本發(fā)明屬于煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于微粉石灰石的高固氣比減濕脫硫共性方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

so2的大量排放會對環(huán)境和人類產(chǎn)生極大的危害，現(xiàn)在中國是僅次于歐洲和北美的第三大酸雨區(qū)，酸雨面積大約占國土資源的30％。

隨著環(huán)境問題在全球范圍內(nèi)越來越突出，世界各國也紛紛加大了環(huán)境治理的力度。煙氣脫硫技術(shù)(fgd)-濕法脫硫是目前控制so2最普遍的技術(shù)和方法。

該類脫硫技術(shù)雖然脫硫效率較高，但普遍存在以下缺陷：(1)環(huán)保效應(yīng)方面：濕法脫硫尾氣溫度低、濕度高且攜帶殘留的細(xì)煤灰、新生成的硫酸鹽顆粒等二次污染物，有專家研究表明，此類物質(zhì)排入大氣易形成氣溶膠從而加重城市霧霾；(2)工藝技術(shù)方面：濕法脫硫技術(shù)普遍存在漿液制備系統(tǒng)復(fù)雜，吸收液噴嘴易堵塞、磨損，吸收塔易結(jié)垢，易產(chǎn)生脫硫廢水的弊端；(3)固廢資源化方面：濕法脫硫生成的脫硫石膏，經(jīng)壓濾后含水率仍在10～15％左右，限制了其作為大宗固廢資源利用的潛力；(4)投資與運(yùn)行費(fèi)用方面：現(xiàn)有濕法脫硫技術(shù)普遍存在占地面積大、初期投資及運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用高的缺點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種基于微粉石灰石的高固氣比減濕脫硫共性方法與系統(tǒng)，使用微粉石灰石作為脫硫劑，通過增濕、活化、均化等預(yù)處理大幅度提高反應(yīng)活性，可在減濕條件下達(dá)到與濕法等同的煙氣脫硫效率(≥98％)，脫硫廢水零產(chǎn)生的同時具有尾端煙氣含濕量低的特點，可有效避免濕煙氣對城市霧霾形成的負(fù)面作用，廢渣中脫硫石膏比例≥90％、含水率≤2％，可直接作為高性能再生石膏在建材領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模資源化利用。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種基于微粉石灰石的高固氣比減濕脫硫共性方法，包括如下步驟：

第一步：微粉石灰石儲存于物料緩沖倉內(nèi)；

第二步：物料緩沖倉下設(shè)計量系統(tǒng)，對微粉石灰石進(jìn)行計量，計量后進(jìn)入混料增濕系統(tǒng)，同時進(jìn)入混料增濕系統(tǒng)的還有循環(huán)脫硫灰及增濕水，在混料增濕系統(tǒng)內(nèi)，物料充分混合及增濕；

第三步：增濕混和料經(jīng)流化槽充分流化后進(jìn)入高固氣比反應(yīng)器；

第四步：在高固氣比反應(yīng)器內(nèi)物料和煙氣成分混合，水分在熱煙氣作用下由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，在顆粒表面形成一定的濕環(huán)境，so2在此濕環(huán)境下與微粉石灰石反應(yīng)生成脫硫石膏，達(dá)到脫硫的目的；

第五步：物料在高固氣比反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)后形成脫硫灰隨煙氣一起進(jìn)入初分離器，在初分離器內(nèi)部物料被分離進(jìn)入回灰緩沖倉；部分物料隨煙氣一起進(jìn)入收塵系統(tǒng)，經(jīng)過濾、清灰后收集下來進(jìn)入回灰緩沖倉；凈化后煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)排入大氣；

第六步：進(jìn)入回灰緩沖倉的循環(huán)脫硫灰經(jīng)倉下計量系統(tǒng)計量后進(jìn)入混料增濕系統(tǒng)，與脫硫劑及水共同混合，至此工藝形成循環(huán)；

第七步：循環(huán)脫硫灰在回灰緩沖倉達(dá)到高料位時進(jìn)行脫硫灰外排，形成最終的外排脫硫灰。

所述微粒石灰石的平均粒度小于6μm，所述混料增濕系統(tǒng)中增濕后物料含水率控制在4～6％，所述進(jìn)入高固氣比反應(yīng)器的煙氣溫度不低于150℃，出高固氣比反應(yīng)器的煙氣溫度不高于65℃，濕度不大于50％，所述高固氣比反應(yīng)器氣內(nèi)部粉塵濃度最高3000g/nm³，所述初分離器的分離效率為50～90％，最終外排脫硫灰水分不大于3％。

