本發(fā)明屬于煙氣脫硫技術領域,具體涉及一種雙向攪拌硫酸尾氣脫硫塔。
背景技術:
硫氧化物及氮氧化物已成為我國主要大氣污染物,并以酸雨、霧霾等多種形式對生態(tài)環(huán)境造成嚴重破壞,對整個國民經濟造成極大負面影響,對人們的工作生活造成極大危害。我國二氧化硫(so2)的主要來源是我國龐大的硫酸市場需求及部分相關工業(yè)企業(yè)生產副產物中排放的二氧化硫,對硫酸尾氣中的二氧化硫進行處理是關系到環(huán)境保護與經濟效益的大問題,也是我國so2減排的重點。
當前我國硫酸行業(yè)針對硫酸尾氣脫硫處理的方法有很多種,包括氨-酸法、氨法、鈉堿法、檸檬酸鈉法、石灰石-石膏法、活性焦法等,其中應用最廣泛的有氨-酸法、石灰石-石膏法和活性焦法幾種。而從已產業(yè)化的脫硫技術來看,均存在占地面積大、運行費用高、吸收塔易堵塞、脫硫副產物難以處置等缺陷;而二次污染問題嚴重的石灰石-石膏法由于歷史原因,仍占絕對主導地位。盡管脫硫技術經過國內外的不斷改進及工程實踐,且現(xiàn)有活性焦法脫硫技術已經相當成熟,特別是在西部缺水地區(qū),活性焦法脫硫技術應該是很好的一種選擇。但該方法對比新型催化法技術,存在所用活性焦易磨損,易燒焦、結塊,加熱再生過程中能耗高,運行成本高等問題。而氨-酸法脫硫存在氨泄漏、脫硫率不高,產品硫銨工藝流程長且操作復雜,生產中還伴生一些亞硫酸銨,亞硫酸銨本身不太穩(wěn)定,受到陽光照射或撞擊后部分會分解產生so2和co2,形成二次污染。
專利申請?zhí)?01310371346.8,名稱為“用于不同煙氣活性焦高效節(jié)能脫硫凈化系統(tǒng)及方法”的發(fā)明專利,所述脫硫凈化系統(tǒng)包括第一吸附脫硫段,第二吸附脫硫段,活性焦再生段和活性焦輸送設備;盡管該凈化系統(tǒng)和方法其脫硫率較高,但存在占地面積大,運行成本高,活性焦易磨損的問題。
專利申請?zhí)?01420140181.3,名稱為“氨法煙氣脫硫裝置”的實用新型專利,其結構包括煙道、脫硫塔、氨水循環(huán)系統(tǒng)和氧化系統(tǒng)。該脫硫裝置中,二氧化硫與氨水反應生成的煙硫酸銨,再經氧化系統(tǒng)氧化為硫酸銨。所述氧化系統(tǒng)存在氧化不完全,會伴生一些亞硫酸銨的缺點,亞硫酸銨本身不太穩(wěn)定,同樣受到陽光照射或撞擊后就可能會分解產生so2和co2,形成二次污染,從而進一步造成環(huán)境污染的惡性循環(huán)。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的正是針對上述現(xiàn)有技術中所存在的問題和不足,提供一種雙向攪拌硫酸尾氣脫硫塔。該吸收塔可與現(xiàn)有技術中的脫硫系統(tǒng)配套使用,使得整個處理系統(tǒng)配套設備少而精,無需額外增加操作人員,有效節(jié)約投資成本、運行成本和占地空間,且無二次污染。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術方案:一種雙向攪拌硫酸尾氣脫硫塔,包括吸收塔,該吸收塔具有多層復合結構的外殼,吸收塔的側邊底部設置有若干個尾氣進口;吸收塔的頂部呈圓弧形,吸收塔的圓弧形頂部的側邊還設置有煙囪排煙出口,在吸收塔圓弧形頂部的頂端設置有供攪拌軸穿過的通孔,攪拌軸的一端深入到吸收塔內,另一端連接有電機;吸收塔的底部也呈圓弧形,吸收塔的圓弧形底部的側邊設置有吸收劑加料口,在吸收塔圓弧形底部的頂端設置有出料口,出料口通過出料泵和出料管連接到出料池;攪拌軸下部連接有軸套,軸套上設有能橫向旋轉的水平攪拌片,軸套上還設置有攪拌軸旋轉時能縱向旋轉的軸向攪拌裝置;
吸收塔底部位于攪拌軸的兩側均設置有循環(huán)泵,循環(huán)泵的一端設置有抽吸管,循環(huán)泵的另一端連接有循環(huán)管,
