[发明专利]气喷旋冲脱硫除尘装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种烟气净化装置，具体地说，涉及一种电厂或冶金企业所需要的烟气湿法脱硫除尘装置。

背景技术

电厂和冶金企业排放的烟气中含有较高浓度的SO₂，对生态环境和人体健康造成了直接危害。目前，我国已成为全世界SO₂排放最多的国家，因此烟气脱硫势在必行。

常用的最成熟的脱硫工艺为石灰石-石膏湿法脱硫技术，采用较多的吸收塔结构形式为喷淋塔。该种塔型虽然脱硫效率能达95％以上，但存在气液接触面积小、传质效果差的缺点；而且，无论采用何种烟气入口方式，喷淋塔内都难以避免气体偏流效应的发生。由此需在塔的上部设置四层以上的喷淋层和几百个喷嘴，从而增加了系统泵耗，降低了浆液泵的使用寿命。喷淋塔对亚微米级的烟尘的净化效率也较低，难以满足日益严厉的环保要求。此外，较高的造价和较大的占地面积也是喷淋塔存在的突出问题。

另一种常见的吸收塔形式为鼓泡塔，该塔同样具有很高的脱硫效率，而且气液接触效果较好。但该种塔型依赖鼓泡管的浸没深度来提高效率，因此气相阻力往往很高，这一缺点极大地限制了该种塔型的使用。而且鼓泡管内部易积灰结垢，系统阻力由此升高，并降低了鼓泡管的使用寿命，加大了设备维护强度。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种脱硫除尘效率高，适用于不同烟气量，且能适应较大范围烟温和烟气成分变化，能耗低、运行费用省、体积小、造价低、运行可靠的湿法脱硫除尘装置，减轻烟气中SO₂对环境造成的污染。

本发明的技术方案是：设置一种气喷旋冲脱硫除尘装置，包括冷却脱氟器、脱硫吸收塔和除雾器；冷却脱氟器位于脱硫吸收塔之前；脱硫吸收塔包括进气口、至少两根喷气管、浆液池；喷气管竖直排列，带有旋流装置，喷气管下端设有若干排气孔，排气孔浸入浆液池中；除雾器设置于脱硫吸收塔上部。

烟气首先进入冷却脱氟器进行冷却脱氟，然后经脱硫吸收塔进气口进入喷气管，由喷气管下端排气孔进入浆液池，随后沿喷气管外部上升进入除雾器。

外置的冷却脱氟器位于吸收塔烟气入口前，将烟气中大部分的HF除去，从而有效地减轻吸收塔内的氟腐蚀；同时进一步将烟温冷却到80℃以下，从而保证吸收塔的热安全性。冷却脱氟器的设置为耐热性和耐氟腐蚀性较差的玻璃钢材料在吸收塔内的使用提供了保障，同时在该段内还能实现对HCl和大颗粒烟尘较高的脱除效率。该段产生的废水不流入吸收塔而直接进入废水处理系统，由此也提高了副产石膏的品位。

从冷却脱氟器出来后的烟气进入气喷旋冲脱硫吸收塔，该吸收塔主要包括进气口、旋冲喷气管阵列、多管旋流离心式除雾器、缓冲段和吸收塔浆液池。气喷旋冲吸收塔内无运动部件、无浆液喷嘴，从而大大降低了吸收塔的堵塞和结垢倾向。该气喷旋冲吸收塔不设浆液循环泵，因此设备投资费用较普通喷淋塔更低，而且系统运行可靠性也更高。

与普通的鼓泡塔不同，本专利涉及的气喷旋冲吸收塔内的旋冲喷气管中均含有旋流装置，其目的是在管内形成一股强有力的旋转气流，从而使气体沿管下部的排气孔切向喷出。冲入浆液中的气泡呈扇面分布，并且单个气泡有螺旋上升的趋势，大大增加了气泡在浆液中的停留时间。同时，具有旋转动量的气流冲入浆液中，气泡的破碎效果更好，从而加强了气液接触效果。旋冲喷气管内部的这种特殊结构设计，不仅对提升脱硫效果具有显著影响，而且由此特殊装置引起的良好的气液混合效果，使旋冲喷气管在浆液中的浸没深度有所减小，从而明显降低了气相阻力。因此，旋流装置的设置及其带来的显著效果是本发明的突出特点。

完成洗涤后的净烟气进入吸收塔上部的多管旋流离心式除雾器，进行气液分离后排出。

这样，含SO₂的烟气在该脱硫除尘装置中的净化过程包括：

(1)烟气首先进入吸收塔外设置的冷却脱氟器，通过其中碱液和工艺水的喷淋，将烟气中大部分的HF气体除去，同时将烟温降到80℃以下；