專利名稱：氧化空氣分布裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及濕式煙氣脫硫工藝技術(shù)中對亞硫酸鹽的氧 化，具體涉及脫硫系統(tǒng)中氧化段中的氧化空氣分布裝置。
背景技術(shù)：
中國是以煤為主要能源的國家，煤在一次性能源中占75%，而 燃煤S02排放量占S02總排放量的85%。 2007年我國S02排放量達(dá) 到2468. l萬噸，造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)5000億元，因此采用已經(jīng) 工業(yè)化的煙氣脫硫技術(shù)是十分必要的。目前發(fā)達(dá)國家絕大部分采 用的是濕式鈣法技術(shù)，副產(chǎn)物石膏可以得到充分的回收利用。我 國從上世紀(jì)70年代后期開始在鍋爐上安裝煙氣脫硫裝置，鈣法雖 然技術(shù)成熟，但是副產(chǎn)物利用困難，因此國內(nèi)石膏多采用拋棄的 方式處理。
國內(nèi)的回收法多指氨法煙氣脫硫工藝。我國是一個(gè)糧食大國， 也是化肥大國，氨法在我國具有很好的發(fā)展環(huán)境。氮肥以合成氨 計(jì)，目前的需求量達(dá)到33兆噸/年，其中近45%是由小型氮肥廠生 產(chǎn)的，而且這些小氮肥廠的分布很廣，每個(gè)縣基本上都有氮肥廠。 因此，每個(gè)電廠周圍100km內(nèi)，都能找到可以提供合成氨的氮肥 廠，S02吸收劑的供應(yīng)很豐富。更有意義的是，氨法的產(chǎn)品本身就 是化肥，就有很好的應(yīng)用價(jià)值。
但是氨法工藝在工程應(yīng)用中存在著亞硫酸鹽氧化速度不快， 副產(chǎn)品硫酸銨不能連續(xù)產(chǎn)出等問題，從而增加了系統(tǒng)的運(yùn)行成本。中國實(shí)用新型專利號(hào)ZL200720070048. 5公開了一種具有空氣 分布構(gòu)件的硫銨生產(chǎn)設(shè)備，氧化空氣分布構(gòu)件包括直管和支管， 直管一端與支管一端相連接，支管另一端與攪拌裝置間水平間距 0.1 2.0m。支管另一端還設(shè)有坡口，坡口角度為10 80。。
另一 中國實(shí)用新型專利號(hào)ZL200720070046. 6公開了 一種具有 指形空氣分布器的硫銨生產(chǎn)設(shè)備，包括進(jìn)氣總管和相聯(lián)通的帶有 分布孔的支管，支管數(shù)量6 60根，空氣被垂直鼓入氧化段中。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種氧化空氣分布裝 置，提高氧氣在溶液中的傳質(zhì)速率，加快亞硫酸銨溶液的氧化速 度，以克服現(xiàn)有裝置存在的缺點(diǎn)和不足。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是 一種氧 化空氣分布裝置，用于向脫硫塔的氧化段中鼓入富氧空氣，包括 一根水平進(jìn)氣管以及多數(shù)根進(jìn)氣支管組成的分布器，進(jìn)氣支管與 進(jìn)氣管聯(lián)通，在分布器的上方和下方各設(shè)有一組攪拌裝置，其中，
所述的進(jìn)氣支管斜向向下設(shè)置，并與進(jìn)氣管形成30 8(T的夾角，
進(jìn)氣管及進(jìn)氣支管端部的出口處設(shè)有分布篩網(wǎng)?？諝饨?jīng)進(jìn)氣支管 斜向地被鼓入到氧化段中，保證空氣均勻分布到溶液當(dāng)中，提高 氧氣在溶液中的傳質(zhì)速率，加快亞硫酸銨溶液的氧化速度。 具體的，所述斜向向下設(shè)置的進(jìn)氣支管與進(jìn)氣管形成的夾角
可以為30° ， 40° ， 45° ， 50° ， 60° ， 70°或80° 。
在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的進(jìn)氣支管設(shè)有2 3根，進(jìn)氣支
