一種填料塔去除工業(yè)廢氣中二氧化硫裝置及其處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于工業(yè)廢氣凈化裝置領(lǐng)域，具體設(shè)及一種填料塔去除工業(yè)廢氣中二氧化 硫裝置及其處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，在我國由于二氧化硫排放所導致的酸雨污染危害面積達國±面積的30%， 給國家?guī)碇苯咏?jīng)濟損失每年高達200多億元，已成為制約社會經(jīng)濟發(fā)展的重要因素之一。
[0003] 在借鑒國外污染控制經(jīng)驗的同時，結(jié)合我國國情，政府已把酸雨和二氧化硫污染 防治工作納入國民經(jīng)濟和社會發(fā)展計劃，并采取了相應措施，根據(jù)燃料的生命周期進行全 過程控制，其中包括調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、優(yōu)化能源質(zhì)量、提高能源利用效率、重點治理火電廠的 二氧化硫污染、研究開發(fā)治理技術(shù)和設(shè)備、實施排污許可證制度、進行排污交易試點等多個 方面。
[0004] 現(xiàn)有治理技術(shù) 1、濕法煙氣脫硫技術(shù) 濕法煙氣脫硫技術(shù)，己有十年的商業(yè)應用歷史，具有技術(shù)成熟、工藝簡單、運行穩(wěn)定和 脫硫效率高等優(yōu)點，但也存在脫硫產(chǎn)物的處理比較麻煩，煙溫降低不利于擴散，傳統(tǒng)濕法的 工藝較復雜，占地面積大，基建投資大(約占電廠總投資的1/5)，運行費用高(約占電廠總運 行費用的8~18%)，耗水量大，生成的副產(chǎn)物(如石膏）因受使用的限制易造成二次污染，脫 硫后煙氣溫度低，需再熱方可排煙等缺點，濕法煙氣脫硫技術(shù)的代表工藝是石灰石/石灰濕 法煙氣脫硫工藝，該工藝根據(jù)脫硫產(chǎn)物是否回收利用可W分為石膏法和拋棄法，目前，對一 些大型脫硫裝置比如電廠石灰石/石灰濕法煙氣脫硫多數(shù)采用可回收利用的石膏法，即石 灰石/石灰--石膏法，該技術(shù)具有技術(shù)成熟、脫硫效率高等優(yōu)點，是目前國際上煙氣脫硫的 主要方法。濕法煙氣脫硫技術(shù)。
[0005] 2、半干法脫硫技術(shù) 半干法煙氣脫硫技術(shù)是介于濕法和干法之間的一種脫硫方法，是利用煙氣的顯熱蒸發(fā) 石灰漿液中的水分，同時在干燥過程中，石灰與煙氣中的二氧化硫反應生成亞硫酸巧等，并 使最終產(chǎn)物成為干粉狀，半干法脫硫反應是在氣、液、固Ξ相中進行，其典型工藝為噴霧干 燥法(DSA)即霧化的石灰漿液在噴霧干燥塔中與熱煙氣接觸，反應生成副產(chǎn)物硫酸巧，其中 的水分被熱煙氣蒸發(fā)，最終成為干粉狀，同飛灰一起被除塵器收集，該工藝主要由生石灰接 收膽存系統(tǒng)，漿液制備供應系統(tǒng)，吸收反應系統(tǒng)，灰渣處理和再循環(huán)系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)組成，其 主要特點：系統(tǒng)簡單、占地面積小、投資費用低，W石灰作吸收劑且品質(zhì)要求高，價格高，脫 硫產(chǎn)物呈干態(tài)，無廢水排放，但產(chǎn)物綜合利用受限制，下游除塵設(shè)備受一定影響等。
[0006] 3、干法脫硫技術(shù) 干法脫硫反應在無液相介入的完全干燥狀態(tài)下進行，反應產(chǎn)物亦為干粉狀，其主要優(yōu) 點為:過程耗水量少，一般不會造成二次污染，脫硫后煙氣溫度高，可自行排煙，硫便于回收 等，但由于氣固相反應速率較低，致使脫硫過程空速低，設(shè)備龐大，脫硫率常不及濕法，近年 來，對干法脫硫技術(shù)的研究呈上升趨勢，出現(xiàn)了不少新技術(shù)，主要有電子福射及脈沖放電等 離子體工藝，催化氧化法和炭基材料法等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種填料塔去除工業(yè)廢氣中二氧化硫裝 