一種具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)氧化裝置的脫硫塔系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)氧化裝置的脫硫塔系統(tǒng)，屬于脫硫技術(shù)領(lǐng)域，脫硫塔的中部設(shè)有煙氣進(jìn)口，頂部設(shè)有煙氣出口，脫硫塔的內(nèi)部自上而下依次設(shè)有：除霧段、吸收段、降溫段和氧化池；除霧段設(shè)置在煙氣出口的下方；降溫段設(shè)置在吸收段的下方，對(duì)應(yīng)煙氣進(jìn)口的位置，氧化池設(shè)置在脫硫塔的底部，內(nèi)裝循環(huán)吸收混合液；氧化池的內(nèi)部設(shè)有空氣分布器和多層氣液分布器。本實(shí)用新型使得氣液接觸面積大大增加，反應(yīng)效率提高。本實(shí)用新型的具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)氧化裝置的脫硫塔系統(tǒng)中，亞硫酸銨被氧化的效率達(dá)到99％。
【專利說明】
一種具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)氧化裝置的脫硫塔系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)氧化裝置的脫硫塔系統(tǒng)，屬于脫硫技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國燃煤電廠眾多，特別是供熱、大型石化、化工、冶金等企業(yè)建有的中小機(jī)組(100MW機(jī)組以下)更是星羅棋布。燃煤產(chǎn)生的SO2給大氣造成嚴(yán)重污染，為減少SO2危害，國家要求新建燃煤電廠鍋爐必須同時(shí)建設(shè)煙氣脫硫裝置，在役電廠也要限期治理。由于脫硫裝置投資較大，目前主導(dǎo)的石灰石-石膏法脫硫工藝，中小熱電廠難于承受，且運(yùn)行成本較高，脫硫副產(chǎn)物石膏受品質(zhì)、產(chǎn)量及成本的限制，用途有限，造成額外的處理成本。因此尋求一種與鈣法相比，具有較低的運(yùn)行成本，同時(shí)副產(chǎn)硫酸銨化肥的氨法脫硫工藝，將大大降低煙氣脫硫成本。
[0003]目前，國內(nèi)一些小鍋爐采用一種簡(jiǎn)易的氨法噴淋塔脫硫裝置，采用在塔的上部用氨水直接噴淋，但由于噴淋量少，煙氣溫度高(?100°c)，加之氨水極易揮發(fā)，使排放的煙氣夾帶大量的游離氨，脫硫效率極低，很難回收硫酸銨產(chǎn)品，造成脫硫劑大量流失，運(yùn)行成本高，而且還形成了氨的二次污染。
[0004]國外一些公司，采用噴淋塔技術(shù)的氨法脫硫裝置，由于要滿足較高的傳質(zhì)、傳熱要求，所以脫硫塔的液氣比很大，接近石灰石-石膏法脫硫工藝，使得吸收循環(huán)液的流量很大，能耗較大，同時(shí)由于液膜夾帶嚴(yán)重，脫硫塔的除霧要求很高，甚至采用了電除霧，加之整個(gè)裝置防腐要求高，使得氨法脫硫的工程造價(jià)比同等的石灰石-石膏法脫硫工藝還要高?20%，嚴(yán)重制約了氨法脫硫技術(shù)的推廣。
[0005]傳統(tǒng)的氨法脫硫氧化裝置包括氧化風(fēng)機(jī)和氧化噴槍，在脫硫塔底部通過攪拌或者栗的擾動(dòng)，使液體分布均勻，通過氧化噴槍將氧化空氣噴入脫硫塔底部，使得氧化空氣和液體充分接觸。然而，因?yàn)闅怏w在噴槍中噴出后，分布不均勻，因此在氧化段不能保證所需的氧化效率，使得在循環(huán)的過程中，循環(huán)液中的亞硫酸銨與高溫?zé)煔饨佑|，從而分解成氣態(tài)的氨和二氧化硫，在系統(tǒng)中形成氣溶膠。
[0006]2011年7月6日公告的，專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201020584919.7，名稱為“一種設(shè)有氧化噴槍及攪拌器的脫硫塔”的中國實(shí)用新型專利公開了一種設(shè)有氧化噴槍及攪拌器的脫硫塔，該脫硫塔為煙氣除塵脫硫塔，氧化噴槍及攪拌器設(shè)置在距塔底I?1.2m處，氧化噴槍由脫硫塔側(cè)壁的外部伸入到脫硫塔側(cè)臂的內(nèi)部，且將氧化噴槍的噴口向下;攪拌器的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)置在脫硫塔側(cè)壁的外部，攪拌器的主軸伸入到脫硫塔側(cè)臂的內(nèi)部，在主軸的端部裝有攪拌扇葉，攪拌扇葉的安裝位置與氧化噴槍的噴口位置相對(duì)應(yīng)。