管的出口處位于塔體氧化段的中部。
在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的進(jìn)氣管及進(jìn)氣支管的管徑為200 300mm， 一般為250mm。
為了加工方便，所述的進(jìn)氣管與進(jìn)氣支管的管徑相同。 為達(dá)到最佳的空氣分布效果，所述的進(jìn)氣支管與進(jìn)氣管形成
60°的夾角。
在上述方案的基礎(chǔ)上，所述的分布篩網(wǎng)上均勻分布有小孔， 小孔的孔徑為8 15mm， 一般可以為IO腿左右。
在上述方案的基礎(chǔ)上，在分布器的進(jìn)氣管上方和進(jìn)氣支管的 下方各設(shè)一組攪拌裝置，每組攪拌裝置由兩臺(tái)并列設(shè)置的攪拌器 組成。
分布篩網(wǎng)將空氣分散成較小的氣泡通過小孔送到溶液中，然 后通過攪拌裝置攪拌進(jìn)一步均勻分布，小氣泡與亞硫酸銨充分接 觸，反應(yīng)生成硫酸銨，并結(jié)晶。
在上述方案的基礎(chǔ)上，設(shè)置在進(jìn)氣管上方的一組攪拌裝置的 攪拌速率不低于設(shè)置在進(jìn)氣支管下方的一組攪拌裝置的攪拌速 率。上方的攪拌裝置主要用來攪拌，將氧化空氣更加均勻地分布 到溶液中，下方的攪拌裝置除了均勻分布氧化空氣外，還用來促 進(jìn)硫酸銨的結(jié)晶。
所述的進(jìn)氣管及進(jìn)氣支管為增強(qiáng)型聚丙烯管材，分布篩網(wǎng)為 玻璃纖維增強(qiáng)塑料網(wǎng)。
本實(shí)用新型的有益效果是-
由于氧氣是難溶性氣體，并且隨著溫度的升高溶解度降低， 本實(shí)用新型充分考慮到氧氣在溶液中的傳質(zhì)過程是亞硫酸銨氧化 的關(guān)鍵，因此對氧化空氣分布器的形式進(jìn)行了優(yōu)化，較以前的分 布器效果提高50 80%，產(chǎn)品硫酸銨可以較長時(shí)間的連續(xù)出料。

圖1為應(yīng)用本實(shí)用新型的脫硫塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型中氧化空氣分布器的局部結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3為本實(shí)用新型分布篩網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。 附圖中標(biāo)號(hào)說明
l一氧化風(fēng)機(jī) 2—進(jìn)氣管
3—煙氣進(jìn)口
41、 42—攪拌裝置
5—進(jìn)氣支管 6 —噴嘴
7—循環(huán)泵
8 —分布篩網(wǎng) 81 —小孔
9一噴淋管 10 —除霧器
11—煙氣出口
具體實(shí)施方式
請參閱圖1應(yīng)用本實(shí)用新型的脫硫塔的結(jié)構(gòu)示意圖所示， 具體提供一種脫硫塔，脫硫塔是空塔，采用FRP玻璃鋼制作， 不僅可以有效避免亞硫酸銨和硫酸銨溶液對塔體的腐蝕，還可以 大大降低投資建設(shè)費(fèi)用；脫硫塔的頂部設(shè)有煙氣出口 11，中部設(shè) 有煙氣進(jìn)口 3，所述脫硫塔內(nèi)自上而下依序分成除霧段、吸收噴淋 段、吸收循環(huán)段和氧化段，凈化后的煙氣自煙氣出口 ll排出，其 中
吸收噴淋段設(shè)在煙氣進(jìn)口 3上方、煙氣出口 11下方，包括三 級(jí)噴淋裝置，三根噴淋管9設(shè)置多數(shù)個(gè)噴嘴6，并帶有配套的沖洗 系統(tǒng)，用來降低煙氣溫度和吸收煙氣中的S02，噴淋管9采用玻璃鋼制作，噴嘴6為碳化硅材料，用于噴射吸收循環(huán)液，該吸收循
環(huán)液由循環(huán)泵7提供；
吸收循環(huán)段和氧化段依次設(shè)在煙氣進(jìn)口 3的下方，吸收液循
