一种顺流喷淋湿法脱硫系统及工艺技术方案

本发明专利技术属于湿法烟气脱硫技术领域，公开了一种顺流喷淋湿法脱硫系统及工艺，包括脱硫剂粉仓、流化装置和湿法脱硫吸收塔；所述湿法脱硫吸收塔为顺流吸收塔，其顶端设置有烟气进口，烟气进口与烟气引入烟道的一端连接，烟气引入烟道的另一端分别与流化装置和烟气源连接，流化装置与所述脱硫剂粉仓连接；湿法脱硫吸收塔的塔体内部自上而下依次为喷淋层、管束填料层、烟气出口和浆液池，浆液池通过循环泵与喷淋层连接；所述喷淋层设置双向喷头组件，为上喷和下喷；喷淋层与塔顶间隔设定距离，形成脱硫剂粉的捕捉空间。本发明专利技术能够在气相系统阻力较小的情况下，保证脱硫反应效率，同时保证协同除尘效率。证协同除尘效率。证协同除尘效率。

【技术实现步骤摘要】
一种顺流喷淋湿法脱硫系统及工艺


[0001]本专利技术属于湿法烟气脱硫
，具体涉及一种顺流喷淋湿法脱硫系统及工艺，可以高效吸收、低阻力地实现工业烟气或尾气中酸性气体的脱除，并协同脱除烟气中夹带的各种工业粉尘。

技术介绍

[0002]这里的陈述仅提供与本专利技术相关的
技术介绍
，而不必然地构成现有技术。
[0003]湿法烟气脱硫工艺，以逆向空塔喷淋为主要流行的吸收工艺，空塔是指吸收塔内不设置任何填料，而使喷淋液形成颗粒与气相直接接触，该种工艺的接触反应效率较差，需要较高的液气比才能达到排放限值，这意味着需要设置多台大流量循环泵，液相能耗较大。此外，采取逆流喷淋方式时，大流量的液相喷淋液与上升烟气发生对冲碰撞，造成气相的阻力较大，将进一步增加引风机的能耗。
[0004]顺流吸收塔是指烟气从吸收塔顶部进入，从吸收塔中下部排出，与循环浆液的喷淋后的下落方向一致。该种脱硫方式具有气相阻力小的优势。但是由于烟气向下流动方向与浆液喷淋的下落方向一致，随着反应的持续进行，气相中酸性气体的浓度将越来越低，其吸收难度也将越来越大；加之喷淋浆液中的碱性脱硫剂浓度逐渐降低，其吸收能力越来越小。所以，传统顺流喷淋脱硫的方法的烟气中酸性气体的脱除效率偏低，难以满足越来越严格的环保要求，在环保行业里的应用案例较少。

