1.本实用新型涉及化工环保行业废气处理领域，具体涉及一种实现二氧化硫超低排放的化工尾气处理装置。
背景技术：
2.关于硫磺回收单元经焚烧炉焚烧后的尾气排放标准几经变迁。例如：公开号为cn101054165a、名称为“一种硫磺回收与尾气处理装置及其硫磺回收与尾气处理的方法”的发明专利介绍，经过一系列处理后硫磺尾气达到了gb1629《大气污染物综合排放标准》，当时的排放指标要求较低，即废气中二氧化硫的含量小于等于960mg/m3。随着国家生态文明建设的日益完善，“打赢蓝天保卫战”等专项行动计划也在稳步推进，根据gb31571
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2015《石油化学工业污染物排放标准》，要求工艺加热炉排放二氧化硫浓度<100mg/m3。根据山东省《区域性大气污染物综合排放标准》db37/2376
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2019，要求石油化学工业工艺加热炉二氧化硫排放浓度一般控制区<100mg/m3，重点控制区<50mg/m3。如要满足以上要求，需要对硫磺回收单元焚烧炉出口尾气进行治理，使其满足《石油化学工业污染物排放标准》gb31571
?
2015、《区域性大气污染物综合排放标准》db37/2376
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2019的要求。
技术实现要素：
3.为解决现有技术问题，本实用新型提供一种实现二氧化硫超低排放的化工尾气处理装置。
4.其技术方案是：包括引风机、换热器、冷却塔、碱液配制罐、配量泵、洗涤塔、碱洗泵、水洗泵、废液抽出泵、废液再生泵、含过滤网的缓存罐、静态混合器、管线及阀门；所述洗涤塔的下部设有填料层，中部沿塔壁设有环形积液槽，上部依次设有三层碱洗雾化喷淋系统及两层水洗雾化喷淋系统，顶部依次设有除雾器及烟囱；所述阀门包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门、第九阀门、第十阀门、第十一阀门、第十二阀门、第十三阀门、第十四阀门、第十五阀门、第十六阀门及第十七阀门；所述管线包括空气管线、尾气管线、碱液管线、废液管线、碱洗管线及水洗管线；所述空气管线的末端连接于洗涤塔的烟囱，管路上依次串联引风机、第一阀门、换热器及第二阀门；所述尾气管线的末端连接于洗涤塔侧壁且位于填料层下方，管路上依次串联换热器、第三阀门、冷却塔及第四阀门；所述碱液管线的始端连接于碱液配制罐的底部，末端连接于洗涤塔的环形积液槽，管路上依次串联第五阀门、静态混合器、配量泵及第六阀门；所述碱洗管线的始端连接于洗涤塔的环形积液槽，管路上依次串联第十一阀门及碱洗泵以后再构建分别连接三层碱洗雾化喷淋系统的三个支路，三个支路上分别安装第十二阀门、第十三阀门及第十四阀门；所述废液管线的始端连接于洗涤塔下部侧壁，末端连接于碱液管线且处于第五阀门与静态混合器之间，管路上依次串联第十阀门、废液抽出泵、第九阀门、含过滤网的缓存罐、第八阀门、废液再生泵及第七阀门，并且在管路的第十阀门与废液抽出泵之间构建一个安装第十七阀门的支路，支路的末端连接于碱洗管线且处在第十一阀门与碱洗泵之
间；所述水洗管线的管路上安装水洗泵以后再构建分别连接两层水洗雾化喷淋系统的两个支路，两个支路上分别安装第十五阀门及第十六阀门。
5.上述技术方案可以进一步优化为：
6.所述引风机采用轴流风机。
7.所述换热器采用空气换热器。