由于該脫硫塔內(nèi)添加了氧化噴槍和攪拌器，由此可加快亞硫酸鈣轉(zhuǎn)化為硫酸鈣的轉(zhuǎn)化速度，同時(shí)由于攪拌器的不斷攪動(dòng)可以減少塔體內(nèi)部的結(jié)垢量。該改進(jìn)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，效果顯著的特點(diǎn)。該技術(shù)方案的缺點(diǎn)在于:因?yàn)闅怏w在噴槍中噴出后，分布不均勻，因此在氧化段不能保證所需的氧化效率，使得在循環(huán)的過程中，循環(huán)液中的亞硫酸銨與高溫?zé)煔饨佑|，從而分解成氣態(tài)的氨和二氧化硫，在系統(tǒng)中形成氣溶膠。
[0007]2011年9月7日公告的，專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201120017964.9，名稱為“組合式氨法脫硫塔”的中國實(shí)用新型專利公開了一種組合式氨法脫硫塔，按逆流式噴淋塔設(shè)計(jì)，所述脫硫塔的中部設(shè)有煙氣進(jìn)口，頂部設(shè)有煙氣出口，脫硫塔的內(nèi)部自上而下依次設(shè)有:除霧段、吸收段、降溫段和氧化池，所述除霧段設(shè)置在煙氣出口的下方;所述降溫段設(shè)置在吸收段的下方，對(duì)應(yīng)煙氣進(jìn)口的位置;其特征在于，所述吸收段設(shè)有循環(huán)吸收噴淋層;所述吸收段的上方設(shè)置氣溶膠洗滌段;所述吸收段與氣溶膠洗滌段用集液槽分隔；所述氣溶膠洗滌段設(shè)置在除霧段的下方，設(shè)有水噴淋洗滌層。該實(shí)用新型的組合式氨法脫硫塔能高效、節(jié)能地完成煙氣脫硫過程，具有較大的工業(yè)化前景。該技術(shù)方案的缺點(diǎn)同樣是:雖然該技術(shù)方案中，脫硫塔的氧化池的內(nèi)部設(shè)有氧化空氣分布排管和栗攪拌裝置，但同樣氣體在噴槍中噴出后，分布不均勻，因此在氧化段不能保證所需的氧化效率。
[0008]因此，提供一種工藝簡(jiǎn)單，能極大的提高氣液接觸面積，使得在脫硫塔充分氧化的具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)氧化裝置的脫硫塔系統(tǒng)就成為該技術(shù)領(lǐng)域急需解決的技術(shù)難題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]針對(duì)上述的不足，本實(shí)用新型目的在于，提供一種工藝簡(jiǎn)單，能極大的提高氣液接觸面積，使得在脫硫塔充分氧化的具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)氧化裝置的脫硫塔系統(tǒng)。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所提供的技術(shù)方案是:
[0011 ] 一種具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)氧化裝置的脫硫塔系統(tǒng)，按逆流式噴淋塔設(shè)計(jì)，所述脫硫塔的中部設(shè)有煙氣進(jìn)口，頂部設(shè)有煙氣出口，脫硫塔的內(nèi)部自上而下依次設(shè)有:除霧段、吸收段、降溫段和氧化池;所述除霧段設(shè)置在煙氣出口的下方;所述降溫段設(shè)置在吸收段的下方，對(duì)應(yīng)煙氣進(jìn)口的位置，所述氧化池設(shè)置在脫硫塔的底部，內(nèi)裝循環(huán)吸收混合液;其特征在于:所述氧化池的內(nèi)部設(shè)有魚骨狀的空氣分布器和密集孔板狀的氣液分布器，氧化池的外側(cè)設(shè)有連接氧化空氣分布排管的壓縮空氣入口、向脫硫塔中加入氨水的氨水入口以及吸收循環(huán)栗入口，用于將吸收混合液循環(huán)輸送至吸收段的循環(huán)吸收噴淋層;氧化池的底部還設(shè)有硫酸銨排漿栗，用于將生成的硫酸銨送入后處理工序。
[0012]優(yōu)選地，所述空氣分布器是魚骨狀的構(gòu)造，主管上連接支管，支管開孔，方便氣泡形成，所述的構(gòu)造能改善氧氣的分布均勾性，減小氣泡的平均粒度，增加氣液接觸面積。
