烟气脱硫新方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于环境保护中大气污染防治的技术领域。目前一般烟气脱硫方法，投资大，经济效益差，不易推广。本发明专利技术采用废铁屑加水在催化剂存在下吸收烟气中的ＳＯ↓［２］，使之生成有广泛用途的硫酸亚铁。将除尘后烟气通过多功能吸收装置脱硫，该装置融烟气冷却、吸收脱硫、除水雾于一体，脱硫率可达７２～９５％；该装置又将吸收液的冷却、补氧、蒸发浓缩结合在一起，方便硫酸亚铁回收，经济效益好，适宜在高硫煤地区推广。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于环境保护中大气污染防治的
由于工业生产的不断发展，许多地方已产生了酸雨、酸雾的危害，殃及人体健康、生态系统及各种建筑、古文物及器材。究其原因，主要是由于燃料中含有硫，在燃烧过程中产生的烟气中含有大量二氧化硫所致。当前烟气脱硫的方法很多，各种类型的工艺装置和流程有百余种，工业上大规模应用的约十种，主要的有石灰石-石膏法、亚硫酸钠法、亚硫酸铵法、碱性硫酸铝-SO2法、碱性硫酸铝-石膏法、冲灰水法、干式灰法、活性炭法、催化氧化法等。但是由于这些方法投资大、耗用多、渣量多、经济负担重、且操作复杂、设备易堵塞，许多工厂难以承受，因而未能在数量很大的中小锅炉上普遍应用，致使酸雨、酸雾的危害日益严重(见全国环境保护科技长规划组烟气脱硫选编)。本专利技术的目的就是提供一种投资小，工艺简单、方便，能变废为宝生产出硫酸亚铁的烟气脱硫新方法及其装置。本专利技术用多功能吸收装置，以废铁屑加水在少量催化剂作用下吸收烟气中的二氧化硫，使之转化为有广泛用途的硫酸亚铁。投资及占地面积小、操作方便、不会堵塞、且经济上有一定收益。对高硫煤地区的自有废铁屑的机械工厂或有机修车间的其他工厂中的中小锅炉和窑炉非常适用。在工作中，我们发现潮湿的烟道气，对铁的腐蚀非常严重，安装不久即蚀穿，并残留绿色结晶硫酸亚铁。由此可见，在有水份的情况下，铁能和烟道气中的二氧化硫产生下列反应因此，我们认为用废铁屑加水可以吸收烟道气中的二氧化硫。显然，此反应的速度和铁屑的表面积有关。铁屑愈多愈薄愈细，其面积愈大则反应愈迅速，则吸收效率愈高，我们在试验室中进行了下列小型试验于500ml孟氏洗瓶中，加入200ml水，再加入不同量的铁屑(铁屑是车屑，平均厚度为0.15mm，估算每克铁屑的面积为140Cm2)，然后为7升/分的流速通入工配制的模拟烟气，于稳定1小时后，用碘量法同时测定孟氏洗瓶吸收前后SO2的浓度，计算出其吸收效率，结果如表一表一不同数量铁屑对SO2吸收率的影响 由此可见，加入的铁屑愈多，铁屑的面积愈大，吸收效率愈高。但过多的铁屑，影响液固间的扰动，使吸收效率的提高不够理想。为此我们初步考虑于水200ml中加入30g铁屑(其面积为0.42m2)较好。当然，这还要看当时的具体情况来确定。从另一方面考虑，此反应实际上是一种腐蚀作用，根据腐蚀的理论，如果加入一种比铁电位高的物质作催化剂，使之和铁形成内电解作用，必能提高铁的腐蚀速度，使SO2的吸收率提高。为此，我们在加入铁屑30g的同时，加入了不同种类不同数量的催化剂，按上法试验，结果如表。表二不同催化剂存在下对SO2吸收率的影响(％) 由此可见，加入各种电位较高的催化剂及增加导电度的食盐，均可提高SO2吸收率。不过，加入食盐，食盐将随吸收液排出，增加回收硫酸亚铁的困难，增加水的污染，一般情况下不宜采用。煤灰是锅炉除尘器收集的，也有一定催化作用，但粉尘太细，占体积大，太浓了影响铁屑扰动，效果不好。加入其他固体催化剂粒状活性炭、粒状炭精、铜屑效果都较好。我们考虑在实用上新安装的设备，可以用粒状活性炭或炭精作催化剂，以后依靠除尘来的未除净的煤炭作催化剂，可以少加或不加其他催化剂。综合上述情况，选择了二种典型配方，用二级孟氏洗瓶串联进行脱硫试验，每个试验运转72小时，每8小时采样分析一次，算出其平均SO2吸收率，结果如表三 由此可见，按序号3的配方进行二级吸收即可达到规定的脱硫标准(重庆市规定脱硫率达50%以上即认为合格)。至于实际上用何配方，采用几级吸收，应根据当地条件，当地资源，及当地环境要求的具体情况决定。