动并与向上流动的待处理烟气逆流接触进行脱硫，脱硫后的烟气继续向上流动经除雾器除雾后从脱硫塔本体顶部的净烟气出口流出；

步骤二、吸收塔本体喷淋雾化浆液和烟气接触脱硫后由吸收塔本体下部的锥形漏斗收集，并用循环浆液回浆管引入到氧化槽液面以下；氧化槽内所接受脱硫浆液中所含有的HSO₃^-被由氧化空气入口鼓入到浆液中的氧化空气所氧化；通过顶进式搅拌器对氧化槽内的浆液进行搅拌；同时从氧化槽内取出部分浆液外排进入常规石膏脱水系统进行液固分离，分离后的固相物作为脱硫副产物外排，分离后的液相物返回氧化槽内，氧化槽内浆液的pH值保持在4.0-5.5之间；

步骤三、氧化槽内接受的脱硫浆液中所含亚硫酸钙经充分氧化的浆液通过中间隔板溢流至循环槽内；往循环槽内补充石灰石浆液，通过石灰石浆液的溶解，使得循环槽内浆液pH值升至6.0-6.5之间；并通过顶进式搅拌器对循环槽内的浆液进行搅拌；

步骤四、循环槽内浆液再通过循环泵打至喷淋层进行脱硫，在喷淋层喷嘴作用下雾化成液滴向吸收塔底部流动，流动过程中和烟气逆流接触脱硫，脱硫后的浆液经脱硫塔底部的锥形漏斗收集通过循环浆液回浆管引入氧化槽内。

本发明的有益效果是：