[发明专利]一种低能耗高效率钙基湿法脱硫装置及工艺

说明书

技术领域

本发明设计资源与环境保护领域，具体涉及一种低能耗高效脱硫装置及工艺。

背景技术

目前，控制二氧化硫排放的工艺除了采用洗煤、型煤、循环流化床燃烧等技术措施 外，烟气脱硫技术是最为广泛采用的一种技术，其他方法还不能在技术成熟程度和经济的 承受能力等方面与之竞争。烟气脱硫工艺技术颇多，湿式脱硫除尘技术是其中的一种工艺， 它是在传统的湿式除尘技术的基础上发展起来的一种符合中国国情的实用技术，特别适用 于大、中型工业锅炉烟气的除尘和脱硫。

湿法脱硫技术是采用液体吸收剂如水或碱溶液洗涤含SO₂的烟气，通过吸收去除 烟气中SO₂的技术。该技术具有所用设备简单，操作容易，脱硫效率高，运行可靠，应用广泛 等优点，是目前国内外研究最多，应用最广的脱硫技术。湿法脱硫技术中钙基湿法脱硫技术 由于低钙硫比、脱硫效率高、脱硫剂来源广泛、能适应烟气负荷变化而得到广泛应用。

钙基湿法脱硫工艺脱硫剂主要采用石灰石(碳酸钙)、石灰(氧化钙)和电石渣(氢 氧化钙)等碱性钙基氧化物，将钙基脱硫剂与水配成脱硫浆液与烟气接触反应脱除烟气中 的SO₂。主要反应过程分为三步：1.钙盐或者钙基氧化物在水中溶解；2.溶解后的钙盐和钙 基氧化物阴离子吸收溶液中的氢离子并释放出氢氧根离子提高溶液的pH值；3.烟气中的 SO₂融入水电离出亚硫酸根并与溶液中的氢氧根发生中和反应。

钙基湿法脱硫工艺为固、液、气三相的中和反应过程，反应速率主要受制于钙盐及 钙基氧化物的溶解速率，而钙盐及钙基氧化物的溶解度低，溶出慢，大大制约了钙基湿法脱 硫工艺中溶液对烟气中SO₂的吸收速率。为了解决这一问题，现行钙基湿法脱硫工艺均采取 降低钙硫比，提高脱硫液循环量来弥补钙基固体物溶出速率的不足。脱硫系统的投资运行 成本较高，不经济。

发明内容

本发明提供了一种经济、高效的钙基湿法脱硫工艺，在原有钙基湿法脱硫工艺的 基础上进一步提高脱硫效率、大幅降低脱硫系统的液气比和运行能耗。

一种钙基湿法脱硫装置，包括吸收塔，吸收塔顶部设有烟气出口、塔壁上设有连接 入口烟道的烟气进口，吸收塔内底部为塔釜、顶部设置除雾器；所述吸收塔内自烟气进口到 除雾器之间的空间内由下至上依次设置双流体喷枪层、超声波反生器、多孔托盘和喷淋层， 双流体喷枪的喷口朝下、浆液入口外接吸收浆液供给装置、气体入口外接压缩空气供给装 置；所述入口烟道内设有增湿喷淋机构。

优选地，吸收浆液供给装置包括：

化浆罐，该化浆罐内置搅拌器；

均质器，该均质器的入口与所述化浆罐内下部连通、出口与所述化浆罐内上部连 通；

供浆泵，该供浆泵连接化浆罐的出浆口和双流体喷枪的浆液入口。

优选地，所述双流体喷枪层包括相互平行且间隔均匀的若干根双流体喷枪。

进一步优选地，所述若干双流体喷枪均匀布满整个吸收塔横向截面。

本发明中双流体喷枪本身为本领域常规双流体喷枪。

更进一步优选地，双流体喷枪层包括若干相互平行且均匀布置的双流体总管和设 置在每根双流体总管上的若干双流体支管，双流体支管竖直设置，相互平行且均匀布置，双 流体支管的喷口朝下，喷施方向为逆向气流方向，双流体总管的气体入口外接压缩空气供 给设备、液体入口外接吸收浆液供给装置。

浆液罐中的钙基脱硫剂浆液在均质器的循环切割破碎后，钙基颗粒物的粒径小于 30μm，浆液经供浆泵送入塔内双流体喷枪喷射区雾化成30-60μm的超细雾滴与烟气接触反 应脱除烟气中的SO₂。

优选地，所述多孔托盘的开孔率为27％-40％，开孔孔径为12-30mm。

优选地，所述增湿喷淋机构的喷射方向为逆向气流方向。

本发明中所述超声波发生器及其安装方式本身采用本领域常规技术手段实现。优 选地，所述超声波发生器包括若干竖直且均匀布置的超声波发射极板，相邻超声波发射极 板之间的间距为1.3～2.m，超声波发射极板的高度为1-2.5m。

本发明还提供一种钙基湿法脱硫工艺，优选采用本发明装置进行，包括如下步骤：