一种液态强氧化剂雾化脱硫系统及方法
【专利摘要】本发明涉及一种废气脱硫方法，尤其是涉及一种液态强氧化剂雾化脱硫系统及方法。其主要是解决现有技术所存在的脱硫中石灰石的溶解速率、固体颗粒在浆液中的沉降速度等很大程度上限制了此法脱硫效率，且脱硫系统容易造成结垢，石灰石利用率低，造成了石灰石--石膏法脱硫系统运行的经济性和稳定性较低等的技术问题。本发明包括反应管路，所述的反应管路内设有气液平衡管，气液平衡管连接有向反应管路内喷气液的雾化喷头，气液平衡管的一端通过管路、氧化剂泵连接有氧化剂贮罐，气液平衡管的另一端通过管路连接有空压机。
【专利说明】一种液态强氧化剂雾化脱硫系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种废气脱硫方法，尤其是涉及一种液态强氧化剂雾化脱硫系统及方 法。
【背景技术】
[0002] 工业生产中矿物燃烧产生大量的废气，其中二氧化硫（S02)是最主要的大气污染 物之一。现生产中烟气脱硫以石灰石一石膏法为主，此法脱硫效率文献报道最大可达90%， 但实际证明，石灰石一石膏法脱硫中，石灰石的溶解速率、固体颗粒在浆液中的沉降速度 等很大程度上限制了此法脱硫效率，且脱硫系统容易造成结垢，石灰石利用率低，造成了石 灰石一石膏法脱硫系统运行的经济性和稳定性较低。
【发明内容】
[0003] 本发明是提供一种液态强氧化剂雾化脱硫系统及方法，其主要是解决现有技术所 存在的脱硫中石灰石的溶解速率、固体颗粒在浆液中的沉降速度等很大程度上限制了此法 脱硫效率，且脱硫系统容易造成结垢，石灰石利用率低，造成了石灰石一石膏法脱硫系统 运行的经济性和稳定性较低等的技术问题。
[0004] 本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的： 本发明的一种液态强氧化剂雾化脱硫系统，包括反应管路，所述的反应管路内设有气 液平衡管，气液平衡管连接有向反应管路内喷气液的雾化喷头，气液平衡管的一端通过管 路、氧化剂泵连接有氧化剂贮罐，气液平衡管的另一端通过管路连接有空压机。
[0005] 废气中含有二氧化硫，经氧化剂氧化后以水或碱吸收成硫酸或硫酸盐进行脱硫， 达到废气排放中二氧化硫含量标准。液态强氧化剂有双氧水、二氧化氯等，气、液相物资接 触一般采用喷淋、鼓泡等方法为主，但因接触面积较小，二氧化硫被氧化效率低，二氧化硫 的去除率低。采用对液态强氧化剂雾化处理，雾化细度达到微米级，使废气中二氧化硫与氧 化剂的接触面积呈几何级递增，二氧化硫氧化效果十分明显，总体去除率高，效果好。
[0006] 作为优选，所述的气液平衡管的一端进口设有液控阀，气液平衡管的另一端进口 设有气控阀。
[0007] -种液态强氧化剂雾化脱硫方法，所述的方法包括：在反应管路内通入废气，将 氧化剂调配成浓度为10%_50%的溶液，首先存储于氧化剂贮罐中，氧化剂溶液经氧化剂 泵，液控阀控制流量，氧化剂溶液进入气液平衡管，启动空压机，空压机气体贮罐气压满足 0. 2MPa-0. 8Mpa，调节气控阀（8)，控制流量，空气进入气液平衡管，使气液比在0. 2-0. 8,氧 化剂溶液经雾化后，颗粒细度在20um以下，射程在0. 5m-10m，充实于整个反应滚路，氧化剂 细粒与废气中的S02接触，形成气液反应区间，气液反应区间内，S0 2与氧化剂细粒表面接 触，S02被氧化成S03，随着废气气流推进，S0 2逐层被氧化；部分被氧化的S03与氧化剂溶液 中的水溶液结合，形成稀硫酸溶液，形成的稀硫酸溶液随反应管路顺流至硫酸液体贮罐，精 制、利用；水或碱液雾化成细小液体颗粒，待吸收不被氧化剂中水溶液结合的S0 3 ;S03与水 或碱液细粒结合，形成稀硫酸或稀硫酸盐溶液；稀硫酸或稀硫酸盐溶液排入硫酸液体或硫 酸盐液体贮罐，精制、利用。
[0008] 液态强氧化剂一般为双氧水（H202)、二氧化氯（C10 2)、过硫酸盐溶液、氯酸盐溶液 等，首先双氧水（H2o2)、过硫酸盐溶液等。
