專利名稱：逆順流組合噴淋脫硫塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氨法脫硫的噴淋脫硫塔裝置，特別涉及一種逆順流組合噴淋脫硫
士X
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)環(huán)境形勢(shì)的日益嚴(yán)峻，國(guó)家環(huán)保總局對(duì)鍋爐煙氣排放中二氧化硫的含量 制定了極其嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。濕式氨法脫硫技術(shù)是一種新型的煙氣脫硫技術(shù)，它是液氨或氨水 和煙氣中的SO2反應(yīng)，將SO2脫除生成亞硫酸氫銨和亞硫酸銨溶液.經(jīng)氧化后得到硫酸銨溶 液，進(jìn)而結(jié)晶干燥得到硫銨產(chǎn)品。與傳統(tǒng)的鈣法脫硫相比，具有以下特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)(1) SO2的吸收為酸堿中和反應(yīng)。氨的堿性強(qiáng)于鈣基吸收劑，是一種良好的堿性吸 收劑，脫硫效率較高，可達(dá)95% 99% ；(2)鈣法吸收為氣固反應(yīng)，而氨法吸收是氣液或氣氣反應(yīng)，較前者的反應(yīng)速率要 快系統(tǒng)阻力較小、反應(yīng)完全、吸收劑利用率高。達(dá)到同樣脫硫效率的前提下，液氣比要小得 多；(3)鈣法吸收系統(tǒng)復(fù)雜、設(shè)備龐大、能耗高，而氨法吸收工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備體積小占地 面積相對(duì)較小、能耗低；(4)氨法脫硫技術(shù)為環(huán)境友好型循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)，回收二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸銨化肥， 不產(chǎn)生廢水或廢渣。尤其適用中高硫煤的脫硫；(5)系統(tǒng)管道和設(shè)備結(jié)垢堵塞風(fēng)險(xiǎn)要小；(6)氨法脫硫工藝既脫硫又脫氮，提前控制NOx的排放，更環(huán)保，適應(yīng)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。雖然氨法脫硫工藝具有諸多的優(yōu)勢(shì)，但是其在產(chǎn)業(yè)化過程中也遇到了一些問題。 主要表現(xiàn)在脫硫塔中吸收劑的利用率低、氨隨脫硫尾氣溢出損失，使得脫硫成本很高，限制 了技術(shù)的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種逆順流組合噴淋脫硫塔，是通過逆流吸收 和順流吸收，高效脫除和回收高濃度的二氧化硫，又能防止氨逃逸同時(shí)降低系統(tǒng)堵塞和建 設(shè)成本的新型氨法脫硫裝置，克服現(xiàn)有裝置存在的缺點(diǎn)和不足。本發(fā)明是通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種逆順流組合噴淋脫硫塔，包括塔體、蓄液池、氧化空氣噴管、煙氣進(jìn)口、煙氣出 口、除霧器、隔板、循環(huán)泵、逆流吸收室、順流吸收室和噴淋裝置，在塔體的幾何中心處設(shè)置 隔板，隔板左右兩邊分別為逆流吸收室和順流吸收室，塔體頂部設(shè)置噴淋裝置，塔體底部是 蓄液池，所述蓄液池內(nèi)部含有氧化空氣噴管，所述蓄液池上部的塔體外側(cè)的左右兩端分別 為煙氣進(jìn)口和煙氣出口，所述煙氣出口內(nèi)含有除霧器，所述循環(huán)泵一端連接蓄液池，另一端 連接噴淋裝置。