一種高效雙塔半干法脫硫的方法及其裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及煙氣污染物控制技術領域，尤其是涉及一種高效雙塔半干法脫硫的方法及其裝置。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著占全國工業能耗和SO2排放近70%的電力、鋼鐵、有色、建材、石油加工、化工等六大高耗能行業的發展，節能減排已經成為當前宏觀調控的重點，政府確定了"十一五〃期間單位⑶P能耗降低20%左右和主要污染物排放減少10%的目標。SO2做為主要污染物之一，其減排自然成為當前及以后我國環境保護工作的重中之重。
[0003]煙氣脫硫實際應用的技術有石灰石一石膏法、活性炭法、電子束法(等離子法)、有機胺法、氨水法、鈣(鎂)基干法，上述脫硫方法的優缺點如下:
[0004]石灰石一石膏法的主要優點是:脫硫劑成本較低，脫硫率較高(一般高達95%以上)，脫硫副產物較易處理。其主要缺點是:初期投資和運行成本較高，設備系統難于操作維護，占地面積較大。
[0005]活性炭法的主要優點是:具有良好的脫硫脫硝、脫除重金屬和二惡英等有害物質的能力，并能得到以硫酸為主的脫硫副產物。其主要缺點是:設備系統復雜，初期投資和運行成本高，防腐要求嚴格。
[0006]電子束法(等離子法)的主要優點是:同時具有脫硫脫硝功能，占地面積相對小，脫硫副產物可資源化利用。其主要缺點是:設備系統復雜，初期投資較高，能耗較高，存在氨逃逸的風險，技術成熟度有待于進一步驗證。
[0007]有機胺法的主要優點是:脫硫效率高，脫硫副產物易于實現資源化利用。其主要缺點是:設備系統防腐要求嚴格，初期投資較高，再生蒸汽耗量大，能耗高，需要脫除有機胺抗氧化過程中產生的熱穩定性鹽，技術成熟度有待于進一步驗證。
[0008]氨水法主要優點是:脫硫效率高，脫硫副產物可資源化利用。其主要缺點是:設備系統防腐要求嚴格，存在氨逃逸的技術風險。
[0009]鈣(鎂)基干法主要優點是:脫硫劑成本相對較低，占地面積較小，初期投資和運行成本較低。其主要缺點是:脫硫效率相對較低，脫硫副產物資源化利用率較低。
[0010]由于具有投資省、運行費用低、占地面積小，可同時脫除多種污染物等優勢，干法/半干法脫硫工藝已逐漸成為燒結煙氣脫硫的主導方向。干/半干法煙氣脫硫技術主要包括噴霧旋轉干燥吸收工藝、循環流化床煙氣脫硫工藝、密相干塔脫硫工藝等;干法煙氣脫硫技術具有無污水和廢酸排出、設備腐蝕小、煙氣在凈化過程中無明顯溫降、凈化后煙溫高、利于煙囪排氣擴散等優點，但脫硫效率低、反應速度較慢、設備龐大。半干法煙氣脫硫技術兼有干法與濕法的一些特點，在濕狀態下脫硫，在干狀態下處理脫硫產物，既具有濕法脫硫反應速度快、脫硫效率高的優點，又具有干法無污水和廢酸排出、脫硫后產物易于處理的優點。
[0011 ]目前半干法工藝中，噴霧旋轉干燥吸收工藝、循環流化床煙氣脫硫工藝、密相干塔脫硫工藝等均存在不同程度的不足，包括脫硫劑消化過程復雜，占地大，投資大，運行成本高，對煙氣變化適應不強等。因此，開發一種高效的半干法脫硫方法，提高脫硫效率且降低成本，減少環境污染，具有良好經濟效益與環境效益。
[0012]中國發明專利CN102085451 B公開了一種燒結機煙氣逆向噴霧式半干法脫硫除塵方法，其將降溫后的煙氣由脫硫塔上部進入脫硫塔，煙氣由上向下運行，而脫硫劑由脫硫塔的下部噴入，煙氣與脫硫劑的混合不均勻，接觸時間也不長，脫硫效果大打折扣。中國發明專利申請CN 103013600 A公開了一種濕法與干法串聯的沼氣脫硫方法，干法脫硫采用無定形羥基氧化鐵脫硫劑，引入新的物質進入脫硫系統，不僅處理成本升高，且后續處理麻煩。
