專利名稱：一種氨法廢氣脫硫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氨法廢氣脫硫裝置，尤其涉及以氨為原料從廢氣中回收硫氧化物生 產(chǎn)硫銨化肥的脫硫裝置，屬于電力、冶金、環(huán)保和化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其適合廢氣脫硫領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
眾所周知，廢氣中含有S02、 S03、 N02、 NO、 HC1和HF等酸性氣態(tài)有害物質(zhì)，尤其其 中S02是形成酸雨的主要物質(zhì)。 一種解決酸雨污染的辦法就是廢氣的凈化處理，尤其采用堿 性物質(zhì)為原料的廢氣脫硫(FGD， Flue Gas Desulfurization)。
專利CN1178735C公開了一種以易揮發(fā)弱堿性的氨為原料的脫硫方法和裝置，尤其脫硫 塔分為氧化段，濃縮段，吸收段，水洗段和除霧段，所用的吸收液為含有氨的吸收液，稱為 氨基吸收液，脫硫塔中廢氣和吸收液逆流接觸，而且氣液比為2000-5000 (體積比，下同)， 但是實(shí)際應(yīng)用中，此類脫硫塔由于結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜存在設(shè)備易堵塞，脫硫原料氨易揮發(fā)浪費(fèi)， 原料利用率不高的問題。專利CN2790569Y和CN1648049A提出了帶有氨回收段的逆流脫硫 ±荅，試圖解決氨的損失問題，且氣液比降低到200-2000，但實(shí)際應(yīng)用中也仍然由于設(shè)備內(nèi)部 構(gòu)件過多，設(shè)備結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，具有設(shè)備容易堵塞的缺點(diǎn)，因而難以進(jìn)一步推廣應(yīng)用。 CN1887408A也公開了一種逆流氨基吸收液逆流的脫硫塔，尤其是采用不含填料的噴淋空塔， 具有某種程度的抗堵塞和結(jié)疤的性能，但是，由于其特別設(shè)置了一層用于洗滌廢氣和脫除水 汽和酸霧的填料段，結(jié)構(gòu)仍然略顯復(fù)雜，且由于水汽是一種氣體，且酸霧屬于氣溶膠都很難 通過簡單的構(gòu)件或方法除去，效率較低，而且吸收液循環(huán)系統(tǒng)只有兩個，實(shí)際應(yīng)用中很容易 出現(xiàn)由于循環(huán)泵故障甚至損壞停運(yùn)造成脫硫裝置難以運(yùn)行。尤其是，其氣液比為200-2500， 液體循環(huán)流量過小，因而仍然具有脫硫原料易浪費(fèi)損耗的缺點(diǎn)。
因此，如何設(shè)計(jì)一種氨揮發(fā)損耗能有效控制，內(nèi)部構(gòu)件更少，更具有抗堵塞性，且具有 更高傳質(zhì)效率的氨基廢氣脫硫裝置，尤其脫硫塔，是該技術(shù)推廣應(yīng)用的重要保證，具有重要 的意義。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是公開一種新型的氨法廢氣脫硫裝置，尤其涉及一種從 煙道氣中回收硫氧化物，具體包括二氧化硫的脫硫塔，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的實(shí)際效率不高， 設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜和運(yùn)行過程存在困難的問題。
本實(shí)用新型的氨法廢氣脫硫裝置，凈化廢氣從脫硫塔頂部排出，其創(chuàng)新的實(shí)質(zhì)在于為脫 硫塔提供了三個獨(dú)立的吸收液循環(huán)系統(tǒng)，包括三個獨(dú)立的噴淋層，且確定了優(yōu)化的噴淋層間 距，使得廢氣在每一層都具有做夠的接觸時間，而且使得循環(huán)管線與脫硫塔直徑具有優(yōu)化的 比例，足夠使得脫硫塔的氣液比設(shè)置為50-200，可以有效控制脫硫原料氮的浪費(fèi)損耗和確保 高的脫硫效率。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下
