CN116571069A - 一种造纸行业trs气体处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种造纸行业TRS气体处理系统，包括洗涤塔；二氧化氯喷淋系统；下循环系统；上循环系统；所述二氧化氯喷淋系统包括入口烟道、双流体喷枪以及增压泵，二氧化氯溶液经过增压泵增压通过双流体喷枪喷至入口烟道与烟气混合净化并进入下循环系统，烟气经过下循环系统二次净化并进入上循环系统，上循环系统洗涤脱出烟气携带的高价态的氯离子。本发明利用二氧化氯氧化碱回收炉烟气中的TRS气体，经过三个不同反应区域达到除去碱回收炉烟道气中TRS气体的效果，具有一定环保效应，符合当前发展绿色造纸的要求。

Description

一种造纸行业TRS气体处理系统
技术领域
本发明属于TRS气体处理技术领域，尤其涉及一种造纸行业TRS气体处理系统。
背景技术
造纸行业碱回收炉启动或停机时会产生TRS(总还原性硫)气体，主要包括：H2S、CH4S、C2H6S以及C2H6S2等。这些气体排放至大气中，具有臭味，又被称之为恶臭气体。TRS气体不仅会造成人体的嗅觉的不愉快，而且会刺激人的神经系统，对人的神经系统和呼吸系统造成损坏。国内外都已将恶臭气体纳入监控指标，我国在《恶臭污染物排放标准中》规定恶臭气体的排放进行了规定。
目前还没有针对造纸行业碱回收炉烟气中的TRS气体进行治理的相关设备。
发明内容
本发明针对现有技术中的问题，提出如下技术方案：
一种造纸行业TRS气体处理系统，包括洗涤塔；
二氧化氯喷淋系统；
下循环系统；
上循环系统；
所述二氧化氯喷淋系统包括入口烟道、双流体喷枪以及增压泵，二氧化氯溶液经过增压泵增压通过双流体喷枪喷至入口烟道与烟气混合净化并进入下循环系统，烟气经过下循环系统二次净化并进入上循环系统，上循环系统洗涤脱出烟气携带的高价态的氯离子。
烟气首先进入入口烟道与双流体喷枪喷出的二氧化氯溶液接触，烟气中的TRS组分绝大部分被氧化成高价的硫，同时二氧化氯被还原成低价态氯，然后进入下循环系统；下循环系统主要除去未被完全氧化的TRS气体，烟气中TRS组分进一步被氧化，然后进入上循环系统，上循环系统再次除去下循环系统中产生的酸以及未被还原完全的氯元素。本发明是利用二氧化氯氧化碱回收炉烟气中的TRS气体，经过三个不同反应区域达到除去碱回收炉烟道气中TRS气体的效果，具有一定环保效应，符合当前发展绿色造纸的要求。
作为上述技术方案的优选，所述入口烟道气体进侧为压缩空气，压缩空气压力为0.3～0.5MpaG。
通过压缩空气将二氧化氯溶液雾化成20～60μm液滴，同时二氧化氯溶液中的水分将烟气温度从130降低至50～60℃，雾化后的二氧化氯液滴与烟气中TRS气体反应，反应更加充分；反应时将低价的硫氧化成高价的硫，并以SO42-的形式存在，同时二氧化氯被还原成低价态的氯，主要以次氯酸、盐酸的形式存在。
作为上述技术方案的优选，所述二氧化氯溶液浓度为1％～5％。
在现实中经过多次实验得出结论，浓度为1％～5％的二氧化氯溶液反应效果最佳。
作为上述技术方案的优选，所述下循环系统和上循环系统之间设置有气液分离器，且气液分离器为气帽结构。
气液分离器能让下部烟气顺利通过，同时有能阻断上循环系统中液体进入下循环系统，将上循环系统与下循环系统有效隔离，形成相对独立的循环段。
作为上述技术方案的优选，所述下循环系统包括下循环泵和下喷淋组件，所述上循环系统包括上循环泵和上喷淋组件。
经过二氧化氯喷淋系统氧化后的烟气进入下循环系统，未被充分还原的氯元素也进入下塔段。烟气中存在未被完全氧化的硫元素一同进入下塔段。经过氧化还原后，下塔段溶液的酸性会逐步增大，通过外接管路的方式补加氢氧化钠中和生成的氢离子，洗涤塔内部安装有PH计，PH计为现有技术常规设置，本发明不做过多赘述，使溶液的pH值在7～8之间。通过下循环泵抽取下塔段的混合溶液进行喷淋，使烟气中的没被完全氧化的硫元素进一步被氧化，下塔段内混合溶液中含有被完全还原的氯元素进一步被还原成负一价的氯、反应生成的硫酸钠与氯化钠溶液；本发明中，下循环系统中设置排液管道，将多余的混合溶液送回碱回收炉来回收硫元素，达到变废为宝的目的；
