一种电石渣-石膏法烟气深度脱硫除尘装置及方法
技术领域
[0001] 本
发明属于
烟气脱硫除尘领域，具体涉及一种以电石渣为脱硫剂的烟气深度脱硫除尘装置及方法。
背景技术
[0002] 电石渣
浆液主要活性成分为Ca(OH)2，电石渣溶液可用应用在脱硫吸收塔中，用于吸收烟气中的SO2，采用电石渣/石灰-石膏法脱硫效率一般在95％左右，略高于传统石灰石-石膏法，因此应用越来越广泛。但是由于Ca(OH)2微溶于
水，存在的一个弊病，在超过一定浓度的电石渣溶液容易堵塞设备管道。
[0003] 例如，公告号为CN 101642674 B的中国发明
专利公开了一种电石渣预处理的湿法烟气脱硫工艺，以电石渣浆液作为脱硫剂对烟气进行湿法脱硫处理，在电石渣浆液中加入催化剂，并鼓入空气进行
氧化反应，氧化反应后的电石渣浆液再作为脱硫剂进行烟气湿法脱硫处理。
申请公布号为CN 101816891 A的中国发明专利文献公开了一种电石渣预处理的臭氧法湿法烟气脱硫工艺，以电石渣作为脱硫剂对烟气进行湿法脱硫，在电石渣化渣过程中通入臭氧和氧气的混合气，进行氧化反应，氧化后的电石渣浆液作为脱硫剂进行烟气脱硫。以上两种工艺都是采用一级循环吸收塔，吸收效率难以满足目前超低排放标准的要求，并且不能采用浓度较高的电石渣溶液。
[0004] 公开号为CN 102921287A的中国发明专利文献公开了一种双塔双循环石灰石湿法脱硫装置及方法，其装置包括烟气
净化部分、吸收剂供应部分、浆液氧化结晶部分和
石膏浆液脱水部分；该专利通过双塔双循环利用石灰石进行脱硫，脱硫效率得到了提升，但是排放的烟气存在较高的PM2.5等粉尘，难以保证目前的环境保护排放标准。
发明内容
[0005] 本发明解决的技术问题是：针对现有电石渣-石膏法脱硫存在的脱硫效率不高及烟气排放不达标的
缺陷，提供一种以电石渣为脱硫剂的烟气深度脱硫除尘装置及方法，有效地脱除烟气中SO2、SO3、PM2.5等，从烟气脱硫和除尘两方面实现深度净化的目的。
[0006] 本发明采用如下技术方案实现：一种电石渣-石膏法烟气深度脱硫除尘装置，包括：
[0007] 脱硫塔，所述脱硫塔为通过第一烟道9
串联的喷淋塔和填料塔，其中一级脱硫塔2为喷淋塔，二级脱硫塔13为填料塔，烟气从一级脱硫塔2的烟气入口送入；
[0008] 湿式电除尘除雾器29，与二级脱硫塔13的烟气出口通过第二烟道23连通，该除尘除雾器内部的湿电喷淋层26与清液池32通过湿电
循环泵31管路连接；
[0009]
沉淀池20，与二级脱硫塔13底部的二级脱硫浆液池15连通，所述沉淀池20上层清液与清液池32连通，所述沉淀池20和清液池32的底部分别与一级脱硫塔2底部的一级脱硫浆液池8连通；
[0010] 脱水系统，与一级脱硫浆液池8底部通过管道连接，所述一级脱硫浆液池8内连接有氧化
风管7，将沉淀在池底的浆液氧
化成石膏浆液后送入脱水系统。
[0011] 进一步的，所述一级脱硫塔2内部设有2-5层喷淋层，该脱硫塔内的喷淋层与塔底的脱硫浆液池通过脱硫
循环泵管路连接。
[0012] 进一步的，所述二级脱硫塔13内部设有1-3层填料层，填料形式采用散堆填料或规整填料，每个填料层对应设有一层喷淋层，该脱硫塔内的喷淋层与塔底的脱硫浆液池通过脱硫循环泵管路连接。
[0013] 进一步的，所述一级脱硫浆液池8和二级脱硫浆液池15内均设有脱硫搅拌器。
[0014] 进一步的，所述脱水系统包括脱水旋流器38和