環(huán)段是用來將吸收液輸送至噴淋段中，包括循環(huán)池，循環(huán)池中部 設(shè)有進(jìn)氨系統(tǒng)的液氨入口和進(jìn)氣系統(tǒng)的空氣入口，循環(huán)池上部設(shè)
有循環(huán)液出口，循環(huán)池外接循環(huán)泵7，通過管道與吸收噴淋段的噴 淋裝置聯(lián)通；
在氧化段液氨經(jīng)液氨進(jìn)口通入循環(huán)池內(nèi)與吸收循環(huán)液混合， 氧化空氣經(jīng)空氣入口通入吸收循環(huán)液中，用于氧化亞硫酸銨，并 將硫酸銨產(chǎn)品結(jié)晶，其中溶液的pH值介于5 6之間，利于亞硫 酸銨的氧化；氧化段設(shè)有氧化空氣分布裝置，用于向脫硫塔的氧 化段中鼓入空氣，氧化空氣通過氧化風(fēng)機(jī)1向氧化段的吸收循環(huán) 液中鼓入空氣。
如圖2為本實(shí)用新型中氧化空氣分布器的局部結(jié)構(gòu)示意圖和 圖3為分布篩網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖所示， 一種氧化空氣分布裝置，包 括一根水平進(jìn)氣管2以及三根進(jìn)氣支管5組成的分布器，進(jìn)氣支 管5與進(jìn)氣管2聯(lián)通，分布器的進(jìn)氣管2上方和進(jìn)氣支管5的下 方各設(shè)有一組攪拌裝置41、 42，每組攪拌裝置41、 42由兩臺(tái)并列 設(shè)置的攪拌器組成；其中，所述的進(jìn)氣支管5斜向向下設(shè)置，并 與進(jìn)氣管2形成30 80。的夾角，本實(shí)施例中為60。的夾角，進(jìn) 氣管2及進(jìn)氣支管5端部的出口處設(shè)有分布篩網(wǎng)8。
進(jìn)氣管2及進(jìn)氣支管5為增強(qiáng)型聚丙烯管材，管徑相同，均 為250ram。
分布篩網(wǎng)8為玻璃纖維增強(qiáng)塑料網(wǎng)，其上均勻分布有小孔81， 小孔的孔徑為8 15mm，本實(shí)施例小孔的孔徑為10mm。設(shè)置在進(jìn)氣管2上方的一組攪拌裝置41的攪拌速率不低于設(shè) 置在進(jìn)氣支管5下方的一組攪拌裝置42的攪拌速率。
工作原理是S02與吸收循環(huán)液在吸收噴淋段和吸收循環(huán)段吸 收液中的吸收劑反應(yīng)生成亞硫酸銨，進(jìn)入脫硫塔下部的氧化段， 分布篩網(wǎng)8將空氣分散成較小的氣泡通過小孔81送到溶液中，然 后通過攪拌裝置41、 42攪拌進(jìn)一步均勻分布，小氣泡與亞硫酸銨 充分接觸，反應(yīng)生成硫酸銨，并結(jié)晶，等溶液達(dá)到一定濃度后， 用漿液泵將其泵入到后續(xù)的脫水工段，制備產(chǎn)品硫酸銨。
通過本實(shí)用新型，脫硫后反應(yīng)生成的亞硫酸銨可以被及時(shí)的 氧化為硫酸銨，溶液中的S《-濃度可以一直維持在0. 4 1. Omol/L 之間，較以前的分布器效果提高50 80%，產(chǎn)品硫酸銨可以較長時(shí) 間的連續(xù)出料。
在除霧段設(shè)有除霧器10，設(shè)在煙氣出口 11下方，除霧器帶自 動(dòng)沖洗裝置，消除煙氣中夾帶的液滴和泡沫等，除霧器采用增強(qiáng) 型聚丙烯材料制成的二級(jí)折流板式，并有床體支撐，脫硫后的濕 煙氣進(jìn)入除霧器10中，經(jīng)過除霧處理，由煙氣出口ll排出。
自煙氣出口 11排出的凈化后的煙氣經(jīng)管道通入煙氣換熱器， 與未脫硫的煙氣進(jìn)行換熱后排出，未脫硫的煙氣經(jīng)換熱器換熱后 自煙氣進(jìn)口進(jìn)入脫硫塔。
來自某化肥廠自備電廠的燃煤鍋爐的煙氣，以其流量為 7.6X104NmVh計(jì)，其中二氧化硫濃度為1750mg/Nm3，經(jīng)過電除塵 后，由煙氣進(jìn)口 3進(jìn)入到脫硫塔中進(jìn)行脫硫處理，吸收循環(huán)液由 噴淋管9和噴嘴6中噴出與煙氣逆流接觸，脫硫率可以保證在95%, 最高可以達(dá)到99%。