所述噴淋裝置由噴淋管和安裝在所述噴淋管上的噴嘴組成，噴淋裝置為三級(jí)并列式排列，每一級(jí)噴淋裝置連接一個(gè)所述循環(huán)泵，每一級(jí)噴淋裝置之間間隔為1. 6-2. 0米，所 述噴淋管由FPR塑料制成，噴嘴由碳化硅材料制成。所述塔體的頂為弧形，所述隔板兩端不接觸塔體的頂部和底部。所述氧化空氣噴管由母管和安裝在母管上的豎直噴嘴組成，所述母管一部分伸入 蓄液池中，一部分在蓄液池之外。所述除霧器有兩個(gè)，為二級(jí)折流板式除霧器，與垂直方向呈8-10度的角度，采用 聚丙烯材料制成。所述逆流吸收室和順流吸收室內(nèi)煙氣流速均為5-7m/s。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明的氨法脫硫裝置創(chuàng)造性地將逆順流噴淋的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合 起來，可以采用較高的煙氣流速，增強(qiáng)了塔內(nèi)逆流區(qū)液滴表面的湍流程度，逆流區(qū)噴淋液停 留時(shí)間延長(zhǎng)，氣液兩相接觸更加充分，大部分的二氧化硫被吸收，脫除率可以達(dá)到90% ；順 流區(qū)煙氣夾帶吸收液液滴高速向下流去，然后急轉(zhuǎn)向上流向出口，大部分循環(huán)漿液在吸收 塔底部被反應(yīng)罐液面捕獲，可有效的降低煙道的結(jié)垢和阻塞，總脫硫率可以達(dá)到95%以上。 經(jīng)本發(fā)明氨法噴淋塔的脫硫處理，煙氣中主要酸性污染物的脫除率可達(dá)到S02 95%、 SO3 ^ 95 %, NOx ^ 40 % ；HX (X =F, Cl)彡95% ；煙塵彡50%。因此本發(fā)明的脫硫噴淋裝 置具有高效脫除SO2及其它有害酸性氣體、有效提高氨吸收劑利用率等特點(diǎn)，具有良好的工 業(yè)用途和應(yīng)用前景。


圖1是逆順流組合噴淋脫硫塔的結(jié)構(gòu)圖
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。如圖1，是本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖，是一種逆順流組合噴淋脫硫塔的結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明 應(yīng)用在氨法脫硫技術(shù)中，包括塔體1、蓄液池2、氧化空氣噴管3、煙氣進(jìn)口 4、煙氣出口 5、除 霧器6、隔板7、循環(huán)泵8、逆流吸收室9、順流吸收室10和噴淋裝置11，在塔體1的幾何中心 處設(shè)置隔板7，隔板7左右兩邊分別為逆流吸收室9和順流吸收室10，塔體1頂部設(shè)置噴淋 裝置11，塔體1底部是蓄液池2，蓄液池2內(nèi)部含有氧化空氣噴管3，蓄液池2上部的塔體1 外側(cè)的左右兩端分別為煙氣進(jìn)口 5和煙氣出口 6，煙氣出口 5內(nèi)含有除霧器6，循環(huán)泵8 — 端連接蓄液池2，另一端連接噴淋裝置11。