烟气经过下循环系统后进入上循环系统，依然存在携带下循系统中产生的酸性物质和未被完全还原的氯元素，为防止部分二氧化氯还原成的氯气进入烟道气排出，在上塔段设置了上喷淋组件，上循环泵通过抽取气液分离器存留的液体，以及补加氢氧化钠碱液的方式进行进一步喷淋洗涤，完全脱出烟气携带的高价态的氯离子；整个系统通过喷淋降温后，出口烟气为饱和烟气，会携带出大量水分，通过外接管道补充工艺水使整个系统水量平衡；气液分离器上存留的液体为补充的工艺水和氢氧化钠碱液混合液体。
作为上述技术方案的优选，所述下循环系统还包括安装在洗涤塔内部的下塔段填料，所述上循环系统还包括安装在洗涤塔内部的上塔段填料，且下塔段填料和上塔段填料均采用φ50鲍尔环。
通过设置下塔段填料和上塔段填料，可以在下循环系统和上循环系统中使得喷淋的液滴与烟气更加充分的接触，增加传至面积，提高反应效率。
作为上述技术方案的优选，所述上循环系统和下循环系统之间设置有回流管，回流管上安装有单向阀。
通过设置回流管，可以将气液分离器上多余的存留液体排至下循环系统中，通过设置单向阀，可以阻隔下循环系统中的液滴和烟气通过回流管输送至上循环系统。
作为上述技术方案的优选，所述洗涤塔的内部安装有平板式除雾器和屋脊式除雾器，平板式除雾器位于气液分离器和下喷淋组件之间，气液分离器位于上喷淋组件的上方。
通过设置平板式除雾器可以有效减少下循环系统进入上循环系统中烟气的水分，通过设置屋脊式除雾器可以减少上循环系统排出时所携带的水分。
作为上述技术方案的优选，所述下喷淋组件和上喷淋组件均采用相同的喷淋组件，包括：
固定连接在洗涤塔内部的架板，架板的顶部安装有电机，电机的输出轴固定连接有连接管，连接管的底端互通连接有分流管，分流管的底部互通连接有多个喷头，电机的底部固定连接有固定筒，固定筒的内部安装有密封轴承，且密封轴承的内环固定套设在连接管的外围，固定筒的外壁互通连接有进液管，且进液管的另一端和循环泵相连通。
上循环系统和下循环系统的喷淋组件在工作时，启动电机可以带动连接管和分流管转动，从而可以带动多个喷头不断转动；经过下循环泵和上循环泵输送至固定筒内部的喷淋液进入连接管中，然后经过连接管输送至分流管内，然后经过分流管分流输送至多个喷头喷出，配合喷头的不断转动，可以使得多个喷头喷出的喷淋液可以更加均匀的喷至下塔段填料和上塔段填料上，更加充分的和烟气相结合，反应效果更佳。
本发明的有益效果为：
洗涤塔烟气首先进入入口烟道与双流体喷枪喷出的二氧化氯溶液接触，烟气中的TRS组分绝大部分被氧化成高价的硫，同时二氧化氯被还原成低价态氯，然后进入下循环系统；下循环系统主要除去未被完全氧化的TRS气体，烟气中TRS组分进一步被氧化，然后进入上循环系统，上循环系统再次除去下循环系统中产生的酸以及未被还原完全的氯元素。本发明是利用二氧化氯氧化碱回收炉烟气中的TRS气体，经过三个不同反应区域达到除去碱回收炉烟道气中TRS气体的效果，具有一定环保效应，符合当前发展绿色造纸的要求。
下塔段填料本发明通过设置下塔段填料、上塔段填料、下喷淋组件、上喷淋组件等构件，可以使得喷淋液可以更加充分的和烟气相结合，反应效果更佳。
附图说明
图1示出的是本发明的流程图；
图2示出的是本发明中喷淋组件的立体结构示意图；
图3示出的是本发明中固定筒的内部结构示意图。
附图标记
1、洗涤塔；2、下塔段填料；3、平板式除雾器；4、气液分离器；5、上塔段填料；6、屋脊式除雾器；7、增压泵；8、下循环泵；9、上循环泵；10、双流体喷枪；11、入口烟道；121、下喷淋组件；122、上喷淋组件；13、回流管；14、单向阀；15、分流管；16、喷头；17、固定筒；18、进液管；19、连接管；20、密封轴承；21、架板；22、电机。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1所示，图1示出的是本发明的流程图。
