一种用于湿法脱硫后烟气中SO3高效脱除的装置

技术领域

本发明涉及一种烟气处理领域，具体是一种湿法脱硫后SO

背景技术

燃烧过程中SO

目前，静电除尘器和湿法脱硫塔对SO

目前燃煤烟气中SO

目前，我国湿法脱硫后烟气中SO

综上所述，目前各种SO

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种湿法脱硫后SO

为了解决上述，本发明提供一种用于湿法脱硫后烟气中SO

包括筒形塔体，在筒形塔体的底部或筒形塔体靠近底部的侧壁上设置烟气进口，在筒形塔体的顶部设置烟气出口，所述烟气进口、烟气出口均与筒形塔体的内腔相连通；

在筒形塔体的内腔中从下至上依次设置惯性除雾器、团聚剂喷射器、填料除雾器、旋流静电器、冲洗器，所述惯性除雾器位于烟气进口的上方，冲洗器位于烟气出口的下方。

作为本发明的用于湿法脱硫后烟气中SO

当作为直接置于常规的湿法脱硫塔的顶端配套使用的装置时：

在筒形塔体的底面设置通孔，从而形成烟气进口，所述烟气进口与常规湿法脱硫塔的塔顶相连通。

作为本发明的用于湿法脱硫后烟气中SO

当作为独立的反应器时：

由于筒形塔体带有底面，因此，筒形塔体的底部内腔作为液体收集池，在液体收集池对应的筒形塔体侧壁上设置有液体出口；在筒形塔体靠近底部的侧壁上设置烟气进口，所述烟气进口位于液体收集池的上方；烟气进口向下倾斜5～10°。

实际使用时，可利用浆液泵将液体收集池内的溶液通过此液体出口打入脱硫塔浆液池。

作为本发明的用于湿法脱硫后烟气中SO

所述惯性除雾器由至少一层(一组)的波形板除雾器组成；筒形塔体的空塔流速为2.5～3.5m/s。

当波形板除雾器为≥2层(2组)时，上下叠设。

作为本发明的用于湿法脱硫后烟气中SO

每层波形板除雾器中，叶片高度在200～300mm，间距20～40mm，厚度3～4mm。

因此，当惯性除雾器由上下叠设的5组单级波纹板除雾器组成时，惯性除雾器总高度一般为1～1.5m，以2.5m/s的空塔流速计算，停留时间约为0.4～0.6s。

所述惯性除雾器可实现初级除雾，去除含有SO

作为本发明的用于湿法脱硫后烟气中SO

在惯性除雾器上方20～50mm处设置团聚剂喷射器；团聚剂喷射器对经过惯性除雾器后的烟气喷射团聚剂溶液；团聚剂溶液中团聚剂的质量浓度为0.05～0.1g/L(采用常规的高分子溶剂，能使得团聚剂溶解)；

所述团聚剂为以下任一：

团聚剂KC和团聚剂LBG等质量的混合剂，

或者，团聚剂KC和团聚剂KGM等质量的混合剂；

团聚剂喷射器采用双流体雾化喷嘴，双流体雾化喷嘴的雾化粒径≤10um，喷射角度(喷雾夹角)为80～100°；喷淋覆盖率≥150％。

双流体雾化喷嘴可设计成沿树枝状结构在筒形塔体的截面内均匀布置(即，树枝末端设置为喷嘴)。

根据覆盖率和喷射角计算出喷嘴个数，再进行均匀布置，此为常规技术。

作为本发明的用于湿法脱硫后烟气中SO

填料除雾器由栅板托架和填料层组成；

在团聚剂喷射器的上方设置栅板托架，栅板托架与团聚剂喷射器的间距为200±50mm；

在栅板托架的上表面铺设高度为300±50mm的填料层；填料层内的填料为鲍尔环或阶梯环填料。

作为本发明的用于湿法脱硫后烟气中SO

在填料除雾器的上方设置旋流静电器；

所述旋流静电器由若干个相互平行的线管式结构的放电管组成；每个放电管作为一个旋流静电器的放电单元，放电管的中心轴线与筒形塔体的中心轴线相平行。

作为本发明的用于湿法脱硫后烟气中SO

放电管包括一个圆管状(即无顶面、且无底面)的电极筒，电极筒的直径为150～250mm、材质为不锈钢，电极筒接地；

在电极筒的轴心线处设置放电极，即，放电极与电极筒的轴心线相重合；放电极采用芒刺型结构，放电极接负高压；

在电极筒的底部、中部和上部各套装设置一个旋流板，所述旋流板的轴心线与放电极相重合；旋流板叶片与水平面的倾角为30～45°，与轴心线的夹角为45～60°；电极筒的顶部为出气口；烟气从位于电极筒底部的旋流板的入口处进入电极筒内，在旋流板作用下形成螺旋上升的气流，此时气流产生的离心力可使烟气中的部分SO