噴淋裝置11由噴淋管111和安裝在所述噴淋管111上的噴嘴112組成，噴淋裝置 11為三級(jí)并列式排列，每一級(jí)噴淋裝置11連接一個(gè)循環(huán)泵8，每一級(jí)噴淋裝置11之間間隔 為1. 6-2. 0米，噴淋管111由FPR塑料制成，噴嘴112由碳化硅材料制成。所述塔體1的頂為弧形，所述隔板7兩端不接觸塔體的頂部和底部。不接觸底部 可以保持蓄液池中緩沖液的流動(dòng)性，避免將蓄液池2中的緩沖溶液分成兩段；并且煙氣是 逆流流經(jīng)塔體頂部，通過弧形頂部，并經(jīng)過隔板7引流，流入順流吸收室10。所述氧化空氣噴管3由母管31和安裝在母管31上的豎直噴嘴32組成，所述母管 31 一部分伸入蓄液池2中，一部分在蓄液池2之外。所述除霧器6有兩個(gè)，為二級(jí)折流板式除霧器，與垂直方向呈8-10度的角度，采用聚丙烯材料制成。所述逆流吸收室9內(nèi)煙氣流速為5-7m/s，順流吸收室10內(nèi)煙氣流速為5_7m/S。以下結(jié)合煙氣的整個(gè)流動(dòng)過程，將上述裝置的各個(gè)部件做進(jìn)一步說明。氨法脫硫技術(shù)是工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的煙氣脫硫裝置，脫硫塔是煙氣處理最重要的 裝置，本發(fā)明是一種應(yīng)用兩個(gè)逆順流吸收室來完成煙氣吸收的脫硫塔。首先煙氣經(jīng)電除塵后由引風(fēng)機(jī)提壓，由煙氣入口 4進(jìn)入本脫硫塔，由于隔板7將塔 內(nèi)中部分成了逆流吸收室9和順流吸收室10，所以煙氣首先進(jìn)入到逆流吸收室9，煙氣入口 4靠近塔體1的底部，蓄液池2的上部，所以高溫?zé)煔膺M(jìn)入脫硫塔后將逆流向上移動(dòng)，此時(shí)頂 部的噴淋裝置11噴射的霧狀液滴與煙氣接觸。引風(fēng)機(jī)控制煙氣的流速在5-7m/s，由于采用 了較高的煙氣流速，加大了液滴表面的湍流程度，同時(shí)延長(zhǎng)了液滴在吸收區(qū)的停留時(shí)間，提 高了吸收區(qū)的持液量和吸收塔單位體積的漿液表面，從而更加有利于吸收；然后煙氣上升 到塔體1的弧形頂部，利于煙氣的流動(dòng)，煙氣隨后通過隔板7的引流作用，流入順流吸收室 10。在順流吸收室10中，煙氣是自上而下流動(dòng)的，與噴淋裝置11噴灑的霧狀液滴同一個(gè)方 向流動(dòng)，此時(shí)流速是5-7m/s，氣液兩相相對(duì)流速大，加速了氣液兩相的擾動(dòng)，使氣液界面更 新更快，膜層厚度減小，從而能降低擴(kuò)散阻力，提高吸收速度。而且在順流區(qū)，煙氣是從上向 下朝著吸收塔底部的反應(yīng)罐液面流去，然后急轉(zhuǎn)向上流向吸收塔出口，煙氣夾帶的大部分 液滴由于慣性作用撞擊反應(yīng)罐液面而被捕獲，提高了噴淋裝置11內(nèi)脫硫劑的使用率。脫硫塔的右側(cè)中下部是煙氣出口 5，凈化后的煙氣由此排出。出口煙道內(nèi)安裝除霧 器6，由外部補(bǔ)入的工藝水噴淋洗滌以回收煙氣中夾帶的液滴和氨氣，然后經(jīng)兩級(jí)煙氣除霧 器6消除煙氣中夾帶的液滴和水霧等，降低了氨氣的逃逸；脫硫塔上部的噴淋裝置11，為三級(jí)并列式噴淋裝置，裝有一系列用來霧化吸收液 的噴嘴112，和支撐整個(gè)噴淋裝置的噴淋管111，每級(jí)噴淋裝置都配有循環(huán)泵8，循環(huán)泵8在 蓄液池2中吸收脫硫液，通過動(dòng)力將脫硫液輸入每一級(jí)的噴淋裝置的噴淋管111，再通過噴 嘴112進(jìn)行工作。