[发明专利]烟气循环流化法脱硫工艺方法及装置

说明书

本发明涉及烟气循环流化法脱硫方法及装置，属于工业烟气净化的环境保护技术领域，适用于工业烟气，如燃煤、燃油锅炉排放的烟气除硫，特别适用于火力发电厂燃烧设备排放烟气的脱硫场合。本工艺方法在脱硫技术领域内属于半干式抛弃工艺。

现有的半干式烟气脱硫方法主要是旋转喷雾法，它使烟气从脱硫塔的下部进入，石灰浆从上部进入并喷在高速旋转轮上以使其雾化。雾化的石灰浆与烟气中的SO₂反应后生成的废渣从塔的底部直接排出。该方法的缺点在于：1、吸收剂利用率低，钙硫比高也就是石灰用量大；2、脱硫效率相对低；3、由于石灰浆由高速旋转轮喷洒为雾状，石灰浆及反应产物极易粘着在塔的内壁上结成垢，从而影响塔内的容积，腐蚀塔体，增加维护成本；4、喷雾轮为易损件，价格昂贵，并且由于该轮旋转速度高，难以做成大的尺寸，影响脱硫塔的规模。另一种半干式脱硫方法是双相流喷雾法，它不用旋转轮而是以压缩空气与石灰浆同时进入塔内来实现雾化，烟气与石灰浆相对流动，废渣直接从塔底排出，该方法仍然存在吸收剂的利用率低，脱硫效率低，也特别容易结垢和设备容易腐蚀，运行和维护费用高等缺点。上述方法均存在对吸收剂颗粒度要求高，因而吸收剂通道极易堵塞的问题。

本发明的目的在于：克服上述方法的缺点，提供一种烟气循环流化脱硫方法及脱硫装置，以提高脱硫效率，大幅度降低系统造价及运行维护成本，提高系统可靠性以确保大气环境质量。

实现本发明目的的烟气循环流化法脱硫方法的技术方案是：使热烟气以3～12m/s的速度及1～10秒钟的时间从下部进入文丘里脱硫塔，并与进入脱硫塔内呈流态化的二氧化硫吸收剂及反应物接触混合及反应，生成的混合物或反应物随烟气一起进入到与脱硫塔相联接的除尘器中；该除尘器将收集的固体混合物、反应物又反复送至脱硫塔中循环使用；经该除尘器净化后的烟气排入大气，或再次除尘后排入大气。

实现本发明方法的一种循环流化法脱硫装置是：它包括有脱硫塔2；该脱硫塔上有烟气进入口10和吸收剂入口3及脱硫烟气排出通道11；脱硫塔还设有供循环使用的反应物进入塔内的输入口15；该输入口15与吸收剂入口3位于烟气进入口10近旁；已脱硫烟气排出通道11与除尘器5相连接；该除尘器的排渣通道13与能将渣料作为循环反应物送入塔中循环使用的输送装置4连通。

本发明方法的工艺流程和原理是：热烟气从垂直布置的文丘里脱硫塔的下部进入塔内，并与流态化的，由氢氧化钙和循环使用的反应物组成的固体颗粒物接触混合。新鲜的石灰浆可以用双相流喷嘴直接喷入脱硫塔内，该石灰浆中的水加湿烟气改善了SO₂的去除率。由于系统具有一个比较高的烟气流速(一般可以是7.5m/s)，这样便于使脱硫塔内颗粒物流动和输送，也同时促成SO₂和颗粒物的反应。用过的固体物和飞灰被带出脱硫塔的顶部，在与脱硫塔相联接的除尘器中被收集下来。除尘器收集的大部分固体物循环回脱硫塔内，以使固体物中剩余的吸收剂得到充分利用，同时这部分固体物可再加湿，从而提供更多的反应表面积。烟气中残余的固体物如飞灰等可再通过下游的除尘器通常为电除尘器或布袋除尘器除去。

本发明方法中，反应物的化学反应过程和相应反应式如下：

1、石灰浆：由生石灰用水消化形成氢氧化钙浆液：

2、该石灰浆进入脱硫塔后(以双相流喷嘴喷入脱硫塔中)，与塔内的温度为130℃左右的烟气反应，其反应式如下：

本发明与其它半干法工艺相比其优点在于：

1、由于通过除尘器返回的固体反应物循环使用，使得脱硫塔中的固体颗粒浓度非常高，一般可高达500～1500g/Nm³，这个浓度是一般喷雾干燥工艺中浓度的50～100倍。同时，由于脱硫塔内的固体颗粒物在流态化过程中迅速干燥，因此在塔内可以避免一般喷雾干燥工艺中通常出现的结垢问题。