8.所述冷却塔采用水冷式冷却塔。
9.所述除雾器采用由两层平行除雾器叶片组成的平板式除雾器。
10.所述填料层采用陶瓷波纹规整填料。
11.所述管线及阀门的材质均采用316l不锈钢。
12.本实用新型主要具有下列优势：
13.1.在洗涤塔内自下而上，通过填料层和三层碱洗雾化喷淋系统的联合碱洗、两层水洗雾化喷淋系统的强力冲洗、除雾器去除雾滴、热空气带动净化气上升等综合技术手段，保证了尾气脱硫速度最快化、脱硫程度最大化，使尾气处理后的二氧化硫浓度控制在5mg/m
3 以下，实现二氧化硫超低排放。
14.2.采用钠碱液作为吸收液，不存在结垢和浆料堵塞问题；钠盐吸收速率比钙盐速率快且所需要的液气比低很多，可以节省动力消耗。
15.3.对钠碱吸收废液进行再生循环利用，实现废液零排放。
16.4.装置安全可靠，工艺流程合理，操作简单便捷，能够轻松实现各种工况的切换运行。
附图说明
17.图1为本实用新型基本结构布局及基本工艺流程框图。
具体实施方式
18.下面结合实施例对本实用新型进行详细描述。
19.实施例1
20.参见图1。一种实现二氧化硫超低排放的化工尾气处理装置，包括引风机、换热器、冷却塔、碱液配制罐、配量泵、洗涤塔、碱洗泵、水洗泵、废液抽出泵、废液再生泵、废液再生配制罐、静态混合器、管线及阀门。洗涤塔的下部设有填料层，中部沿塔壁设有环形积液槽，上部依次设有三层碱洗雾化喷淋系统及两层水洗雾化喷淋系统，顶部依次设有除雾器及烟囱。阀门包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门、第九阀门、第十阀门、第十一阀门、第十二阀门、第十三阀门、第十四阀门、第十五阀门、第十六阀门及第十七阀门。管线包括空气管线、尾气管线、碱液管线、废液管线、碱洗管线及水洗管线。空气管线的末端连接于洗涤塔的烟囱，管路上依次串联引风机、第一阀门、换热器及第二阀门。尾气管线的末端连接于洗涤塔侧壁且位于填料层下方，管路上依次串联换热器、第三阀门、冷却塔及第四阀门。碱液管线的始端连接于碱液配制罐的底部，末端连接于洗涤塔的环形积液槽，管路上依次串联第五阀门、静态混合器、配量泵及第六阀门。碱洗管线的始端连接于洗涤塔的环形积液槽，管路上依次串联第十一阀门及碱洗泵以后再构建分别连接三层碱洗雾化喷淋系统的三个支路，三个支路上分别安装第十二阀门、第十
三阀门及第十四阀门。废液管线的始端连接于洗涤塔下部侧壁，末端连接于碱液管线且处于第五阀门与静态混合器之间，管路上依次串联第十阀门、废液抽出泵、第九阀门、废液再生配制罐、第八阀门、废液再生泵及第七阀门，并且在管路的第十阀门与废液抽出泵之间构建一个安装第十七阀门的支路，支路的末端连接于碱洗管线且处在第十一阀门与碱洗泵之间。水洗管线的管路上安装水洗泵以后再构建分别连接两层水洗雾化喷淋系统的两个支路，两个支路上分别安装第十五阀门及第十六阀门。
21.实施例2
22.参见图1。一种实现二氧化硫超低排放的化工尾气处理装置，在实施例1记载的技术方案基础上，引风机采用轴流风机。轴流风机结构简单，安装方便，气体平行于风机轴流动，引风效果好，安全性高。
23.实施例3
24.参见图1。一种实现二氧化硫超低排放的化工尾气处理装置，在实施例1记载的技术方案基础上，换热器采用空气换热器，以方便用热尾气与冷空气进行热交换，使进入的冷空气变为热空气；冷却塔采用水冷式冷却塔，用水作为循环冷却剂给尾气进行降温。
25.实施例4
26.参见图1。一种实现二氧化硫超低排放的化工尾气处理装置，在实施例1记载的技术方案基础上，除雾器采用平板式除雾器。平板式除雾器由两层平行除雾器叶片组成，第一层除雾器叶片除去粗颗粒雾滴，第二层除雾器叶片去除细颗粒雾滴。
