一种湍球塔、旋流板塔组合锑冶炼烟气脱硫工艺，其特点为将石灰研磨后过筛，配成一定浓度的石灰乳液，预除尘的含硫烟气进入串接之湍球塔和旋流板塔按一定的工艺参数与石灰乳液反应、洗涤、吸收，吸收液曝气沉淀后循环使用。其装置中的湍球塔顶部装有出气口和与进液管相连之喷淋装置，塔内设栅板或开孔筛板，置于其上之湍球表面布满刺状突起，塔底设有出水口；旋流板塔体下部设有出液管和与湍球塔出气口相连之进气口，上部设有出气口，塔壁侧面设有下水管，底部有出液管；塔体内设有径向呈螺旋状排列、旋向相反之传质板和除雾板。本发明专利技术在工艺流程和参数上作了改进，湍球塔和旋流板塔的串接实现了优势互补，提高了脱硫效率，缓解了结垢阻塞现象。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于环境保护大气污染控制领域，具体涉及火法锑冶炼工业烟气脱硫领域中的锑冶炼湍球塔、旋流板塔组合烟气脱硫工艺与装置。
技术介绍
中国是世界上锑矿资源最丰富的国家之一，储量和产量均居世界第一。火法炼锑是国内外普遍采用的传统生产工艺。该工艺一般用沸腾炉焙烧脱硫，利用热空气将硫精矿点燃，在高温下硫化物被氧化成氧化物，其中约80％的硫被氧化成二氧化硫而进入大气。据统计，我国有400余家锑冶炼厂，每年锑冶炼排入大气的二氧化硫量达到12万吨。国内外先后提出了200余种脱硫工艺，真正工业应用的有10多种。烟气含硫量4％以上且烟气流量较大时，采用回收二氧化硫制硫酸的回收法脱硫工艺经济性较好，但由于需要较大的一次投资，不适用于我国锑冶炼企业规模普遍较小的国情。对于的浓度二氧化硫的治理，石灰/石灰石—石膏法是工业应用最广的一种脱硫工艺。该工艺具有脱硫效率高、吸收剂资源丰富、技术成熟等优点，但造价相对较高，设备磨损、结垢、堵塞难以避免，对于含较高浓度二氧化硫的烟气难以实现达标排放。锑冶炼尾气中，二氧化硫的浓度为6000～10000mg/Nm3，且流量极不稳定，采用常规工艺处理极为困难。迫切需要找到一种适应性好，脱硫效率高，维护简单，烟气脱硫工艺和装置，来解决由此产生的环境污染问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服上述现有技术的缺陷，提供一种性能可靠、脱硫效率高、适应性好、维护简单烟气脱硫工艺和装置，可达到二氧化硫治理国家标准要求。本专利技术的技术问题是通过下面的技术方案实现的。其工艺特征在于包括下述步骤1)先将脱硫用石灰采用湿式球磨机研磨后过筛，使其粒度小于250目，进入吸水井与水中和成石灰乳液，浓度为0.8-1.2％，PH值为10.5-11.5；2)预除尘含二氧化硫烟气，可采用旋风除尘器和布袋除尘器二级除尘或者采用电除尘；3)除尘后的二氧化硫烟气依次进入串连相接之湍球塔和旋流板塔与石灰乳液反应，进行二次洗涤、吸收、脱硫，其中石灰乳液中钙与烟气中硫摩尔比为1.1～1.2，石灰乳液体积与二氧化硫气体体积之比为2.5～5.5L/m3。本专利技术工艺中，与烟气反应后之液体还可置于曝气池内，使其与空气中的氧反应，然后进入沉淀池沉降，其中与曝气池相连的空压机之压力为0.6-0.8MPa，曝气时间0.5小时，吸收液沉降时间为2-2.5小时。本专利技术根据上述工艺所设计的湍球塔、旋流板塔组合锑冶炼烟气脱硫装置包括进烟道、除尘风机、湍球塔、旋流板塔、出口烟道，其特征在于所述湍球塔、旋流板塔串联相接，其中湍球塔塔体下部设有与除尘器相接之进气口，顶部装有出气口和至少一个以上与进液管相连之喷淋装置，塔内设有至少一层栅板或开孔筛板，置于其上之湍球表面布满刺状突起，塔体底部设有出水口；所述旋流板塔塔体下部设有出液管和与湍球塔出气口相连之进气口，上部设有出气口，塔壁侧面设有下水管，底部有出液管；在塔体内，设有至少一层以上传质板，各传质板沿径向呈螺旋状排列，其上方设有进液管，最顶层上传质板上方装有除雾板，亦沿径向呈螺旋状排列，其方向与传质板上螺旋方向相反。所述喷淋装置由溶液池、中心管和喷淋管组成，中心管与进液管相连，下端与溶液池连通，溶液池底部开设一个以上喷淋管；所述旋流板塔内传质板之仰角为25°-30°，除雾板之仰角为20°-25°。本专利技术通过将湍球塔与旋流板塔串联组合，在节省投资的前提下，对烟气中二氧化硫和烟尘具有良好的处理效果，实验室试验和工业应用证实本专利技术工艺可显著提高烟气二氧化硫的去除效率，实际脱硫率可达95％以上，为解决火法炼锑二氧化硫污染问题提供了一项先进适用的技术方案。本专利技术具有性能可靠，适应性好，脱硫效率高，造价低廉，操作容易，维护简单，可以避免脱硫装置的结垢堵塞等特点，尤其适用于中小规模火法炼锑企业的烟气治理工程实践。