一种干法脱硫工艺与设备的制作方法

本发明属于化工
技术领域：
，具体涉及一种干法脱硫工艺与设备。
背景技术：
：一般电厂烟气的脱硫工艺技术是湿式石灰石-石膏法，在吸收装置中将烟气中的so2脱出而复产石膏的方法。具体为：将石灰石粉制成浆液，将烟气通入脱硫装置的湿式吸收塔，与自上而下喷淋的碱性石灰石浆液雾滴逆流接触，其中的酸性氧化物so2被吸收，烟气得以充分净化；吸收so2后的浆液反应生成caso3，通过就地强制氧化、结晶生成caso4·2h2o，经脱水后得到商品级脱硫副产品—石膏，最终实现含硫烟气的综合治理。上述的脱硫技术是目前国内应用最为广泛的一种烟气脱硫的方法，脱硫效率可达95％以上，可适用于高、中、低硫煤，最大缺点为设备非常庞大，占地面积巨大，投资和运行费用高。一些企业会采用烟气循环流化床脱硫工艺，是把固体流态化技术引入到烟气脱硫工艺中的技术，是采用含湿量为3％-5％的石灰粉作为脱硫剂，在硫化床中与高速流动的烟气接触完成脱硫，在流化床尾部除下来的吸收剂增湿后循环使用，在钙硫比为1.1-1.5的情况下，脱硫率可达80-90％，该工艺系统简单占地面积较湿式石灰石-石膏法较小，投资及运营费用较低，缺点为脱硫精度不高。鉴于此，特提出本发明。技术实现要素：为了解决现有技术存在的以上问题，本发明提供了一种干法脱硫工艺与设备，本发明是以固体脱硫剂为基础，采用固定床设备，废气由动力装置送入脱硫塔内与脱硫剂接触，脱硫剂重负载的活性炭与so2催化氧化为so3，so3与水反应变成硫酸，硫酸在与脱硫剂中的碱性物质反应生成硫酸盐，达到深度脱硫的目的，脱硫效率可达99％以上，脱硫后so2含量≤1mg/m3。本发明的目的是提供一种干法脱硫工艺。本发明的另一个目的是提供一种在上述干法脱硫工艺中使用的设备。根据本发明具体实施方式的干法脱硫工艺，所述干法脱硫工艺包括如下步骤：(1)制备脱硫剂，所述脱硫剂由以下原料制成，所述原料包括活性炭和碱性物质，将脱硫剂放入脱硫塔内；(2)将废气由动力装置送入步骤(1)所述的脱硫塔内与脱硫剂接触，同时，向脱硫塔中补水，使二氧化硫氧化为三氧化硫，三氧化硫和水生成硫酸；硫酸再与脱硫剂中的碱性物质反应生成硫酸盐，完成脱硫过程。根据本发明具体实施方式的干法脱硫工艺，其中，步骤(1)中，所述碱性物质为mg、ca、na的氧化物或\和氢氧化物。根据本发明具体实施方式的干法脱硫工艺，其中，步骤(1)中，所述脱硫剂的原料还包括赤泥、粘结剂和造孔剂。根据本发明具体实施方式的干法脱硫工艺，其中，步骤(1)中，所述脱硫剂的粒径均为0.5-2mm。根据本发明具体实施方式的干法脱硫工艺，其中，步骤(1)中，所述脱硫剂的堆积密度为0.8-1kg/l。根据本发明具体实施方式的干法脱硫工艺，其中，步骤(2)中，所述补水的量为每立方米废气补充2-100ml。根据本发明具体实施方式的干法脱硫工艺，其中，步骤(2)中，所述脱硫塔内的温度为20-200℃。进一步的赤泥为拜耳法赤泥。其中含有大量碱性物质，可与硫酸反应生成硫酸盐。同时利用赤泥可解决赤泥露天堆放造成的污染问题。进一步的，粘结剂可为水玻璃，造孔剂为木屑。进一步的，所述脱硫剂的质量硫容≥15％。硫容计算方法：脱除二氧化硫的总重量÷(脱硫剂的重量-含水量)，单位为％。对脱硫剂含水率测试以最终计算硫容。根据本发明具体实施方式的干法脱硫工艺，其中，步骤(2)中，所述脱硫塔内的压力为-10-100kpa，所述脱硫塔的反应空速≤4000h-1。反应空速为规定的条件下，单位时间内，单位体积脱硫剂所通过废气的体积数。即催化剂处理的气体量，单位为m3/(m3催化剂·h)，简化为h-1。。