真空带滤机39，所述脱水旋流器38与一级脱硫浆液池8底部连通，其中，脱水旋流器的底流口与真空带滤机39连接，顶流口连通至废
水处理车间，真空带滤机生产的石膏
滤饼外运，滤液回用。
[0015] 本发明中的电石渣-石膏法烟气深度脱硫除尘装置，还包括向一级脱硫浆液池8和二级脱硫浆液池15输送电石渣浆液的浆液制备系统。
[0016] 进一步的，所述浆液制备系统包括电石渣浆液池33、浓浆池37和稀浆池36；所述电石渣浆液池33通过泵与管路串联两级旋流器，其中一级旋流器34的顶流口与二级旋流器35连通，一级旋流器34的底流口与浓浆池37连通，二级旋流器35的顶流口与稀浆池36连通，二级旋流器35的底流口与电石渣浆液池33循环连通；稀浆池36通过泵及管道与二级脱硫浆液池15连通；浓浆池37通过泵及管道与一级脱硫浆液池8连通。
[0017] 进一步的，所述沉淀池20上段设有导流沟18和溢流口21；所述导流沟18一端与二级脱硫浆液池15连通，另一端与沉淀池内的竖直
导管19连通，所述溢流口21与清液池32连通。
[0018] 本发明还公开了一种电石渣-石膏法烟气深度脱硫除尘方法，采用上述深度脱硫除尘装置，具体包括如下步骤：
[0019] 步骤1：
温度在130-170℃的原烟气送入一级脱硫塔2内，烟气与一级脱硫塔内部的喷淋层循环喷淋下的电石渣浆液A
接触，电石渣浆液A中的Ca(OH)2与烟气中SO2反应生成亚
硫酸钙，通过一级脱硫浆液池8中的氧化风管7鼓入空气，将反应后的亚硫酸钙浆液强制氧化成石膏浆液并沉淀在一级脱硫浆液池8底部；
[0020] 步骤2：经一级脱硫塔2净化后的烟气由烟道进入二级脱硫塔13，烟气进入二级脱硫塔内的填料层12的同时与二级脱硫塔内的喷淋层循环喷淋下的电石渣浆液B接触，烟气中剩余的SO2进一步与电石渣浆液B中的Ca(OH)2反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙浆液通过二级脱硫浆液池15进入沉淀池20底部沉淀分层，下部固含量在30-50％的亚硫酸钙浆液循环进入一级脱硫浆液池8中，同样强制氧化生成石膏浆液，沉淀池20上部清液溢流进入清液池32中；
[0021] 步骤3：经二级脱硫塔13净化后的烟气由烟道23进入湿式电除尘除雾器29，烟气经两级脱硫塔净化后，含有较多的水雾及PM2.5，烟气分散后进入湿式电除尘除雾器29的
阳极板28之间，在周边的
阴极芒线27电晕作用下，烟气中的水雾和PM2.5被荷电化并移动粘附到阳极板28上，湿式电除尘除雾器内的湿电喷淋层26的喷淋液将
吸附在阳极板28上的水雾及PM2.5冲刷进入清液池32，除去水雾和PM2.5的干净烟气由湿式电除尘除雾器的烟气出口排出，完成烟气的脱硫除尘排放，清液池32内的清液流入一级脱硫浆液池8内，保持一级脱硫浆液池8内部的水平衡。
[0022] 步骤4：一级脱硫浆液池8内强制氧化后的石膏浆液经脱水旋流器38分级后，将浆液浓度在40-55％的底流浆液送入真空带滤机39进一步脱水，并最终形成含水率小于10％的石膏滤饼，脱水旋流器38顶流浓度低于4％的浆液送去
废水处理系统。
[0023] 进一步的，所述一级脱硫浆液池8及二级脱硫浆液池15中的电石渣浆液A和电石渣浆液B由
权利要求6或7所述的浆液制备系统提供，具体步骤如下：
