一种工业废气的脱硫除尘装置的制作方法

本实用新型涉及环保技术领域，具体是涉及一种工业废气的脱硫除尘装置。

背景技术：

工业废气的排放是污染大气的重要根源之一，也是当前引起雾霾的重要因素之一，对于工业废气的脱硫除尘技术，国内外研究人员采用了多种方法，目前国内烟气脱硫除尘超低排放工艺，主要是采用湿电工艺技术，投资大，能耗高，运行费用高，占地面积大，烟气净化差。

技术实现要素：

为了弥补上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提出一种工业废气的脱硫除尘装置，可实现了烟气脱硫除尘一体化，可大幅度降低系统装置投资，占地面积少，装置易操作，生产稳定，运行费用大幅降低。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的，一种工业废气的脱硫除尘装置及脱硫除尘方法，所述脱硫除尘装置包括吸收塔本体，吸收塔本体底部设有储液槽，储液槽上方设有进气口，排气口，其技术要点是：所述储液槽上方设有进料口ⅰ，进料口连接有进料管ⅰ，进料管ⅰ延伸至吸收塔1侧壁外；储液槽中部设有排液口ⅰ，储液槽底部设有排料装置；所述吸收塔本体内部、进气口上方、排气口下方，从下至上设有初次除硫装置、二次除硫装置、除雾装置；

所述排料装置包括设于储液槽底部的排料口ⅰ，排料口ⅰ连接通过排料管ⅰ连接石膏排出泵的进口，石膏排出泵的出口连接集料箱；

所述初次除硫装置包括气液湍流器ⅰ和冲洗喷淋器ⅰ，所述气液湍流器ⅰ置于冲洗喷淋器ⅰ下方；所述气液湍流器ⅰ设有圆形固定板ⅰ，所述固定板ⅰ固定连接多个通气筒ⅰ，所述通气筒ⅰ为无顶面、无底面的柱形体，通气筒ⅰ内设有纵切面为“∽”形的曲面板ⅰ，所述曲面板宽度为15-20cm，所述曲面板ⅰ两端固定连接通气筒ⅰ的内壁，曲面板ⅰ的侧边与通气筒ⅰ的内壁之间设有通气孔ⅰ，通气孔ⅰ最大宽度为12.5-15cm，所述通气筒ⅰ的直径范围为40-50cm，所述通气筒ⅰ之间的中心距离范围为60-70cm，所述固定板下端通气筒ⅰ的高度为80cm-90cm；所述冲洗喷淋器ⅰ包括主液管，分液管，支液管，所述主液管一端设有进液口ⅰ，另一端封闭，所述主液管两侧对称连接多个分液管，所述分液管两侧均连接多个支液管，所述分液管的末端与吸收塔内壁的距离为10-15cm，所述分液管之间的距离为150-180cm，所述同一分液管上的支液管之间的间隔为30-50cm，所述支液管末端为喷头；

储液槽中部的排液口ⅰ通过水管ⅰ连接有循环泵ⅰ的进水口，所述循环泵ⅰ的出水口通过水管ⅰ连接冲洗喷淋器ⅰ的进液口ⅰ；

所述二次除硫装置包括气液湍流器ⅱ，冲洗喷淋器ⅱ，所述气液湍流器ⅱ结构与气液湍流器ⅰ结构相同，冲洗喷淋器ⅱ结构与冲洗喷淋器ⅰ结构相同；所述气液湍流器ⅱ下方设有接液盘，所述接液盘设有环状侧壁和底面，侧壁外缘周向设有多个连接架，所述连接架与吸收塔内壁固定连接，所述接液盘侧壁外缘与吸收塔内壁之间设有通气空隙，所述接液盘设有进料口ⅱ，进料口ⅱ连接进料管ⅱ，进料管ⅱ延伸至吸收塔外，接液盘中部设有排液口ⅱ，所述排液口ⅱ通过水管ⅱ连接循环泵ⅱ的进水口，循环泵ⅱ的出水口通过水管ⅱ连接冲洗喷淋器ⅱ的进液口ⅱ；接液盘的底部设有排料口ⅱ，排料口ⅱ连接有排料管ⅱ，所述排料管ⅱ末端连接储液槽底部的排料管ⅰ；