根据本发明具体实施方式的在所述干法脱硫工艺中使用的设备，所述设备包括脱硫塔和动力装置，所述脱硫塔的顶部设有装料口，所述脱硫塔的上部设有出气口和压力监测装置，所述脱硫塔的下部设有卸料口和进气口，所述脱硫塔的底部设有排污口，所述脱硫塔的下部还设有夹层，所述夹层的上表面设有分布板，所述夹层内设有惰性填料，所述夹层的中间设有补水管，所述补水管的一端伸入所述夹层内，所述补水管的另一端伸出所述脱硫塔外。所述分布板为气体分布板。采用压力检测装置测床层压差。进一步的，所述动力装置为风机。进一步的，所述惰性填料为惰性瓷球。进一步的，所述分布板为多孔式结构的气体分布板。气体被分布板上的作用及结构孔分散，均匀的进入脱硫剂床层，能有效解决气体偏流的问题。根据本发明具体实施方式的在所述干法脱硫工艺中使用的设备，其中，所述脱硫塔的下侧还设有另一压力监测装置；所述脱硫塔设有支架。在有水蒸汽、氧气的存在下用活性炭吸附二氧化硫与普通的吸附工艺有本质的区别，活性炭表面吸附水蒸汽、氧气、二氧化硫，并使二氧化硫氧化为硫酸。脱硫塔的底部设有夹层，所述夹层内设有向脱硫塔内补水的加水装置，使脱硫塔内的so3与水反应变成硫酸。本发明是对废气中的so2的一种深度脱硫的方法，通过动力装置将含有so2的废气通入脱硫塔中时，使废气与脱硫塔中的脱硫剂充分接触，脱硫剂中重负载的活性炭与废气中so2、氧气和水接触，将so2催化氧化为硫酸，化学式如式1：硫酸在与脱硫剂中的碱性物质反应生成对稳定的硫酸盐，达到深度脱硫的目的，化学反应式如式2：式2中，mo代表碱性物质。通过本发明的干法脱硫工艺，对废气中的so2进行深度脱除，脱硫效率可达99％以上，脱硫后so2含量≤1mg/m3。本发明的脱硫剂是采用mg、ca、na的氧化物或\和氢氧化物、活性炭和赤泥为主体，复配粘结剂、造孔剂，经干燥、粉碎、混合、捏合、挤条、成型、对辊整形、筛分制成的一种精脱硫剂。与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的干法脱硫工艺是以固体脱硫剂为基础，采用固定床设备(脱硫塔)，废气由动力装置送入脱硫塔内与脱硫剂接触，脱硫剂中负载的活性炭将so2催化氧化为so3，so3与水反应变成硫酸，硫酸再与脱硫剂中的碱性物质反应生成硫酸盐，达到深度脱硫的目的，脱硫效率可达99％以上，脱后so2含量≤1mg/m3。本发明的脱硫设备，具有脱硫设备投资小，占地面积小，维护简单，运行费用低的特点，可串联使用于现有湿法脱硫工艺后端，也可独立使用，能达到废气中so2的深度精脱除。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明中的脱硫塔的结构示意图。1、装料口；2、出气口；3、压力监测装置；4、卸料口；5、进气口；6、排污口；7、夹层；8、气体分布板；71、惰性填料；9、补水管；10、另一压力监测装置；11、另一气体分布板；12、支架。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。在一些较为具体的实施方案中，所述干法脱硫工艺，包括以下步骤：(1)制备脱硫剂，所述脱硫剂由以下原料制成，所述原料包括活性炭和碱性物质，将脱硫剂放入脱硫塔内；(2)将废气由动力装置送入步骤(1)所述的脱硫塔内与脱硫剂接触，同时，向脱硫塔中补水，使二氧化硫氧化为硫酸；硫酸再与脱硫剂中的碱性物质反应生成硫酸盐，完成脱硫过程。