本發(fā)明涉及煙氣脫硫除塵工藝設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種雙循環(huán)脫硫除塵裝置及煙氣的脫硫除塵方法。
背景技術(shù)：
隨著新環(huán)保法規(guī)的頒布執(zhí)行，對煙氣污染物排放的控制指標(biāo)越來越嚴(yán)，一般要求SO2排放濃度小于100mg/m3，重點(diǎn)地區(qū)低于50mg/m3，顆粒物排放濃度低于50mg/m3，重點(diǎn)地區(qū)小于20mg/m3。甚至部分地區(qū)燃煤電廠開始執(zhí)行“超潔凈排放”(二氧化硫、顆粒物排放濃度分別不高于35mg/m3、10mg/m3)。這就要求煙氣脫硫除塵系統(tǒng)具有非常高的脫硫與除塵效率。傳統(tǒng)脫硫工藝為了達(dá)到上述的脫硫效率，需要配置較多的噴淋層，脫硫塔高度會非常高，能耗也比較大，而為了更高的除塵效率，在脫硫設(shè)備后增加濕電除塵裝置，占地面積大、設(shè)備投資高。
中國發(fā)明專利CN201510315376.6，主題名稱為一種除塵脫硫協(xié)同處理裝置，該發(fā)明公開了一塔體內(nèi)按煙氣流動方向依次設(shè)有一級煙氣除塵脫硫區(qū)、二級煙氣除塵脫硫區(qū)和除霧裝置，但是二級煙氣除塵脫硫區(qū)的儲存反應(yīng)漿液的設(shè)備設(shè)置于裝置的外部，占地面積較大，該發(fā)明的脫硫效率為99％，除塵效率為75％，所以對硫含量較高的煙氣處理效果較差，不能達(dá)到環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
因此，本申請人致力于提供一種雙循環(huán)脫硫除塵裝置及煙氣的脫硫除塵方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種雙循環(huán)脫硫除塵裝置及煙氣的脫硫除塵方法，其對含硫量較高的煙氣的處理效果較好，可以滿足現(xiàn)有的環(huán)保要求，且裝置的集成度較高，體積小，占地面積小。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種單塔雙循環(huán)脫硫除塵裝置，包括：塔體，包括設(shè)置于所述塔體的下方的煙氣入口和設(shè)置于所述塔體的頂部的煙氣出口；一級噴淋層，設(shè)置在所述塔體中，且位于所述煙氣入口的上方；一級儲液斗，設(shè)置在所述塔體中，且位于所述一級噴淋層的下方，用于收集一級噴淋循環(huán)液；一級噴淋泵，其進(jìn)液口伸入至所述一級儲液斗的上方，其出液口與所述一級噴淋層連接；二級噴淋層，設(shè)置在所述塔體中，且位于所述一級噴淋層的上方；二級儲液斗，設(shè)置在所述塔體中，且位于所述一級噴淋層的上方，用于收集二級噴淋循環(huán)液；二級噴淋泵，其進(jìn)液口伸入至所述二級儲液斗的底部，其出液口與所述二級噴淋層連接；文丘里管組，包括多個(gè)文丘里管，穿設(shè)在所述二級儲液斗中，所述文丘里管的入口位于所述二級儲液斗靠近所述一級噴淋層的一側(cè)，所述文丘里管的出口位于所述二級儲液斗遠(yuǎn)離所述一級噴淋層的一側(cè)；除霧器，位于所述二級噴淋層與所述塔體的煙氣出口之間。