电极筒内烟气平均流速控制在0.8～1m/s，停留时间2～3s。

旋流结构的放电管不仅可以实现离心去除较大颗粒，还可以通过湿式静电除尘去除微细颗粒；旋流板的尺寸结构对旋流速度的影响，旋转速度越大，颗粒去除效果越好。

本发明的装置通过惯性碰撞、颗粒团聚、填料吸收过滤、离心力除雾和静电除雾的有序优化组合，实现不同大小SO

本发明具有以下技术优势：

1、本发明将惯性碰撞、颗粒团聚、填料吸收过滤、离心力除雾和静电除雾有序优化组合在一个塔内，可用于原有脱硫塔的改造，也可直接用于脱硫塔后SO

2、惯性碰撞、颗粒团聚、填料吸收过滤、离心力除雾和静电除雾等过程可根据实际工程SO3的排放浓度和标准进行合理的配置组合，在稳定达标的基础上降低投资费用和运行成本。

3、旋流静电管采用旋流板和电晕放电协同方式，能在离心力和静电力的同时作用下实现SO

4、合理配制的团聚剂能够促进SO

5、填料过滤层不仅能促进SO

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

图1是用于湿法脱硫后烟气中SO

图2是图1的旋流静电器4的一个放电单元的放大后的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

实施例1、一种用于湿法脱硫后烟气中SO

包括筒形塔体100，由于筒形塔体100带有底面，因此，筒形塔体100的底部内腔作为液体收集池103，在液体收集池103对应的筒形塔体100侧壁上设置有液体出口104；在筒形塔体100靠近底部的侧壁上设置烟气进口101，所述烟气进口101位于液体收集池103的上方(即，位于液体出口104的上方)；烟气进口101向下倾斜5～10°。

在筒形塔体100的顶部设置烟气出口102，因此，烟气进口101、烟气出口102均与筒形塔体100的内腔相连通。

湿法脱硫后烟气从烟气出口102进入筒形塔体100内。

在筒形塔体100的内腔中从下至上依次设置惯性除雾器1、团聚剂喷射器2、填料除雾器3、旋流静电器4、冲洗器5，惯性除雾器1位于烟气进口101的上方，冲洗器5位于烟气出口102的下方。

惯性除雾器1由上下叠设的至少2层(2组)的波形板除雾器组成；筒形塔体100的空塔流速为2.5～3.5m/s。

每层波形板除雾器中，叶片高度在200～300mm，间距20～40mm，厚度3～4mm。因此，当惯性除雾器1由上下叠设的5组单级波纹板除雾器组成时，惯性除雾器1总高度一般为1～1.5m，以2.5m/s的空塔流速计算，停留时间约为0.4～0.6s。

惯性除雾器1可实现初级除雾，通过颗粒与波纹板的碰撞去除含有SO

在惯性除雾器1上方20～50mm处设置团聚剂喷射器2；团聚剂喷射器2对经过惯性除雾器1后的烟气喷射团聚剂溶液；团聚剂溶液中团聚剂的质量浓度为0.05～0.1g/L；

所述团聚剂为以下任一：

团聚剂KC和团聚剂LBG等质量的混合剂，

或者，团聚剂KC和团聚剂KGM等质量的混合剂；

团聚剂喷射器2采用双流体雾化喷嘴，双流体雾化喷嘴的雾化粒径≤10um，喷射角度(喷雾夹角)为80～100°；喷嘴沿树枝状结构在筒截面内均匀布置，应使得喷淋覆盖率达到150％及以上。即，双流体雾化喷嘴可设计成沿树枝状结构在筒形塔体的截面内均匀布置即，树枝末端设置为喷嘴。根据覆盖率和喷射角计算出喷嘴个数，再进行均匀布置，此为常规技术。

本发明所使用的团聚剂能产生协同作用；KC使颗粒粒径变大，LBG和KGM不仅能使颗粒粒径增大，而且可以改变粒径分布趋向正态分布；化学团聚技术是利用带有极性基团的高分子长链以电性中和、吸附架桥方式将多个PM2.5或SO