此化学反应放系热反应，故温度高对反应不利，但又能提高分子扩散速度，故温度升高亦有对反应有利的一面。因此，在常温下，温度对反应速度影响不大。以上实验，有的是在冬天12℃左右的试验;有的是在夏天30℃左右试验的，结果均能互相吻合，但根据热力学计算在80℃以上将影响SO2吸收率，因此一般考虑在烟气除尘后脱硫前尚应考虑将烟气加以冷却，然后再将SO2吸收。为实施烟气脱硫的新工艺，设计了一种多功能吸收装置，将烟气的冷却、脱硫吸收、除雾，吸收液的冷却、补氧、吸收SO2、蒸发、浓缩等工序融为一体;以节省投资、节省占地面积、简化操作、方便管理。其结构如附图。附图说明图1为本烟气脱硫新方法的装置图;图中1、进气管，2、风机，3、冷却塔，4、脱硫塔，5、冷却补氧塔，6、除雾器，7、出气管，8、循环泵，9、吸收液循环泵，10、浮球阀，11、浮球阀，12、进水阀，13、浓缩液池，14、吸收液池，15、凸形孔道。如图1所示本专利技术的装置是将冷却、吸收、补氧、蒸发结合在一个构筑物中，其底部为并连的浓缩液池13和吸收液池14，其上为并连的冷却蒸发塔3和脱硫塔4，两塔之间有凸形孔道15相连通，其顶部为冷却补氧塔5，有两个循环泵8、9将浓缩液和吸收液循环，有两个浮球阀10、11自动控制浓缩液和吸收液的液位。本装置系设置在烟气除尘之后，当前许多锅炉都已安装了除尘设备，除尘后的烟气由进气管道1引入风机2，此风机的风量应和除尘系统的风机相等，风压应在2000Pa以上，以克服脱硫装置的阻力，脱硫装置的阻力视铁屑的松散度而有不同，一般在1200Pa与1800Pa之间。一般说来，可以在原除尘的引风机后串联一台同一型号规格的引风机。如果是新设计的除尘脱硫系统，则二台串联的风机可以合并，装为一台风量相同，风压较高的高压风机。风机2将除尘后的烟道引入喷淋蒸发冷却塔3。此塔高度应有三米以上，断面一般为正方形或长方形，内可装木格栅填料，大小与吸收脱硫塔4相同，上端喷入吸收液，烟气即被喷淋冷却，吸收液即被蒸发浓缩，按每m3烟气喷入2升吸收液设计选用循环泵8。经过冷却的烟气由下部进入吸收脱硫塔4。此塔一般为二级筛板塔，也可以为三级筛板塔或一级填料塔，视铁屑的松散度和当地的环保要求而定，空塔风速可按3米/秒计算，断面可为正方形，筛板的穿孔率为14～15%，每块筛板及溢流管口上加10～20目尼龙筛网，以防止其铁屑及催化剂下落。每层筛板塔高度为1米以上，其上部有喷嘴喷入吸收液，通过筛板上铁屑、催化剂、泡沫由溢流管流回吸收液池，喷淋的吸收液按每m3烟气1～1.5升计。每层塔中部观察孔一个，以便调节吸收液的流速，使泡沫层高度为0.6～0.7米。每层吸收塔上方喷淋管下侧面设小门，可由此装入铁屑，所需铁屑数量是按铁屑面积来确定的，在二级吸收，要求吸收率达72%时，可选用吸收系数0.0007KgSO2/m2.h，据此算出面积后再根据屑平均厚度计算出应加铁屑重量。然后分加在各层筛板的尼龙网上。催化剂则按铁屑的三十分之一(或根据当地环保要求适当增减)混入铁屑中。烟气通过吸收塔脱硫后经除雾器6和管道7排入烟囱，除雾器可以是挡板式、筛网式或旋叶式的，回收的雾水应流回吸收塔中。吸收液的冷却补氧塔5，其大小相当于喷淋蒸发冷却塔3及吸收脱硫塔的和，为节约占地面积，可以砌筑在塔3、塔4上面，其高应有1米以上，四周为逆向的稀百页窗，让空气横向自由流通，吸收液由上方喷入，流量设计为每m3烟气2～3升，吸收液冷却补氧后自动流回下面的吸收液池。冷却补氧也可用普通玻钢冷却塔底，效果会更好一些，但投资和动力消耗增加。吸收液循环泵9除供给吸收脱硫塔及冷却补氧塔外，还应随时开放一部份进入浓本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烟气脱硫新方法及其装置，其特征在于：用废铁屑加水吸收烟气中的二氧化硫；在吸收二氧化硫的过程可加促进吸收的催化剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨德俊，韩宝晋，段辉富，李永林，何多敏，
申请(专利权)人：杨德俊，韩宝晋，段辉富，李永林，何多敏，
类型：发明
国别省市：85[中国|重庆]