一种对烟气进行湿法脱酸的装置

技术领域

本发明涉及废弃物处理领域，具体而言涉及一种对烟气进行湿法脱酸的装置。

背景技术

湿法脱酸技术是目前最成熟、应用最广泛且脱酸效率较高的一种脱酸技术。在湿法脱酸过程中，将碱性等吸收剂经过喷枪分散成细小的液滴喷入反应塔内，以增大吸收剂与烟气的接触面积，提高脱酸效率。现有的湿法脱酸多为两级脱酸，吸收剂首先经喷枪分散喷入一级吸收塔，与烟气充分接触以吸收烟气中的酸性气体，吸收后烟气经除雾器去除雾滴，并从二级吸收塔下部自下而上经过填料层，与吸收剂再次接触以去除烟气中的酸性气体，之后经除雾器去除雾滴。吸收剂一般采用浓度约为30％的氢氧化钠溶液。

其中，一级吸收塔的烟气入口温度可高达175℃，过高的温度容易破坏脱酸反应塔的玻璃钢材质，而若采用耐高温玻璃钢则又无法承受氢氧化钠的腐蚀。烟气经过二级脱酸塔时，与塔内筛板或填料中向下流动的吸收剂接触反应脱酸，具有填料或筛板的脱酸塔效率虽高，但却容易堵塞；而若使用不加填料或筛板的脱酸塔，则脱酸效率低。烟气经脱酸塔脱酸反应后普遍只经过折流板除雾器捕集液滴，而折流板除雾器只能捕集较大的液滴，较小的液滴会被烟气带出，导致烟道腐蚀并影响排放烟气的纯净度；脱酸后的烟气经除雾器去除大液滴的过程中，经长期使用，大液滴携带的无机盐容易在除雾器上结垢从而引起堵塞，只有通过更换除雾器才能高效去除烟气携带的液滴，增加了设备运行成本。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

针对现有技术的不足，本发明提供一种对烟气进行湿法脱酸的装置，所述装置包括依次连接的预冷塔、碱洗塔和洗涤塔，其中：

所述预冷塔内部设有预冷塔喷枪，从所述预冷塔顶部进入所述预冷塔的烟气与所述预冷塔喷枪喷洒的吸收剂发生第一脱酸反应；

所述预冷塔的内壁设有水冷夹套，冷却水从所述水冷夹套底部进入，并从所述水冷夹套顶部溢出，以在所述预冷塔的内壁形成水膜；

所述碱洗塔内部设有碱洗塔喷枪，来自所述预冷塔的烟气从所述碱洗塔的下部进入所述碱洗塔，并与所述碱洗塔喷枪喷洒的吸收剂发生第二脱酸反应；

所述洗涤塔内部设有洗涤塔喷枪，来自所述碱洗塔的烟气从所述洗涤塔的下部进入所述洗涤塔，并与所述洗涤塔喷枪喷洒的吸收剂发生第三脱酸反应。

在一个实施例中，所述碱洗塔喷枪下部设有第一筛板和填料切换装置，用于对碱洗塔的筛板和填料进行切换。

在一个实施例中，所述碱洗塔上部设有抽屉式的第一除雾器更换装置，用于更换第一除雾器，烟气自下而上经过所述第一除雾器以进行除雾。

在一个实施例中，所述装置还包括第一压差变送器，用于检测所述第一除雾器前后的压差；

所述第一除雾器下部设有与所述第一压差变送器联锁的第一反冲洗装置，用于在所述第一除雾器前后的压差高于第一预设阈值时对所述第一除雾器进行冲洗。

在一个实施例中，所述第一除雾器为折流板除雾器。

在一个实施例中，所述洗涤塔喷枪下部设有第二筛板和填料切换装置，用于对洗涤塔的筛板和填料进行切换。

在一个实施例中，所述洗涤塔上部设有抽屉式的第二除雾器更换装置，用于更换第二除雾器，烟气自下而上经过所述第二除雾器以进行除雾。

在一个实施例中，所述装置还包括第二压差变送器，用于检测所述第二除雾器前后的压差；

所述第二除雾器下部设有与所述第二压差变送器联锁的第二反冲洗装置，用于在所述第二除雾器前后的压差高于第二预设阈值时对所述第二除雾器进行冲洗。

在一个实施例中，所述第二除雾器包括折流板除雾器和设置在所述折流板除雾器上方的丝网除雾器。

在一个实施例中，所述预冷塔顶部设有预冷塔进口内套管，烟气经由所述预冷塔进口内套管进入所述预冷塔，所述预冷塔烟气进口内套管的材料包括哈式合金。

本发明提供的对烟气进行湿法脱酸的装置在预冷塔内设置水冷夹套，冷却水从水冷夹套底部进入，从水冷夹套顶部溢出，在预冷塔的内壁形成水膜以保护预冷塔不被破坏，延长预冷塔的使用寿命。