包括洗涤塔1；二氧化氯喷淋系统；下循环系统；上循环系统；二氧化氯喷淋系统包括入口烟道11、双流体喷枪10以及增压泵7，二氧化氯溶液经过增压泵7增压通过双流体喷枪10喷至入口烟道11与烟气混合净化并进入下循环系统，烟气经过下循环系统二次净化并进入上循环系统，上循环系统洗涤脱出烟气携带的高价态的氯离子。
烟气首先进入入口烟道11与双流体喷枪10喷出的二氧化氯溶液接触，烟气中的TRS组分绝大部分被氧化成高价的硫，同时二氧化氯被还原成低价态氯，然后进入下循环系统；下循环系统主要除去未被完全氧化的TRS气体，烟气中TRS组分进一步被氧化，然后进入上循环系统，上循环系统再次除去下循环系统中产生的酸以及未被还原完全的氯元素。本发明是利用二氧化氯氧化碱回收炉烟气中的TRS气体，经过三个不同反应区域达到除去碱回收炉烟道气中TRS气体的效果，具有一定环保效应，符合当前发展绿色造纸的要求。
入口烟道11气体进侧为压缩空气，压缩空气压力为0.3～0.5MpaG；通过压缩空气将二氧化氯溶液雾化成20～60μm液滴，同时二氧化氯溶液中的水分将烟气温度从130降低至50～60℃，雾化后的二氧化氯液滴与烟气中TRS气体反应，反应更加充分；反应时将低价的硫氧化成高价的硫，并以SO42-的形式存在，同时二氧化氯被还原成低价态的氯，主要以次氯酸、盐酸的形式存在。
二氧化氯溶液浓度为1％～5％；在现实中经过多次实验得出结论，浓度为1％～5％的二氧化氯溶液反应效果最佳。
下循环系统和上循环系统之间设置有气液分离器4，且气液分离器4为气帽结构；气液分离器4能让下部烟气顺利通过，同时有能阻断上循环系统中液体进入下循环系统，将上循环系统与下循环系统有效隔离，形成相对独立的循环段。
下循环系统包括下循环泵8和下喷淋组件121，上循环系统包括上循环泵9和上喷淋组件122；经过二氧化氯喷淋系统氧化后的烟气进入下循环系统，未被充分还原的氯元素也进入下塔段。烟气中存在未被完全氧化的硫元素一同进入下塔段。经过氧化还原后，下塔段溶液的酸性会逐步增大，通过外接管路的方式补加氢氧化钠浓度为10～32％中和生成的氢离子，洗涤塔1内部安装有PH计，PH计为现有技术常规设置，本发明不做过多赘述，使溶液的pH值在7～8之间。通过下循环泵8抽取下塔段的混合溶液进行喷淋，使烟气中的没被完全氧化的硫元素进一步被氧化，下塔段内混合溶液中含有被完全还原的氯元素进一步被还原成负一价的氯、反应生成的硫酸钠与氯化钠溶液；本发明中，下循环系统中设置排液管道，将多余的混合溶液送回碱回收炉来回收硫元素，达到变废为宝的目的；
烟气经过下循环系统后进入上循环系统，依然存在携带下循系统中产生的酸性物质和未被完全还原的氯元素，为防止部分二氧化氯还原成的氯气进入烟道气排出，在上塔段设置了上喷淋组件122，上循环泵9通过抽取气液分离器4存留的液体，以及补加氢氧化钠碱液的方式进行进一步喷淋洗涤，完全脱出烟气携带的高价态的氯离子；整个系统通过喷淋降温后，出口烟气为饱和烟气，会携带出大量水分，通过外接管道补充工艺水使整个系统水量平衡；气液分离器4上存留的液体为补充的工艺水和氢氧化钠碱液混合液体。
下循环系统还包括安装在洗涤塔1内部的下塔段填料2，上循环系统还包括安装在洗涤塔1内部的上塔段填料5，且下塔段填料2和上塔段填料5均采用φ50鲍尔环；通过设置下塔段填料2和上塔段填料5，可以在下循环系统和上循环系统中使得喷淋的液滴与烟气更加充分的接触，增加传至面积，提高反应效率。
上循环系统和下循环系统之间设置有回流管13，回流管13上安装有单向阀14；通过设置回流管13，可以将气液分离器4上多余的存留液体排至下循环系统中，通过设置单向阀14，可以阻隔下循环系统中的液滴和烟气通过回流管13输送至上循环系统。
洗涤塔1的内部安装有平板式除雾器3和屋脊式除雾器6，平板式除雾器3位于气液分离器4和下喷淋组件121之间，气液分离器4位于上喷淋组件122的上方；通过设置平板式除雾器3可以有效减少下循环系统进入上循环系统中烟气的水分，通过设置屋脊式除雾器6可以减少上循环系统排出时所携带的水分。