[0009] 1、强氧化剂溶液配制中产生大量热量，氧化剂易分解失效，甚至爆炸，因氧化剂有 强腐蚀性，采用石墨改性聚丁烯盘管换热解决； 2、 氧化剂的雾化处理，颗粒细度必须满足50um以下，运用高速(音速或超音速)气流雾 化，三流路气-液-气临界空气雾化喷嘴解决； 3、 烟气、强氧化剂等具有强腐蚀性，且气流对设备界面冲击大，设备制造采用玻璃钢添 加碳化硅来解决，耐磨、耐腐蚀； 4、 烟气中S02流量自动监控，同步自动调控雾化氧化剂的量； 5、 副产的硫酸或硫酸盐液体排放时易泄漏烟气，且耗能大，利用液体的虹吸原理自动 排放解决。
[0010] 作为优选，所述的氧化剂溶液的浓度为25%-50%，空压机气体贮罐气压满足 0. 3MPa-〇. 6Mpa〇
[0011] 作为优选，所述的雾化喷头的级数依据废气中302量及雾化效率为1-5级，首选 1-3级；氧化剂雾化喷淋后，采取以水或碱液雾化喷淋吸收，喷头级数为1-5级，首选1-2 级；单级中雾化喷头依据雾化喷淋覆盖面采取轴向分布或环向分布为主。
[0012] 作为优选，所述的单级中氧化剂雾化喷头数量依据反应管路截面积及废气中S02 浓度与流速、雾化喷头喷淋量的要求设为1-7个，首选3-5个。
[0013] 作为优选，所述的单级中水或碱液雾化喷头数量依据氧化后产生的SCV流量、雾化 喷头喷淋量的要求设为1-5个，首选1-3个。
[0014] 作为优选，所述的液体雾化后颗粒细度满足50um以下，首选细度小于20um。
[0015] 作为优选，所述的氧化剂雾化中气液比为0. 3-0. 6。在喷嘴其它几何因素（气孔个 数均为4)不变时，在相同的工况条件下，喷嘴雾化细度随气孔直径的增大而减小。在气液 比为0. 4,气压为0. 5MPa时，其雾化细度均已在10um以下。
[0016] 作为优选，所述的雾化喷头的液体喷射角为30° -150°区间，首选45° -120°区 间内，雾化喷头喷射液体射程满足l-7m。
[0017] 因此，本发明采用对液态强氧化剂雾化处理，雾化细度达到微米级，使废气中二氧 化硫与氧化剂的接触面积呈几何级递增，二氧化硫氧化效果十分明显，总体去除率高，效果 好。
【专利附图】
【附图说明】
[0018] 附图1是本发明的一种结构示意图。
[0019] 图中零部件、部位及编号：反应管路1、气液平衡管2、雾化喷头3、氧化剂泵4、氧化 剂贮罐5、空压机6、液控阀7、气控阀8。
【具体实施方式】
[0020] 下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0021] 实施例：本例的一种液态强氧化剂雾化脱硫系统，如图1，包括反应管路1，反应管 路内设有气液平衡管2,气液平衡管连接有向反应管路内喷气液的雾化喷头3,气液平衡管 的一端通过管路、氧化剂泵4连接有氧化剂贮罐5,气液平衡管的另一端通过管路连接有空 压机6。气液平衡管的一端进口设有液控阀7,气液平衡管的另一端进口设有气控阀8。
[0022] -种液态强氧化剂雾化脱硫方法，其步骤为： 1. 氧化剂调配成浓度为25%_50%的溶液，首先存储于氧化剂贮罐5中。注意因时间过 长氧化剂部分失效或密封保存不良，环境中部分被反应失效； 2. 氧化剂溶液经氧化剂泵4,调节液控阀7控制流量，氧化剂溶液进入气液平衡管2 ; 3. 启动空压机6,空压机内气体贮罐气压满足0. 3MPa-0. 6MPa ; 4. 调节气控阀8,控制流量，空气进入气液平衡管2,使气液比在0. 5 ; 5. 氧化剂溶液经雾化后，颗粒细度在20um以下，雾化喷头3射程在6m，充实于整个反 应滚路；雾化喷头3的液体喷射角为110°。
[0023] 6.氧化剂细粒与废气中的S02接触，形成气液反应区间； 7. 气液反应区间内，S02与氧化剂细粒表面接触，S02被氧化成S03，随着废气气流推进， S02逐层被氧化； 8. 部分被氧化的S03与氧化剂溶液中的水溶液结合，形成稀硫酸溶液； 9. 形成的稀硫酸溶液随反应管路顺流至硫酸液体贮罐，精制、利用； 10. 水或碱液雾化成细小液体颗粒，待吸收不被氧化剂中水溶液结合的S03 ; 11. S03与水或碱液细粒结合，形成稀硫酸或稀硫酸盐溶液； 12. 稀硫酸或稀硫酸盐溶液排入硫酸液体或硫酸盐液体贮罐，精制、利用。