3本實(shí)用新型的氨法廢氣脫硫裝置，包括脫硫塔，所述脫硫塔包括 塔體，連接在所述塔體下端的塔底，連接在塔體上端的塔頂，
設(shè)置在塔頂上或緊靠塔頂?shù)乃w上的廢氣出口，設(shè)置在中部塔體上的廢氣進(jìn)口，
其創(chuàng)新的特征在于，廢氣進(jìn)口上方至廢氣出口之間的塔體內(nèi)為吸收段，廢氣進(jìn)口下方至 塔底之間的塔體內(nèi)為氧化段。這樣，在吸收段實(shí)現(xiàn)煙氣脫硫，即含氨吸收液吸收煙氣中的酸 性廢氣尤其二氧化硫變?yōu)閬喠蛩徜@，吸收液進(jìn)入氧化段，其中的亞硫酸銨被氧化為硫酸銨。 在吸收段，煙氣中的煙塵等固體廢物也被洗滌進(jìn)入吸收液；在氧化段硫酸銨還會由于濃度的 積累而結(jié)晶析出，因而具有結(jié)晶的功能。這種設(shè)置較好地在一個設(shè)備中就實(shí)現(xiàn)了由二氧化硫 到硫酸銨的過程，節(jié)省投資、能耗和設(shè)備占地面積。
在所述吸收段，由下至上依次設(shè)置有下、中、上三個吸收液噴淋器，它們分別與塔體上 設(shè)置的下、中、上三個吸收液循環(huán)進(jìn)口相連接；在所述氧化段，在塔底上方0.5 2.0m的塔體 上設(shè)置有1 3個吸收液循環(huán)出口；設(shè)置在吸收段的三個吸收液循環(huán)進(jìn)口分別通過塔體外設(shè)置 的三根吸收液循環(huán)管線，依次連接塔體外設(shè)置的三臺吸收液循環(huán)泵和設(shè)置在氧化段塔體上的 吸收液循環(huán)出口；而且，吸收液循環(huán)管線的直徑與塔體直徑之比為0.04~0.10。這樣，可以確 保吸收液循環(huán)系統(tǒng)提供足夠大的吸收液循環(huán)流量，尤其使得吸收液循環(huán)流量和廢氣流量的比 例在50-200范圍內(nèi)，更有效控制氨逸出，而且可以確保較高的脫硫或吸收效率，同時也不會 因?yàn)檠h(huán)吸收液流量過大造成投資和能耗的增加。
三個吸收液進(jìn)口或者三層吸收液噴淋器在豎直方向上依次相距2.0 6.0m。這樣，下層噴 淋器主管脫硫，其噴灑的吸收液含有脫硫原料氨，上層噴淋器主管脫氨，確保氨的逃逸損失 可以得到有效控制；中層噴淋器即可管脫硫，也可管脫氨，具有備用功能，可以確保循環(huán)系 統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行，尤其是優(yōu)化的噴淋器間距可以確保廢氣和噴灑的吸收液接觸時間足夠長，確保 良好的吸收效率，包括脫氨效率，過低接觸時間短，且上一層噴撒的液體會直接沖刷下一層 噴淋器，破壞噴淋器支撐器等構(gòu)件上的防腐層，過高會加大脫硫塔高度，增加投資。
此外，在所述吸收段內(nèi)的上層吸收液噴淋器上方還設(shè)置有兩組填料層，并在兩組填料層 之間設(shè)置有水噴淋器，水噴淋器與塔體上設(shè)置的水進(jìn)口相連接。這樣，可以有效實(shí)現(xiàn)廢氣中 夾帶的液沬，或稱液滴的分離，尤其是當(dāng)廢氣中含有硫銨漿液時，還由于具有水噴淋器，可 以沖洗填料層，防止填料層的結(jié)垢和堵塞。廢氣經(jīng)過這兩組填料層后才能離開脫硫塔。
本實(shí)用新型所公開的脫硫裝置的特征還在于，在所述的氧化段的塔體上依次設(shè)置的吸收 液溢流出口，空氣進(jìn)口和攪拌器接口，以及在塔體內(nèi)與空氣進(jìn)口相連接的空氣鼓泡管，和與 攪拌器接口連接的攪拌器，并且空氣鼓泡管和所述攪拌器個數(shù)為2至4。而且，吸收液循環(huán) 出口設(shè)置在攪拌器接口下方塔體上。這樣設(shè)置的目的在于，在所述的廢氣進(jìn)口下方為氧化結(jié) 晶池，而且氧化結(jié)晶池的高度由吸收液溢流出口確定，且可以提高攪拌器分散空氣氣泡的性 能，還可起到懸浮固體的作用， 一舉兩得，而且還可以防止空氣進(jìn)入循環(huán)吸收液，降低循環(huán) 泵的效率。