所述除雾装置包括管式除雾器，板式除雾器，板式除雾器置于管式除雾器上方，所述管式除雾器包括固定板ⅱ和通气筒ⅱ，所述固定板ⅱ固定连接多个通气筒ⅱ，所述通气筒ⅱ为无顶面、无底面的柱形体，通气筒ⅱ内设有纵切面为“∽”形的曲面板ⅱ，所述曲面板ⅱ宽度为20-25cm，所述曲面板ⅱ两端固定连接通气筒ⅱ的内壁，曲面板ⅱ的侧边与通气筒ⅱ的内壁之间设有通气孔ⅱ，通气孔通气孔ⅱ最大宽度为10-12.5cm，所述通气筒ⅱ的直径范围为40-50cm，所述通气筒ⅱ50之间的中心距离范围为50-60cm，所述固定板ⅱ下端通气筒ⅱ的高度为90cm-100cm；所述板式除雾器设有周向连接环，所述连接环上设有多条横向条形板，所述条形板固定连接多条纵向双曲面除雾板，所述双曲面除雾板设有梯形凸面和梯形凹面，所述双曲面除雾板之间的距离为22-28mm，所述双曲面除雾板的垂直高度为20-30cm，所述双曲面除雾板梯形凸面的垂直高度为20-30cm，所述梯形凹面的垂直高度为20-30cm。

进一步的，所述气液湍流器ⅰ、冲洗喷淋器ⅰ、气液湍流器ⅱ，冲洗喷淋器ⅱ，管式除雾器，板式除雾器，接液盘的材质均为聚丙烯。

本实用新型的有益效果：

（1）本实用新型是双循环二次脱硫除尘工艺的基础，将工业废气中微硫微尘彻底清理，硫酸盐微尘近零排放大气，从而大幅度减少大气雾霾中的硫酸盐微尘的组成。

（3）本实用新型的装置和使用方法可应用于发电厂、热电厂、冶炼厂、化工等行业，使燃煤、燃气、燃油锅炉烟气得到净化，可实现烟气近零排放要求，以解决工业废气中的硫酸盐微尘对大气雾霾的形成。

（3）本实用新型属于无湿电装置，解决了现有技术中湿电式除尘器对装置的腐蚀的弊端，此外，同现有技术中湿电式除尘器相比，本发明降低了占地面积、设备费用和施工费用和运行成本。

（4）本实用新型的双循环脱硫装置，降低了操作控制工艺难度，大幅度降低了装置及辅机的投资，易操作，指标稳定，易实现稳定生产，环保效益、社会效益、经济效益明显，有较好的推广价值。

附图说明

图1为本实用新型的脱硫除尘流程图；

图2为所述脱硫除尘装置的结构示意图；

图3为气液湍流器ⅰ、气液湍流器ⅱ的结构示意图；

图4为通气筒ⅰ的结构示意图；

图5为通气筒ⅰ的俯视图；

图6为冲洗喷淋器ⅰ、冲洗喷淋器ⅱ的结构示意图；

图7为接液盘的结构示意图；

图8为接液盘与吸收塔连接结构示意图；

图9为管式除雾器的结构示意图；

图10为通气筒ⅱ的俯视图；

图11为板式除雾器的结构示意图；

图12为双曲面除雾板的截面图；

图13为图12的a处放大图；

图14为双曲面除雾板的结构示意图。

图1-图14中，各结构的具体名称为：吸收塔1，储液槽2，进气口3，排气口4，进料口ⅰ5，进料管ⅰ5-1，排液口ⅰ6，排料装置7，初次除硫装置8，二次除硫装置9，除雾装置10，排料口ⅰ11，排料管ⅰ12，石膏排出泵13，进口14，出口15，集料箱16，气液湍流器ⅰ17，冲洗喷淋器ⅰ18，固定板ⅰ19，通气筒ⅰ20，曲面板ⅰ21，通气孔ⅰ22，主液管23，分液管24，支液管25，进液口ⅰ26，水管ⅰ27，循环泵ⅰ28，循环泵ⅰ进水口29-1，循环泵ⅰ出水口29-2，气液湍流器ⅱ30，冲洗喷淋器ⅱ31，接液盘32，侧壁33，底面34，连接架35，通气空隙36，进料口ⅱ37，进料管ⅱ38，排液口ⅱ39，水管ⅱ40，循环泵ⅱ41，循环泵ⅱ41进水口42，循环泵ⅱ41出水口43，进液口ⅱ44，排料口ⅱ45，排料管ⅱ46，管式除雾器47，板式除雾器48，固定板ⅱ49，通气筒ⅱ50，曲面板ⅱ51，通气孔ⅱ52，连接环53，条形板54，双曲面除雾板55，梯形凸面56，梯形凹面57。

