專利名稱：一種帶有兩級氣體分布器的氨法脫硫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于環(huán)境保護領(lǐng)域，涉及一種集亞銨鹽氧化與SA脫除于一體的煙氣 脫硫裝置，尤其涉及帶有兩級氣體分布器的氨法脫硫裝置。
二背景技術(shù)：
中國是燃煤大國，煤炭在一次能源消費總量中占了很大的比重。隨著煤炭消費的 不斷增長，燃煤排放的Sh量不斷增加，由SA等污染物的排放所導(dǎo)致的酸雨對人類生活、生 產(chǎn)活動產(chǎn)生的影響日趨嚴(yán)重。為改善環(huán)境質(zhì)量、控制的排放量，近年來各種脫硫工藝發(fā) 展較為迅速。其中，濕式氨法脫硫工藝是目前較為成熟的脫硫工藝，其用氨作為吸收劑洗滌 含的煙氣，吸收后的吸收液用不同的方法處理得到不同的產(chǎn)品。根據(jù)過程和副產(chǎn)物的不同，濕式氨法脫硫工藝又可分為氨-酸法、氨-亞硫酸銨 法、氨-硫酸銨法等。其中，氨-酸法、氨-亞硫酸銨法早在20世紀(jì)30年代就開始應(yīng)用于 工業(yè)生產(chǎn)，但由于氨-酸法工藝需要消耗大量的硫酸，同時分解脫吸出來的氣體須有配 套的制酸處理系統(tǒng)；而氨-亞硫酸銨法工藝脫硫副產(chǎn)品為亞硫酸銨，產(chǎn)品出路有一定問題， 因此，在一定程度上限制了氨-酸法、氨-亞硫酸銨法工藝在煙氣脫硫領(lǐng)域的應(yīng)用。氨-硫 酸銨法脫硫工藝系統(tǒng)較簡潔，副產(chǎn)品硫酸銨可作農(nóng)用肥料，能較好地適應(yīng)我國煙氣脫硫發(fā) 展的需要。氨-硫酸銨法脫硫中間產(chǎn)物(NH4) 2S03的氧化是關(guān)系到氨法脫硫裝置運行經(jīng)濟性 的關(guān)鍵。以往有加壓氧化、催化氧化等方法，需另建一套氧化裝置，使整個系統(tǒng)的運行費用 難以下降。近年來，還有利用壓縮空氣強制氧化的工藝，該工藝具有操作簡單、占地小、投資 省、氧化效率高等優(yōu)勢，但其氧化空氣耗量大，利用率不高而造成運行費用高。因此，迫切需 要開發(fā)一種氧化率高、氧化空氣利用率高、結(jié)構(gòu)簡單、方便操作、投資省、運行費用低的集亞 銨鹽氧化與Sh脫除于一體的氨法脫硫裝置。
三
實用新型內(nèi)容本實用新型目的是提出一種帶有兩級氣體分布器的氨法脫硫裝置，尤其是一種 氧化率高、氧化空氣利用率高、結(jié)構(gòu)簡單、方便操作、投資省、運行費用低的集亞銨鹽氧化與 SO2脫除于一體的氨法脫硫裝置。本實用新型的技術(shù)方案是帶有兩級氣體分布器的氨法脫硫裝置，設(shè)有脫硫塔，脫 硫塔內(nèi)從上至下設(shè)有吸收段、濃縮段和氧化段；脫硫塔中部設(shè)有煙氣入口，煙氣從煙氣入口 進入濃縮段，濃縮段設(shè)有噴淋器，濃縮段的上部設(shè)有氣體分布器，吸收段包括脫硫噴淋層、 水洗層、除霧層，脫硫塔頂部設(shè)有排出凈煙氣的煙氣出口，脫硫塔的下部為氧化段；吸收段 的吸收液匯集于塔下部的氧化段；其特征是在氧化段設(shè)有一級氣體分布器，在濃縮段設(shè)有 二級氣體分布器，所述氣體分布器是均勻開有布氣孔的裝置。本實用新型的改進是濃縮段底部濃縮后的料漿回流進入塔外設(shè)有的循環(huán)槽后， 由二級循環(huán)泵輸出至濃縮段。氧化段與濃縮段之間設(shè)有隔板。[0008]氧化段通過塔外循環(huán)管路與吸收段的噴淋器和濃縮段的噴淋器相通，各循環(huán)管路 分別設(shè)有循環(huán)泵。煙氣進入脫硫塔，脫除了 SA的煙氣經(jīng)脫硫塔上部排出，吸收液經(jīng)回流管進入脫硫 塔的氧化段。