[0024] 电石渣固体由人工或机械加入电石渣浆液池33中，工艺水稀释配置成浓度在15-25％电石渣浆液，经一级旋流器34分级后，底流进入浓浆池37，并与少量工艺水混合配置成浓度在20-30％、pH值在5-6之间的电石渣浆液A，经泵及管道输送到一级脱硫塔浆液池8；一级旋流器34顶流浆液进入二级旋流器35进一步分级，二级旋流器35底流浆液回电石渣浆液池33，二级旋流器35顶流浆液去稀浆池36，工艺水稀释成浓度在2-6％、pH值在7-8之间的电石渣浆液B，由泵及管道输送到二级脱硫浆液池15。
[0025] 本发明采用上述技术方案具有如下有益效果：
[0026] (1)以电石渣为脱硫剂，以废治废，环保和经济效益显著。
[0027] (2)采用两级脱硫塔与湿式电除尘除雾器串联结构，与传统双塔双循环脱硫工艺相比，脱硫效率可达99％以上，同时有效地降低了脱硫塔的占用空间。
[0028] (3)采用两级旋流分级制浆，分别制取不同规格的浆液，粒径较大，杂质较多的电石渣浆液用于一级喷淋脱硫塔，颗粒小，品质高的电石渣浆液用于二级填料脱硫塔，在保证二级脱硫塔吸收效率的同时，有效地避免脱硫塔内部填料层堵塞。
[0029] (4)湿式电除尘除雾器冲洗水为脱硫浆液沉淀后的清液，离子浓度较高，有利于水雾和粉尘荷电化，进一步导致除尘效率高，尤其是PM2.5，几乎可以实现PM2.5等粉尘零排放。
附图说明
[0030] 图1是本发明一种电石渣-石膏烟气深度脱硫除尘装置的结构示意图。
[0031] 图中标号说明：
[0032] 1—一级脱硫烟气入口 2—一级脱硫塔 3—一级脱硫塔喷淋层[0033] 4—一级脱硫烟气出口 5—一级脱硫循环泵 6—一级脱硫搅拌器[0034] 7—氧化风管 8—一级脱硫浆液池 9—第一烟道
[0035] 10—二级脱硫烟气入口 11—二级脱硫喷淋层 12—填料层
[0036] 13—二级脱硫塔 14—二级脱硫烟气出口 15—二级脱硫浆液池[0037] 16—二级脱硫搅拌器 17—二级脱硫循环泵 18—导流沟
[0038] 19—竖直导管 20—沉淀池 21—溢流口
[0039] 22—浆液出口 23—第二烟道 24—湿电烟气入口[0040] 25—湿电烟气出口 26—湿电喷淋层 27—阴极芒线[0041] 28—阳极板 29—湿式电除尘除雾器 30—烟气均布器[0042] 31—湿电循环泵 32—清液池 33—电石渣浆液池[0043] 34—一级旋流器 35—二级旋流器 36—稀浆池
[0044] 37—浓浆池 38—脱水旋流器 39—真空带滤机具体实施方式
[0045] 如图1所示，一种电石渣-石膏法烟气深度脱硫除尘装置包括，具体包括一级脱硫塔2，二级脱硫塔13，湿式电除尘除雾器29，沉淀池20、浆液制备系统和脱水系统。
[0046] 脱硫塔，所述脱硫塔为通过第一烟道9串联的喷淋塔和填料塔，其中一级脱硫塔2为喷淋塔，二级脱硫塔13为填料塔，烟气从一级脱硫塔2的烟气入口送入；湿式电除尘除雾器29，与二级脱硫塔13的烟气出口通过第二烟道23连通，该除尘除雾器内部的湿电喷淋层26与清液池32通过湿电循环泵31管路连接；沉淀池20，与二级脱硫塔13底部的二级脱硫浆液池15连通，所述沉淀池20上层清液与清液池32连通，所述沉淀池20和清液池32的底部分别与一级脱硫塔2底部的一级脱硫浆液池8连通；脱水系统，与一级脱硫浆液池8底部通过管道连接，所述一级脱硫浆液池8内连接有氧化风管7，将沉淀在池底的浆液氧化成石膏浆液后送入脱水系统。