置，包括進氣系統(tǒng)1，反應塔2,噴淋裝置3,排氣管4,排水管5,支架6,控制系統(tǒng)7,二氧化硫濃 度監(jiān)測儀8;所述支架6上部設(shè)有反應塔2，反應塔2靠近下端一側(cè)設(shè)有進氣系統(tǒng)1，反應塔2底 部設(shè)有排水管5，反應塔2上部靠近頂部一側(cè)設(shè)有噴淋裝置3，反應塔2頂部中屯、設(shè)置有排氣 管4，支架6上還設(shè)有控制系統(tǒng)7;反應塔2的頂部設(shè)有二氧化硫濃度監(jiān)測儀8，二氧化硫濃度 監(jiān)測儀8通過導線與控制系統(tǒng)7連接。
[000引進一步的，所述進氣系統(tǒng)1包括電磁氣閥1-1，氣體流量計1-2,氣累1-3,進氣管Ι? α; 進氣管 1-4 依次將電磁氣閥1-1、氣體流量計 1-2、氣累 1-3Ξ 者串聯(lián)，電磁氣閥1-1 通過導 線與控制系統(tǒng)7連接，氣體流量計1-2通過導線與控制系統(tǒng)7連接，氣累1-3通過導線與控制 系統(tǒng)7連接。
[0009] 進一步的，所述反應塔2,包括高分子填料2-1，中央阻隔盤2-2,氣體分散盤2-3,落 水斗2-4，外室2-5，中室2-6，內(nèi)室2-7，二氧化硫降解能力感應器2-8，緩沖室2-9;所述中央 阻隔盤2-2由一個中間開孔的圓盤構(gòu)成，中央阻隔盤2-2圓盤邊緣與反應塔2內(nèi)壁無縫焊接， 中央阻隔盤2-2下部設(shè)有內(nèi)室2-7,中央阻隔盤2-2與內(nèi)室2-7的一端貫通并無縫焊接；內(nèi)室 2-7的另一端為敞口結(jié)構(gòu)，其邊緣距離位于下部的氣體分散盤2-3為2cm~5cm;內(nèi)室2-7的外 圍設(shè)有中室2-6,中室2-6的一端為敞口結(jié)構(gòu)，其邊緣距離位于上部的中央阻隔盤2-2為2cm ~5cm，中室2-6的另一端為封閉結(jié)構(gòu)，其封閉端與氣體分散盤2-3無縫焊接；中室2-6的外圍 設(shè)有外室2-5,外室2-5的上端與中室2-6上端貫通，外室2-5的下端與氣體分散盤2-3的小孔 貫通;所述氣體分散盤2-3由一個邊緣帶有貫通小孔的圓盤組成，氣體分散盤2-3圓盤外緣 與反應塔2內(nèi)壁無縫焊接，氣體分散盤2-3貫通小孔均勻分布在氣體分散盤2-3盤面上，且在 外室2-5區(qū)域內(nèi)，貫通小孔W反應塔2中軸為對稱軸圓周排列，貫通小孔的數(shù)量為20~50個， 貫通小孔的直徑為20mm~50mm，同屯、圓周上相鄰二貫通小孔的弧長為100mm~200mm;氣體 分散盤2-3的下部設(shè)有緩沖室2-9,所述緩沖室2-9的上端與外室2-5貫通，緩沖室2-9的下端 與內(nèi)室2-7中部貫通，緩沖室2-9的高程為20cm~50cm;所述氣體分散盤2-3與中央阻隔盤2- 2在反應塔內(nèi)上下交錯布置，氣體分散盤2-3與中央阻隔盤2-2在反應塔2內(nèi)均勻布置，氣體 分散盤2-3與中央阻隔盤2-2數(shù)量分別不少于7個；相鄰二氣體分散盤2-3的間距為20cm~ 50cm，同樣，相鄰二中央阻隔盤2-2的間距為20cm~50cm;所述內(nèi)室2-7的直徑為20cm~ 30cm，中室2-6的直徑為60cm~90cm，外室2-5的直徑為120cm~160cm;所述高分子填料2-1 均勻填充在中室2-6、外室2-5內(nèi)部;反應塔2中部設(shè)有二氧化硫降解能力感應器2-8,二氧化 硫降解能力感應器2-8插入在高分子填料2-1內(nèi)部，二氧化硫降解能力感應器2-8與控制系 統(tǒng)7通過導線連接;所述落水斗2-4為圓錐形結(jié)構(gòu)，落水斗2-4位于反應塔2下部，落水斗2-4 圓錐邊緣與反應塔2內(nèi)壁無縫焊接，落水斗2-4與排水管5連通。
