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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号201611033292.4(22)申请日2016.11.16(71)申请人江苏海事职业技术学院地址211170江苏省南京市江宁区格致路309号(72)发明人朱冰 (74)专利代理机构南京钟山专利代理有限公司32252代理人戴朝荣(51)Int.Cl.B01D50/00(2006.01)B01D53/50(2006.01)B01D53/78(2006.01)(54)发明名称一种利用废碱性污水脱硫除尘的方法及装置(57)摘要本发明涉及一种利用废碱性污水脱硫除尘的方法及装置，包括以下步骤：a、烟气降温；b、多级汽液混和；c、二级汽水分离；d、深度汽液混和；e、二级汽水分离。本发明利用汽液混和再汽水分离的方法，使烟气中的SO2和烟尘同废碱性污水充分接触，提高了脱硫除尘的速率，经深度汽液混和再二级汽水分离的重复进行，尾气中SO2和烟尘去除率达到90%以上。本发明利用废碱性污水进行脱硫除尘，工艺简单，装置可控性好，运行稳定，节能环保，以废除废，适合推广。权利要求书2页说明书8页附图1页CN107051072A2017.08.18CN107051072A1.一种利用废碱性污水脱硫除尘的方法，其特征在于：包括以下步骤：a、烟气降温：在省煤器后加装余热水箱，使烟气温度下降，经蜂巢式水膜除尘器初步脱硫除尘后，烟气温度再次下降；b、多级汽液混和：烟气经引风机进入喷淋式脱硫除尘筒下部多级汽液混和区，通过脱硫导入口后被废碱性污水脱硫喷淋，再经第一无死角可拆卸式喷淋群的大流量碱性污水逆流喷淋，使烟气中的SO2和烟尘经充分接触而急剧下降，同时烟气温度亦下降；c、二级汽水分离：由于多级汽液混和区中的烟气带有较高的雾状水汽，通过第一二级汽水分离区，在旋切的离心力作用下，较大颗粒的水滴被迅速分离，微颗粒经碰撞亲和成小颗粒随液滴同时析出；d、深度汽液混和：利用深度汽液混合区中的鲍尔环填料层的高度，改变气体流向，增加逆向喷淋液的接触时间，再次使烟气中的残余SO2和烟尘经充分接触而急剧下降，烟气流动稳定；e、二级汽水分离：通过深度汽液混合区后，进入第二二级汽水分离区，水滴、微颗粒再次经碰撞亲和，在旋切的离心力作用下迅速分离，烟气充分净化，烟气温度因喷淋液流动而不断降低，防止了水中的游离氧析出。2.如权利要求2所述的利用废碱性污水脱硫除尘装置，其特征在于：步骤a中，废碱性污水NaCO3或NaOH从蜂巢式水膜除尘器上体顺流喷淋注入，作开始时的烟气吸收剂，在低温下吸收SO2生成Na2SO3，Na2SO3进入废碱性污水混贮池、部分粗颗粒飞灰带出。3.如权利要求2所述的利用废碱性污水脱硫除尘装置，其特征在于：步骤b中，烟气通过脱硫导入口后被废碱性污水脱硫喷淋时，由于在喷淋式脱硫除尘筒下部布置下小、上大的二个出口，使底部始终存积小口直径高度的碱性溶液，起到了底部坐浴飞溅混和效果。4.一种利用废碱性污水脱硫除尘的装置，其特征在于：包括省煤器、余热水箱、蜂巢式水膜除尘器和喷淋式脱硫除尘筒，所述的喷淋式脱硫除尘筒下端设有脱硫导入口；所述的省煤器通过烟气管道依次连接余热水箱、蜂巢式水膜除尘器之后，烟气经引风机进入所述的脱硫导入口；所述的喷淋式脱硫除尘筒内包括多级汽液混和区、深度汽液混合区、两个无死角可拆卸式喷淋群和两个二级汽水分离区，所述的无死角可拆卸式喷淋群连接废碱性污水混贮池；所述的多级汽液混和区内设有第一无死角可拆卸式喷淋群，所述的第一无死角可拆卸式喷淋群上方设有第一二级汽水分离区,所述的第一二级汽水分离区上方为深度汽液混合区，所述的深度汽液混合区由鲍尔环填料层和第二无死角可拆卸式喷淋口组成，所述的深度汽液混合区上方设有第二二级汽水分离区。5.如权利要求4所述的利用废碱性污水脱硫除尘装置，其特征在于：所述的蜂巢式水膜除尘器连接废碱性污水混贮池。6.