[实用新型]膜分离循环流化床脱硫除尘装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种(半)干法脱硫的，烟气除尘脱硫一体化技术，具体为一种循环流化床烟气脱硫除尘一体化装置及工艺，属于烟气治理技术领域。

背景技术

近年来，国家出台一系列严厉的大气污染控制标准，比如重点地区燃煤火电厂的SO₂排放标准为50mg/m³，粉尘排放标准为20mg/m³，随着国家对环境保护的要求越来越严格，烟气粉尘和SO₂排放标准会越来越高。

陶瓷(金属)膜材料相比有机纤维滤材，其强度大、耐高温、耐酸碱性、耐腐蚀、使用寿命长、易清灰，在一些恶劣的环境中优势非常明显。膜过滤技术能够在不增加阻力的情况下提高过滤效果，实现对PM2.5的截留，达到超低排放；而通过负载催化剂或吸附剂使得其在除尘的同时具有净化其他气体污染物的作用，是膜分离技术在气固分离方面的一个重要发展方向。

目前对于循环流化床脱硫工艺，都是在脱硫塔工艺后添加除尘器，通过物料再循环系统，将吸收剂返回到脱硫塔循环利用，使得整套脱硫除尘装置占地面积较大，而对于不少机组的脱硫改造工程，往往场地十分紧张，不宜过多布置其他设备；由于反应会产生大量超细小颗粒PM2.5，其中包括未反应完全的吸收剂颗粒，现有的除尘器不能有效回收而流失，增加了生产成本，同时导致出口烟气颗粒物排放超标。

中国专利申请公开号CN102671535 A介绍了一种半干式循环流化床烟气脱硫除尘一体化净化工艺及装置。该方法将脱硫塔与除尘器分开布置，旋风分离器分离烟气中的粗颗粒吸收剂，在进入二级除尘器，分离烟气中的细颗粒吸收剂，分离得到的吸收剂再次进入反应塔内循环。该方法和装置工艺复杂，能耗高，并且所谓一体化只是工艺的组合，并不是严格意义上的一体化装置，而且没有预处理措施，烟气中的飞灰会严重影响脱硫效果。

中国专利申请公开号CN102210973 A介绍了一种用于SO₂的半干法脱硫除 尘一体化装置，分离区设置在整个装置顶部，省去了循环输灰系统，适合SO₂浓度低于1500mg/Nm³时使用。但装置为四方形，装置内部存在死角，易结垢、堵塞，存在气流分布不均匀的可能。

发明内容

本实用新型目的是，为了克服传统循环流化床脱硫占地面积较大、脱硫效率地、吸收剂利用率低和出气粉尘排放不易达标等缺点，提供了集膜分离技术、吸附技术、流化床技术和旋风分离技术于一体，可对锅炉烟气进行高效净化，实现超低排放，并且工艺简单，能耗低，占地面积更小的膜分离烟气净化装置。

本实用新型技术方案是：一种膜分离循环流化床脱硫除尘装置，包括从下至上依次分布的底部排灰槽，旋风分离器、文丘里管束、柱体流化床和膜分离器，一体化立式布置，自下而上依次为排灰段、主要由旋风分离器构成的预处理段，主要由文丘里管束构成有烟气加速段、主要由柱体流化床构成的反应段、主要由膜分离器构成的顶部除尘段；文丘里管上部设有雾化器和脱硫吸收剂喷头；旋风分离器侧壁上设有进气口，柱体流化床下设有灰斗。膜分离器上部为烟气出口。旋风分离器的排灰管连接底部排灰槽。旋风分离器可根据烟气量大小调整分离器数量，旋风分离器并联布置，旋风除尘器的出气口与文丘里管相连，并且设有导流管，使烟气烟气分布均匀。

所述膜分离器包括分离膜组件、烟气加热器，反吹系统，分离膜组件由膜管支撑架和固定在支撑架上的膜管构成；烟气加热器设置在膜分离器的净烟气出口段，膜管内部设有加电元件；膜管支撑架的顶部设有上封头，上封头和膜管支撑架之间为集气室；上封头顶部开有烟气出口和脉冲反吹气体入口。

所述的分离膜组件由陶瓷、金属或者金属复合材料构成的管式、蜂窝状六边形的分离膜组成，所述的膜管直径为5-20cm，平均孔径0.01-100μm。

所述的膜管为一段封闭一段敞口的管式或者蜂窝状分离膜，所述膜管的管壁由外向内依次设置的膜层、过渡层、多孔支撑体层、吸附剂颗粒层和内嵌层的四层或四层以上的结构。

所述的膜层的孔径为0.01-1μm，过渡层10-20μm、多孔支撑体层孔径为10-100μm，内嵌层孔径为10-100μm。