[0047] 一级脱硫塔2内部下段有一级脱硫浆液池8，上段有一级脱硫喷淋层3，顶部有一级脱硫烟气出口4，中部设有一级脱硫烟气入口1；一级脱硫喷淋层3与一级脱硫浆液池8通过一级脱硫循环泵5以及管道相连通。一级脱硫浆液池内有氧化风管7和一级脱硫搅拌器6，一级脱硫塔烟气出口4通过第一烟道9与二级脱硫塔13相连通。一级脱硫塔2内部设有2-5层喷淋层。
[0048] 二级脱硫塔13内部下段有二级脱硫浆液池15，上段有二级脱硫喷淋层11和填料层12，二级脱硫喷淋层11位于填料层12上面；顶部有二级脱硫烟气入口10，二级脱硫喷淋层11与二级脱硫浆液池15通过二级脱硫循环泵17以及管道实现连通，二级脱硫浆液池15内设有二级脱硫搅拌器16。二级脱硫塔浆液池15与下层填料层12之间有二级脱硫塔烟气出口14，通过第二烟道23与湿式电除尘除雾器28连通。二级脱硫塔13内部设有1-3层填料层，每个填料层对应设有一层喷淋层，填料可以是散堆填料或规整填料，如阶梯环，拉西环等，也可以是孔板波纹填料、金属六边形格栅、金属三
角型正波规整填料。
[0049] 二级脱硫塔浆液池15与沉淀池20连通，的沉淀池20上段有导流沟18和溢流口21，中间有竖直浆液导管19；导流沟18与二级脱硫浆液池15相连通，溢流口21与清液池32相连通；沉淀池20底部设有浆液出口22，浆液出口22与一级脱硫浆液池8相连通。
[0050] 湿式电除尘除雾器29下部设有清液池32、湿电烟气入口24和烟气均布器30，中部有若干竖向平行的阳极板28，阳极板28之间有阴极芒线27，阳极板28和阴极芒线27上部设有湿电喷淋层26，湿电喷淋层26与清液池32通过湿电循环泵31以及管道连通。湿式电除尘除雾器29上部设有湿电烟气出口25，净烟气由此排出。清液池32与一级脱硫塔浆液池8相连通。
[0051] 一级脱硫浆液池8和二级脱硫塔浆液池15由浆液制备系统提供电石渣浆液，浆液制备系统包括电石渣浆液池33、稀浆池36、浓浆池37、一级旋流器34和二级旋流器35，电石渣浆液池33通过泵与管路与一级旋流器相连通，一级旋流器34顶流口与二级旋流器35相连通，一级旋流器34底流口与浓浆池37相连通，二级旋流器35顶流口与稀浆池36相连通，底流口与电石渣浆液池33相连通。稀浆池36通过泵及管道与二级脱硫浆液池15相连通，浓浆池37通过泵及管道与一级脱硫浆液池8相连通。
[0052] 整个脱硫装置所有吸收SO2的亚硫酸钙浆液汇集到一级脱硫浆液池，强制氧化成石膏浆液后送入脱水系统，脱水系统包括脱水旋流器38和真空带滤机39，脱水旋流器38与一级脱硫浆液池8连通，脱水旋流器38底流口与石膏带滤机39相连通，顶流口去废水处理车间。真空带滤机39产生的石膏外运，滤液回用。
[0053] 应用了上述电石渣-石膏法烟气深度脱硫除尘装置的电石渣-石膏法烟气深度脱硫除尘方法，其步骤如下：
[0054] 步骤1：温度在130-170℃的原烟气送入一级脱硫塔2内，烟气与一级脱硫塔内部的喷淋层循环喷淋下的电石渣浆液A接触，电石渣浆液A中的Ca(OH)2与烟气中SO2反应生成亚硫酸钙，通过一级脱硫浆液池8中的氧化风管7鼓入空气，将反应后的亚硫酸钙浆液强制氧化成石膏浆液并沉淀在一级脱硫浆液池8底部；
[0055] 步骤2：经一级脱硫塔2净化后的烟气由烟道进入二级脱硫塔13，烟气进入二级脱硫塔内的填料层12的同时与二级脱硫塔内的喷淋层循环喷淋下的电石渣浆液B接触，烟气中剩余的SO2进一步与电石渣浆液B中的Ca(OH)2反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙浆液通过二级脱硫浆液池15进入沉淀池20底部沉淀分层，下部固含量在30-50％的亚硫酸钙浆液循环进入一级脱硫浆液池8中，同样强制氧化生成石膏浆液，沉淀池20上部清液溢流进入清液池32中；