循環(huán)管沿吸收塔內壁從循環(huán)泵處向上延伸至位于吸收塔圓弧形頂端側面,循環(huán)管的上端部向下翻折,其位于上端部的管口斜向下朝向吸收塔的內部,在循環(huán)泵的抽吸和循環(huán)管的運輸作用下,位于吸收塔底部的液體被抽吸運送到吸收塔頂部,再從循環(huán)管中排出噴灑到吸收塔內。
優(yōu)選地,所述循環(huán)管以及配套的循環(huán)泵的數(shù)量至少為四組,沿吸收塔內壁對稱均勻分布。
優(yōu)選地,所述循環(huán)管的上端部管口呈喇叭狀,且設置有若干噴孔。
優(yōu)選地,所述吸收塔頂端設置有除霧層和氣體處理層。
優(yōu)選地,脫硫處理后的尾氣通過除霧層后經煙囪管道排放至大氣中;除霧層中設置有除霧器。
優(yōu)選地,軸向攪拌裝置包括設置在攪拌軸上的驅動斜齒輪,在軸套上設置有軸向攪拌座,軸向攪拌座內設置有至少一個垂直于攪拌軸的軸向攪拌軸,在軸向攪拌軸的一端上設有與驅動斜齒輪相互嚙合的傳動斜齒輪,軸向攪拌軸的另一端上設置有軸向攪拌片。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有的優(yōu)點及有益的技術效果如下:
本發(fā)明所述的吸收塔用于過氧化氫法煙氣脫硫處理系統(tǒng)時,該反應吸收塔吸收反應和副產品的回收均在一個塔內,配套設備少而精,且可操作性強,無需額外增加操作人員,有效節(jié)約投資成本、運行成本和占地空間。
采用本發(fā)明所述的吸收塔進行過氧化氫法煙氣脫硫處理,不僅工藝流程簡短,控制與操作簡便,而且其脫硫效率高、操作方便,二氧化硫的排放濃度低于200mg/m3以下,遠低于國家標準gb26132-2010的要求,脫硫率可達98%以上,對氮氧化物亦有較高的脫除效率,且脫硫脫硝可同時進行。
本發(fā)明所述的吸收塔產生的稀硫酸達到規(guī)定濃度后外排至出料池,并調節(jié)酸濃度,實現(xiàn)循環(huán)利用,節(jié)約資源并使硫酸全部回收。本發(fā)明所述吸收塔用在過氧化氫法煙氣脫硫處理系統(tǒng)中,所產生的稀硫酸直接返回至反應吸收塔中用于調節(jié)酸濃度,副產品不需二次加工,回收成本大大降低;整個生產過程中不產生新的三廢產物,因而無二次污染,屬典型的清潔生產工藝。
附圖說明
圖1為本發(fā)明具體實施方式的結構示意圖。
圖2位本發(fā)明中軸向攪拌裝置的結構示意圖。
圖中,1、吸收塔,2、尾氣進口,3、煙囪排煙出口,4、攪拌軸,5、電機,6、吸收劑加料口,7、出料口,8、軸套,9、水平攪拌片,10、軸向攪拌裝置,11、循環(huán)泵,12、循環(huán)管,13、噴孔,14、驅動斜齒輪,15、軸向攪拌座,16、軸向攪拌軸,17、傳動斜齒輪,18、軸向攪拌片。
具體實施方式
為能清楚說明本方案的技術特點,下面通過一個具體實施方式,并結合其附圖,對本方案進行闡述。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術方案:一種雙向攪拌硫酸尾氣脫硫塔,包括吸收塔1,該吸收塔具有多層復合結構的外殼,吸收塔1的側邊底部設置有若干個尾氣進口2;吸收塔1的頂部呈圓弧形,吸收塔1的圓弧形頂部的側邊還設置有煙囪排煙出口3,在吸收塔1圓弧形頂部的頂端設置有供攪拌軸4穿過的通孔,攪拌軸4的一端深入到吸收塔1內,另一端連接有電機5;吸收塔1的底部也呈圓弧形,吸收塔1的圓弧形底部的側邊設置有吸收劑加料口6,在吸收塔圓弧形底部的頂端設置有出料口7,出料口7通過出料泵和出料管連接到出料池;
攪拌軸4下部連接有軸套8,軸套8上設有能橫向旋轉的水平攪拌片9,軸套8上還設置有攪拌軸旋轉時能縱向旋轉的軸向攪拌裝置10;
吸收塔底部位于攪拌軸的兩側均設置有循環(huán)泵11,循環(huán)泵11的一端設置有抽吸管,循環(huán)泵11的另一端連接有循環(huán)管12,