附图说明图1为本专利技术工艺流程框图；图2为钙硫比对脱硫效率的影响曲线；图3为旋流板塔液气比对脱硫率的影响曲线；图4为湍球塔液气比对脱硫率的影响曲线；图5为本专利技术工艺装置示意图； 图6为本专利技术湍球塔结构主视图；图7为本专利技术旋流板塔结构主视图。具体实施例方式图1展示了本专利技术工艺之一个应用实施例，如图所示，本专利技术包括下述工艺步骤1)先将脱硫用石灰采用湿式球磨机研磨后过筛，使其粒度小于250目，然后进入吸水井中和后形成一定浓度的石灰乳液。脱硫剂中石灰的制备采用湿式球磨机研磨，可以避免操作环境中灰尘较大的现象，运行噪声小，可实现石灰连续加入。湿磨工艺中磨碎的石灰颗粒粒度均匀(95％的石灰颗粒小于250目)，利于石灰制浆，也利于二氧化硫吸收反应的吸收率，有效减少石灰加入量。同时可以避免操作环境中灰尘较大的现象，运行噪声小，实现石灰的连续加入。石灰浆液的加入量根据设置在净化烟道上的二氧化硫自动监测系统和选定的钙硫比进行动态调整。石灰浆加入地点选在循环水泵的吸水井。吸水井内循环浆PH值为10.5-11.5，浓度为0.8-1.2％。2)二氧化硫烟气由旋风除尘器和布袋除尘器二次除尘，二次除尘可去除烟气中的杂质，烟气中所含烟尘粒径小、浓度低，不会造成风机磨损，而且风机正压操作，不仅可有效防止风机带水，又可使系统的除雾要求相对降低。3)除尘后的二氧化硫烟气依次进入串连相接之湍球塔和旋流板塔进行二次洗涤、吸收、脱硫，其中洗涤液采用石灰乳液，石灰乳液中钙与烟气中硫摩尔比为1.1～1.2，石灰乳液液体体积与二氧化硫气体体积之比(液气比)为2.5～5.5L/m3。其中旋流板塔的液气比L/Q＝1.5～3.0L/m3，湍球塔的液气比L/Q＝1.0～2.5L/m3。液气比(L/Q)是湿式除尘脱硫技术的主要技术指标之一，其大小直接影响装置的脱硫效率。目前，一般现有技术采用的液气比为5-25L/m3。在一定范围内，液气比越高，除尘脱硫效果越好。但液气比的增加将会增加运转费用，增加污水处理的量。为此，需要综合效益和除尘脱硫效率来考虑。如图2所示，(旋流板塔液气比＝2.5L/m3，湍球塔1.5L/m3)可知Ca/S＞1.1以后，效率超过85％；当Ca/S降到0.9以下，脱硫率迅速降低。如果单从脱硫率角度来看，Ca/S是越高越好，但是Ca/S比值越高，结垢就越厉害，并且因石灰溶解度很低，石灰的利用率也会下降。图3展示了旋流板塔的液气比对脱硫率的影响，图4展示了湍球塔的液气比对脱硫率的影响。从图3中可以看出，旋流板塔的脱硫率随着L/Q的增大而逐渐升高，当L/Q较小时，效率曲线上升较快，随着L/Q的增大，上升的趋势变小，最终应趋向于极值，这是因为整个脱硫过程由液膜控制逐渐转变为气膜控制的结果。在维持系统进口洗涤液Ca/S＝1.2时，脱硫率随液气比升高而呈上升趋势，但当液气比大于2.5时，脱硫率上升趋势变缓。所以，选取液气体积比L/Q＝1.5～3.0L/m3。从图4中可以看出，在L/Q＝1.5以内，湍球塔的脱硫率随着L/Q的增大而迅速升高，当L/Q＞1.5以后，随着L/Q的增大，上升的趋势变小。综合湍球塔和旋流板塔之钙硫比和液气比对脱硫效率的影响，本专利技术选择下列工艺参数Ca/S＝1.1-1.2，L/Q＝2.5～5.5L/m3。本专利技术工艺中之石灰乳液与烟气反应后之液体变成亚硫酸钙，但亚硫酸钙溶液沉降性能、脱水较差，呈糊状。为使之较好地沉降，可使其先进入曝气本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种湍球塔、旋流板塔组合锑冶炼烟气脱硫工艺，其特征在于它包括下述工艺步骤：１）先将脱硫用石灰采用湿式球磨机研磨后过筛，使其粒度小于２５０目，进入吸水井与水中和成石灰乳液，浓度为０．８－１．２％，ＰＨ值为１０．５－１１．５；２ ）预除尘含二氧化硫烟气；３）除尘后的二氧化硫烟气依次进入串连相接之湍球塔和旋流板塔与石灰乳液反应，进行二次洗涤、吸收、脱硫，其中石灰乳液中钙与烟气中硫摩尔比为１．１～１．２，石灰乳液体积与二氧化硫气体体积之比为２．５～５．５Ｌ／ｍ↑ ［３］。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李立清，汪明霞，高招，曾光明，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]
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