[0010] 進一步的，高分子填料2-1的結(jié)構(gòu)，包括豎向板2-1-1，水平板2-1-2;所述豎向板2- 1-1為長方形板，豎向板2-1-1沿中屯、軸福射狀均勻分布，豎向板2-1-1的數(shù)量不少于10塊， 多個豎向板2-1-1在中屯、軸上組成一個圓柱形結(jié)構(gòu)，豎向板2-1-1的長為10mm~50mm，寬為 5mm~10mm;所述水平板2-1-2為圓環(huán)形板，水平板2-1-2中屯、有一開口，水平板2-1-2中屯、開 口的直徑為水平板2-1-2直徑的0.5倍，水平板2-1-2直徑為10mm~20mm，水平板2-1-2均勻 的鑲嵌在豎向板2-1-1上，水平板2-1-2數(shù)量不少于2塊。
[0011] 進一步的，所述噴淋裝置3,包括干管3-1，環(huán)形管3-2,噴淋頭3-3,水累3-4;其中所 述干管3-1位于反應塔2上部一側(cè)，干管3-1-端水平貫通反應塔2側(cè)壁，干管3-1另一端與水 累3-4連接，水累3-4通過導線與控制系統(tǒng)7連接;所述環(huán)形管3-2位于反應塔2上端內(nèi)部，環(huán) 形管3-2-端與干管3-1-端貫通，環(huán)形管3-2直徑比反應塔2內(nèi)徑小10cm~150cm;噴淋頭3- 3豎直向下貫通焊接在管壁下部，噴淋頭3-3的數(shù)量不少于12個，噴淋頭3-3在管壁上不等距 分散布局，噴淋頭3-3在進水干管3-1上一字排列，相鄰二個噴淋頭3-3之間的距離為2cm~ 21cm;噴淋頭3-3的表面密布微孔，微孔的直徑為2.5nm~29.5nm，噴淋頭3-3的材質(zhì)為銅侶 合金材質(zhì)。
[0012] 進一步的，所述高分子填料2-1由高分子材料壓模成型，高分子填料2-1的組成成 分和制造過程如下： 一、 高分子填料2-1組成成分： 按重量份數(shù)計，亞硝酸乙醋5~15份，苯橫酸乙醋5~15份，憐酸Ξ氯乙醋5~15份，原碳 酸酸乙醋1~10份，氯橫酸乙醋5~15份，納米級棚酸錠40~80份，濃度為5ppm~20ppm的氯 基乙酸乙醋200~300份，氯乙酸乙醋5~15份，正庚酸乙醋5~15份，交聯(lián)劑5~10份，油酸乙 醋5~15份，下烘二酸10~20份，乙二胺四亞甲基憐酸鋼5~20份； 二、 高分子填料2-1的制造過程，包含W下步驟： 第1步、在反應蓋中加入電導率為0.00化S/cm~0.02yS/cm的超純水2000~2500份，啟 動反應蓋內(nèi)攬拌器，轉(zhuǎn)速為15化pm~19化pm，啟動加熱累，使反應蓋內(nèi)溫度上升至50°C~70 °C;依次加入亞硝酸乙醋、苯橫酸乙醋、憐酸Ξ氯乙醋，攬拌至完全溶解，調(diào)節(jié)抑值為6.5~ 8.0,將攬拌器轉(zhuǎn)速調(diào)至10化pm~15化pm，溫度為40°C~50°C，醋化反應2~8小時； 第2步、取原碳酸酸乙醋、氯橫酸乙醋粉碎，粉末粒徑為200~250目；加入納米級棚酸錠 混合均勻，平鋪于托盤內(nèi)，平鋪厚度為30mm~50mm，采用劑量為l.OkGy~2.化Gy、能量為 1. OMeV~2.5MeV 的 α 射線福照 lOmin ~20min; 第3步、經(jīng)第2步處理的混合粉末溶于氯基乙酸乙醋中，加入反應蓋，攬拌器轉(zhuǎn)速為 50rpm~80巧m，溫度為50°C~60°C，啟動真空累使反應蓋的真空度達到-0.01M化~- 0.03MPa，保持此狀態(tài)反應比~化;泄壓并通入氨氣，使反應蓋內(nèi)壓力為0.002~0.02MPa，保 溫靜置化~化;之后攬拌器轉(zhuǎn)速提升至l(K)rpm~20化pm，同時反應蓋泄壓至OMPa;依次加入 氯乙酸乙醋、正庚酸乙醋完全溶解后，加入交聯(lián)劑攬拌混合，使得反應蓋溶液的親水親油平 衡值為4.5~5.0，保溫靜置化~化； 第4步、在攬拌器轉(zhuǎn)速為15化pm~22化pm時，依次加入油酸乙醋、下烘二酸和乙二胺四 亞甲基憐酸鋼，提升反應蓋壓力，使其達到0.05M化~0.25MPa，溫度為60°C~80°C，聚合反 應化~15h;反應完成后將反應蓋內(nèi)壓力降至OMPa，降溫至30°C~45°C，出料，入壓模機即可 制得高分子填料2-1; 所述交聯(lián)劑為2-4-6-Ξ硝基苯甲酸； 所述納米級棚酸錠的粒徑為20nm~50nm。