本發(fā)明還提供了一種基于微粉石灰石的高固氣比減濕脫硫共性系統(tǒng)，包括：

用于存儲微粉石灰石的物料緩沖倉；

用于存儲循環(huán)脫硫灰的回灰緩沖倉；

用于對送入混料增濕系統(tǒng)的微粉石灰石和循環(huán)脫硫灰進(jìn)行計量的計量系統(tǒng)；

用于對所述微粉石灰石和循環(huán)脫硫灰進(jìn)行混合及增濕的混料增濕系統(tǒng)；

用于向所述混料增濕系統(tǒng)供水的水系統(tǒng)；

用于使混合增濕物料與煙氣進(jìn)行反應(yīng)脫硫的高固氣比反應(yīng)器，所述高固氣比反應(yīng)器與混料增濕系統(tǒng)以及煙氣管道連接；

與所述高固氣比反應(yīng)器的煙氣出口連接的用于進(jìn)行物料分離的初分離器和收塵系統(tǒng)，所述初分離器和收塵系統(tǒng)的物料出口與回灰緩沖倉連接；

以及，與所述收塵系統(tǒng)煙氣出口連接提供動力的引風(fēng)機(jī)。

所述物料緩沖倉下設(shè)置氣力活化系統(tǒng)，防止微粉石灰石板結(jié)、團(tuán)聚造成的無法正常卸料。

所述計量系統(tǒng)為可調(diào)節(jié)計量系統(tǒng)，計量方式為螺旋計量，或為密封皮帶計量。

所述混料增濕系統(tǒng)為在線式混料增濕，過程連續(xù)。

本發(fā)明系統(tǒng)還可包括：

用于將所述混合增濕物料在送入高固氣比反應(yīng)器之前進(jìn)行流化的流化槽。

所述流化槽為氣力流化，流化后物料呈懸浮態(tài)。

所述收塵系統(tǒng)為袋收塵器，例如雙過濾覆膜袋式收塵器。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1)脫硫效率高；

2)投資小；

3)廢水零產(chǎn)生；

4)煙氣濕含量??；

5)脫硫灰含水率低。

綜上，本發(fā)明脫硫效率可達(dá)到95％以上，有脫硫效率高、投資省、生產(chǎn)無廢水、煙氣排濕小、脫硫灰含水率低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的煙氣脫硫工藝流程框圖。

圖2為本發(fā)明的煙氣脫硫系統(tǒng)形式一結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為高固氣比減濕脫硫中試平臺實驗中的煙氣脫硫效率與鈣硫比的關(guān)系。

圖4為高固氣比減濕脫硫中試平臺實驗中的煙氣脫硫效率與濕度的關(guān)系。

圖5為高固氣比減濕脫硫中試平臺實驗中的煙氣脫硫效率與so2入口濃度的關(guān)系。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。

如圖1所示，一種基于微粉石灰石的高固氣比減濕脫硫共性方法，包括如下步驟：

第一步：將脫硫劑微粉石灰石儲存于物料緩沖倉內(nèi)，微粉石灰石是超細(xì)鈣基脫硫劑，其礦物為caco3，平均粒度小于6μm。

第二步：緩沖倉下設(shè)計量系統(tǒng)，對脫硫劑進(jìn)行計量，計量后進(jìn)入混料增濕系統(tǒng)，同時進(jìn)入混料增濕系統(tǒng)的還有循環(huán)脫硫灰及增濕水，在混料增濕系統(tǒng)內(nèi)，物料經(jīng)充分混合及增濕，混料增濕系統(tǒng)為在線式混料增濕，過程連續(xù)，增濕后物料含水率控制在4～6％，物料流動性較好。

第三步：增濕混和料經(jīng)流化槽充分流化后進(jìn)入高固氣比反應(yīng)器，流化槽為氣力流化，流化后物料呈懸浮態(tài)。

第四步：在高固氣比反應(yīng)器內(nèi)物料和溫度不低于150℃的煙氣成分混合，水分在熱煙氣作用下由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，在顆粒表面附近形成一定的濕環(huán)境，so2在此濕環(huán)境下與微粉石灰石反應(yīng)生成固態(tài)物質(zhì)，達(dá)到脫硫的目的。

第五步：物料在高固氣比反應(yīng)器反應(yīng)，高固比反應(yīng)器氣內(nèi)部粉塵濃度最高可達(dá)3000g/nm³，反應(yīng)后形成脫硫灰隨煙氣一起進(jìn)入初分離器，在初分離器內(nèi)部分物料被分離進(jìn)入回灰緩沖倉，初分離器其分離效率為50～90％；部分物料隨煙氣一起進(jìn)入收塵系統(tǒng)，經(jīng)過濾、清灰后收集下來進(jìn)入回灰緩沖倉，收塵系統(tǒng)為袋收塵器，例如雙覆膜的高率收塵器。凈化后煙氣溫度不高于65℃，濕度不大于50％，經(jīng)引風(fēng)機(jī)排入大氣。

