烟气湿式除尘液相催化脱硫方法及设备技术

一种燃煤炉烟气湿式除尘液相催化脱硫方法及设备它以燃煤灰中的Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］为脱硫反应剂，以文丘里－水膜为气、液传质设备增加旋液分离器的系统；经媒介剂或称触媒剂或Ｇ的蚀铁菌将烟气中的ＳＯ↓［２］为转化成水不溶的的固态硫的化合物。它与石灰石膏法相比投资降低９７－９５％，使运行费用降低到０．２分／ＫＷ．ｎ，以下，脱硫效率达９５－９９％。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术属于烟气除尘脱硫方法及设备，特别涉及一种燃煤炉烟气湿式除尘液相催化脱硫方法及设备。目前燃煤热力锅炉烟气脱硫技术，在世界各发达国家中，烟气脱硫技术多以酸碱中和为特征，即以自然界最兼价的石灰石或石灰中和烟气中的SO2。由于化学反应条件所需必须级数很多，加上辅助系统，自控设备，所以投资很大，我国进口该类系统对20万KW机组而言，其投资多在2亿以上，加之石灰或石灰石消耗和高投资额的折旧费使运行费用均在400元/tSO2以上，则美国为370-780美元/t.SO2。在环保
中，烟气的脱硫因它投资大，运行费用高，使国人望而生畏了。本专利技术的目的是提供一种燃煤炉烟气湿式除尘液相催化脱硫方法及设备，从脱硫反应的基本原理上变革，达到降低烟气脱硫的投资额和昂贵的运行费用的目的。本专利技术的目的是这样实现的一种燃煤炉烟气湿式除尘液相催化脱硫方法，其特征为本专利技术是将燃煤炉里燃烧煤中的FeS2热分解后的分解产物SO2与Fe2O3，随烟气冒出的这些SO2与Fe2O3经媒介剂或称触媒剂或G的蚀铁菌，与硫酸反应生成Fe2(SO4)3，在继续与硫酸反应生成FeS2；其反应为。其中参加反应的硫酸生成过程是当气固液烟气混合物含有SO2,O2和烟尘中含有Fe2O3固态粉粒时经文丘里中速度场的化学动力传质，经媒介作用，固态Fe2O3分子会部分变为离子成为Fe3+.G形成液相催化剂，在闭路循环的连续运行中，三价铁离子浓度会持续增高到定值。成为对SO2强有力的液相催化剂，将烟气中SO2和O2催化成SO3转移到液相中成硫酸。采用旋液分离器，一个锥形管其上部连接大短圆管，大短圆管一侧切向连接断面为锥形的进口管，大短圆管顶部有端盖，端盖中间有通入锥形管内出口管，锥形管其下部连接小短圆管，委派轧管断面为锥形的进口管也可以是方型R角渐缩管。断面为锥形的进口管也可是圆形渐缩管。带文丘里管和水膜塔下部连接反应池，反应池经前耐酸灰浆泵连接前旋液分离器断面为锥形的进口管，前旋液分离器的下部连接小短圆管连接除尘补给水池，前旋液分离器上部的出口管连接除尘水箱，除尘水箱经除尘器供水泵连接带文丘里管和水膜塔的文丘里扩散管进口和水膜塔的上进口；除尘补给水池经后耐酸灰浆泵连接后旋液分离器的锥形的进口管，后旋液分离器的下部连接小短圆管连接冲灰沟，后旋液分离器上部的出口管连接除尘水箱。本专利技术的优点是1、由于大大地简化了系统和以燃煤中磺铁矿热分解产物Fe2O3作为脱硫反应剂，使烟气脱硫装置投资与石灰石——石膏法相比降低97-95％，使运行费用降低到0.07-0.2分/KW.n，若回收付产品，可有盈利。2、占在面积小，对10万KW机组而言，占地面积小于100m2，若无文丘里——水膜除尘器机组，尚需增加本容量机组定型文丘里——水膜的占地面积。特别合适老厂对燃煤热力锅炉的增设。3、脱硫成本，不随燃煤含硫率增高而增加，特别适用于燃用磺铁矿硫，硫酸盐硫的中高硫煤种。4、由于系统简单，其化学反应自行反应，无需人为控制，因此可不设专岗，仅由除尘值班员兼管即可。5、消除了火电厂多年来头痛的冲灰系统结垢问题。6、脱硫效率可满足国内需求，实验值，脱硫效率达95-99％。7、可回收净水剂初级品Fe2(SO4)3,和硫资源FeS2，解决我国硫进口的问题。下面结合附图说明实施例图1是燃煤炉烟气湿式除尘液相催化脱硫方法的设备结构系统2是燃煤炉烟气湿式除尘液相催化脱硫设备的旋液分离器侧视3是燃煤炉烟气湿式除尘液相催化脱硫设备的旋液分离器俯视标号1)除尘器供水泵，2)除尘水箱，3)文丘里和水膜，4)反应池，5)前耐酸灰浆泵，6)前旋液分离器，7)洗涤池，8)除尘补给水，9)后耐酸灰浆泵，10)后旋液分离器，11冲灰沟)。本专利技术是将燃煤炉里燃烧煤中的FeS2热分解后的分解产物SO2与Fe2O3，这些SO2与Fe2O3经媒介剂或称触媒剂或称G的蚀铁菌，与硫酸反应生成Fe2(SO4)3，再继续与硫酸反应生成FeS2。即将烟气中SO2与灰中Fe2O3转化成水不溶性固态硫的化合物混在灰中排放，或以钢厂工业垃圾Fe2O3,FeSO4、铁屑等，在系统中与无尘烟气反应得到净水剂的初级品硫酸铁，若继续与硫酸反应得到FeS2回收副产品或硫资源。