本實(shí)用新型的另外一個特征在于，在對應(yīng)于下層和中層噴淋器的所述吸收液管線上設(shè)置 有原料氨的進(jìn)口。這樣，可以為脫硫塔提供獨(dú)立的三個吸收液循環(huán)系統(tǒng)，包括塔體外的循環(huán) 泵和循環(huán)管線，以及塔體內(nèi)的噴淋器，尤其是下層和中層吸收液循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)管線上設(shè)置 原料氨進(jìn)口，而在上層循環(huán)系統(tǒng)的循環(huán)管線上不設(shè)置原料氨進(jìn)口，在于可以確保氨不進(jìn)入脫 氨吸收液中，最大限度降低氨的逃逸損失。本實(shí)用新型的特征還在于，所述吸收液噴淋器由吸收液輸送主管，與所述主管相連接的 支管和連接在支管上的霧化噴嘴組成，噴嘴的噴口向下，噴嘴的數(shù)量與所述塔體內(nèi)橫截面積 的比例為0.5~1.5。這樣可以確保吸收液能有效分布到整個塔體的橫截面，且不會造成噴嘴堵 塞和結(jié)坂。
所述的面積是指與流體流動方向相垂直的截面的面積，或稱流通面積；所述的進(jìn)口或出 口是指流體流進(jìn)或流出的流通口，包括便于與其前或后相連接的管線的管接，連接在管接上 的法蘭。
而且，本實(shí)用新型的特征還在于，在所述廢氣進(jìn)口的上方的塔體內(nèi)還設(shè)置有廢氣分布器。 這樣，可以確保廢氣和吸收液可以均勻接觸，提高吸收效率。
另外，還包括其他構(gòu)件，包括消除吸收液壁流效應(yīng)的構(gòu)件，該構(gòu)件沿脫硫塔內(nèi)壁連接。
最后，本實(shí)用新型的脫硫裝置還在脫硫塔體外設(shè)置有，通過廢氣管線連接著廢氣進(jìn)口的 廢氣鼓風(fēng)機(jī)，通過空氣管線連接著空氣進(jìn)口的空氣鼓風(fēng)機(jī)，通過漿液管線連接氧化結(jié)晶段塔 體上的硫銨漿液出口的硫銨出料泵，以及硫銨出料泵下游依次連接的漿液旋流器和離心機(jī)。
以上技術(shù)方案獲得的有益效果明顯在于，三個獨(dú)立的循環(huán)系統(tǒng)可以使得脫硫塔具有不同 的功能區(qū)，并有備用循環(huán)系統(tǒng)，可以有效控制脫硫原料氨的浪費(fèi)損耗，而且由于內(nèi)部構(gòu)件更 少，更具有抗堵塞性，對脫硫效率更有保證，并確保整個脫硫裝置更加穩(wěn)定和可靠地運(yùn)行。
本實(shí)用新型是這樣操作的
含有二氧化硫的廢氣，經(jīng)過廢氣鼓風(fēng)機(jī)輸送，從廢氣進(jìn)口進(jìn)入脫硫塔體內(nèi)，經(jīng)過廢氣分 布器，三個吸收液噴淋器進(jìn)入填料層后從廢氣出口離開脫硫塔，經(jīng)過與脫硫塔廢氣出口相連 接的凈化廢氣管線排向煙囪。吸收液吸收二氧化硫得到亞硫銨。所謂吸收液是以硫酸銨為主 要成分的，并且含有固體硫酸銨的漿態(tài)狀水溶液。
含有亞硫酸銨的吸收液進(jìn)入位于廢氣進(jìn)口下方的氧化結(jié)晶池。
在氧化結(jié)晶池，亞硫酸銨被由空氣鼓風(fēng)機(jī)鼓入的空氣氧化為硫酸銨，并在硫酸銨濃度超 過溶解度后結(jié)晶析出固體硫酸銨，氧化結(jié)晶段內(nèi)設(shè)置的攪拌器可以促進(jìn)氧化效率，并防止固 體沉積結(jié)疤。
循環(huán)的吸收液，由對應(yīng)的循環(huán)泵從氧化結(jié)晶池抽出，不斷送到對應(yīng)的噴淋器，尤其是在 下層循環(huán)系統(tǒng)正常時，下層循環(huán)管線上的加氨進(jìn)口啟用，而在下層循環(huán)系統(tǒng)故障時，啟用中 層循環(huán)系統(tǒng)，并啟用中層循環(huán)管線上的加氨進(jìn)口；另外上層循環(huán)系統(tǒng)啟用，但在其發(fā)生故障 時，啟用中層系統(tǒng)，但不啟用其上的加氨進(jìn)口。也可以在必要時，在下層循環(huán)系統(tǒng)和上層循 環(huán)系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下，啟用中層循環(huán)系統(tǒng)，相當(dāng)于可以增加一個循環(huán)系統(tǒng)。
