[发明专利]一种强化气液传质反应的湿法烟气脱硫装置及方法

说明书

本发明涉及一种强化气液传质反应的湿法烟气脱硫装置及方法，包括气体压缩机，其入口端连接有烟气输送管道，出口端依次连接储气罐和文丘里射流器，文丘里射流器上端入口与脱硫剂储液罐下端的放料口连接，文丘里射流器的出口端连接有静态螺旋切割器，静态螺旋切割器的出口与气液分离罐中部的气液两相流入口相连，位于气液分离罐下部的脱硫剂回流口与脱硫剂储液罐顶端连接实现脱硫剂循环，气液分离罐上部的排气口通过管道连接至尾气吸收池；还包括烟气分析仪。本发明高效节能，能够在较小的液气比下实现脱硫剂雾滴的微纳米化和高度分散混合，完成对烟气脱硫的超净处理，并实现烟气脱硫设备的小型化、经济化。

技术领域

本发明涉及湿法脱硫设备技术领域，尤其是一种强化气液传质反应的湿法烟气脱硫装置及方法。

背景技术

中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国之一，煤炭资源在我国能源结构中一直扮演着难以替代的角色。根据国家环境保护总局的初步核算，2017年我国能源消费总量中煤炭资源所占比重60.4％，较2016年下降了1.6个百分点，但煤炭的总消耗量仍然高达44.9亿吨。煤炭作为必须的一次能源，其发热量低、含硫量高，燃烧后污染物排放量大，其中的SO2作为大气的主要污染物，是引起酸雨和光化学污染等环境问题的主要物质。目前超低排放标准要求燃煤烟气排放出口SO₂浓度应低于35mg/m³。

在现有的脱硫技术中，80％以上的SO₂排放行业采用的是湿法烟气脱硫(Wet fluegas desulfurization)，简称WFGD。这种技术主要采用填料塔作为反应装置，利用喷淋层来促进脱硫剂与烟气的充分接触反应，达到脱除燃烧后的烟气中SO₂的目的。但脱硫工艺的占地面积大、基建和设备投资及运行成本高，且为了使其脱硫效率达到超低排放环保标准，需要进行多级喷淋处理，需要依靠多台大功率的循环泵来保证脱硫剂的正常循环，大量使用316L不锈钢作为主材，带来巨大投资与运行成本，对于“超低排放”的推广和改造也形成了巨大的阻碍。

发明内容

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，特别是针对当前的中小型燃煤锅炉，提供一种结构合理强化气液传质反应的湿法烟气脱硫装置及方法，从而解决脱硫设备运行成本高、占地面积大、脱硫效率低无法达到超低排放标准的问题。

本发明所采用的技术方案如下：

一种强化气液传质反应的湿法烟气脱硫装置，包括气体压缩机，其入口端连接有烟气输送管道，出口端依次连接储气罐和文丘里射流器，文丘里射流器上端入口与脱硫剂储液罐下端的放料口连接，文丘里射流器的出口端连接有静态螺旋切割器，静态螺旋切割器的出口与气液分离罐中部的气液两相流入口相连，位于气液分离罐下部的脱硫剂回流口与脱硫剂储液罐顶端连接实现脱硫剂循环，气液分离罐上部的排气口通过管道连接至尾气吸收池；还包括烟气分析仪。

其进一步技术方案在于：

所述静态螺旋切割器包括壳体，壳体内安装有切割片安装杆，其结构为：包括一根芯轴，其头部安装有导流锥，导流锥后端的芯轴上沿径向均匀间隔安装有多条叶片，每条叶片在芯轴的轴向上成螺旋状延伸至其末端，芯轴末端面上安装有压块，所述压块通过螺母将叶片末端固定在芯轴上。

导流锥后端的芯轴上沿径向间隔安装有四条叶片，每条叶片在芯轴的轴向上按照由大变小的螺距成螺旋状延伸，并在芯轴表面与壳体之间成型四个螺旋形流道，叶片与芯轴之间间隙配合。

每条叶片采用若干切割片沿叶片回旋方向拼叠而成，每个切割片的厚度为0.08-0.1mm。

所述文丘里射流器与气液分离罐之间并联有多个静态螺旋切割器。

所述气体压缩机出口与储气罐连接的管道上安装有气体流量调节阀一；储气罐底部出口安装有电磁阀，储气罐底部出口与文丘里射流器连接的管路上安装有气体流量调节阀二和气体流量计。