氧化空氣經(jīng)設(shè)在氧化段底部的一級氣體分布器均布后進入氧化段，將亞硫銨 溶液氧化，氧化空氣邊氧化邊上升至氧化段上部，并從氧化段與濃縮段的連接管進二級進 氣管(即脫硫塔濃縮段底部設(shè)置的二級氣體分布器)，氧化空氣經(jīng)均布后進入濃縮段，對吸 收液進一步氧化，最終，隨凈煙氣一起經(jīng)脫硫塔上部排出。本實用新型的有益效果是本實用新型裝置能較好地實現(xiàn)脫硫劑氨(液氨、氨水、 碳銨)的均勻分布，并通過兩段氣體分布裝置對脫硫副產(chǎn)物亞硫酸銨進行充分氧化，產(chǎn)出 高濃度的硫酸銨料漿，其產(chǎn)物可通過常規(guī)的生產(chǎn)條件低成本地生產(chǎn)農(nóng)用硫酸銨產(chǎn)品。本實 用新型的氧化率高、氧化空氣利用率高、結(jié)構(gòu)簡單、方便操作、投資省、運行費用低，且集亞 銨鹽氧化與SA脫除于一體的氨法脫硫裝置。利用本實用新型設(shè)計的整個裝置的脫硫率可 以達到98. 5%，脫硫后煙氣中SA含量為145mg/Nm3。年脫除S&5. 33萬t/a，年產(chǎn)硫酸銨 11. 1萬t/a，硫銨氧化率99. 5%以上，產(chǎn)品中N含量彡20. 8%，達到GB535-1995合格品的 要求。
四
圖1是本實用新型裝置的結(jié)構(gòu)示意圖1-脫硫塔2-脫硫塔吸收段3-脫硫塔濃縮段4-脫硫塔氧化段5-氣體分布器6_脫 硫塔煙氣入口 7- 二級進氣管8- —級進氣管9- 一級空氣分布器、10-氧化段與濃縮段隔板 11- 二級空氣分布器12-濃縮段噴淋器13-溢流管14-吸收段噴淋器15-除霧層16-脫硫 塔煙氣出口 17-水洗層18- —級循環(huán)泵19- 二級循環(huán)泵20-循環(huán)槽。
五具體實施方式
脫硫塔1從上至下分為吸收段2、濃縮段3和氧化段4。煙氣從脫硫塔中部煙氣入 口 6進入脫硫塔的濃縮段與吸收液充分接觸，蒸發(fā)掉一部分水，得到一定固含量的料漿，同 時煙氣溫度被降到75°C以下，煙氣經(jīng)氣體分布器5進入吸收段后與來自脫硫噴淋層14的吸 收液進行接觸，煙氣中的被吸收后向上經(jīng)水洗層17、除霧層15從煙氣出口 16排出凈煙 氣。脫硫塔下部為氧化段，其與濃縮段通過隔板10分開。氧化段通過塔外循環(huán)管路與吸收 段的噴淋器14和濃縮段的噴淋器12相通，各循環(huán)管路分別設(shè)有循環(huán)泵18、19。吸收段吸收 液經(jīng)重力作用通過溢流管13匯集于塔下部的氧化段。氧化空氣從一級進氣管8輸入至一 級空氣分布器9后進入氧化段，利用壓縮空氣對吸收液進行強制氧化生成硫酸銨，硫酸銨 進入循環(huán)槽后由二級循環(huán)泵19輸出至濃縮段。氧化剩余的空氣通過二級進氣管7進入濃 縮段，經(jīng)二級空氣分布器11均勻分布，利用煙氣中剩余氧對濃縮料漿進一步氧化。濃縮后 的料漿再回流至循環(huán)槽20，待槽內(nèi)達到一定含固量后由出料泵送至后系統(tǒng)進一步處理。其裝置的特點在于1.兩級氣體分布器的設(shè)置實現(xiàn)兩段氧化，在保證亞銨鹽充分 氧化的條件下有效地提高了壓縮空氣的利用率；2.兩段氧化空氣進口處均設(shè)有液體密封 形式，防止液體倒灌，并利用液位高度形成的壓力促進氧化效率的提高。1、裝置具體特征[0016]1)脫硫塔脫硫塔塔身由下至上設(shè)置有氧化裝置、煙氣進口、洗滌降溫段、脫硫吸收段、除霧 器及煙氣出口。脫硫塔的具體結(jié)構(gòu)特征在本申請人的專利ZL200420109458. 2《多功能復(fù)合 脫硫塔》中已有詳細的描述，此處不作過多說明。2) 一級氣體分布裝置一級氣體分布裝置包括一級進氣管、氧化空氣和吸收劑加入口及一級氣體分布 器。進氣管高度應(yīng)比氧化段高度略低，一股在6-12m。氣體分布器用來實現(xiàn)吸收劑及空氣的 均勻分布，分布器上均勻開孔，孔徑為4-20mm。一級進氣管管徑Cl1 (m)根據(jù)下式確定