由以上步驟便可充分地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型提出的廢氣氨法脫硫，其效率高，氨浪費(fèi)極少。


圖1為所述脫硫塔的示意圖。
圖2為所述氨法廢氣脫硫裝置的示意圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1和圖2，本實(shí)用新型的氨法廢氣脫硫裝置，包括脫硫塔l，所述脫硫塔l包括-塔體IOI，連接在所述塔體101下端的塔底103,連接在所述塔體101上端的塔頂102，設(shè)置在所述塔頂102上或緊靠塔頂102的塔體101上的廢氣出口 105,設(shè)置在塔體101上的 廢氣進(jìn)口 104;
所述廢氣進(jìn)口 104上方至所述廢氣出口 105之間的所述塔體101內(nèi)為吸收段，所述廢氣 進(jìn)口 104下方至所述塔底03之間的所述塔體101內(nèi)為氧化段；
在所述吸收段，由下至上依次設(shè)置有下、中、上三個吸收液噴淋器13a,13b和13c，它們 分別與所述塔體101上設(shè)置的下、中、上三個吸收液循環(huán)進(jìn)口 112a,112b禾卩112c相連接；
在所述氧化段，在所述塔底103上方l.Om的所述塔體101上設(shè)置有吸收液循環(huán)出口 109， 并且所述的吸收液循環(huán)出口 (109)的數(shù)量為3個，即109a， 109b和109c;
所述三個吸收液循環(huán)進(jìn)口 112a,112b和112c分別通過所述塔體101外設(shè)置的三根吸收液 循環(huán)管線5a, 5b和5c，依次連接所述塔體101外設(shè)置的三臺吸收液循環(huán)泵4a, 4b和4c和所述 吸收液循環(huán)出口 109a, 109b和109c,而且，所述吸收液循環(huán)管線5a， 5b和5c的直徑與所述塔 體IOI的直徑之比都為0.075;
所述三個吸收液進(jìn)口 112a,112b和112c，和三層吸收液噴淋器13a,13b禾fJ 13c在豎直方向 上依次相距3.8m;
在吸收段的上層吸收液噴淋器13c上方設(shè)置有兩組填料層lla和llb，并在兩組填料層之 間設(shè)置有水噴淋器12，水噴淋器12與塔體101上設(shè)置的水進(jìn)口 106相連接；在廢氣進(jìn)口 104 的上方的塔體內(nèi)還設(shè)置有廢氣分布器14;
在氧化段的塔體101上依次設(shè)置的吸收液溢流出口 107，空氣進(jìn)口 111，攪拌器接口 110， 以及在塔體101內(nèi)與空氣進(jìn)口 111相連接的空氣鼓泡管15，和與攪拌器接口 IIO連接的攪拌 器16，并且空氣鼓泡管15和攪拌器16個數(shù)為3;而且，吸收液循環(huán)出口 109a,109b和109c 在攪拌器接口 110下方；
而且，在吸收液管線5a和吸收液管線5b上設(shè)置有原料氨的進(jìn)口 ；
尤其是，三個吸收液噴淋器13a,13b和13c都由吸收液輸送主管，與所述主管相連接的支 管和連接在支管上的霧化噴嘴組成，噴嘴的噴口向下，噴嘴的數(shù)量與塔體內(nèi)橫截面積的比例 為0.80。
權(quán)利要求1、一種氨法廢氣脫硫裝置，包括脫硫塔(1)，所述脫硫塔(1)包括塔體(101)，連接在所述塔體(101)下端的塔底(103)，連接在所述塔體(101)上端的塔頂(102)，設(shè)置在所述塔頂(102)上或緊靠所述塔頂(102)的塔體(101)上的廢氣出口(105)，設(shè)置在所述塔體(101)中部的廢氣進(jìn)口(104)，其特征在于，所述廢氣進(jìn)口(104)上方至廢氣出口(105)之間的所述塔體(101)內(nèi)為吸收段，所述廢氣進(jìn)口(104)下方至所述塔底(103)之間的所述塔體(101)內(nèi)為氧化段，在所述吸收段，由下至上依次設(shè)置有下、中、上三個吸收液噴淋器(13a，13b和13c)，它們分別與所述塔體(101)上設(shè)置的下、中、上三個吸收液循環(huán)進(jìn)口(112a，112b和112c)相連接，在所述氧化段，在所述塔底(103)上方0.5～2.0m的所述塔體(101)上設(shè)置有吸收液循環(huán)出口(109)，并且所述的吸收液循環(huán)出口(109)的數(shù)量為1～3，所述三個吸收液循環(huán)進(jìn)口(112a，112b和112c)分別通過所述塔體(101)外設(shè)置的三根吸收液循環(huán)管線(5a，5b和5c)，依次連接所述塔體(101)外設(shè)置的三臺吸收液循環(huán)泵(4a，4b和4c)和所述吸收液循環(huán)出口(109)，而且，所述吸收液循環(huán)管線(5a，5b或5c)直徑與所述塔體(101)直徑之比為0.04～0.10。