脫硫塔的下部設(shè)有氧化空氣噴管3，一部分在塔體1之外，外部的部分連接氧化空 氣壓縮機(jī)，吸收脫硫液儲(chǔ)存于蓄液池2中，吸收的為(NH4)2SO3-NH4HSO3-H2O緩沖液，該段中 部還設(shè)有液氨入口，液氨直接加入到吸收循環(huán)液中將亞硫酸氫銨轉(zhuǎn)化為亞硫酸銨，可以維 持穩(wěn)定的較高的PH值，有利于SO2的吸收。氧化空氣經(jīng)空壓機(jī)被鼓入到漿液中，空氣由下 而上均勻分散于氧化段，亞硫酸銨被氧化為硫酸銨，待飽和后結(jié)晶析出。所述脫硫塔是空塔，可有效降低吸收阻力并克服結(jié)構(gòu)堵塞問題，采用玻璃鋼制作， 有效避免吸收液對(duì)塔體的腐蝕，中間用隔板隔開，將脫硫塔分為逆流和順流兩個(gè)吸收區(qū)，隔 板上部采用弧形擋板，利于煙氣的流動(dòng)。所述吸收噴淋裝置11包括三級(jí)噴淋裝置，每級(jí)裝置包括一個(gè)噴淋管111，每個(gè)噴 淋管111上布置若干噴嘴112 ；噴淋管材料為FRP，噴嘴材料為碳化硅，兩級(jí)噴淋裝置間隔 1. 6-2. 0 米。所述除霧器6采用PP (聚丙烯)材料，類型是二級(jí)折流板式，布置于煙道出口處， 與垂直方向呈一定的傾斜角度為8-10度，利于攔截下來的液滴的重新回到反應(yīng)罐內(nèi)。以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。實(shí)施例1
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來自火電廠溫度為80°C的煙氣以流量5X IO4N m3/h，進(jìn)口 SO2濃度為10000mg/Nm3， 經(jīng)引風(fēng)機(jī)增壓后從煙氣進(jìn)口進(jìn)入脫硫塔中。噴淋系統(tǒng)采用三級(jí)并列噴淋裝置，每層上相鄰 噴嘴噴出的液滴都能完全覆蓋吸收塔的整個(gè)斷面。在脫硫塔左側(cè)煙氣與吸收液逆流接觸， 90%的SO2被脫除，煙氣繼續(xù)向上流動(dòng)，越過隔板進(jìn)入脫硫塔右側(cè)吸收區(qū)與吸收液順流而 下，95%以上的SO2進(jìn)一步被吸收脫除。經(jīng)過二級(jí)吸收后，煙氣進(jìn)入二級(jí)折流板式除霧器， 煙氣夾帶的液滴和水霧被有效攔截下來，最后潔凈的煙氣經(jīng)煙氣出口排出。液氨泵入脫硫塔下部的蓄液池內(nèi)，吸收液經(jīng)循環(huán)泵打入三級(jí)噴淋裝置，從脫硫塔 頂部噴出，與煙氣進(jìn)行逆流/順流接觸。氧化空氣通過空氣噴管鼓入蓄液池中，管上開有 多個(gè)孔以強(qiáng)制氧化，此時(shí)溶液中的亞硫酸銨反應(yīng)生成硫酸銨。至氧化段中溶液密度達(dá)到 1. 18g/cm3后，用料漿泵將溶液打入回收系統(tǒng)。經(jīng)水力旋流器和離心分離機(jī)回收清液返回至 脫硫塔繼續(xù)參與反應(yīng)，硫酸銨濾餅經(jīng)干燥后至包裝機(jī)裝袋成硫酸銨化肥銷售。實(shí)施例2來自燃煤鍋爐的煙氣量為6. 7 X IO4Nm3Ai，SO2濃度為7900mg/Nm3，含塵200mg/Nm3， 煙氣經(jīng)除塵后從脫硫塔4的煙氣入口 2進(jìn)入，在上升和下落過程中與循環(huán)液相接觸，煙氣中 SO2與循環(huán)液反應(yīng)而被除去。反應(yīng)后的漿液落入蓄液池7內(nèi)，由循環(huán)泵，打入三級(jí)噴淋裝置 進(jìn)行循環(huán)吸收。液氨從蓄液池的中部補(bǔ)入，將NH4HSO3轉(zhuǎn)化為(NH4)2SO3,維持了較高的pH值 以增強(qiáng)吸收；下部從氧化空氣噴管鼓入氧化空氣，將循環(huán)液氧化為硫酸銨，待其溶液飽和后 由漿液泵引出。順流下的煙氣所夾帶的大部分液滴被氧化池的蓄液段液面捕獲，然后急轉(zhuǎn) 向上經(jīng)過除霧器除去夾帶的液滴和水霧后從煙氣出口排向防腐煙囪。