優(yōu)選地，所述二級噴淋層包括多個(gè)二級子噴淋層上、下噴淋層上層噴淋層和下層噴淋層；其中一個(gè)所述二級子下所述下層噴淋層位于所述二級儲液斗靠近所述一級噴淋層的一側(cè)，此二級子下且所述下層噴淋層的噴頭數(shù)目與所述文丘里層中文丘里管的數(shù)目相同且一一對應(yīng)，且其噴頭朝向所述文丘里管的入口，用于使其噴出的二級噴淋循環(huán)液噴淋液與煙氣共同進(jìn)入文丘里管內(nèi)；其余所述二級子上所述上層噴淋層位于所述二級儲液斗遠(yuǎn)離所述一級噴淋層的一側(cè)，且所述上層噴淋層的噴頭在所述文丘里管的出口正上方，朝下設(shè)置，且所述上層噴淋層噴淋的二級噴淋循環(huán)液不進(jìn)入所述文丘里管內(nèi)，噴淋液形成水簾將文丘里管罩住，且保證噴淋液不進(jìn)入文丘里管內(nèi)。
優(yōu)選地，所述雙循環(huán)脫硫除塵裝置還包括：急冷噴淋層，設(shè)置在所述塔體的煙氣入口處，且其進(jìn)液口與所述一級噴淋泵的出液口連通。
優(yōu)選地，所述雙循環(huán)脫硫除塵裝置還包括：溢流管，設(shè)置在所述塔體內(nèi)，其第一端位于所述二級儲液斗的上方，第二端位于所述二級儲液斗的下方，且其第一端低于所述文丘里層的出口端，所述溢流管用于將二級儲液斗中多余的二級噴淋循環(huán)液體導(dǎo)入至所述一級儲液斗中。
優(yōu)選地，所述一級儲液斗和二級儲液斗均包括一補(bǔ)充口，所述補(bǔ)充口用于補(bǔ)充循環(huán)液和水，且補(bǔ)充的循環(huán)液均選自NaOH溶液、氨水、石灰水或者CaO溶液；和/或；所述一級噴淋層包括2～6層一級子噴淋層。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種煙氣的脫硫除塵方法，包括下列步驟：煙氣從下至上依次經(jīng)過一級噴淋層和二級噴淋層，所述一級噴淋層對煙氣進(jìn)行一級噴淋處理，所述二級噴淋層對煙氣進(jìn)行二級噴淋處理，且經(jīng)過所述一級噴淋處理后的煙氣經(jīng)過文丘里管后再進(jìn)行所述二級噴淋處理，煙氣在所述文丘里管中的速度先增大后減小。
優(yōu)選地，所述一級噴淋處理使用的一級噴淋循環(huán)液的PH值小于所述二級噴淋處理使用的二級噴淋循環(huán)液的PH值。
優(yōu)選地，所述一級噴淋循環(huán)液的PH＝5～7，所述二級噴淋循環(huán)液的PH＝6～7。且所述二級噴淋循環(huán)液的PH高于一級噴淋循環(huán)液的PH。
優(yōu)選地，通過所述一級噴淋處理使用的一級噴淋循環(huán)液對煙氣進(jìn)口處的煙氣進(jìn)行急冷處理使其溫度降低。
優(yōu)選地，經(jīng)過所述急冷處理后的煙氣的溫度降低至50～60℃。
本發(fā)明的雙循環(huán)高效脫硫除塵的工藝方法及其裝置可以實(shí)現(xiàn)以下至少一種有益效果。
1、本發(fā)明的脫硫除塵裝置在二級噴淋處理處設(shè)置有一組文丘里管對煙氣強(qiáng)化氣液相互作用。煙氣經(jīng)過一級循環(huán)噴淋脫硫除塵后，攜帶少量液滴進(jìn)入文丘里管，煙氣和液滴在文丘里侯口中被加速，因氣體、液滴的慣性作用，氣液兩相形成較大的速度差，強(qiáng)化了氣液的湍沖、碰撞作用，使氣液兩相充分接觸，大大降低了SO2溶解的氣膜阻力，使SO2更容易溶于漿液，強(qiáng)化了煙氣的脫硫效果；同時(shí)，煙氣中顆粒物也在文丘里管內(nèi)加速，顆粒物與液滴發(fā)生激烈碰撞和凝聚，顆粒物表面附著的氣膜被沖破，使顆粒物被水潤濕，通過文丘里管后，氣液速度減小且壓力回升，以顆粒物為凝結(jié)核的凝聚作用加快，凝聚成直徑較大的含塵液滴，凝聚的液滴被文丘里上方噴淋的水滴捕集沉降，強(qiáng)化了對于細(xì)小顆粒物的去除效果，進(jìn)而達(dá)到了較好的脫硫除塵效果。