27.实施例5
28.参见图1。一种实现二氧化硫超低排放的化工尾气处理装置，在实施例1记载的技术方案基础上，填料层采用陶瓷波纹规整填料。陶瓷填料具有很好的表面润湿性、耐腐蚀性及耐热性，而且陶瓷填料价格便宜；另外，陶瓷规整填料的表面比较光滑，液体在其内部的流通更加迅速。
29.实施例6
30.参见图1。一种实现二氧化硫超低排放的化工尾气处理装置，在实施例1记载的技术方案基础上，管线及阀门的材质均采用316l不锈钢，以增强其耐腐蚀性并延长其使用年限。
31.现将本实用新型的基本工艺流程及对硫磺尾气中的二氧化硫吸收原理简介如下：
32.硫磺尾气通过换热器与空气换热、再经冷却塔降温以后进入洗涤塔；碱液经过静态混合器混合后由配量泵运达洗涤塔的环形积液槽，再由碱洗泵将其从洗涤塔的环形积液槽转运至洗涤塔的三层碱洗雾化喷淋系统；新鲜水经水洗泵运达洗涤塔的两层水洗雾化喷淋系统；在洗涤塔的填料层内部，碱液薄膜与上升的尾气进行逆向气液接触，尾气中的二氧化硫得到第一轮吸收转化；在洗涤塔的三层碱洗雾化喷淋系统运行后，下降的碱液雾滴与上升的尾气进行逆向气液接触，尾气中的二氧化硫得到第二轮吸收转化；在洗涤塔的两层水洗雾化喷淋系统运行后，水雾对上升的尾气进行洗涤除尘；在洗涤塔的除雾器位置，上升的尾气中所含雾滴被去除，尾气变为净化气；在洗涤塔的烟囱位置，由已通过换热器充分吸热的热空气带动净化气上升而从烟囱排出；废液从洗涤塔下部流出，经废液抽出泵运达废液再生配制罐，经加碱再生后由废液再生泵转运至碱液管线循环再利用。
33.硫磺回收单元焚烧炉出口的尾气中的二氧化硫进入洗涤塔内，依次接受填料层产
生的碱液薄膜的第一轮吸收转化及三层碱洗雾化喷淋系统产生的碱液雾滴的第二轮吸收转化；经过两轮吸收转化，几乎硫磺尾气中的所有二氧化硫均被吸收转化。在运行初期，氢氧化钠与从硫磺尾气中捕获的二氧化硫发生化学反应生成亚硫酸钠。随着亚硫酸钠的生成，亚硫酸钠亦与二氧化硫发生化学反应生成亚硫酸氢钠。但是，亚硫酸氢钠属于酸式盐，其对二氧化硫不具有吸收能力。随着运行的持续，吸收液中的亚硫酸氢钠数量逐渐增多，吸收液的吸收能力逐渐下降。此后，废液管线通往碱洗管线的支路上的第十七阀门关闭，将洗涤塔下部的废液通过废液抽出泵运达废液再生配制罐；往废液再生配制罐加入新鲜氢氧化钠溶液，使其与废液中的亚硫酸氢钠反应生成具有吸收能力的亚硫酸钠，也就是使废液恢复吸收能力而获得再生。再生后的废液通过废液再生泵转运至碱液管线，通过静态混合器混合后由配量泵打入洗涤塔进行循环再利用。
34.具体的反应方程式如下：
35.2naoh+so2→
na2so3+h2o
36.na2so3+so2+h2o
→
2nahso337.nahso3+naoh
→
na2so3+h2o
38.生产实践证明，即使焚烧炉出口的硫磺尾气在二氧化硫浓度400mg/m
3 以上的情况下，经过本发明工艺处理后，二氧化硫浓度亦能下降到5mg/m3以下，实现二氧化硫超低排放；对钠碱吸收废液进行再生循环利用，实现废液零排放。技术特征：