[0013]優(yōu)選地，所述氣液分布器采用合理計(jì)算的開孔率的孔板加裝在脫硫塔內(nèi)。
[0014]優(yōu)選地，所述氣液分布器的開孔率在5%_10%。
[0015]優(yōu)選地，所述氣液分布器設(shè)有3-6層。
[0016]本實(shí)用新型的具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)氧化裝置的脫硫塔系統(tǒng)的工藝步驟如下:
[0017](I)煙氣與加氨循環(huán)液逆流接觸，吸收掉煙氣中的二氧化硫，形成亞硫酸銨溶液；
[0018](2)亞硫酸銨溶液通過管道自流進(jìn)入脫硫塔底部；
[0019](3)在氧化空氣的作用下，充分氧化，得到硫酸銨；
[0020](4)硫酸銨通過栗的采出，進(jìn)入后硫銨系統(tǒng)，進(jìn)行出料的操作。
[0021]有益效果:
[0022]本實(shí)用新型提供的具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)氧化裝置的脫硫塔系統(tǒng)，工藝簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，采用該解決氣溶膠的氧化裝置，將氧化液氧化完全，避免循環(huán)液中的亞硫酸銨分解，減少了氣態(tài)氨和二氧化硫的接觸，降低了氣溶膠的產(chǎn)生；同時(shí)保證了濃縮循環(huán)液中僅含有硫酸銨，避免了既吸收又濃縮的過程，進(jìn)一步避免了亞硫酸銨的分解。
[0023]下面通過附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明，但并不意味著對(duì)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制。【附圖說明】
[0024]圖1是本實(shí)用新型具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)氧化裝置的脫硫塔系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。[〇〇25]主要附圖標(biāo)記說明:
[0026]1脫硫塔2煙氣進(jìn)口[〇〇27]3空氣分布器4壓縮空氣入口[0〇28]5氧化段6氣液分布器【具體實(shí)施方式】
[0029]實(shí)施例1[〇〇3〇]如圖1所示，是本實(shí)用新型具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)氧化裝置的脫硫塔系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，所述具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)氧化裝置的脫硫塔系統(tǒng)包括脫硫塔1，煙氣進(jìn)口2,空氣分布器3,壓縮空氣入口 4，氧化段5，氣液分布器6。[〇〇31]本實(shí)用新型的具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)氧化裝置的脫硫塔系統(tǒng)，按逆流式噴淋塔設(shè)計(jì)，所述脫硫塔1的中部設(shè)有煙氣進(jìn)口 2，脫硫塔1的內(nèi)部設(shè)有氧化段5;該氧化段5的內(nèi)部設(shè)有魚骨狀的空氣分布器3和合理計(jì)算的密集開孔的氣液分布器6,氧化段5的外側(cè)設(shè)有連接空氣分布器3的壓縮空氣入口 4。
[0032]所述空氣分布器是魚骨狀的構(gòu)造，主管上連接支管，滿足開孔率在5%_10%，方便氣泡出現(xiàn)，所述的構(gòu)造能改善氧氣的分布均勻性，減小氣泡的平均粒度，增加氣液接觸面積。[〇〇33] 所述氣液分布器的開孔率在5%_10%。[0〇34] 所述氣液分布器設(shè)有3-6層。
[0035]通過幾層氣液分布器的作用，在氣泡上升變大的過程中，被打散成小氣泡，從而增大了氣液接觸面積。
[0036]本實(shí)用新型的具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)氧化裝置的脫硫塔系統(tǒng)的工藝步驟如下:
[0037](1)煙氣與加氨循環(huán)液逆流接觸，吸收掉煙氣中的二氧化硫，形成亞硫酸銨溶液；[〇〇38](2)亞硫酸銨溶液通過管道自流進(jìn)入脫硫塔底部；
