[發明專利]一種雙循環文氏棒塔煙氣除塵脫硫系統

有效

• 申請號: 201410092858.5
• 申請日: 2014-03-14
• 公開（公告）號: CN103908879B
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 孫國剛;張玉明;黃雪峰;張雪;詹敏述
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/50;B01D53/68;B01D47/06
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 韓蕾

技術領域

本發明涉及一種煙氣除塵脫硫一體化治理技術，具體涉及一種雙循環文氏棒塔除塵脫硫系統。

背景技術

濕法煙氣脫硫除塵是目前工業爐窯煙氣粉塵、二氧化硫、氮氧化物排放治理的主要手段。按所采用的脫硫劑分類，常用的工藝有石灰石／石灰-石膏法、鎂法、鈉法、雙堿法、氨法等，并且已日趨成熟。從設備方面看，各種濕法煙氣脫硫工藝的最大差別主要在氣液接觸脫硫塔上。同一種氣液接觸塔可用于多種脫硫劑的濕法脫硫工藝，反之亦然。氣液接觸脫硫塔是所有濕法煙氣脫硫工藝的核心，其性能優劣對整個脫硫除塵工藝的裝置投資、運行消耗及穩定性有著決定性的影響。噴淋空塔因其結構簡單、氣阻低、不易結垢、運行周期長等優點成為填料塔、鼓泡塔等各種脫硫塔中應用最多、最廣的氣液接觸塔型，是目前濕法煙氣脫硫工藝使用的主流塔型。

隨著新環保法規的頒布執行，對煙氣污染物排放的控制指標越來越嚴，如一般要求SO₂排放濃度小于100mg／Nm³，局部地方低于50mg／Nm³；顆粒物排放濃度低于50mg／Nm³，甚至小于20mg／Nm³。這就要求煙氣脫硫除塵系統具有更高的脫硫與除塵效率，需要將煙氣脫硫除塵系統的脫硫效率由從前的～95％提高到～98％，除塵效率提高到98～99％以上。因此，為滿足新的環保要求，提高局部地區的空氣質量，研究開發更高效低耗的煙氣脫硫除塵技術，便成為當前的一項迫切需求。

文氏棒塔，即將文氏棒層與噴淋空塔結合，綜合填料塔、鼓泡塔和傳統噴淋塔的優勢，具有脫硫除塵效率高、操作液氣比低、氣體阻力小、運行成本低、結垢風險低等優點，正在受到越來越多的重視。如美國Duccon公司開發的文氏棒噴淋塔技術，其特征是：(1)在塔內設置一定間距的棒層，使經過棒層后的煙氣分布均勻，接近“平推流”，提高了氣液接觸；(2)在棒層上表面形成高度湍動的液體薄層，使噴淋空塔的“氣包液”兩相流態經歷“液包氣”層的鼓泡傳質，克服煙氣“短路”，提高了脫硫除塵效率；(3)文氏棒層還具有“自潔”功能，能有效減少結垢風險。應用實踐表明，采用文氏棒層技術在達到同等脫硫率的情況下，脫硫漿液循環量可比其他濕法工藝低30～40％，由于循環量減少，系統電耗可降低15～25％，表現出高脫硫效率與低能耗的優勢。

但現有的文氏棒塔系統還存在一些缺陷，影響了其除塵脫硫效率和文氏棒塔優勢的充分發揮。如現有的文氏棒塔基本上都是洗滌吸收液單循環運行，降溫、除塵和脫硫處于同一塔空間，這便產生下述一些缺陷：(1)灰水中有堿液，影響灰渣的再利用并降低脫硫劑的利用率；(2)脫硫產物中有煙塵混雜，影響脫硫產物的回收和再利用；(3)吸收液與高溫煙氣作用，脫硫反應不在最佳條件，故脫硫效率不理想；(4)循環漿液中塵量大，增加循環泵、管線、噴頭等的磨蝕及堵塞。

單循環的文氏棒塔煙氣除塵脫硫系統用于中低硫含量煙氣的治理或者按照以前環保標準，能夠滿足排放要求。對于高硫煙氣和／或現有環保排放要求，對于要求脫硫效率98％以上，甚至更高的煙氣治理，單循環脫硫塔系統則需要采取增加噴淋量和／或加高脫硫塔等措施，這勢必增加投資、能耗和脫硫劑消耗；或再串聯一個脫硫塔進一步處理，但是兩個脫硫塔串聯系統復雜、占地大、投資大，也影響脫硫工藝的經濟性。為此，人們提出了一些單塔雙循環的煙氣脫硫方案。如中國專利CN101254398B公開了一種單塔兩段雙循環煙氣脫硫除塵系統，其特征在于塔下段煙氣進入采用多個文丘里管除塵，塔上段設1至3層篩板塔脫硫；除塵與脫硫隔離、灰水與堿液獨立循環運行。中國專利CN201832555U也公開了一種單塔雙循環煙氣除塵脫硫裝置，其特征是煙氣首先在塔外多個文氏管內降溫除塵，然后進塔進填料層脫硫；脫硫液循環池設在填料塔下方、灰水池中心，通過環形隔板隔開。顯然，這兩個專利基本克服了單循環煙氣脫硫系統的主要缺陷，但卻增加了結構復雜、結垢風險和氣體阻力增加較多等問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種結構相對簡單的雙循環文氏棒塔煙氣除塵脫硫系統，在達到高效除塵脫硫，滿足新的環保排放標準要求的同時，降低系統能耗物耗、結垢風險，節約投資、占地。