[发明专利]一种海水脱硫系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型海水脱硫系统及脱硫方法，属于烟气脱硫技术领域。

背景技术

海水烟气脱硫技术是利用海水的碱度脱除烟气中二氧化硫的一种方法，进行海水脱硫处理时，通常的做法是将烟气直接通入海水中，利用大量的海水进行吸收，以降低烟气中的硫含量(如申请号为201010291585.9的发明专利申请所公开的“一种烧结烟气海水脱硫工艺及脱硫系统”)。但是现有的海水脱硫技术仍然存在以下缺点：

1、进行脱硫处理时海水的用量较大、用途单一，同时脱硫速度慢、效率低；

2、传统工艺采用海水供应系统—二氧化硫吸收系统—海水恢复系统的单线式结构进行脱硫处理，但是该系统在海水的综合处理上较为简单，入口海水量较大，一方面造成的能耗大，另一方面海水是硬水，硬度值较大，从而导致系统管道结垢、淤积、堵塞现象较为严重，同时使用虹吸井海水与曝气池混合的大流量管道压力不容忽视；

3、脱硫装置中的喷淋装置，设置的喷孔直径小、个数多，导致喷淋水流速慢，且喷孔容易堵塞，加工困难；另外，传统的喷淋装置流体分布不均匀(即喷孔的流量不均匀)，同时流速也不够理想，从而导致脱硫效率低；

4、烟气经喷淋装置处理后通过出气口直接排出，但是排出的烟气粉尘浓度较高(达43.52mg/Nm³)，对环境的危害性较大；

5、脱硫塔的脱硫效率低下，且单一的对某种形式的脱硫塔改进并不能大幅度提高脱硫效率，从而限制了海水脱硫技术的发展；

6、现有的气-气换热器，其主要作用是提高脱硫后的排烟温度，获得较高抬升速度，改善烟气扩散条件，但是其并不能对污染物的排放浓度和排放量产生影响；另外，现有的海水脱硫系统安装GGH气-气换热器还带来了以下问题：脱硫后烟气在GGH气-气换热器中由45℃升高到80℃左右，即GGH气-气换热器一般在酸露点下运行(脱硫后烟气的酸露点在100～135℃之间)，因此在GGH气-气换热器的冷端会产生浓酸液对换热元件及壳体造成腐蚀，同时粘附大量飞灰进而堵塞换热元件通道；此外，GGH气-气换热器本身占地面积大，运行维护费用高且不方便，造价昂贵，是造成脱硫系统事故停机的主要设备；

7、进行海水脱硫处理时，海水存在阻力，导致引风机效率较低，消耗的总功率较大，能耗较高。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种新型海水脱硫系统及脱硫方法，它可以有效解决现有技术中存在的问题，尤其是进行脱硫处理时海水的用量较大，同时脱硫速度慢、效率低，以及由于海水硬度值较大，造成管道堵塞、腐蚀较为严重的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种新型海水脱硫系统，包括海水脱硫循环系统和辅机系统，其中，所述的海水脱硫循环系统包括：供应池、吸收塔、曝气池和净化塔，所述的供应池、吸收塔、曝气池和净化塔通过循环管道顺次连接。

优选的，所述的辅机系统包括：除尘装置、空气分离装置、氮压缩机、GLS海水换热器和虹吸井，所述的空气分离装置分别与氮压缩机、除尘装置和GLS海水换热器连接，GLS海水换热器分别与吸收塔和虹吸井连接，从而通过利用空气分离装置和氮压缩机，将大部分的氮气富集起来，一方面富集的氮气可以用于其他用途，实现了海水的综合利用；另一方面降低了烟气内压，实现了烟气流速的准确控制，提高了脱硫效率。

本发明中，所述的吸收塔包括：多个超声波发生装置，所述的多个超声波发生装置均匀的设置于吸收塔的内壁上，吸收塔中通过利用超声波发生装置取代填料层，并且超声波发生装置采用单频场或混频场，将导入海水中的大分子烟气打碎成小分子，从而使得气泡直径下降，气泡上升速度减缓，气含率增大，即超声波发生装置进一步提升了脱硫速率，增大了脱硫效率；此外利用本发明中的超声波发生装置，结合数字式智能型混凝土超声波检测仪，还可检测出吸收塔内的结构强度。

本发明中，超声波发生装置发出的超声波频率f与吸收塔塔高h存在如下关系：

f＝nc/h；

其中，f为超声波发生装置发出的超声波频率，n为正整数，c为超声波发生装置发出的超声波波速，h为吸收塔塔高，并且吸收塔塔高h与超声波的四分之一波长λ呈倍数关系(即h＝nλ)。

优选的，超声波发生装置的个数为4，同时，各个超声波发生装置的频率分别为f＝c/h、f＝2c/h、f＝3c/h和f＝5c/h，从而使得吸收塔内形成多频超声场，并且脱硫效率最大(超声波发生装置的能耗、共振与其脱硫效率达到最大平衡)。