[发明专利]一种单塔双区湿法脱硫过程中协同促进细颗粒物及三氧化硫酸雾脱除的装置及其方法

说明书

本发明公开了一种单塔双区湿法脱硫过程中协同促进细颗粒物及三氧化硫酸雾脱除的装置及其方法，该方法采用单塔双循环工艺，主要由湿法脱硫塔、脱硫洗涤液换热器、氧化区循环回路、吸收区循环回路、集液盘、除雾器等组成。其步骤是含尘烟气进入脱硫塔后，先与氧化区脱硫洗涤液逆流接触，发生强烈的热质交换，使得离开氧化区的烟气温度降低并接近饱和，部分SO₂被洗涤液吸收；烟气随后进入吸收区与温度较低的脱硫洗涤液再次逆流接触，在脱硫洗涤区建立过饱和水汽环境，烟气中PM_2.5及SO₃酸雾在过饱和水汽环境中核化凝结长大，进而由吸收区脱硫洗涤液洗涤、高效除雾器拦截脱除。本发明可实现单塔双区湿法脱硫过程中PM_2.5及SO₃酸雾的协同高效脱除，并可增强SO₂的脱除效果。

技术领域

本发明属于脱硫超低排放及PM_2.5、SO₃酸雾排放控制的技术领域，涉及单塔双区湿法脱硫过程中协同促进细颗粒物及三氧化硫酸雾脱除的装置及其方法。

背景技术

煤炭是我国最主要的一次能源，煤炭燃烧过程中除了含有大量的气态污染物（如SO_x，NO_x等）外，还含有大量气溶胶污染物（如烟尘、SO₃酸雾等）。其中，烟尘及SO₃酸雾污染问题已成为我国严重的大气污染问题，是导致大气能见度降低、酸雨、雾霾天气和全球气候变化等重大环境问题的重要因素，对环境及人体健康造成严重危害。截止2015年底，全国已投运火电厂烟气脱硫机组容量约为8.2亿千瓦，占全国煤电机组容量的91.20%，其中采用石灰石-石膏湿法工艺的占92%。据资料显示，石灰石石-膏湿法脱硫后，虽烟气中部分较大的颗粒物及SO₃酸雾被有效脱除，但脱硫净烟气中细颗粒物的浓度仍较高。主要由于脱硫中存在脱硫洗涤液雾化夹带、脱硫产物结晶析出，以及各种气-液、气-液-固脱硫反应等物化过程。因此湿法烟气脱硫系统对细颗粒物的脱除效率较低。由于大部分SO₃酸雾粒径较小，基本为亚微米级，脱硫过程的洗涤作用对其捕集效率仅为30-40%。

2011年7月29日，环境保护部正式发布《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2011）。提出了“超低排放”的概念，即规定烟尘排放浓度 ≤5 mg/m³、SO₂排放浓度 ≤35 mg/m³、NOx排放浓度 ≤50 mg/m³。提高传统污染控制设施对细颗粒物及SO₃酸雾的脱除效率是目前亟待解决的问题，但传统污染物控制设施对细颗粒物及SO₃酸雾的脱除效率较低。应用物理或化学方法使细颗粒物及SO₃酸雾长大，从而提高湿法脱硫等传统污染物控制设施对细颗粒物及SO₃酸雾的脱除是重要的技术途径。其中，其中水汽相变预处理技术与湿法烟气脱硫技术相结合是控制湿法烟气脱硫细颗粒物及SO₃酸雾的重要途径之一。申请号2007101333987.4的发明专利公开了一种应用蒸汽相变协同脱除PM_2.5和气态污染物的装置及其方法，在湿度调节室中喷入雾化热水调节烟气含湿量，经湿度调节的烟气引入冷凝换热器达到过饱和，在塔内与中低温碱性洗涤吸收液逆流接触,并发生蒸汽相变，从而除凝结长大的含尘液滴和气态污染物。但该方法采用添加蒸汽方式来调节烟气含湿量，能耗较高。

发明内容