[0056] 步骤3：经二级脱硫塔13净化后的烟气由烟道23进入湿式电除尘除雾器29，烟气经两级脱硫塔净化后，含有较多的水雾及PM2.5，烟气分散后进入湿式电除尘除雾器29的阳极板28之间，在周边的阴极芒线27电晕作用下，烟气中的水雾和PM2.5被荷电化并移动粘附到阳极板28上，湿式电除尘除雾器内的湿电喷淋层26的喷淋液将吸附在阳极板28上的水雾及PM2.5冲刷进入清液池32，除去水雾和PM2.5的干净烟气由湿式电除尘除雾器的烟气出口排出，完成烟气的脱硫除尘排放，清液池32内的清液流入一级脱硫浆液池8内，保持一级脱硫浆液池8内部的水平衡。
[0057] 步骤4：一级脱硫浆液池8内强制氧化后的石膏浆液经脱水旋流器38分级后，将浆液浓度在40-55％的底流浆液送入真空带滤机39进一步脱水，并最终形成含水率小于10％的石膏滤饼，脱水旋流器38顶流浓度低于4％的浆液送去废水处理系统。
[0058] 在上述的电石渣-石膏法脱硫处理烟气过程中，一级脱硫浆液池8及二级脱硫浆液池15中的电石渣浆液A和电石渣浆液B由浆液制备系统提供，具体步骤如下：
[0059] 电石渣固体由人工或机械加入电石渣浆液池33中，工艺水稀释配置成浓度在15-25％电石渣浆液，经一级旋流器34分级后，底流进入浓浆池37，并与少量工艺水混合配置成浓度在20-30％、pH值在5-6之间的电石渣浆液A，经泵及管道输送到一级脱硫塔浆液池8；一级旋流器34顶流浆液进入二级旋流器35进一步分级，二级旋流器35底流浆液回电石渣浆液池33，二级旋流器35顶流浆液去稀浆池36，工艺水稀释成浓度在2-6％、pH值在7-8之间的电石渣浆液B，由泵及管道输送到二级脱硫浆液池15。
[0060] 以下
实施例均采用上述装置及方法完成。
[0061] 实施例1
[0062] 来自
锅炉布袋除尘后的燃
煤烟气，烟气量500200m3/h，一级脱硫烟气入口二氧化3 3
硫浓度3000mg/Nm 、
烟尘浓度192mg/m、烟气温度135℃。经电石渣-石膏法烟气深度脱硫除尘装置后，湿电烟气出口二氧化硫浓度14mg/Nm3，脱硫效率达99.5％，烟尘浓度8mg/Nm3，PM2.5低于15ug/Nm3，烟气温度46℃。
[0063] 实施例2
[0064] 来自锅炉布袋除尘后的燃煤烟气，烟气量270100m3/h，一级脱硫烟气入口二氧化硫浓度2670mg/Nm3,烟尘浓度174mg/m3、烟气温度130℃。经电石渣-石膏法烟气深度脱硫除尘装置后，湿电烟气出口二氧化硫浓度12mg/Nm3，脱硫效率达99.5％，烟尘未检出，PM2.5低于15ug/Nm3，烟气温度44℃。
[0065] 实施例3
[0066] 来自锅炉布袋除尘后的燃煤烟气，烟气量441253m3/h，一级脱硫烟气入口二氧化3 3
硫浓度3640mg/Nm ,烟尘浓度192mg/m、烟气温度140℃。经电石渣-石膏法烟气深度脱硫除尘装置后，湿电烟气出口二氧化硫浓度15mg/Nm3，脱硫效率达99.5％，烟尘7mg/Nm3，PM2.5低于15ug/Nm3，烟气温度52℃。
[0067] 以上仅为本发明的较佳实施举例，并不用于限制本发明，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