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的氨法廢氣脫硫裝置，其特征在于,所述三個吸收液進(jìn)口(112a,112b 和112c)或者所述三層吸收液噴淋器(13aJ3b和13c)在豎直方向上依次相距2.0 6.0m。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的氨法廢氣脫硫裝置，其特征在于，在所述塔體(101)內(nèi)的所 述吸收液噴淋器(13c)上方設(shè)置有兩組填料層(lla和llb)，并在所述兩組填料層(lla和 lib)之間設(shè)置有水噴淋器(12),所述水噴淋器(12)與所述塔體(101)上設(shè)置的水進(jìn)口 (106) 相連接。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的氨法廢氣脫硫裝置，其特征在于，所述氧化段的所述塔體(101) 上依次設(shè)置有吸收液溢流出口 (107)，空氣進(jìn)口 (111)和攪拌器接口 (110)，以及在所述塔 體(101)內(nèi)與所述空氣進(jìn)口 (111)相連接的空氣鼓泡管(15),和與所述攪拌器接口 (110) 連接的攪拌器(16)，并且所述空氣鼓泡管(15)和所述攪拌器(16)個數(shù)為2至4。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的氨法廢氣脫硫裝置，其特征在于，在所述吸收液管線(5a)或 吸收液管線(5b)上設(shè)置有原料氨的進(jìn)口。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的氨法廢氣脫硫裝置,其特征在于,在所述吸收段的所述塔體(101) 內(nèi)還設(shè)置有廢氣分布器(14)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的氨法廢氣脫硫裝置，其特征在于，所述吸收液噴淋器(13a,13b 和13c)由吸收液輸送主管，與所述主管相連接的支管和連接在支管上的霧化噴嘴組成，所 述噴嘴的噴口向下，噴嘴的數(shù)量與所述塔體(101)內(nèi)橫截面積的比例為0.5 1.5。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種新型的氨法廢氣脫硫裝置，凈化廢氣從脫硫塔頂部排出，包括三個獨(dú)立的吸收液循環(huán)系統(tǒng)。其創(chuàng)新的特征在于，廢氣進(jìn)口上方為吸收段，廢氣進(jìn)口下方為氧化段，吸收段內(nèi)由下至上有下、中、上三個吸收液噴淋器，分別通過塔體外設(shè)置的三根吸收液循環(huán)管線依次連接三臺吸收液循環(huán)泵；而且，吸收液循環(huán)管線的直徑與塔體直徑之比為0.04～0.10。這樣，確保吸收液循環(huán)系統(tǒng)提供足夠大的吸收液循環(huán)流量，尤其使得吸收液循環(huán)流量和廢氣流量的比例在50-200范圍內(nèi)，更有效控制氨逸出，而且可以確保較高的脫硫或吸收效率，同時也不會因?yàn)檠h(huán)吸收液流量過大造成投資和能耗的增加。
文檔編號B01D53/50GK201371032SQ200920067190
公開日2009年12月30日 申請日期2009年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月20日
發(fā)明者婁愛娟 申請人:婁愛娟