其中，在一更为具体的实施案例之中，所述干法脱硫工艺，包括以下步骤：(1)制备脱硫剂，所述脱硫剂由以下原料制成，所述原料包括活性炭和碱性物质，将脱硫剂放入脱硫塔内；所述碱性物质为mg、ca、na的氧化物或\和氢氧化物；所述脱硫剂的原料还包括赤泥、粘结剂和造孔剂；(2)将废气由动力装置送入步骤(1)所述的脱硫塔内与脱硫剂接触，保持所述脱硫塔的温度为20-200℃，同时，向脱硫塔中补水，使二氧化硫氧化为硫酸；硫酸再与脱硫剂中的碱性物质反应生成硫酸盐，完成脱硫过程；每送入1立方米废气补充水2-100ml；脱硫塔内的压力为-10-100kpa，所述脱硫塔的反应空速≤4000h-1。实施例1本实施例公开了一种干法脱硫工艺，包括如下步骤：(1)制备脱硫剂，将脱硫剂放入脱硫塔内，所述脱硫剂由以下原料制成，所述原料为活性炭、氧化镁、赤泥、粘结剂和造孔剂，经干燥、粉碎、混合、捏合、挤条、成型、对辊整形、筛分制成的粒径为0.5-2mm的脱硫剂，所述脱硫剂的堆积密度为0.8kg/l；(2)保持脱硫塔内的温度为20-70℃以下，将废气由动力装置送入步骤(1)所述的脱硫塔内与脱硫剂接触，同时，向脱硫塔中补水，每送入1立方米废气补充水10ml，使二氧化硫氧化为硫酸；硫酸再与脱硫剂中的碱性物质反应生成硫酸盐，完成脱硫过程。实施例2本实施例公开了一种干法脱硫工艺，包括如下步骤：(1)制备脱硫剂，将脱硫剂放入脱硫塔内，所述脱硫剂由以下原料制成，所述原料为活性炭、氧化镁、赤泥、粘结剂和造孔剂，经干燥、粉碎、混合、捏合、挤条、成型、对辊整形、筛分制成的粒径为0.5-2mm的脱硫剂，所述脱硫剂的堆积密度为1kg/l；(2)保持脱硫塔内的温度为70-100℃，将废气由动力装置送入步骤(1)所述的脱硫塔内与脱硫剂接触，同时，向脱硫塔中补水，每送入1立方米废气补充水20ml，使二氧化硫氧化为硫酸；硫酸再与脱硫剂中的碱性物质反应生成硫酸盐，完成脱硫过程。实施例3本实施例公开了一种干法脱硫工艺，包括如下步骤：(1)制备脱硫剂，将脱硫剂放入脱硫塔内，所述脱硫剂由以下原料制成，所述原料为活性炭、氢氧化钠、赤泥、粘结剂和造孔剂，经干燥、粉碎、混合、捏合、挤条、成型、对辊整形、筛分制成的粒径为0.5-2mm的脱硫剂，所述脱硫剂的堆积密度为0.9kg/l，所述脱硫剂的质量硫容≥15％；(2)保持脱硫塔内的温度为100-150℃，脱硫塔内的压力为-10-100kpa，将废气由动力装置送入步骤(1)所述的脱硫塔内与脱硫剂接触，同时，向脱硫塔中补水，每送入1立方米废气补充水30ml，使二氧化硫氧化为硫酸；硫酸再与脱硫剂中的碱性物质反应生成硫酸盐，完成脱硫过程。实施例4本实施例公开了一种干法脱硫工艺，包括如下步骤：(1)制备脱硫剂，将脱硫剂放入脱硫塔内，所述脱硫剂由以下原料制成，所述原料为活性炭、氧化钙、赤泥、水玻璃和木屑，经干燥、粉碎、混合、捏合、挤条、成型、对辊整形、筛分制成的粒径为0.5-2mm的脱硫剂，所述脱硫剂的堆积密度为0.9kg/l，所述脱硫剂的质量硫容≥15％；(2)保持脱硫塔内的温度为150-180℃，脱硫塔内的压力为0-100kpa，所述脱硫塔的反应空速3500-4000h-1，将废气由动力装置送入步骤(1)所述的脱硫塔内与脱硫剂接触，同时，向脱硫塔中补水，每送入1立方米废气补充水50ml，使二氧化硫氧化为硫酸；硫酸再与脱硫剂中的碱性物质反应生成硫酸盐，完成脱硫过程。