權(quán)利要求1.帶有兩級氣體分布器的氨法脫硫裝置，設(shè)有脫硫塔，脫硫塔內(nèi)從上至下設(shè)有吸收段、 濃縮段和氧化段；脫硫塔中部設(shè)有煙氣入口，煙氣從煙氣入口進入濃縮段，濃縮段設(shè)有噴淋 器，濃縮段的上部設(shè)有氣體分布器，吸收段包括脫硫噴淋層、水洗層、除霧層，脫硫塔頂部設(shè) 有排出凈煙氣的煙氣出口，脫硫塔的下部為氧化段；吸收段的吸收液匯集于塔下部的氧化 段；其特征是在氧化段設(shè)有一級氣體分布器，在濃縮段設(shè)有二級氣體分布器，所述氣體分 布器是均勻開有布氣孔的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有兩級氣體分布器的氨法脫硫裝置，其特征是一級氣體分 布器包括進氣管、氧化空氣和吸收劑加入口及分布器；進氣管高度比氧化段頂?shù)母叨嚷缘停?分布器上布氣孔的孔徑為4-20mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有兩級氣體分布器的氨法脫硫裝置，其特征是一級氣體分 布器進氣管管徑Cl1 (m)根據(jù)下式確定
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的帶有兩級氣體分布器的氨法脫硫裝置，其特征是分布器 上開孔數(shù)H1按下式計算
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有兩級氣體分布器的氨法脫硫裝置，其特征是二級氣 體分布器包括進氣管、吸收劑加入口及分布器，進氣管與濃縮段的持液高度一致或略高；分 布器上均勻開布氣孔，孔徑為4-18mm，其孔徑比一級氣體分布器的布氣孔徑小。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶有兩級氣體分布器的氨法脫硫裝置，其特征是二級氣體分 布器的進氣管管徑d2(m)根據(jù)下式確定
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有兩級氣體分布器的氨法脫硫裝置，其特征是氧化段 與濃縮段之間設(shè)有隔板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有兩級氣體分布器的氨法脫硫裝置，其特征是氧化 段通過塔外循環(huán)管路與吸收段的噴淋器和濃縮段的噴淋器相通，各循環(huán)管路分別設(shè)有循環(huán)泵。
專利摘要帶有兩級氣體分布器的氨法脫硫裝置，設(shè)有脫硫塔，脫硫塔內(nèi)從上至下設(shè)有吸收段、濃縮段和氧化段；脫硫塔中部設(shè)有煙氣入口，煙氣從煙氣入口進入濃縮段，濃縮段設(shè)有噴淋器，濃縮段的上部設(shè)有氣體分布器，吸收段包括脫硫噴淋層、水洗層、除霧層，脫硫塔頂部設(shè)有排出凈煙氣的煙氣出口，脫硫塔的下部為氧化段；吸收段的吸收液匯集于塔下部的氧化段；在氧化段設(shè)有一級氣體分布器，在濃縮段設(shè)有二級氣體分布器，所述氣體分布器是均勻開有布氣孔的裝置。
文檔編號B01D53/78GK201912884SQ201120002038
公開日2011年8月3日 申請日期2011年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月6日
發(fā)明者龐克亮, 徐延忠, 徐長香, 羅靜, 許祥俊 申請人:江蘇新世紀(jì)江南環(huán)保有限公司