具体实施方式

实施例1

一种工业废气的脱硫除尘装置及脱硫除尘方法，所述脱硫除尘装置包括吸收塔1本体，所述吸收塔1本体，吸收塔1本体底部设有储液槽2，储液槽2上方设有进气口3，排气口4，其技术要点是：所述储液槽2上方的吸收塔1侧壁上设有进料口ⅰ5，进料口ⅰ内设有进料管ⅰ5-1，进料管ⅰ5-1的一端插入储液槽2，另一端伸至吸收塔1侧壁外；储液槽2中部设有排液口ⅰ6，储液槽2底部设有排料装置7；所述吸收塔1本体内部、进气口3上方、排气口4下方，从下至上设有初次除硫装置8、二次除硫装置9、除雾装置10；

所述排料装置7包括设于储液槽2底部的排料口ⅰ11，排料口ⅰ11连接通过排料管ⅰ12连接石膏排出泵13的进口14，石膏排出泵13的出口15连接集料箱16。

所述初次除硫装置8包括气液湍流器ⅰ17和冲洗喷淋器ⅰ18，所述气液湍流器ⅰ17置于冲洗喷淋器ⅰ18下方；所述气液湍流器ⅰ17设有圆形固定板ⅰ19，固定板ⅱ49外缘固定连接吸收塔1内壁，所述固定板ⅰ19固定连接多个通气筒ⅰ20，所述通气筒ⅰ20为无顶面、无底面的柱形体，通气筒ⅰ20内设有纵切面为“∽”形的曲面板ⅰ21，所述曲面板ⅰ21两端固定连接通气筒ⅰ19的内壁，曲面板ⅰ21的两侧与通气筒ⅰ20的内壁之间设有通气孔ⅰ22，所述曲面板宽度为15-20cm，所述曲面板ⅰ两端固定连接通气筒ⅰ20的内壁，曲面板ⅰ21的侧边与通气筒ⅰ20的内壁之间设有通气孔ⅰ22，通气孔ⅰ22最大宽度为12.5-15cm（曲面板ⅰ21侧边到内壁的垂直距离）；所述通气筒ⅰ20的直径范围为45cm，所述通气筒ⅰ20中心之间的距离范围为62cm，所述固定板19下端通气筒ⅰ20的高度为80cm；所述冲洗喷淋器ⅰ17包括主液管23，分液管24，支液管25，所述主液管23一端设有进液口ⅰ26，另一端封闭，所述主液管23两侧对称连接多个分液管24，所述分液管24两侧均连接多个支液管25，所述分液管24的末端与吸收塔内壁的距离为15cm，所述分液管24之间的距离为15cm，所述同一分液管24上的支液管25之间的间隔为45cm，所述支液管25末端为喷头；喷头材质：碳化硅，喷头结构：涡壳型，喷头方向：双向型，喷头尺寸：2寸；