權(quán)利要求
一種逆順流組合噴淋脫硫塔，包括塔體、蓄液池、氧化空氣噴管、煙氣進(jìn)口、煙氣出口、除霧器、隔板、循環(huán)泵、逆流吸收室、順流吸收室和噴淋裝置，其特征在于在塔體的幾何中心處設(shè)置隔板，隔板左右兩邊分別為逆流吸收室和順流吸收室，塔體頂部設(shè)置噴淋裝置，塔體底部是蓄液池，所述蓄液池內(nèi)部含有氧化空氣噴管，所述蓄液池上部的塔體外側(cè)的左右兩端分別為煙氣進(jìn)口和煙氣出口，所述煙氣出口內(nèi)含有除霧器，所述循環(huán)泵一端連接蓄液池，另一端連接噴淋裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的逆順流組合噴淋脫硫塔，其特征在于所述噴淋裝置由噴淋管和 安裝在所述噴淋管上的噴嘴組成，噴淋裝置為三級(jí)并列式排列，每一級(jí)噴淋裝置連接一個(gè) 所述循環(huán)泵，每一級(jí)噴淋裝置之間間隔為1. 6-2. 0米，所述噴淋管由FPR塑料制成，噴嘴由 碳化硅材料制成。
3.如權(quán)利要求1所述的逆順流組合噴淋脫硫塔，其特征在于所述塔體的頂為弧形，所 述隔板兩端不接觸塔體的頂部和底部。
4.如權(quán)利要求1所述的逆順流組合噴淋脫硫塔，其特征在于所述氧化空氣噴管由母管 和安裝在母管上的豎直噴嘴組成，所述母管一部分伸入蓄液池中，一部分在蓄液池之外。
5.如權(quán)利要求1所述的逆順流組合噴淋脫硫塔，其特征在于所述除霧器有兩個(gè)，為二 級(jí)折流板式除霧器，與垂直方向呈8-10度的角度，采用聚丙烯材料制成。
6.如權(quán)利要求1所述的逆順流組合噴淋脫硫塔，其特征在于所述逆流吸收室和順流吸 收室內(nèi)煙氣流速均為5-7m/s。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種逆順流組合噴淋脫硫塔，包括塔體、蓄液池、氧化空氣噴管、煙氣進(jìn)口、煙氣出口、除霧器、隔板、逆流吸收室、順流吸收室和噴淋裝置，其特征在于在塔體的幾何中心處設(shè)置隔板，隔板左右兩邊分別為逆流吸收室和順流吸收室，塔體頂部設(shè)置噴淋裝置，塔體底部是蓄液池，所述蓄液池內(nèi)部含有氧化空氣噴管，所述蓄液池上部的塔體外側(cè)的左右兩端分別為煙氣進(jìn)口和煙氣出口所述煙氣出口內(nèi)含有除霧器，本發(fā)明是氨法脫硫的脫硫塔裝置，可以高效脫除二氧化硫及其他有害酸性氣體，具有良好的工業(yè)用途和應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)B01D53/78GK101890281SQ20101013280
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月25日
發(fā)明者劉瑩峰, 張蕾, 時(shí)崢, 楊義球, 王曉東, 王曉云, 羅文勇, 趙金山, 陳衍東, 韓春平, 龔彥春 申請(qǐng)人:上海潔美環(huán)?？萍加邢薰?上海潔美環(huán)保工程有限公司