[发明专利]一种含硫、尘工业烟气净化系统及方法

说明书

本申请公开一种含硫、尘工业烟气净化系统及方法，包括洗涤塔、洗涤泵、增湿补水泵、循环水箱、冷凝泵和空气换热器；洗涤塔内由下至上依次设置洗涤液循环池、洗涤喷淋层、增湿雾化层、换热整流层、除沫层、回水层、填料层、换热喷淋层和除雾层；洗涤泵连通洗涤液循环池和洗涤喷淋层；增湿补水泵连通循环水箱与增湿雾化层以及连通循环水箱与换热整流层；冷凝泵连通循环水箱和换热喷淋层；回水层用于承接填料层的冷凝水出水，回水层的出液口和换热整流层的出液口均接入空气换热器，空气换热器的出液口接入循环水箱。本申请的处理系统水耗低、污染物协同效率高、运行稳定性强。

技术领域

本申请涉及资源与环境领域，具体涉及一种含硫、尘工业尾气净化系统及方法。

背景技术

煤电、化工、烧结、建材、冶金等工业生产过程均向环境中排放大量含有硫、尘的高温烟气，必须对工业烟气中的硫、尘等污染物净化处理达标后才能进行排放。湿法洗涤净化工艺具有运行稳定、适应烟气工况波动能力强、净化效率高、维护简单等优点，在工业烟气净化领域得到广泛应用。随着人们对环境质量改善要求的不断提高、工业烟气污染物排放指标日益趋严，现有工业烟气湿法洗涤净化技术的局限性逐渐凸显，主要表现如下：

(1)系统耗水量大：工业烟气排烟温度高(120℃-200℃)，在现有湿法洗涤净化系统内，高温烟气与洗涤液逆向接触净化过程中伴随着强烈的换热反应，洗涤液中大量液态水蒸发成气态水进入烟气，并随烟气排放进入大气环境中，造成大量水资源浪费。以燃煤发电机组为例，湿法洗涤后的烟气中水蒸气含量约120g/Nm³，即每燃烧1吨煤约向环境空气中排放1吨气态水，大量气态水进入环境空气中，造成排放源附近区域大气环境湿度增加，在冬季低温条件下，极易形成大雾天气。

(2)污染物协同净化效率低：现有工业烟气湿法洗涤净化系统均采用喷淋洗涤工艺，喷淋洗涤过程对气态污染物和大颗粒粉尘具有较高的捕集效率，但对粒径小(PM2.5、PM1.0)、危害性更大的超细粉尘颗粒物捕集效率较低；同时，湿法洗涤净化系统还向环境中排放了大量的浆液雾滴、可溶解性盐的污染物，这些污染物排放到大气环境中，极易形成一次颗粒物和二次颗粒物。现有湿法洗涤净化工艺对超细颗粒物、浆液雾滴及可溶解性盐等污染物的协同捕集效率亟待提高。

(3)运行维护成本高：受气流偏流影响，高温含尘、含硫烟气在喷淋洗涤过程中，洗涤塔内不同界面上烟气流速分布不均匀，气液蒸发换热不均匀，完成净化洗涤后的部分烟气未达到饱和状态，不饱和烟气极易对净化装备表面的浆液雾滴进行换热蒸发，造成颗粒物、浆液雾滴、溶解盐等组分在装备表面形成沉积、堵塞，影响净化装备的运行效果及寿命，并增加系统运行阻力。

因此，目前工业烟气湿法洗涤净化工艺普遍存在系统耗水量大、污染物协同效率低、易腐蚀堵塞等问题。开发低水耗、污染物协同效率高、运行稳定性强的工业烟气湿法洗涤净化技术具有重要意义。

发明内容

本申请提供一种水耗低、污染物协同效率高、运行稳定性强的含硫、尘工业烟气净化系统及方法；采用低温冷凝液超细雾化增湿降温和间接整流换热，将不饱和的高湿烟气冷凝至过饱和状态，避免装置运行过程中的沉积、堵塞现象；对过饱和烟气采用填料及喷淋组合换热，利用水蒸气冷凝相变捕集烟气中残留的超细颗粒物和低浓度酸性气体，提高工业烟气中污染物净化效率。

一种含硫、尘工业烟气净化系统，包括洗涤塔、洗涤泵、增湿补水泵、循环水箱、冷凝泵和空气换热器；

所述洗涤塔的侧壁上设置烟气入口、塔顶设置烟气出口，所述洗涤塔内由下至上依次设置洗涤液循环池、洗涤喷淋层、增湿雾化层、换热整流层、除沫层、回水层、填料层、换热喷淋层和除雾层，所述烟气入口位于洗涤液循环池与洗涤喷淋层之间；

所述洗涤泵的入液口通过管路连通洗涤液循环池、出液口通过管路连通洗涤喷淋层的入液口；

所述增湿补水泵的入液口通过管路连通循环水箱、出液口通过管路分别连通增湿雾化层的入液口和换热整流层的入液口；