1.一种实现二氧化硫超低排放的化工尾气处理装置，其特征在于：包括引风机、换热器、冷却塔、碱液配制罐、配量泵、洗涤塔、碱洗泵、水洗泵、废液抽出泵、废液再生泵、含过滤网的缓存罐、静态混合器、管线及阀门；所述洗涤塔的下部设有填料层，中部沿塔壁设有环形积液槽，上部依次设有三层碱洗雾化喷淋系统及两层水洗雾化喷淋系统，顶部依次设有除雾器及烟囱；所述阀门包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门、第九阀门、第十阀门、第十一阀门、第十二阀门、第十三阀门、第十四阀门、第十五阀门、第十六阀门及第十七阀门；所述管线包括空气管线、尾气管线、碱液管线、废液管线、碱洗管线及水洗管线；所述空气管线的末端连接于洗涤塔的烟囱，管路上依次串联引风机、第一阀门、换热器及第二阀门；所述尾气管线的末端连接于洗涤塔侧壁且位于填料层下方，管路上依次串联换热器、第三阀门、冷却塔及第四阀门；所述碱液管线的始端连接于碱液配制罐的底部，末端连接于洗涤塔的环形积液槽，管路上依次串联第五阀门、静态混合器、配量泵及第六阀门；所述碱洗管线的始端连接于洗涤塔的环形积液槽，管路上依次串联第十一阀门及碱洗泵以后再构建分别连接三层碱洗雾化喷淋系统的三个支路，三个支路上分别安装第十二阀门、第十三阀门及第十四阀门；所述废液管线的始端连接于洗涤塔下部侧壁，末端连接于碱液管线且处于第五阀门与静态混合器之间，管路上依次串联第十阀门、废液抽出泵、第九阀门、含过滤网的缓存罐、第八阀门、废液再生泵及第七阀门，并且在管路的第十阀门与废液抽出泵之间构建一个安装第十七阀门的支路，支路的末端连接于碱洗管线且处在第十一阀门与碱洗泵之间；所述水洗管线的管路上安装水洗泵以后再构建分别连接两层水洗雾化喷淋系统的两个支路，两个支路上分别安装第十五阀门及第十六阀门。2.根据权利要求1所述的一种实现二氧化硫超低排放的化工尾气处理装置，其特征在于：其特征在于：所述引风机采用轴流风机。3.根据权利要求1所述的一种实现二氧化硫超低排放的化工尾气处理装置，其特征在于：所述换热器采用空气换热器。4.根据权利要求1所述的一种实现二氧化硫超低排放的化工尾气处理装置，其特征在于：所述冷却塔采用水冷式冷却塔。5.根据权利要求1所述的一种实现二氧化硫超低排放的化工尾气处理装置，其特征在于：所述除雾器采用由两层平行除雾器叶片组成的平板式除雾器。6.根据权利要求1所述的一种实现二氧化硫超低排放的化工尾气处理装置，其特征在于：所述填料层采用陶瓷波纹规整填料。7.根据权利要求1所述的一种实现二氧化硫超低排放的化工尾气处理装置，其特征在于：所述管线及阀门的材质均采用316l不锈钢。
技术总结
本实用新型涉及化工环保领域，公开了一种实现二氧化硫超低排放的化工尾气处理装置，其包括引风机、换热器、冷却塔、碱液配制罐、配量泵、洗涤塔、碱洗泵、水洗泵、废液抽出泵、废液再生泵、废液再生配制罐、静态混合器、管线及阀门；所述洗涤塔的下部设有填料层，中部沿塔壁设有环形积液槽，上部依次设有三层碱洗雾化喷淋系统及两层水洗雾化喷淋系统，顶部依次设有除雾器及烟囱。本实用新型通过填料层和三层碱洗雾化喷淋系统的联合碱洗、两层水洗雾化喷淋系统的强力冲洗、除雾器去除雾滴、热空气带动净化气上升等综合技术手段，使尾气处理后的二氧化硫浓度控制在5mg/m3以下，实现二氧化硫超低排放；且实现废液零排放。且实现废液零排放。且实现废液零排放。
技术研发人员：柳艳青 王晋尧 王贤山 周海峰 侯铁军 杨金生
受保护的技术使用者：正和集团股份有限公司
技术研发日：2021.05.27
技术公布日：2021/12/3
声明：
“实现二氧化硫超低排放的化工尾气处理装置的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：正和集团股份有限公司
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2024年12月27日 ~ 29日 