其中参加反应的硫酸生成过程是当烟气混合物含有SO2,O2和烟尘中含有Fe2O3固态粉粒时经文丘里管遇水，在速度场的化学动力传质，经媒介作用，固态Fe2O3分子会部分变为离子成为Fe3+.G形成液相催化剂，在闭路循环的连续运行中，三价铁离子浓度会持续增高到定值。成为对SO2强有力的液相催化剂，将烟气中SO2和O2催化成SO3转移到液相中成硫酸。产生的硫酸参与了本专利技术的烟气脱硫过程。其反应为。燃煤炉烟气湿式除尘液相催化脱硫方法的设备为带文丘里管和水膜塔下部连接反应池，反应池经前耐酸灰浆泵连接前旋液分离器的锥形的进口管，前旋液分离器的下部连接小短圆管连接除尘补给水池，前旋液分离器上部的出口管连接除尘水箱，除尘水箱经除尘器供水泵连接带文丘里管和水膜塔的文丘里管布水装置进口和水膜塔的上进口除尘补给水池经后耐酸灰浆泵连接后旋液分离器锥形的进口管，后旋液分离器的下部连接小短圆管连接冲灰沟，后旋液分离器上部的出口管连接除尘水箱。燃煤炉烟气湿式除尘液相催化脱硫方法及设备，采用旋液分离器将液固分离，即以速度力转化成离心力的液固分离设备，旋液分离器是一个锥形管其上部连接大短圆管，大短圆管一侧切向连接断面为锥形的进气管，大短圆管顶部有端盖，端盖中间有通入锥形管内的出口管，锥体管其下部连接小短圆管。实施例本专利技术以燃煤炉文丘里——水膜除尘器为气、液传质设备在水膜后设一反应池，以提供化学反应所需时间(约0.5-3h)，反应池中灰水经耐酸灰浆泵增压经旋液分离器整形成扁平带切入旋液分离器立壁形成沿旋液分离器内壁旋转的离心力。将速度力转化成液固分离的离心力，分离出的灰水返回除尘水箱，形成除尘脱硫的闭路循环，分离出的稠灰排入洗涤池并补入除尘补给水，经后耐酸灰浆泵增压，泵入后旋液分离器，分离出的灰水送入除尘水箱，也可送至反应池中，以回收尚未反应成FeS2的Fe3+离子和媒介剂等可溶性物质，稠灰排至冲灰沟。本专利技术是以文丘里除尘器取代了烟气脱硫的全部烟气通流设备，因而其投资仅占石灰石膏法的3-5％。它的脱硫反应剂，是以燃煤中磺铁矿热分解后的分解产物灰中的Fe2O3(其它条件生成的Fe2O3同效)，经媒介剂的媒介与热分解产物SO2再转化成磺铁矿变成水不溶性固态硫，其转化过程的中间产物为Fe2(SO4)4，稀硫酸中的Fe3+是液相催化剂，因此使烟气脱硫费用由0.12元左右/kw.n，降低到0.2分/kwn以下。若回收副产品可稍盈利。其工业实施系统如图1所示，烟气经文丘里到水膜旋转上升将尘颗甩向周壁被液膜冲下，烟气经水膜湿段、干段直至顶部排出水膜器进入排放烟道，同时由除尘器供水泵1)抽除尘箱2)中水供到文丘里和水膜的布水装置3)携尘灰水下降到水膜底部经灰水出口排至反应池4)经前耐酸灰浆泵5)增压供入前旋液分离器6)(可设支路作防沉降循环)，分离出的水送至除尘水箱2)形成除尘用水闭路循环。分离后稠灰排到洗涤池7)与除尘补给水8)混合经后耐酸灰浆泵9)，供后旋液分离器10)，也可设支路作防沉降循环，后旋液分离器10)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃煤炉烟气湿式除尘液相催化脱硫方法，其特征为：本专利技术是将燃煤炉里燃烧煤中的ＦｅＳ↓［２］热分解后的分解产物ＳＯ↓［２］与Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］，随烟气冒出的这些ＳＯ↓［２］与Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］经媒介剂或称触媒剂或Ｇ的蚀铁菌，与硫酸反应生成Ｆｅ↓［２］（ＳＯ↓［４］）↓［３］，在继续与硫酸反应生成ＦｅＳ↓［２］；其反应为 ２ＳＯ↓［２］＋Ｏ↓［２］＋２Ｈ↓［２］Ｏ．Ｆｅ↑［３＋］－２Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］．Ｇ＋Ｆｅ↑［３＋］Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］＋３Ｈ↓［２］Ｓ Ｏ↓［４］．Ｇ－Ｆｅ↓［２］（ＳＯ↓［４］）↓［３］，＋３Ｈ↓［２］Ｏ．ＧＦｅ↓［２］（ＳＯ↓［４］）↓［３］＋Ｈ↓［２］ＳＯ↓［４］．Ｇ－２ＦｅＳ↓［２］＋７ １／２Ｏ↓［２］＋Ｈ↓［２］Ｏ．Ｇ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘同生，刘广明，刘广泽，
申请(专利权)人：刘同生，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]