如图2、图3所示，图2示出的是本发明中喷淋组件的立体结构示意图；图3示出的是本发明中固定筒17的内部结构示意图。
下喷淋组件121和上喷淋组件122均采用相同的喷淋组件，包括：
固定连接在洗涤塔1内部的架板21，架板21的顶部安装有电机22，电机22的输出轴固定连接有连接管19，连接管19的底端互通连接有分流管15，分流管15的底部互通连接有多个喷头16，电机22的底部固定连接有固定筒17，固定筒17的内部安装有密封轴承20，且密封轴承20的内环固定套设在连接管19的外围，固定筒17的外壁互通连接有进液管18，且进液管18的另一端和循环泵相连通；上循环系统和下循环系统的喷淋组件在工作时，启动电机22可以带动连接管19和分流管15转动，从而可以带动多个喷头16不断转动；经过下循环泵8和上循环泵9输送至固定筒17内部的喷淋液进入连接管19中，然后经过连接管19输送至分流管15内，然后经过分流管15分流输送至多个喷头16喷出，配合喷头16的不断转动，可以使得多个喷头16喷出的喷淋液可以更加均匀的喷至下塔段填料2和上塔段填料5上，更加充分的和烟气相结合，反应效果更佳。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。

Claims (9)

1.一种造纸行业TRS气体处理系统，其特征在于，包括：
洗涤塔(1)；
二氧化氯喷淋系统；
下循环系统；
上循环系统；
所述二氧化氯喷淋系统包括入口烟道(11)、双流体喷枪(10)以及增压泵(7)，二氧化氯溶液经过增压泵(7)增压通过双流体喷枪(10)喷至入口烟道(11)与烟气混合净化并进入下循环系统，烟气经过下循环系统二次净化并进入上循环系统，上循环系统洗涤脱出烟气携带的高价态的氯离子。
2.根据权利要求1所述的一种造纸行业TRS气体处理系统，其特征在于，所述入口烟道(11)气体进侧为压缩空气，压缩空气压力为0.3～0.5MpaG。
3.根据权利要求1所述的一种造纸行业TRS气体处理系统，其特征在于，所述二氧化氯溶液浓度为1％～5％。
4.根据权利要求1所述的一种造纸行业TRS气体处理系统，其特征在于，所述下循环系统和上循环系统之间设置有气液分离器(4)，且气液分离器(4)为气帽结构。
5.根据权利要求4所述的一种造纸行业TRS气体处理系统，其特征在于，所述下循环系统包括下循环泵(8)和下喷淋组件(121)，所述上循环系统包括上循环泵(9)和上喷淋组件(122)。
6.根据权利要求5所述的一种造纸行业TRS气体处理系统，其特征在于，所述下循环系统还包括安装在洗涤塔(1)内部的下塔段填料(2)，所述上循环系统还包括安装在洗涤塔(1)内部的上塔段填料(5)，且下塔段填料(2)和上塔段填料(5)均采用φ50鲍尔环。
7.根据权利要求1所述的一种造纸行业TRS气体处理系统，其特征在于，所述上循环系统和下循环系统之间设置有回流管(13)，回流管(13)上安装有单向阀(14)。
8.根据权利要求6所述的一种造纸行业TRS气体处理系统，其特征在于，所述洗涤塔(1)的内部安装有平板式除雾器(3)和屋脊式除雾器(6)，平板式除雾器(3)位于气液分离器(4)和下喷淋组件(121)之间，气液分离器(4)位于上喷淋组件(122)的上方。
9.根据权利要求5所述的一种造纸行业TRS气体处理系统，其特征在于，所述下喷淋组件(121)和上喷淋组件(122)均采用相同的喷淋组件，包括：
固定连接在洗涤塔(1)内部的架板(21)，架板(21)的顶部安装有电机(22)，电机(22)的输出轴固定连接有连接管(19)，连接管(19)的底端互通连接有分流管(15)，分流管(15)的底部互通连接有多个喷头(16)，电机(22)的底部固定连接有固定筒(17)，固定筒(17)的内部安装有密封轴承(20)，且密封轴承(20)的内环固定套设在连接管(19)的外围，固定筒(17)的外壁互通连接有进液管(18)，且进液管(18)的另一端和循环泵相连通。
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