如权利要求4所述的利用废碱性污水脱硫除尘装置，其特征在于：所述的无死角可拆卸式喷淋群为排管定位、螺旋喷头环形分布的喷淋口；所述的二级汽水分离区为导向板离心力分离器。7.如权利要求4所述的利用废碱性污水脱硫除尘装置，其特征在于：所述多级汽液混和区包括逆流的无死角可拆卸式喷淋群、脱硫导入口和底部坐浴飞溅区，喷淋式脱硫除尘筒下部布置下小、上大二个出口，使底部始终存积小口直径高度的碱性溶液，起到底部坐浴飞溅混和效果。权 利 要 求 书1/2页2CN107051072A28.如权利要求4所述的利用废碱性污水脱硫除尘装置，其特征在于：所述的喷淋式脱硫除尘筒连接沉淀池。9.如权利要求4所述的利用废碱性污水脱硫除尘装置，其特征在于：所述的喷淋式脱硫除尘筒其筒体材质为A3钢，筒体内砌花岗石防腐层，外层为环氧树脂玻钢；二级汽水分离区材质为316L不锈钢。10.如权利要求4所述的利用废碱性污水脱硫除尘装置，其特征在于：所述的鲍尔环填料层高度为2.5M。权 利 要 求 书2/2页3CN107051072A3一种利用废碱性污水脱硫除尘的方法及装置技术领域[0001]本发明涉及废弃物资源利用的领域，具体涉及一种利用废碱性污水脱硫除尘的方法及装置。背景技术[0002]随着工业的蓬勃发展，大气污染日益告急，雾霾酸雨成为百姓的日常话题。空气的污染越来越严重，在一系列的脱硫除尘工艺过程中，必须把SO2、粉尘从燃煤锅炉废气排放中通过化学和物理过程脱除出来，且不排入大气，也不再次产生污水，才能避免对环境造成污染。燃煤锅炉一般在引风机前通过简单的处理或蜂巢式水膜除尘器等脱硫除尘工艺，SO2和烟尘脱除率较低，无法达到排放要求。[0003]亚钠循环法烟气脱硫是利用亚硫酸钠溶液的吸收和再生循环过程将烟气中的SO2脱除，达到目的。利用亚硫酸钠溶液的吸收和再生循环过程将烟气中的SO2脱除的方法，由美国威尔曼——洛德公司创造，威尔曼——洛德法采用NaCO3或NaOH作为开始时的吸收剂，在低温下吸收SO2，称为亚钠循环法，脱硫率90％以上，但该法在吸收过程中有副反应产生的Na2SO4，要除去它的费用大，装置电耗大，且耗用商品NaCO3或NaOH量较大。[0004]石灰石——石膏湿法烟气脱硫技术，目前普遍应用，效果明显。但除了设备投入大、占地面积大，脱硫产物——石膏是强制氧化石灰石——石膏湿法烟气脱硫系通的副产物。目前按脱硫副产物石膏的处置方式划分有抛弃和回收利用，抛弃处置需填埋，需贮存堆放的场地及填埋的隔离、排水、防渗漏等建设，回收利用市场目前已接近饱和，对生产中源源不断的副产物石膏的产生，前景不抱乐观态度。发明内容[0005]本发明的目的是提供一种效率高、分离效果好、工艺简单、装置可控性好、节能环保的脱硫除尘方法及装置。[0006]为达到上述目的，本发明提供的技术方案是：[0007]一种利用废碱性污水脱硫除尘的方法，包括以下步骤：[0008]a、烟气降温：在省煤器后加装余热水箱，使烟气温度下降20～30℃，经蜂巢式水膜除尘器初步脱硫除尘后，烟气温度再次下降；[0009]b、多级汽液混和：烟气经引风机进入喷淋式脱硫除尘筒下部多级汽液混和区，通过脱硫导入口后被废碱性污水脱硫喷淋，再经第一无死角可拆卸式喷淋群的大流量碱性污水逆流喷淋，使烟气中的SO2和烟尘经充分接触而急剧下降，同时烟气温度亦下降，夏天65～70℃、冬天40～45℃，低于硝酸的沸点83℃；[0010]c、二级汽水分离：由于多级汽液混和区中的烟气带有较高的雾状水汽，通过第一二级汽水分离区，在旋切的离心力作用下，较大颗粒的水滴被迅速分离，微颗粒经碰撞亲和成小颗粒随液滴同时析出；[0011]d、深度汽液混和：利用深度汽液混合区中2.5M高的鲍尔环填料层，改变气体流向，说 明 书1/8页4CN107051072A4增加逆向喷淋液的接触时间，碱性污水经无死角可拆卸式喷淋口再次逆流喷淋，使烟气中的残余SO2和烟尘经充分接触而急剧下降，烟气流动稳定；[0012]e、二级汽水分离：通过深度汽液混合区后，进入第二二级汽水分离区，水滴、微颗粒再次经碰撞亲和，在旋切的离心力作用下迅速分离，烟气充分净化，烟气温度因喷淋液流动而不断降低，尾气温度夏天60～65℃、冬天35～40℃，防止了水中的游离氧析出。