储液槽2中部的排液口ⅰ6通过水管ⅰ27连接有循环泵ⅰ28的进水口29-1，所述循环泵ⅰ的出水口29-2通过水管ⅰ27连接冲洗喷淋器ⅰ18的进液口ⅰ26；

所述二次除硫装置9包括气液湍流器ⅱ30，冲洗喷淋器ⅱ31，所述气液湍流器ⅱ30结构与气液湍流器ⅰ17结构相同，冲洗喷淋器ⅱ31结构与冲洗喷淋器ⅰ18结构相同；所述气液湍流器ⅱ30下方设有接液盘32；所述接液盘32设有环状侧壁33和底面34，侧壁33外缘周向设有四个连接架35，所述连接架35与吸收塔1内壁固定连接，所述接液盘侧壁33外缘与吸收塔1内壁之间设有通气空隙36，所述接液盘32上部的吸收塔1侧壁设有进料口ⅱ37，进料口ⅱ37内设有进料管ⅱ38，进料管ⅱ38一端插入接液盘，另一端延伸至吸收塔1外，接液盘中部设有排液口ⅱ39，所述排液口ⅱ39通过水管ⅱ40连接循环泵ⅱ41的进水口42，循环泵ⅱ41的出水口43通过水管ⅱ40连接冲洗喷淋器ⅱ31的进液口ⅱ44；接液盘32的底部设有排料口ⅱ45，排料口ⅱ45连接有排料管ⅱ46，所述排料管ⅱ46末端连接储液槽2底部的排料管ⅰ12；

所述除雾装置10包括管式除雾器47，板式除雾器48，板式除雾器48置于管式除雾器47上方，所述管式除雾器47包括固定板ⅱ49和通气筒ⅱ50，固定板ⅱ49外缘固定连接吸收塔1内壁，所述固定板ⅱ49固定连接多个通气筒ⅱ50，所述通气筒ⅱ50为无顶面、无底面的柱形体，通气筒ⅱ50内设有纵切面为“∽”形的曲面板ⅱ51，所述曲面板ⅱ51两端固定连接通气筒ⅱ50的内壁，曲面板ⅱ51的两侧与通气筒ⅱ50的内壁之间设有通气孔ⅱ52，所述曲面板ⅱ51宽度为20-25cm，所述曲面板ⅱ51两端固定连接通气筒ⅱ的内壁，曲面板ⅱ51的侧边与通气筒ⅱ50的内壁之间设有通气孔ⅱ52，通气孔ⅱ52最大宽度为10-12.5cm；所述通气筒ⅱ50的直径范围为45cm，所述通气筒ⅱ50之间的中心距离为52cm，所述固定板ⅱ49下端通气筒ⅱ50的高度为90cm；管式除雾器47大体结构同气液湍流器ⅰ17，通气筒ⅱ之间的距离较通气筒ⅰ20紧密，高度较通气筒ⅰ20长；所述板式除雾器48设有周向连接环53，连接环53外缘固定连接吸收塔1内壁，所述连接环53上设有多条横向条形板54，所述条形板54固定连接多条纵向双曲面除雾板55，所述双曲面除雾板55设有梯形凸面56和梯形凹面57，所述双曲面除雾板55之间的距离为22mm，所述双曲面除雾板55的垂直高度为20cm，所述双曲面除雾板梯形凸面56的垂直高度为20cm，所述梯形凹面57的垂直高度为20cm；

所述气液湍流器17ⅰ、冲洗喷淋器ⅰ18、气液湍流器ⅱ30，冲洗喷淋器ⅱ31，管式除雾器47，板式除雾器48，接液盘32的材质均为聚丙烯。

所述工业废气的脱硫除尘装置的脱硫除尘方法：包括以下步骤；

（1）备料

从进料口ⅰ加入烟气洗涤液，所述烟气洗涤液为caco3悬浊液液或ca(oh)2溶液，浓度为20-30%，储液槽中装满烟气洗涤液后，开启循环泵ⅰ，冲洗喷淋器ⅰ喷淋烟气洗涤液，所述循环泵ⅰ泵压0.26-0.28mpa，所述烟气洗涤液的温度为35-45℃（起始温度为常温，随脱硫进行，洗涤液被烟气加热，温度约35-45℃）；

通过进料管ⅱ、进料口ⅱ将caco3或ca(oh)2悬浊液液加入接液盘，打开循环泵ⅱ，冲洗喷淋器ⅱ喷淋烟气洗涤液，所述循环泵ⅱ泵压0.28-0.30mpa；

（2）初次脱硫除尘

采用锅炉排气引风机将温度为60℃-120℃的含硫含尘的工业废气从吸收塔进气口进入，吸收塔进气口压力为1200-1800pa，所述工业废气经过气液湍流器ⅰ、冲洗喷淋器ⅰ；