本发明在所述干法脱硫工艺中使用的设备，包括脱硫塔和动力装置，所述脱硫塔的顶部设有装料口1，所述脱硫塔的上部设有出气口2和压力监测装置3，所述脱硫塔的下部设有卸料口4和进气口5，所述脱硫塔的底部设有排污口6，所述脱硫塔的下部还设有夹层7，所述夹层的上表面和下表面均设有气体分布板8，所述夹层内设有惰性填料71，所述夹层的中间设有补水管9，所述补水管的一端封闭且伸入所述夹层内，伸入所述夹层内的部分所述补水管的侧壁上开设有若干个补水孔，所述补水管的另一端伸出所述脱硫塔外，所述脱硫塔的下侧还设有另一压力监测装置10；所述脱硫塔的上部设有另一气体分布板11，所述脱硫塔外下侧设有支架12。具体的，所述动力装置为风机。具体的，所述惰性填料为惰性瓷球。具体的，所述补水孔的孔径为1-5mm。具体的，所述进气口和卸料口设于所述夹层的下侧。具体的，所述压力检测装置为压力传感器。压力传感器可以检测脱硫塔内气体的压力，通过测压来判断系统是否堵塞，从而调节补水量。具体的，所述分布板为多孔式结构的气体分布板。更具体的，所述气体分布板设有多个气孔，所述气孔的孔径为2-6mm。另一气体分布板和所述夹层的上表面的气体分布板之间设有脱硫剂床层。所述夹层的上表面的气体分布板上放置有脱硫剂。补水管中的水通过补水孔进入夹层中，通过惰性填料使其分散均匀，通过夹层上表面的气体分布板的气孔均匀的进入脱硫剂床层，能有效解决气体偏流的问题。本发明的脱硫塔是专门针对so2精脱硫剂设计的一种脱硫塔，塔的结构与现由天然气或合成气脱硫工艺中的脱硫塔类似，申请人在脱硫剂的使用过程中发现，如果不补充充足的水分，会造成使用时间大幅缩短，影响脱硫剂的正常使用，因此，本发明的脱硫塔的塔底部设计了夹层。夹层的作用是在脱硫剂使用的过程中，可以向脱硫剂床层中均匀的补充反应所需要的水。而补水量过多会造成系统堵塞，影响正常使用。所以在床层的前、后端设计了压力检测装置，通过压力检测装置控制补水量，防止阻力过大造成堵塞。使用时，打开装料口，打开另一气体分布板，放入脱硫剂，安装好另一气体分布板，动力装置从进气口通入废气，同时，通过补水管按要求量进行补水，废气通过夹层携带水汽，进入脱硫剂床层，与脱硫剂接触并脱硫，从出气口流出。对比例1本对比例与实施例4的唯一区别是脱硫剂中不加入氧化钙。对比例2本对比例与实施例4的唯一区别是每送入1立方米废气补充水120ml。脱硫效果试验试验例1分别使用实施例4、对比例1和对比例2的方法对电厂的废气进行脱硫，烟气流量均采用200l/h，反应空速3500-4000h-1，保持脱硫塔内的温度为150-180℃，脱硫塔内的压力为0-100kpa，脱硫后so2含量为烟气通过的第1个小时的平均so2含量结果如表1-3所示。表1so2含量为4300mg/m3的烟气脱硫前后对比组别脱硫前so2含量(0mg/m3)脱硫后so2含量(mg/m3)实施例443000.1对比例14300389对比例24300补水太多造成堵塞表2so2含量为6100mg/m3的烟气脱硫前后对比表3so2含量为7800mg/m3的烟气脱硫前后对比组别脱硫前so2含量(mg/m3)脱硫后so2含量(mg/m3)实施例478000.3对比例17800589对比例27800241从表1-3可以看出，经本发明的干法脱硫工艺进行脱硫后，脱硫效果较好，脱硫效率可达99％以上，脱后so2含量≤1mg/m3；对比例1或2的脱硫效率较低，说明本发明中的脱硫剂中氧化钙对脱硫效率起到关键性作用，补水量的多少直接影响脱硫效率。脱硫过程中，时刻检测脱硫后的烟气中的so2含量，若so2含量大于1mg/m3时，更换脱硫剂。以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
技术领域：
的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。当前第1页1 2 3