附图说明

本发明的下列附图在此作为本发明的一部分用于理解本发明。附图中示出了本发明的实施例及其描述，用来解释本发明的原理。

附图中：

图1是本发明实施例的对烟气进行湿法脱酸的装置的示意图；

图2A-图2C分别为本发明实施例的对烟气进行湿法脱酸的装置中碱洗塔的三种形式的示意图。

附图标记：

110：预冷塔；

111：预冷塔喷枪； 112：预冷塔进口内套管；

113：水冷夹套； 114：预冷塔循环泵；

120：碱洗塔；

121：碱洗塔喷枪； 122：第一筛板和填料切换装置；

123：第一反冲洗装置； 124：第一除雾器；

125：第一除雾器更换装置； 126：第一压差变送器；

130：洗涤塔；

131：洗涤塔喷枪； 132：筛板和填料切换装置132；

133：洗涤塔循环泵； 134：折流板除雾器；

135：丝网除雾器； 136：第二除雾器更换装置；

137：第二反冲洗装置； 138：第二压差变送器。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本发明，将在下列的描述中提出详细的方法步骤和/或结构。显然，本发明的施行并不限定于本领域的技术人员所熟悉的特殊细节。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构，以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

下面结合图1对本发明实施例的对烟气进行湿法脱酸的装置做进一步的说明。

如图1所示，本发明实施例的对烟气进行湿法脱酸的装置包括依次连接的预冷塔110、碱洗塔120和洗涤塔130。其中，预冷塔110内部设有预冷塔喷枪111，从所述预冷塔110的顶部进入所述预冷塔110的烟气与所述预冷塔喷枪111喷洒的吸收剂发生第一脱酸反应；预冷塔110的内壁设有水冷夹套113，冷却水从所述水冷夹套113底部进入，并从所述水冷夹套113顶部溢出，以在所述预冷塔110的内壁形成水膜；碱洗塔120内部设有碱洗塔喷枪121，来自所述预冷塔110的烟气从所述碱洗塔120的下部进入所述碱洗塔120，并与所述碱洗塔喷枪121喷洒的吸收剂发生第二脱酸反应；洗涤塔130内部设有洗涤塔喷枪131，来自所述碱洗塔120的烟气从所述洗涤塔130的下部进入所述洗涤塔130，并与所述洗涤塔喷枪131喷洒的吸收剂发生第三脱酸反应。

具体地，预冷塔110也可以称为一级脱酸塔。除尘后的烟气从预冷塔进口内套管112进入预冷塔110，预冷塔循环泵114将吸收剂通过预冷塔喷枪111分散成细小液滴喷入预冷塔110内部，与进入预冷塔110的烟气充分接触。烟气经喷淋后温度冷却，并从预冷塔110底部的烟气出口导出。

由于进入预冷塔110的烟气温度较高，因而本发明实施例在预冷塔110的内壁设置了水冷夹套113，冷却水从所述水冷夹套113底部进入，并从所述水冷夹套113顶部溢出，以在所述预冷塔110的内壁形成水膜，保护预冷塔110的内壁不被破坏，延长预冷塔110的使用寿命。冷却水可以为工业水。

在一个实施例中，预冷塔110底部的烟气出口处设置有温度变送器，用于监控烟气温度，以将烟气温度控制在设定值。

在一个实施例中，预冷塔110顶部设有预冷塔烟气进口内套管112，烟气经由预冷塔进口内套管112进入所述预冷塔110。预冷塔进口内套管112的材料包括哈式合金，使用哈式合金可以防止高温酸性烟气对其腐蚀。

经预冷塔110降温冷却后的烟气从碱洗塔120下部的烟气进口进入碱洗塔120。碱洗塔120也可以称为二级脱酸塔。碱洗塔循环泵128将吸收剂(例如浓度为30％的氢氧化钠溶液)经碱洗塔喷枪121分散成细小液滴喷入碱洗塔120内部，流经由第一筛板和填料切换装置122切换的筛板或填料，与从碱洗塔120下部进入的烟气充分接触并反应，烟气中的大部分的酸性物质被反应吸收，反应后的烟气再经碱洗塔120上部的第一除雾器124进行除雾。示例性地，第一除雾器124为折流板除雾器，用于去除尺寸较大的雾沫和液滴。

其中，第一筛板和填料切换装置122可以根据实际需要切换筛板层或填料层。例如，当需要不易被盐堵塞时切换至筛板层，需要高效脱酸时切换至填料层。第一筛板和填料切换装置122还可以设置为多层结构，以根据实际需要切换筛板层或填料层的数目。由此，可以实现使用上的灵活性和在线运行时更换的可能。图2A-图2C示出了碱洗塔120的三种形式，其中，图2A为无填料的碱洗塔120，图2B为单层填料的碱洗塔120，图2C为双层填料的碱洗塔120，分别对应于低脱酸效率，中脱酸效率和高脱酸效率的实用需要。