循環(huán)管12沿吸收塔1內壁從循環(huán)泵11處向上延伸至位于吸收塔圓弧形頂端側面,循環(huán)管12的上端部向下翻折,其位于上端部的管口斜向下朝向吸收塔1的內部,在循環(huán)泵11的抽吸和循環(huán)管12的運輸作用下,位于吸收塔1底部的液體被抽吸運送到吸收塔1頂部,再從循環(huán)管12中排出噴灑到吸收塔1內。
優(yōu)選地,所述循環(huán)管12以及配套的循環(huán)泵11的數(shù)量至少為四組,沿吸收塔1內壁對稱均勻分布。
優(yōu)選地,所述循環(huán)管12的上端部管口呈喇叭狀,且設置有若干噴孔12。
優(yōu)選地,所述吸收塔1頂端設置有除霧層和氣體處理層。
優(yōu)選地,脫硫處理后的尾氣通過除霧層后經煙囪排煙出口3和煙囪管道排放至大氣中;除霧層中設置有除霧器。
優(yōu)選地,軸向攪拌裝置10包括設置在攪拌軸4上的驅動斜齒輪14,在軸套8上設置有軸向攪拌座15,軸向攪拌座15內設置有至少一個垂直于攪拌軸4的軸向攪拌軸16,在軸向攪拌軸16的一端上設有與驅動斜齒輪14相互嚙合的傳動斜齒輪17,軸向攪拌軸16的另一端上設置有軸向攪拌片18。
本發(fā)明的吸收塔用在采用過氧化氫吸收方法進行處理硫酸尾氣的系統(tǒng)中時,主要包括以下工藝步驟:
1、調節(jié)硫酸尾氣參數(shù)
在硫酸尾氣進入反應吸收塔前,調節(jié)好硫酸尾氣溫度,壓力,氧氣含量各參數(shù),使硫酸尾氣符合脫硫要求;
2、混合氣體形成
將步驟1調節(jié)好參數(shù)的硫酸尾氣通入吸收塔中氣體處理層,將過氧化氫儲存罐中的過氧化氫通過吸收劑加料口送入吸收塔中氣體處理層后分解產生水和氧氣,產生的氧氣和硫酸尾氣在吸收塔中氣體處理層中混合接觸反應,形成含有三氧化硫的混合氣體;
3、去除二氧化硫
經步驟2形成的混合氣體與吸收塔中循環(huán)泵和循環(huán)管從下方抽出的烯硫酸混合接觸,接觸后的硫酸尾氣則溶于稀硫酸中并落入吸收塔底部,此時二氧化硫得到去除;所述稀硫酸溶液為經脫硫處理系統(tǒng)產生,由循環(huán)泵經循環(huán)管道輸送至吸收塔外的內部頂端,再向下噴灑,形成內部循環(huán);
4、稀硫酸溶液的循環(huán)利用
將步驟3產生的稀硫酸溶液,從吸收塔底部的出料口抽出,出料口通過出料泵和出料管連接到出料池;實時監(jiān)測吸收塔內稀硫酸濃度,只有當其濃度高于2.90%后,才將稀硫酸從吸收塔中抽出,否則,一直保持吸收塔中的稀硫酸溶液通過循環(huán)管管口噴淋而下與混合氣體在吸收塔中混合接觸。循環(huán)上述步驟3過程,以達到二氧化硫的去除;
5、達標煙氣排放至大氣中
所述硫酸尾氣經步驟1—4凈化后通過吸收塔中除霧層安裝的除霧器除水干燥后,達到排放標準的煙氣經吸收塔頂部連接的輸送管道送入煙囪排放至大氣中。
本發(fā)明所述的吸收塔用于過氧化氫法煙氣脫硫處理系統(tǒng)時,該反應吸收塔吸收反應和副產品的回收均在一個塔內,配套設備少而精,且可操作性強,無需額外增加操作人員,有效節(jié)約投資成本、運行成本和占地空間。
采用本發(fā)明所述的吸收塔進行過氧化氫法煙氣脫硫處理,不僅工藝流程簡短,控制與操作簡便,而且其脫硫效率高、操作方便,二氧化硫的排放濃度低于200mg/m3以下,遠低于國家標準gb26132-2010的要求,脫硫率可達98%以上,對氮氧化物亦有較高的脫除效率,且脫硫脫硝可同時進行。
本發(fā)明所述的吸收塔產生的稀硫酸達到規(guī)定濃度后外排至出料池,并調節(jié)酸濃度,實現(xiàn)循環(huán)利用,節(jié)約資源并使硫酸全部回收。本發(fā)明所述吸收塔用在過氧化氫法煙氣脫硫處理系統(tǒng)中,所產生的稀硫酸直接返回至反應吸收塔中用于調節(jié)酸濃度,副產品不需二次加工,回收成本大大降低;整個生產過程中不產生新的三廢產物,因而無二次污染,屬典型的清潔生產工藝。