第六步：進(jìn)入回灰緩沖倉的循環(huán)脫硫灰經(jīng)倉下計量系統(tǒng)計量后進(jìn)入混料增濕系統(tǒng)，與脫硫劑及水共同混合，至此工藝形成循環(huán)。計量系統(tǒng)可以為可調(diào)節(jié)計量器，計量方式可以為螺旋計量，也可以為密封皮帶計量或其他可調(diào)的動態(tài)計量方式。

第七步：循環(huán)脫硫灰在回灰緩沖倉內(nèi)達(dá)到高料位時進(jìn)行脫硫灰外排，形成最終的外排脫硫灰，外排脫硫灰的水分不大于3％，系統(tǒng)脫硫效率大于95％。

本發(fā)明同時提供了相應(yīng)的系統(tǒng)，包括如下形式。

如圖2所示，為本發(fā)明系統(tǒng)的形式之一：

微粉石灰石儲存于物料緩沖倉01中，倉下設(shè)手動閘板閥02，手動閘板閥02處于常開狀態(tài)，當(dāng)后續(xù)系統(tǒng)出現(xiàn)問題時關(guān)閉檢修。手動閘板閥02下部設(shè)置由變頻葉輪給料機(jī)03及螺旋計量稱04組成的計量系統(tǒng)，對脫硫劑進(jìn)行精確計量后進(jìn)入增濕混料器05，同時脫硫循環(huán)灰及增濕水也進(jìn)入增濕混料器05，在增濕混料器05內(nèi)物料充分混合、增濕、活化后進(jìn)入流化槽06，流化槽動力來自流化風(fēng)機(jī)07。物料經(jīng)流化槽06輸送至撒料盒08，被撒料盒08分散后進(jìn)入高固氣比反應(yīng)器09。在高固氣比反應(yīng)器09內(nèi)物料和煙氣成分混合，水分在熱煙氣作用下由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，在顆粒表面附近形成一定的濕環(huán)境，so2在此濕環(huán)境下與超細(xì)鈣基物料反應(yīng)生成固態(tài)物質(zhì)，達(dá)到脫硫的目的。脫硫劑反應(yīng)后形成循環(huán)灰隨風(fēng)先進(jìn)入初分離器11，在初分離器11內(nèi)部分物料被分離，經(jīng)葉輪給料機(jī)12卸入回灰緩沖倉15進(jìn)行緩沖儲存。其余部分脫硫劑隨風(fēng)一起進(jìn)入布袋收塵器13，在布袋收塵器13內(nèi)脫硫劑被全部收集，經(jīng)葉輪給料機(jī)14進(jìn)入回灰緩沖倉15。倉下設(shè)手動閘板閥16，其處于常開位置，下部流程出現(xiàn)故障時關(guān)閉檢修。手動閘板閥16下部設(shè)置雙料路，一路設(shè)置電動閘板閥18進(jìn)行脫硫灰的外排，一路設(shè)置電動閘板閥17進(jìn)行脫硫灰循環(huán)的斷開控制。電動閘板閥17下部設(shè)置由變頻葉輪給料機(jī)19及螺旋給料稱20組成的計量系統(tǒng)，其對循環(huán)脫硫灰進(jìn)行精確計量后進(jìn)入增濕混料器05，形成脫硫灰循環(huán)。經(jīng)布袋收塵器13處理后的氣體由引風(fēng)機(jī)21排出進(jìn)入大氣。

本發(fā)明脫硫效率隨鈣硫比、濕度和so2入口濃度實驗如下：

在煙氣入口溫度180±10℃、煙氣量300m³/h的條件下，選取不同的鈣硫比、不同濕度、不同so2入口濃度在高固氣比減濕脫硫中試平臺實驗，考察煙氣脫硫效率隨上述因素變化的關(guān)系，如圖3、圖4和圖5。隨著鈣硫比由50增加到250，煙氣so2濃度由72mg/nm³降低到了5mg/nm³，脫硫效率由93％提高到了99.5％。在鈣硫比達(dá)到250時，已達(dá)到石灰石——石膏法的煙氣脫硫效率，完全滿足超凈排放的要求。在鈣硫比相同的條件下，濕度由16％增至39％，煙氣脫硫效率由85％增至96％，但若濕度繼續(xù)增加則煙氣脫硫效率增長趨勢變緩?，F(xiàn)場工況下煙氣濕度不超過50％為宜。隨著煙氣中二氧化硫濃度的增加，出口排放值均穩(wěn)定保持在10mg/nm³以下。