【發明內容】
[0013]為了克服現有脫硫技術的缺陷和不足，本發明提供了一種高效雙塔式煙氣脫硫系統，為半干法煙氣脫硫技術，該方法既具有濕法脫硫反應速度快、脫硫效率高的優點，又具有干法無污水和廢酸排出、脫硫后產物易于處理的優點。其工藝原理可以描述為:原煙氣由進風管道進入一次降溫脫硫塔上部的煙氣入口，在一級降溫脫硫塔內，依次噴入脫硫劑、降溫水，使煙氣與脫硫劑、降溫水從上到下并流充分接觸、反應;經過一次降溫脫硫的煙氣從一次降溫脫硫塔下部的煙氣出口引出，進入二級循環脫硫塔底部，在循環脫硫塔底部噴入大量循環脫硫灰，大幅度度提高單位煙氣中脫硫劑濃度，進行二次脫硫;二次脫硫后的煙氣由循環脫硫塔頂部進入布袋除塵器，經分離凈化脫硫劑后的凈煙氣由主風機送至煙囪達標排放，最終實現全流程高效脫硫與無污染排放的目標。脫除煙氣含硫污染物的主要反應原理包括:
[0014]Ca0+S02^CaS03
[0015]Ca0+S03^CaS04
[0016]CaO+H2O^Ca(OH)2
[0017]Ca(0H)2+S02^CaS03+H20
[0018]CaS03+l/202^CaS04
[0019]Ca(0H)2+S03^CaS04+H20
[0020]具體方案如下:
[0021 ] 一種高效雙塔半干法脫硫的方法，包括降溫脫硫、循環脫硫、布袋收塵、煙囪排空步驟；
[0022]所述的雙塔一個為一級降溫脫硫塔，另一個為二級循環脫硫塔；
[0023]所述的降溫脫硫步驟使用水降溫，使用生石灰作為脫硫劑，二者由一級降溫脫硫塔塔頂噴入，在重力作用下由上向下與煙氣并流運行，由一級降溫脫硫塔塔底引出煙氣，之后進行循環脫硫步驟；
[0024]所述的循環脫硫步驟使用循環灰作為脫硫劑，所述的循環灰是將經過二級循環脫硫塔的煙氣進行收塵后得到的固相物質，循環灰從二級循環脫硫塔塔底加入，煙氣由二級循環脫硫塔塔底進入，塔頂引出，之后進行布袋收塵步驟；
[0025]所述的布袋收塵步驟使用布袋收塵器，收集得到循環灰后借助輸送裝置送到二級循環脫硫塔塔底，作為脫硫劑，且當二級循環脫硫塔中的脫硫劑中CaO含量小于等于15%時，排掉循環灰總重量的5-30%，所排掉的循環灰作為建筑材料使用，經過布袋收塵凈化后的煙氣進行之后的煙囪排空步驟；
[0026]所述的煙囪排空步驟是將經過布袋收塵凈化后的煙氣通過主風機送入煙囪潔凈排放。
[0027]進一步的，所述的用水降溫是在一級降溫脫硫塔塔頂布置流體空氣霧化式噴霧裝置產生霧化水滴，噴淋進入一級降溫脫硫塔。
[0028]進一步的，所述的生石灰中CaO含量大于等于80%，粒度小于等于100目；任選的，一級降溫脫硫塔中脫硫劑添加量與煙氣中SO2的質量比值為:Ca/S= 1.1-2.5。
[0029]進一步的，所述的二級循環脫硫塔塔內脫硫劑的濃度300_600g/m3。
[0030]進一步的，所述的布袋收塵過濾風速:0.9-1.lm/min，漏風率:<2%，煙氣溫度范圍:80-190°C，粉塵排放濃度:< 50mg/Nm3;任選的，布袋為聚苯硫醚浸漬聚四氟乙稀或芳綸。
[0031 ] 一種高效雙塔半干法脫硫的裝置，包括進風管道、一級降溫脫硫塔、二級循環脫硫塔、噴淋裝置、儲灰倉、新灰輸送裝置、倉頂除塵器、布袋除塵器、主風機、流化風機、廢灰倉、輸送裝置、手動插板閥、卸灰閥、紊流器、出風管道、煙囪，其連接方式為:
[0032]進風管道