2、本發(fā)明中的用于煙氣脫硫除塵的裝置將一級儲液斗與二級儲液斗設(shè)置于同一裝置內(nèi)，集成度較高，大大減少了裝置的總體積與占地面積。
3、本發(fā)明的用于煙氣脫硫除塵的裝置在二級噴淋層與煙氣出口之間設(shè)有除霧器，除霧器可以除去噴淋處理后煙氣中帶有的霧滴，由于霧滴中除了帶有水蒸氣還會帶有酸性液滴，若直接排入后續(xù)處理裝置中會造成后續(xù)裝置的腐蝕，降低使用壽命，若排入空氣中則會污染環(huán)境。
4、本發(fā)明的脫硫除塵裝置在塔體中設(shè)置有一溢流管，溢流管可以將二級儲液斗中二級循環(huán)液排入一級儲液斗中，保證二級儲液斗中的液面高度不會高于文丘里管的上方開口高度，防止二級儲液斗中的二級循化液溢流至文丘里管內(nèi)，進(jìn)而導(dǎo)致煙氣無法通過文丘里管。
5、本發(fā)明的脫硫除塵方法中二級儲液斗內(nèi)，不斷補(bǔ)充新鮮水和堿液，二級循環(huán)液在快速不斷地更新中，相當(dāng)于清水噴淋，傳統(tǒng)工藝中煙氣會攜帶少量漿液至除霧器中，而漿液中含有的大量顆粒物和堿液會造成除霧器結(jié)垢、堵塞，本方法中的二級循環(huán)液中含有顆粒物較少，可以減少除霧器工作負(fù)荷，提高除塵效率。
6、本發(fā)明中公開的裝置及工藝方法能夠處理硫含量高達(dá)2％的煙氣至符合“超潔凈排放”標(biāo)準(zhǔn)。
附圖說明
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明：
圖1是本發(fā)明的一種具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)號說明：
1-塔體、2-煙氣入口、3-煙氣出口、4-一級噴淋層、5-一級儲液斗、6-一次噴淋泵、7-二級噴淋層、8-二級儲液斗、9-二級噴淋泵、10-文丘里管層、11-溢流管、12-除霧器、13-急冷噴淋層、A-煙氣入口方向、B-煙氣出口方向、C-二級噴淋循環(huán)液與水的加入口。
具體實(shí)施方式
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
實(shí)施例一
如圖1所示，實(shí)施例一公開了一種雙循環(huán)高效脫硫除塵裝置，包括：塔體1，包括設(shè)置于塔體1的左下方的煙氣入口2和設(shè)置于塔體1的頂部的煙氣出口3；一級噴淋層4，設(shè)置在塔體1中且位于煙氣入口2的上方，本實(shí)施例中，一級噴淋層4包括兩層一級子噴淋層；一級儲液斗5，設(shè)置在塔體1中且位于一級噴淋層4的下方，用于收集一級噴淋循環(huán)液；急冷噴淋層13，設(shè)置于塔體1內(nèi)并靠近煙氣入口2，用于冷卻自煙氣入口2中進(jìn)入的煙氣；一級噴淋泵6，其進(jìn)液口伸入至一級儲液斗5內(nèi)，其出液口分為兩部分，一部分與一級噴淋層4的兩層一級子噴淋層相連，另一部分與急冷噴淋層相連；二級噴淋層7，設(shè)置在塔體1中且位于一級噴淋層4的上方；二級儲液斗8，由不銹鋼板連接制成，二級儲液斗8為一底部錐形儲液斗，設(shè)置在塔體1中且位于一級噴淋層4的上方，用于收集二級噴淋液噴淋循環(huán)液；二級噴淋泵9，其進(jìn)液口伸入至二級儲液斗8的底部，其出液口與二級噴淋層7連接；文丘里管層10，包括多個(gè)文丘里管，穿設(shè)在所述二級儲液斗8中，文丘里管的入口位于二級儲液斗8靠近一級噴淋層4的一側(cè)(即圖1中所示的二級儲液斗8的下方)，文丘里管的出口位于二級儲液斗8遠(yuǎn)離一級噴淋層4的一側(cè)(即圖1中所示的二級儲液斗8的上方)；除霧器12，位于二級噴淋層7與塔體1的煙氣出口之間。