通過本實(shí)用新型，可以有效的提高亞硫酸銨的氧化速率，同時(shí)促進(jìn)硫酸銨的結(jié)晶和出料，保證系統(tǒng)在較低的成本運(yùn)行(
權(quán)利要求1、一種氧化空氣分布裝置，用于向脫硫塔的氧化段中鼓入空氣，包括一根水平進(jìn)氣管以及多數(shù)根進(jìn)氣支管組成的分布器，進(jìn)氣支管與進(jìn)氣管聯(lián)通，在分布器的上方和下方各設(shè)有攪拌裝置，其特征在于所述的進(jìn)氣支管斜向向下設(shè)置，并與進(jìn)氣管形成30～80°的夾角，進(jìn)氣管及進(jìn)氣支管端部的出口處設(shè)有分布篩網(wǎng)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化空氣分布裝置，其特征在于所述的進(jìn)氣支管設(shè)有2 3根。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氧化空氣分布裝置，其特征在于所述的進(jìn)氣管及進(jìn)氣支管的管徑為200 300mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的氧化空氣分布裝置，其特征在于所述 的進(jìn)氣管與進(jìn)氣支管的管徑相同。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氧化空氣分布裝置，其特征在于-所述的進(jìn)氣支管與進(jìn)氣管形成60°的夾角。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氧化空氣分布裝置，其特征在于 所述的分布篩網(wǎng)上均勻分布有小孔，小孔的孔徑為8 15mm。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氧化空氣分布裝置，其特征在于 在分布器的進(jìn)氣管上方和進(jìn)氣支管的下方各設(shè)有一組攪拌裝置， 每組攪拌裝置由兩臺(tái)并列設(shè)置的攪拌器組成。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的氧化空氣分布裝置，其特征在于設(shè)置在進(jìn)氣管上方的一組攪拌裝置的攪拌速率不低于設(shè)置在進(jìn)氣支管 下方的一組攪拌裝置的攪拌速率。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化空氣分布裝置，其特征在于所述的進(jìn)氣管及進(jìn)氣支管為增強(qiáng)型聚丙烯管材，分布篩網(wǎng)為玻璃纖維 增強(qiáng)塑料網(wǎng)。
專利摘要本實(shí)用新型一種氧化空氣分布裝置，用于向脫硫塔的氧化段中鼓入空氣，包括一根水平進(jìn)氣管以及多數(shù)根進(jìn)氣支管組成的分布器，進(jìn)氣支管與進(jìn)氣管聯(lián)通，在分布器的上方和下方各設(shè)有攪拌裝置，其特征在于所述的進(jìn)氣支管斜向向下設(shè)置，并與進(jìn)氣管形成30～80°的夾角，進(jìn)氣管及進(jìn)氣支管端部的出口處設(shè)有分布篩網(wǎng)。優(yōu)點(diǎn)是本實(shí)用新型充分考慮到氧氣在溶液中的傳質(zhì)過程是亞硫酸銨氧化的關(guān)鍵，因此對氧化空氣分布器的形式進(jìn)行了優(yōu)化，較以前的分布器效果提高50～80％，產(chǎn)品硫酸銨可以較長時(shí)間的連續(xù)出料。
文檔編號(hào)B01D53/50GK201324592SQ20082015473
公開日2009年10月14日 申請日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者劉曉飛, 楊義球, 趙金山, 辛亞生 申請人:上海潔美環(huán)保科技有限公司;上海迪浩環(huán)?？萍加邢薰?br>