[0013]步骤a中，废碱性污水NaCO3或NaOH从蜂巢式水膜除尘器上体顺流喷淋注入，作开始时的烟气吸收剂，在低温下吸收SO2生成Na2SO3，Na2SO3进入废碱性污水混贮池、部分粗颗粒飞灰带出，脱硫率40％，烟气温度90℃。[0014]步骤b中，烟气通过脱硫导入口后被废碱性污水脱硫喷淋时，由于在喷淋式脱硫除尘筒下部布置下小、上大的二个出口，使底部始终存积小口直径高度的碱性溶液，起到了底部坐浴飞溅混和效果。[0015]一种利用废碱性污水脱硫除尘的装置，包括省煤器、余热水箱、蜂巢式水膜除尘器和喷淋式脱硫除尘筒，所述的喷淋式脱硫除尘筒下端设有脱硫导入口；所述的省煤器通过烟气管道依次连接余热水箱、蜂巢式水膜除尘器之后，烟气经引风机进入所述的脱硫导入口；所述的蜂巢式水膜除尘器连接废碱性污水混贮池；所述的喷淋式脱硫除尘筒内包括多级汽液混和区、深度汽液混合区、两个无死角可拆卸式喷淋群和两个二级汽水分离区(挡水帽)，所述的无死角可拆卸式喷淋群连接废碱性污水混贮池；所述的多级汽液混和区内设有第一无死角可拆卸式喷淋群，所述的第一无死角可拆卸式喷淋群上方设有第一二级汽水分离区,所述的第一二级汽水分离区上方为深度汽液混合区，所述的深度汽液混合区由鲍尔环填料层和第二无死角可拆卸式喷淋口组成，所述的深度汽液混合区上方设有第二二级汽水分离区。[0016]所述的无死角可拆卸式喷淋群为排管定位、螺旋喷头环形分布的喷淋口；所述的二级汽水分离区为导向板离心力分离器，所述的导向板左旋30°，左倾10°。[0017]所述多级汽液混和区包括逆流的无死角可拆卸式喷淋群、脱硫导入口和底部坐浴飞溅区，喷淋式脱硫除尘筒下部布置下小、上大二个出口，使底部始终存积小口直径高度的碱性溶液，起到底部坐浴飞溅混和效果。[0018]所述的喷淋式脱硫除尘筒其筒体材质为A3钢，筒体内砌花岗石防腐层，外层为环氧树脂玻钢；二级汽水分离区材质为316L不锈钢。[0019]本发明中，所述喷淋式脱硫除尘筒下部多级气液混和区内设有无死角可拆卸式喷淋群，可保证Na2SO3、废碱性液在筒内均匀分布，方便清理堵塞。[0020]进一步的，所述无死角可拆卸式喷淋群上方设有二级汽水分离区(挡水帽)，可分离烟气中夹带的液滴，并形成完整的喷淋脱硫、除尘、汽水分离处理工艺。[0021]进一步的，由于烟气温度低于80℃，烟气中的硫经结露，形成亚硫酸，便于废碱性污水液液混和。[0022]进一步的，所述喷淋式脱硫除尘筒中部深度气液混和区置有鲍尔环填料层，可有效地防止气体波动，达到运行稳定。[0023]进一步的，所述深度气液混和区上部设有二级汽水分离区(挡水帽)对尾气的排除，最后一次起充分净化作用。[0024]进一步的，控制锅炉燃烧中的空气过剩系数，合理调至燃烧、卡货位，保持炉膛负说 明 书2/8页5CN107051072A5压-20～25pa，防止烟气短路，提高操作水平来控制烟气中的含氧量，降低拆标值。[0025]本发明利用废氢氧化钠或碳酸钠的污水用于燃煤锅炉烟气脱硫除尘，适用于印染行业、化工、制药行业中20T/H及以下蒸汽锅炉和YLW—14000MA(1200万大卡)及以下有机热载体燃煤烟气脱硫除尘。通过加装余热水箱，烟气温度低于硝酸沸点83℃，烟气中的硫结露形成亚硫酸，创造了良好的脱硫条件，并有效地防止了水中的游离氧洗出，故明显提高了脱硫率。分布均匀且较大流量的喷淋液同时有效地减低了烟气中的颗粒物。该法的废治废，是污水分流、分级治理的理想措施。运行稳定、简单、高效，日常治理无成本或微成本。本法适用于新建或已建锅炉的脱硫除尘改造。[0026]该法是污水分流、分级治理的继续，也可以说利用烟气中的二氧化硫降低废碱液的浓度，以利后续污水气浮工艺的pH值调节。故该法适用于有污水处理和预处理的企业，且结构简单、有效。脱硫率达90％以上。由