团聚剂溶液最终落入液体收集池103内。

填料除雾器3由栅板托架31和填料层32组成；在团聚剂喷射器2的上方设置栅板托架31，所述栅板托架与团聚剂喷射器2的间距为200±50mm；在栅板托架31的上表面铺设高度为30±500mm的填料层32；填料层32内的填料为鲍尔环或阶梯环填料。经过团聚剂喷射器2处理后的烟气继续通过此填料层32；填料层32加强气液传质，强化吸收气态SO

在填料除雾器3的上方设置旋流静电层4；旋流静电层4的放电单元为线管式结构，放电管底部套装旋流板。具体如下：

所述旋流静电层4由若干个相互平行的线管式结构的放电管40组成；每个放电管40作为一个旋流静电层4的放电单元，放电管40的中心轴线与筒形塔体100的中心轴线相平行。

放电管40包括一个圆管状即无顶面、且无底面的电极筒41，电极筒41为直径为150～250mm、材质为不锈钢的圆管，电极筒41接地；

在电极筒41的轴心线处设置放电极42，为线电极，放电极42与电极筒41的轴心线相重合；放电极42采用芒刺型结构，放电极42接负高压；

在电极筒41的底部、中部和上部各套装设置一个旋流板43(为了图面的清晰，图2中，仅仅显示了位于电极筒41底部的旋流板43)，为平面型旋流板，所述旋流板43的轴心线与放电极42相重合；旋流板43以放电极42作为转动轴，转动轴与旋流板43中心焊接固定；旋流板43叶片与水平面的倾角为30～45°，与转动轴的夹角为45～60°；电极筒41的顶部为出气口。其工作过程如下：经过填料层32处理后的烟气从位于电极筒41底部的旋流板43的入口处进入电极筒41内，在旋流板43作用下形成螺旋上升的气流，此时气流产生的离心力可使烟气中的部分SO

相邻的放电管40外表面之间为挡板结构，因此，烟气必须通过放电管40。

在旋流静电器4上方设置冲洗器5，冲洗器5的设置属于常规技术，定期进行大量冲洗水喷淋；产生的冲洗液落入液体收集池103内。可利用浆液泵将液体收集池103内的溶液(团聚剂溶液和低浓度H

经过本发明装置处理后的烟气最终从烟气出口102排出。

实验1、按照实施例1所述装置，对湿法脱硫后烟气进行处理。

具体参数如下：

惯性除雾器1采用单级波形板除雾器，由5组单级波纹板除雾器组成，总高度约为1m，空塔流速为2.5m/s，停留时间为0.4s。

团聚剂为KC：LBG＝1:1质量比，总质量浓度控制在0.1g/L；团聚剂喷射采用双流体雾化喷嘴，雾化粒径10um，喷射角90°，喷淋覆盖率达到150％。在喷射层上方200mm处设置栅板托架31，在栅板托架31的上表面铺设高度为300mm的填料层32；填料采用鲍尔环填料。填料层32上方布置旋流静电器4，放电管为直径200mm材质为不锈钢圆管，放电管接地。线电极采用芒刺型结构，接负高压。电极筒内烟气平均流速控制在1m/s，停留时间2s。旋流板叶片与水平面的倾角为45°,与转动轴的夹角为45°。

原始的湿法脱硫后烟气为：雾滴含量152mg/Nm

从烟气出口102排出的处理后烟气的各项性能指标为：雾滴含量25mg/Nm

对比例1-1、去除整个团聚剂喷射器2的使用，其余等同于实验1。

从烟气出口102排出的处理后烟气：雾滴含量79mg/Nm

对比例1-2、去除整个填料除雾器3，其余等同于实验1。

从烟气出口102排出的处理后烟气：雾滴含量72mg/Nm

对比例1-3、仅仅在电极筒41的底部设置一个旋流板43，即将位于电极筒41中部和上部的旋流板43去除，其余等同于实验1。

从烟气出口102排出的处理后烟气：雾滴含量52mg/Nm

对比例2-1、将实验1中的团聚剂KC：LBG质量比改成1:2，其余等同于实验1。从烟气出口102排出的处理后烟气：雾滴含量30mg/Nm

对比例2-2、将实验1中的团聚剂浓度改成0.03g/L，其余等同于实验1。

从烟气出口102排出的处理后烟气：雾滴含量31mg/Nm

对比例2-3、将实验1中的团聚剂的雾化粒径改为15um，其余等同于实验1。

从烟气出口102排出的处理后烟气：雾滴含量28mg/Nm

说明：本发明当置于常规湿法脱硫塔顶端配套使用(去除液体收集池后置于常规湿法脱硫塔顶)，所得效果基本等同于作为独立的反应器时的效果。

最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。