[发明专利]一种控制氨法脱硫气溶胶排放的方法及其专用吸收塔

说明书

技术领域

本发明涉及燃煤烟气中细颗粒物的控制方法，特别涉及一种氨法烟气脱硫中气溶胶的控制方法。

背景技术

近年来，氨法烟气脱硫工艺由于其气-液或气-气反应速度快、脱硫效率高及脱硫副产物可回收利用等优点在燃煤电厂逐步得到推广，但在脱硫过程中容易产生大量的气溶胶微粒，已成为影响氨法脱硫工艺推广应用的技术瓶颈。一般，氨法脱硫中形成的气溶胶微粒从数量角度分析主要为亚微米级颗粒，但从质量浓度分布来看以微米级及大于10μm的颗粒为主，脱硫后颗粒物浓度可比脱硫前增加数倍至十几倍以上，主要为(NH₄)₂SO₄、(NH₄)₂SO₃等可溶性无机盐微粒，可通过以下两种途径形成：第一，脱硫液挥发逸出的气态NH₃与烟气中SO₂间的反应形成；第二，脱硫液滴在高温烟气及大气环境中蒸发析出（《高校化学工程学报》，2010年第24卷）。国外主要采用在脱硫塔烟气出口处安装湿式静电除尘器，以脱除氨法脱硫过程中形成的气溶胶微粒（如AMASOX氨法、GE氨法、US6605363B2），但安装湿式静电除尘器投资运行费用高。通常，对于微米级以上的可溶性颗粒物，设置填料层喷水洗涤有较佳脱除效果；此外，洗涤水对烟气中夹带的脱硫液滴还具有一定的脱除和稀释作用，可有效降低排入大气环境后蒸发析出的气溶胶微粒数量。对于亚微米级颗粒物的控制，技术发展的主要途径是通过物理或化学作用使其长大成较大颗粒后加以清除；其中，将水汽相变预处理技术与现有燃煤锅炉湿法烟气脱硫技术结合是最有可能实现工程应用的重要途径之一。烟气经湿式脱硫洗涤后可呈饱和状态，通过在脱硫吸收塔顶部空间添加少量蒸汽即可建立气溶胶微粒凝结长大所需的过饱和水汽环境，凝结长大的气溶胶微粒可由丝网除雾器高效脱除。但在现有氨法脱硫操作条件下，难以达到实现气溶胶微粒凝结长大所需的过饱和水汽环境；脱硫操作条件的选取也主要侧重于提高脱硫效率，未涉及降低气溶胶的形成。申请号为201010557866.4的中国发明专利提出了一种利用烟气在脱硫过程中达到过饱和及在脱硫净烟气中添加蒸汽实现过饱和促使氨法气溶胶脱除的方法，但欲使烟气在脱硫过程中达到过饱和，烟气进入脱硫塔前需预先接近饱和状态，对于不设置预洗涤塔的单塔工艺不易实现；单纯在脱硫净烟气中添加蒸汽会导致不少水汽凝结于微米级以上的粗颗粒上，而该部分颗粒无需凝结长大即可采用常规除尘（除雾）方法脱除。

发明内容

本发明结合氨法烟气脱硫中气溶胶的形成机理和粒度分布特性，以及烟气含湿量高、气溶胶微粒易于发生凝结长大等特点，提供一种控制氨法脱硫气溶胶排放的方法及其专用吸收塔，通过优化脱硫操作工艺条件及利用塔入口烟气喷雾化水降温、填料喷淋洗涤、水汽相变预调节技术，以有效解决氨法烟气脱硫中的气溶胶排放问题。

本发明的技术解决方案如下：

一种控制氨法脱硫气溶胶排放的方法，它是氨法烟气脱硫工艺中控制气溶胶排放的方法，它是将经雾化水喷淋降温冷却至100～120℃的烟气通入脱硫吸收塔的脱硫区，在脱硫区中自下而上的烟气与自上而下喷出的脱硫液逆流接触以吸收烟气中的SO₂，脱硫区内设置填料或筛板；

烟气经脱硫后进入填料洗涤区，注入洗涤水脱除氨法脱硫中生成的粗粒度气溶胶；

烟气经脱硫和脱除粗粒度气溶胶后进入水汽相变区，从水汽相变区中部注入蒸汽，建立水汽相变所需的过饱和水汽环境，使未脱除的细粒度气溶胶微粒发生凝结长大并由水汽相变区烟气出口处的丝网除雾器脱除；净化烟气由脱硫吸收塔顶部的烟气出口经烟囱排放。

上述的控制氨法脱硫气溶胶排放的方法，所述的脱硫区内烟气空塔气速为2.0～3.0m/s，操作液气比为2～8L/Nm³；所述的脱硫液pH值为5.2～6.0，脱硫液温度为45～55℃；所述的脱硫液中的脱硫剂为硫酸铵或亚硫酸铵，浓度为10%wt至过饱和；脱硫液pH值通过添加液氨、氨水调节，液氨、氨水在塔底脱硫液氧化区中加入。

上述的控制氨法脱硫气溶胶排放的方法，所述的填料洗涤区的洗涤水喷淋液气比为0.6～3.0L/Nm³，经填料层洗涤后烟气温度降至50～55℃。