在一个实施例中，碱洗塔120中设置有抽屉式的第一除雾器更换装置125，便于快速便捷地更换第一除雾器124。只需将碱洗塔120内无法继续使用的第一除雾器124通过第一除雾器更换装置125抽拉出，更换成新的除雾器，再重新推入，即可实现第一除雾器124的快速更换。抽屉式的第一除雾器更换装置124可以极大地提高除雾器更换的便捷性，并提供在线运行时更换的可能。

进一步地，碱洗塔120中还设置有第一压差变送器126，用于在线检测第一除雾器124前后的压差；第一除雾器124下部设有与所述第一压差变送器126联锁的第一反冲洗装置123，当第一除雾器124堵塞时，第一除雾器124前后的压差高于第一预设阈值，则第一反冲洗装置123喷出软水以清洗第一除雾器124内聚集的大液滴。而当第一除雾器124堵塞严重或腐蚀严重以致影响除雾效果时，则可以通过上述的第一除雾器更换装置125快速地对其进行更换。

经碱洗塔120吸收反应后的烟气从洗涤塔130的下部进入，烟气经过洗涤塔130内由筛板和填料切换装置132固定的第二筛板层或填料层，烟气温度再次降低，且有减湿水冷凝下来，同时，洗涤塔循环泵133将30％氢氧化钠溶液经洗涤塔喷枪131喷淋而出与烟气接触反应，进一步吸收去除酸性物质。烟气再经过洗涤塔130上部的第二除雾器，最终由洗涤塔130顶部导出。

其中，第二筛板和填料切换装置132可以根据实际需要切换筛板层或填料层。例如，当需要不易被盐堵塞时切换至筛板层，需要高效脱酸时切换至填料层。第二筛板和填料切换装置132还可以设置为多层结构，以根据实际需要切换筛板层或填料层的数目。由此，可以实现使用上的灵活性和在线运行时更换的可能。

在一个实施例中，洗涤塔130中设置有抽屉式的第二除雾器更换装置136，便于快速便捷地更换第二除雾器。只需将洗涤塔130内无法继续使用的第二除雾器通过第二除雾器更换装置136抽拉出，更换成新的除雾器，再重新推入，即可实现第二除雾器的快速更换。其中，第二除雾器包括折流板除雾器134及丝网除雾器135，烟气先经过折流板除雾器134去除尺寸较大的雾沫和液滴，再经过丝网除雾器135去除小尺寸的雾沫和液滴，以排出纯净度更高的烟气及避免后续烟道由于烟气中夹带的水雾而被腐蚀。

进一步地，洗涤塔130中还设置有第二压差变送器138，用于在线检测第二除雾器前后的压差；第二除雾器下部设有与所述第二压差变送器138联锁的第二反冲洗装置137，当第二除雾器堵塞时，第二除雾器前后的压差高于第二预设阈值，则第二反冲洗装置137对第二除雾器进行冲洗。而当第二除雾器堵塞严重或腐蚀严重以致影响除雾效果时，则可以通过上述的第二除雾器更换装置136快速地对其进行更换。抽屉式的第二除雾器更换装置136可以极大地提高除雾器更换的便捷性，并提供在线运行时更换的可能。

在一个具体的实施例中，主要酸性气体组成为HCl(含量为3000mg/Nm

经预冷塔110降温冷却后的烟气从碱洗塔120下部进入，碱洗塔循环泵128将30％氢氧化钠溶液经碱洗塔喷枪121分散成细小与从碱洗塔120下部进入的烟气充分接触并反应，烟气中大部分的酸性物质被反应吸收，反应后的烟气再经碱洗塔120上部的折流板除雾器去除尺寸较大的雾沫和液滴。经监测，碱洗塔塔出口烟气中HCl含量降低至70～100mg/Nm

经碱洗塔120吸收反应后的烟气从洗涤塔130的下部进入，烟气经过洗涤塔筛板层或填料层，烟气温度再次降低，且有减湿水冷凝下来，同时，洗涤塔循环泵133将30％氢氧化钠溶液139经洗涤塔喷枪131喷淋而出与烟气接触反应，进一步吸收去除酸性物质。烟气再经过洗涤塔130上部的折流板除雾器134及丝网除雾器135的两级除雾去除大尺寸和小尺寸的雾沫和液滴，以排出纯净度更高的烟气及避免后续烟道由于烟气中夹带的水雾而被腐蚀。经监测，洗涤塔130出口烟气中HCl含量降低至6～10mg/Nm

根据本发明实施例的对烟气进行湿法脱酸的装置至少具有如下优点：

1、在预冷塔内设置水冷夹套，冷却水从水冷夹套底部进入，从顶部溢流出，在预冷塔内壁上形成水膜以保护预冷塔不被破坏，延长预冷塔的使用寿命；

2、在碱洗塔和洗涤塔内设置筛板和填料更换装置，可在线更换筛板和填料，在提高脱酸效率的同时还可降低运行成本；

3、在碱洗塔和洗涤塔上部设置抽屉式除雾器更换装置，与传统除雾器相比可实现在线运行时更换除雾器，降低运行成本。

本发明已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。