[0039](3)在氧化空氣的作用下，充分氧化，得到硫酸銨；
[0040](4)硫酸銨通過栗的采出，進(jìn)入后硫銨系統(tǒng)，進(jìn)行出料的操作。[0041 ]在栗的擾動(dòng)作用下，使?jié){液混合成均勻的溶液，氧化風(fēng)機(jī)將氧化空氣鼓入反應(yīng)池， 氧化空氣經(jīng)過多層氣液分布器被分散成細(xì)小的氣泡，并均布于漿液中。使得部分亞硫酸根在噴淋區(qū)被氧化，其余部分的亞硫酸根在脫硫塔底部被氧化空氣完全氧化。[〇〇42]煙氣從引風(fēng)機(jī)出來進(jìn)入脫硫塔1中，在脫硫塔1內(nèi)吸收煙氣中的S〇2，吸收液通過管道溢流回氧化段，在脫硫塔1的底部經(jīng)過氧化空氣分布器和多層氣液分布器的作用，在氧化空氣的作用下被強(qiáng)制氧化。[〇〇43]本實(shí)用新型的具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)氧化裝置的脫硫塔系統(tǒng)中，亞硫酸銨被氧化的效率達(dá)到99 %。
[0044]本實(shí)用新型的具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)氧化裝置的脫硫塔系統(tǒng)在氧化段通過設(shè)置氧化空氣分布器和多層氣液分布器，使得氣液接觸面積大大增加，反應(yīng)效率提高。氧化空氣系統(tǒng)的功能是把吸收所得亞硫酸銨轉(zhuǎn)化成硫酸銨。通過栗連續(xù)的把吸收液送到硫銨系統(tǒng)，通過控制排出漿液流量，維持循環(huán)漿液濃度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))在大約8 % -25 %。
[0045]上述實(shí)施例的說明，不是對(duì)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)、工藝的限定，任何對(duì)本實(shí)用新型作簡(jiǎn)單變換后的結(jié)構(gòu)，或具有相同功能的工藝，均屬于本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)氧化裝置的脫硫塔系統(tǒng)，包括脫硫塔，所述脫硫塔的中部設(shè)有煙 氣進(jìn)口，頂部設(shè)有煙氣出口，所述脫硫塔內(nèi)部自上而下依次設(shè)有:除霧段、吸收段、降溫段和 氧化池;所述除霧段設(shè)置在煙氣出口的下方;所述降溫段設(shè)置在吸收段的下方，對(duì)應(yīng)煙氣進(jìn) 口的位置，所述氧化池設(shè)置在脫硫塔的底部，內(nèi)裝循環(huán)吸收混合液;其特征在于:所述氧化 池的內(nèi)部設(shè)有魚骨狀的空氣分布器和密集孔板狀的氣液分布器，氧化池的外側(cè)設(shè)有連接氧 化空氣分布排管的壓縮空氣入口、向脫硫塔中加入氨水的氨水入口以及吸收循環(huán)栗入口； 氧化池的底部還設(shè)有硫銨排漿栗。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)氧化裝置的脫硫塔系統(tǒng)，其特征在于:所述空氣 分布器是魚骨狀的構(gòu)造，主管上連接支管，支管開孔。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)氧化裝置的脫硫塔系統(tǒng)，其特征在于:所述密集 孔板狀的氣液分布器的開孔率為5%-10%。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有改進(jìn)結(jié)構(gòu)氧化裝置的脫硫塔系統(tǒng)，其特征在于:所述密集 孔板狀的氣液分布器設(shè)有3-6層。
【文檔編號(hào)】B01D53/50GK205650069SQ201620443904
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2016年5月14日 公開號(hào)201620443904.6, CN 201620443904, CN 205650069 U, CN 205650069U, CN-U-205650069, CN201620443904, CN201620443904.6, CN205650069 U, CN205650069U
【發(fā)明人】張波
【申請(qǐng)人】張波