（3）二次脱硫除尘

经过初次脱硫除尘后的工业废气从接液盘和吸收塔内壁之间的空隙中进入二次除硫装置，工业废气经过气液湍流器ⅱ，冲洗喷淋器ⅱ；

（4）除雾

经过二次脱硫除尘的工业废气依次经过管式除雾器和板式除雾器，从排气口排出；

（5）收集硫酸钙（caso4·2h2o）

开启石膏排出泵，将储液槽底部和接液盘底部的硫酸钙固液混合物压入集料箱中。

（6）补水、补药

随着脱硫的进行，储液槽中的caco3或ca(oh)2不断被消耗，石膏排出以及蒸发储液槽中的水也不断减少，通过进料口ⅰ定时定量向储液槽中补水、补药。

实施例2

实施单位：开原宏达热电有限公司；

实施方法：采用实施例1中的单塔双液循环脱硫除尘方法；

实施时间：2018年、2019；

实施结果：

进入吸收塔的工业废气含有so2：4000mg/m3、粉尘：30mg/m3，进塔烟气温度110℃-120℃，经过吸收塔脱硫除尘后，so2：＜10mg/m³、粉尘：＜3mg/m³，烟气硫酸盐、微尘量近零排放。

脱硫后产生的硫酸钙（石膏）经排料管进入集料箱，脱水后生成合格石膏产品（水泥生产原料），处理工业废气每消耗1吨碳酸钙（脱硫剂）可得到石膏产品约1.3吨。

本实用新型的原理：

（1）初次脱硫除尘

初次除硫装置8包括气液湍流器ⅰ17和冲洗喷淋器ⅰ18，所述气液湍流器ⅰ17通气筒ⅰ20内设有纵切面为“∽”形的曲面板ⅰ21，曲面板ⅰ21的两侧与通气筒ⅰ20的内壁之间设有通气孔ⅰ22，当工业废气经过密布的通气筒ⅰ20时，“∽”形的曲面板可造成气流回旋，将集中的工业废气分散打乱，提高了气液接触表面积，同时冲洗喷淋器ⅰ18密布喷洒烟气洗涤液，延长了工业废气和烟气洗涤液的接触时间，已达到初步净化的目的；

（2）二次脱硫除尘

经过初次脱硫除尘的工业废气中含硫气体和烟尘的量大幅度降低，接液盘占据了吸收塔的中间位置，经过初次除硫装置8的微硫微尘工业废气从接液盘与吸收塔壁之间通过，再经过二次除硫装置深度除硫除尘。

利用分级处理方式，通过两个过程完成对工业废气的处理。如果通过单级除硫除尘装置将脱除效率从“90%”提升至“99%”，需要高配置，浪费大量投资及运行成本。本技术通过低配置，利用两级“90%”效率的装置即可直接将脱除效率提升至“99%”。

效率计算：90%+90%=99%(0.9+(1-0.9)×0.9)

（3）除雾

经过两次脱硫除尘的烟气带有含尘微小雾滴，通过管式除雾器47、板式除雾器48的双曲面除雾板使工业废气在其间迂回释放，对烟气中的含尘微小雾滴进行彻底清理。

（4）烟气洗涤液与烟气反应

caco3法反应过程

吸收过程，so2气体被喷淋浆液中的水分子吸收，形成亚硫酸。

方程式：so2+h2o→h2so3

置换过程，亚硫酸落入塔底集液槽中，与脱硫剂caco3反应，形成亚硫酸钙。

方程式：caco3+h2so3→caso3+h2o+co2

氧化过程，通过氧化空气中的氧气将亚硫酸钙氧化成稳定的硫酸钙。

方程式：caso3+o2→caso4

ca(oh)2法反应过程

吸收过程，so2气体被喷淋浆液中的水分子吸收，形成亚硫酸。

方程式：so2+h2o→h2so3

中和过程：亚硫酸落入塔底集液槽中，与脱硫剂ca(oh)2反应，形成亚硫酸钙。

ca(oh)2+h2so3→caso3+h2o

氧化过程，通过氧化空气中的氧气将亚硫酸钙氧化成稳定的硫酸钙。

方程式：caso3+o2→caso4。