其中，一級儲液斗5和二級儲液斗8均包括一補(bǔ)充口，補(bǔ)充口用于補(bǔ)充循環(huán)液和水，且補(bǔ)充的循環(huán)液為NaOH溶液。
其中，二級噴淋層7包括上層噴淋層和下層噴淋層，其中下層噴淋層位于二級儲液斗8靠近一級噴淋層4的一側(cè)(即圖1中所示的二級儲液斗8的下方)，此二級子噴淋層的噴頭數(shù)目與文丘里管層10中文丘里管的數(shù)目相同且一一對應(yīng)，且其噴頭朝向文丘里管的入口，其噴淋出的循化液與煙氣共同進(jìn)入文丘里管內(nèi)。本實(shí)施例中文丘里管層包含有4根文丘里管。上層噴淋層位于二級儲液斗8遠(yuǎn)離一級噴淋層4的一側(cè)(即圖1中所示的二級儲液斗8的上方)且噴頭朝下設(shè)置，其噴淋出的循化液形成錐形水簾將文丘里管口罩住，且上層噴淋層噴淋的噴淋液不進(jìn)入到文丘里管中。通過二級噴淋循環(huán)液與水的加入口C向二級儲液斗中增加二級噴淋循環(huán)液和清水。
在本實(shí)施例中，塔體1內(nèi)設(shè)有一溢流管11，其第一端(如圖1中的溢流管11的上端)位于二級儲液斗8的上方，且其第一端低于文丘里管層的出口端，其第二端(如圖1中的溢流管11的下端)位于二級儲液斗8的下方，其第二端緊鄰一級儲液斗5的底部，溢流管11用于將二級儲液斗8中多余的二級噴淋循環(huán)液體導(dǎo)入至一級儲液斗5中。
本實(shí)施例中的雙循環(huán)高效脫硫除塵裝置在一個(gè)塔體內(nèi)設(shè)有兩套循環(huán)噴淋系統(tǒng)，相對于傳統(tǒng)雙塔串聯(lián)脫硫工藝，本發(fā)明的占地面積更小、設(shè)備投入更少、系統(tǒng)壓降更小，并且，通過使用文丘里管，強(qiáng)化了氣液相互作用，增加了傳質(zhì)效率，大大提高了脫硫效率與除塵效果，本實(shí)施例的脫硫效率高達(dá)99.8％，除塵效率高達(dá)95％，具有較好的效果。同時(shí)，可以將硫含量高達(dá)2％的煙氣處理至符合“超潔凈排放”的標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例二
實(shí)施例二公開了雙循環(huán)高效脫硫除塵裝置的另一種具體實(shí)施例，實(shí)施例二與實(shí)施例一使用的雙循環(huán)脫硫除塵裝置與工藝流程條件都基本相同，不同的是，在本實(shí)施例中，一級儲液斗和二級儲液斗的補(bǔ)充口補(bǔ)充的堿液為石灰水溶液，且一級噴淋層設(shè)有5層一級子噴淋層、二級循環(huán)設(shè)有6組文丘里管。
本實(shí)施例中使用了石灰水溶液作為一級噴淋循環(huán)液與二級噴淋循環(huán)液對煙氣進(jìn)行處理，該發(fā)明的脫硫效率為99.6％，除塵效率為94.3％，可以將硫含量高達(dá)2％的煙氣處理至符合“超潔凈排放”的標(biāo)準(zhǔn)。
實(shí)施例三