技术实现思路

[0005]针对现有逆流喷淋技术和顺流喷淋技术存在的不足，本专利技术的目的是提供一种顺流喷淋湿法脱硫系统及工艺。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种顺流喷淋湿法脱硫系统，包括脱硫剂粉仓、流化装置和湿法脱硫吸收塔；
[0008]所述湿法脱硫吸收塔为顺流吸收塔，其顶端设置有烟气进口，烟气进口与烟气引入烟道的一端连接，烟气引入烟道的另一端分别与流化装置和烟气源连接，流化装置与所述脱硫剂粉仓连接；流化装置将脱硫剂粉流化后与烟气混合，然后将混合气体送入顺流吸收塔内；
[0009]湿法脱硫吸收塔的塔体内部自上而下依次为喷淋层、管束填料层、烟气出口和浆液池，浆液池通过循环泵与喷淋层连接；喷淋层至少为一层；
[0010]所述喷淋层设置双向喷头组件，为上喷(逆向喷淋)和下喷(顺向喷淋)；喷淋层与塔顶之间设置1～3m形成脱硫剂粉的捕捉空间。
[0011]脱硫剂粉仓中盛放的脱硫剂粉体定量排放至流化装置中进行流化后，输送至烟气引入烟道中，在烟气引入烟道中与烟气进行充分混合。烟气引入烟道将设置一定的长度，使得在进入吸收塔之前，细粉态的脱硫剂颗粒便在烟道中与烟气中的SO2等酸性气体进行了
预反应，在一定程度上提前降低了烟气中SO2等酸性气体的浓度。
[0012]专利技术人发现，如果在吸收塔的喷淋层只设置向下喷淋的喷头组件时，由于夹带有未反应的脱硫剂的烟气与喷淋浆液同向流动的时间较短，这样进入下方布置的管束填料层，难以在管束填料层上方对烟气中的脱硫剂进行充分捕捉；而当喷淋浆液进入管束填料层后，会在管束填料的内壁以液膜的形式存在，而烟气中的脱硫剂难以被液膜快速捕捉。所以，在该种情况下，即使提前在烟气中补充了细粉态的脱硫剂，由于脱硫剂无法被充分捕捉利用，难以发挥其预期的效果。
[0013]所以，专利技术人在喷淋层设置双向喷头组件，并且调整好上喷量与下喷量之间的比例关系；另外，喷淋层与塔顶间隔一定距离，形成对烟气带入的脱硫剂的捕捉空间，可以更好地捕捉烟气中的脱硫剂，其原理为：
[0014]首先，携带粉状脱硫剂的烟气进入吸收塔内后，由于吸收塔的横截面积大于烟道的横截面积，所以如果没有扰动作用下，烟气难以在短时间内在吸收塔内分布均匀。本专利技术设置均匀分布的双向喷头组件，其向上均匀喷出的脱硫浆液可以对烟气起到较好的扰动作用，对烟气的均匀分布起到加速作用，可以在一定程度上促进脱硫剂的捕捉。其次，在该脱硫剂捕捉空间内，脱硫浆液向上喷出，达到顶点后开始落下，所以喷淋的液滴密度较大，而且同时存在与烟气逆流和顺流的喷淋液滴，对脱硫剂(包括原始粉尘)的捕捉效果较好。
[0015]在脱硫剂捕捉空间内，烟气与喷淋的脱硫浆液接触，进行二次脱硫，使得烟气中的酸性气体含量进一步减小，该过程中虽然伴随着脱硫浆液中碱性脱硫剂的消耗，但是由于脱硫浆液捕捉到了烟气中添加的脱硫剂，使得喷淋的脱硫浆液中碱性脱硫剂的浓度不降反而升高，对循环浆液的吸收能力有较大幅度提高，在该区域内的脱硫效率较高，属于主反应区，同时也为下一阶段的管束式填料吸收阶段的脱硫效率提供了保证。
[0016]脱硫剂浓度升高后的脱硫浆液与烟气一起向下流动，流动过程中不断吸收烟气中的酸性气体。气液两相在喷淋层的充分混合，向下进入管束填料区。气液两相可以利用足够长的管道阵列组的内壁表面液膜，作为反应接触面，实现较为充分的膜式接触反应。
[0017]因此，本专利技术具有顺流吸收塔气相阻力小的优势，同时又拥有管式填料层接触强度、接触面积和停留时间方面的优势，故此能够气相系统阻力较小的情况下，保证脱硫反应效率，同时保证协同除尘效率。
[0018]脱硫剂粉可以为市售的脱硫剂粉末，如石灰粉、氢氧化钙粉末等。
[0019]在一些实施例中，烟气引入烟道的端部设置有喷头，喷头与所述流化装置连接，喷头的朝向与烟气流向垂直，且喷头位于烟气进口的下游。
[0020]将喷头的朝向与烟气流动方向垂直设置，使得流化后的脱硫剂的喷入方向与烟气的流向垂直，脱硫剂可以快速分散在烟气中。
[0021]在一些实施例中，所述烟气引入烟道的本体部分竖向设置。采用竖向设置的方式可以有效防止脱硫剂的沉降，且有利于提高脱硫剂在烟气中的分散均匀程度。
[0022]在一些实施例中，湿法脱硫吸收塔的烟气入口处设置有导流板组件。以提高入塔烟气的均布性。
[0023]优选的，导流板的厚度为4
‑
10mm，其采用防腐耐磨材料制备。
[0024]在一些实施例中，双向喷头的向上向下流量分配为5
‑
10:5
‑
0。
[0025]优选的，双向喷头的喷射截面覆盖率为150％
‑
300％。
[0026]最后的吸收反应阶段：采用管束式填料反应装置，强制汇集所有的喷淋浆液和烟气一起穿越管道内腔，进行膜式接触反应。管束式填料反应装置的开孔率取决于脱硫效率的需求，一般控制在25％
‑
40％范围内，即：管道阵列的流通截面积合计，为吸收塔流通截面积的25％
‑
40％，即：烟气将加速才能穿越管道内腔，穿越期间，烟气将与管道内壁上流动的浆液产生冲击式接触反应，尤其是采用倾斜式管束布置时，这将使得烟气中残余的SO2等酸性气体被进一步吸收，而浆液中的石膏等固相颗粒物在冲击作用下向下流动。管束式填料反应装置将具有足够的管道长度，一般情况下管道长度控制在200
‑
2000mm范围内，从而保证足够的接触面积和停留时间，进而保证脱硫效率。由于气液两相均是向下流动，穿越阻力相对较小。穿越阻力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种顺流喷淋湿法脱硫系统，其特征在于：包括脱硫剂粉仓、流化装置和湿法脱硫吸收塔；所述湿法脱硫吸收塔为顺流吸收塔，其顶端设置有烟气进口，烟气进口与烟气引入烟道的一端连接，烟气引入烟道的另一端分别与流化装置和烟气源连接，流化装置与所述脱硫剂粉仓连接；流化装置将脱硫剂粉流化后与烟气混合，然后将混合气体送入顺流吸收塔内；湿法脱硫吸收塔的塔体内部自上而下依次为喷淋层、管束填料层、烟气出口和浆液池，浆液池通过循环泵与喷淋层连接；喷淋层至少为一层；所述喷淋层设置双向喷头组件，为逆向喷淋和顺向喷淋；喷淋层与塔顶间隔设定距离，形成脱硫剂粉的捕捉空间。2.根据权利要求1所述的顺流喷淋湿法脱硫系统，其特征在于：烟气引入烟道的端部设置有喷头，喷头与所述流化装置连接，喷头的朝向与烟气流向垂直，且喷头位于烟气进口的下游。3.根据权利要求1所述的顺流喷淋湿法脱硫系统，其特征在于：所述烟气引入烟道的本体部分竖向设置。4.根据权利要求1所述的顺流喷淋湿法脱硫系统，其特征在于：湿法脱硫吸收塔的烟气入口处设置有导流板组件。5.根据权利要求4所述的顺流喷淋湿法脱硫系统，其特征在于：导流板的厚度为4
‑
10mm，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘述平，吕茂辉，周永跃，高星磊，田婷，刘莹，吕和武，管闯，尹鹏，李智洋，卢忠阳，杨凤岭，董如鑫，王义富，仇洪波，吕扬，冯超，董莉莉，
申请(专利权)人：山东国舜建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：