[0024] 以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本 领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
【权利要求】
1. 一种液态强氧化剂雾化脱硫系统，包括反应管路（1)，其特征在于所述的反应管路 (1)内设有气液平衡管（2)，气液平衡管连接有向反应管路内喷气液的雾化喷头（3)，气液 平衡管的一端通过管路、氧化剂泵（4)连接有氧化剂贮罐（5)，气液平衡管的另一端通过管 路连接有空压机（6)。
2. 根据权利要求1所述的一种液态强氧化剂雾化脱硫系统，其特征在于所述的气液平 衡管（2 )的一端进口设有液控阀（7 )，气液平衡管（2 )的另一端进口设有气控阀（8 )。
3. -种液态强氧化剂雾化脱硫方法，其特征在于所述的方法包括：在反应管路（1)内 通入废气，将氧化剂调配成浓度为1〇%_5〇%的溶液，首先存储于氧化剂贮罐（5)中，氧化 剂溶液经氧化剂泵（4)，液控阀（7)控制流量，氧化剂溶液进入气液平衡管（2)，启动空压 机（6)，空压机气体贮罐气压满足0. 2MPa-0. 8Mpa，调节气控阀（8)，控制流量，空气进入 气液平衡管，使气液比在〇. 2-0. 8,氧化剂溶液经雾化后，颗粒细度在20um以下，射程在 0. 5m-10m，充实于整个反应滚路，氧化剂细粒与废气中的S02接触，形成气液反应区间，气液 反应区间内，S0 2与氧化剂细粒表面接触，S02被氧化成S03，随着废气气流推进，S02逐层被 氧化；部分被氧化的S0 3与氧化剂溶液中的水溶液结合，形成稀硫酸溶液，形成的稀硫酸溶 液随反应管路顺流至硫酸液体贮罐，精制、利用；水或碱液雾化成细小液体颗粒，待吸收不 被氧化剂中水溶液结合的S0 3 ;S03与水或碱液细粒结合，形成稀硫酸或稀硫酸盐溶液；稀硫 酸或稀硫酸盐溶液排入硫酸液体或硫酸盐液体贮罐，精制、利用。
4. 根据权利要求1所述的一种液态强氧化剂雾化脱硫方法，其特征在于所述的氧化剂 溶液的浓度为25%-50%，空压机气体贮罐气压满足0. 3MPa-0. 6Mpa。
5. 根据权利要求1所述的一种液态强氧化剂雾化脱硫方法，其特征在于所述的雾化喷 头（3)的级数依据废气中S02量及雾化效率为1-5级；氧化剂雾化喷淋后，采取以水或碱液 雾化喷淋吸收，喷头级数为1-5级；单级中雾化喷头依据雾化喷淋覆盖面采取轴向分布或 环向分布为主。
6. 根据权利要求1所述的一种液态强氧化剂雾化脱硫方法，其特征在于所述的单级中 氧化剂雾化喷头（3)数量依据反应管路截面积及废气中S0 2浓度与流速、雾化喷头喷淋量的 要求设为1-7个。
7. 根据权利要求1所述的一种液态强氧化剂雾化脱硫方法，其特征在于所述的单级中 水或碱液雾化喷头（3)数量依据氧化后产生的SCV流量、雾化喷头喷淋量的要求设为1-5 个。
8. 根据权利要求1所述的一种液态强氧化剂雾化脱硫方法，其特征在于所述的液体雾 化后颗粒细度满足50um以下，首选细度小于20um。
9. 根据权利要求1所述的一种液态强氧化剂雾化脱硫方法，其特征在于所述的氧化剂 雾化中气液比为0.3-0. 6。
10. 根据权利要求1所述的一种液态强氧化剂雾化脱硫方法，其特征在于所述的雾化 喷头（3)的液体喷射角为30° -150°区间，雾化喷头喷射液体射程满足l-7m。
【文档编号】B01D53/78GK104096467SQ201410244713
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月5日 优先权日:2014年6月5日
【发明者】陈晓宇 申请人:浙江南化防腐设备有限公司