實(shí)施例三公開了雙循環(huán)高效脫硫除塵裝置的另一種具體實(shí)施例，實(shí)施例三與實(shí)施例一使用的雙循環(huán)脫硫除塵裝置與工藝流程條件都基本相同，不同的是一級儲液斗和二級儲液斗的補(bǔ)充口補(bǔ)充的堿液為氨水溶液，且一級噴淋層設(shè)有6層一級子噴淋層、二級循環(huán)設(shè)有8組文丘里管。
本實(shí)施例中使用了氨水溶液作為一級噴淋循環(huán)液與二級噴淋循環(huán)液對煙氣進(jìn)行處理，該發(fā)明的脫硫效率為99.7％，除塵效率為94.5％，可以將硫含量高達(dá)2％的煙氣處理至符合“超潔凈排放”的標(biāo)準(zhǔn)。
結(jié)合實(shí)施例一到實(shí)施例三，可以得到：使用本發(fā)明中的裝置和煙氣脫硫除塵工藝進(jìn)行處理煙氣，脫硫效率能夠達(dá)到99.8％、除塵效率能夠達(dá)到95％，進(jìn)而能夠處理硫含量超過2％的煙氣，相較于現(xiàn)有技術(shù)中的脫硫效率與除塵效率具有明顯提高，且由于本發(fā)明中的一級儲液斗與二級儲液斗都設(shè)置于同一塔體內(nèi)，集成度高，占地面積較小，具有較好的經(jīng)濟(jì)利益。
當(dāng)然了，在其他具體實(shí)施例中，本發(fā)明中的一級儲液斗和二級儲液斗的補(bǔ)充口補(bǔ)充的堿液還可以為CaO溶液或者其他煙氣脫硫處理中常用堿液；一級噴淋層也可以是由3層、4層一級子噴淋層組成，一級噴淋層與二級噴淋層的層數(shù)由具體需要決定，只要能夠使得最后處理得到的煙氣符合“超潔凈排放”標(biāo)準(zhǔn)即可，此處不再贅述。
實(shí)施例四
本實(shí)施例公開了一種煙氣的脫硫除塵方法，其使用的裝置為實(shí)施例一中公開的雙循環(huán)脫硫除塵裝置，處理步驟為：煙氣沿著煙氣入口進(jìn)入塔體，急冷噴淋層對煙氣進(jìn)行急冷處理，使煙氣的溫度降低至50～60℃，一級噴淋層噴淋一級噴淋循環(huán)液對急冷后的煙氣進(jìn)行一級噴淋處理，二級噴淋層噴淋二級噴淋循環(huán)液對一級噴淋處理后的煙氣進(jìn)行二級噴淋處理，除霧器對經(jīng)過二級噴淋處理后的煙氣進(jìn)行除霧處理，除霧處理后的煙氣從煙氣出口排出。
經(jīng)過一級噴淋處理后的煙氣經(jīng)過文丘里管后再進(jìn)行二級噴淋處理，煙氣在文丘里管中先加速再減速。
其中，在噴淋的過程中分別向一級噴淋循環(huán)液和二級噴淋循環(huán)液中補(bǔ)充堿液，補(bǔ)充的堿液選自NaOH溶液、氨水、石灰水或者CaO溶液，且一級噴淋循環(huán)液的PH＝5～7，二級噴淋循環(huán)液的PH＝6～7。
本實(shí)施例中的脫硫除塵方法工藝簡單，使得氣液兩相接觸充分，大大提高了脫硫效率與除塵效果，本實(shí)施例的脫硫效率高達(dá)99.8％，除塵效率為95％，效率更高。通過此方法，可以將硫含量高達(dá)2％的煙氣處理至符合“超潔凈排放”的標(biāo)準(zhǔn)。
當(dāng)然了，在本發(fā)明的煙氣的脫硫除塵方法的其它實(shí)施例中，一級、二級噴淋循環(huán)液的PH及急冷處理后的煙氣的溫度均可以根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整，一級噴淋循環(huán)液和二級噴淋循環(huán)液還可以包括氨水、石灰水或者CaO溶液等堿性溶液，此處不再贅述。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。