CN101810997A - 一种适用于湿法脱硫的浆液池复合式氧化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于湿法烟气脱硫系统中进行浆液池强制氧化的装置。该装置把盘管式喷气管和空气喷枪有效结合，并对盘管式喷气管的管网和喷嘴的布置合理优化，从而使得在运行中，浆液池内气液流场充分满足亚硫酸钙充分氧化和防止结垢的要求。提高对氧的利用率，降低运行能耗，并且系统结构较为简单，易于维护。

Description

一种适用于湿法脱硫的浆液池复合式氧化装置

技术领域

本发明涉及一种湿式烟气脱硫吸收塔，特别涉及一种石灰石-石膏湿法烟气脱硫塔的氧化空气供给装置。

背景技术

燃煤过程排放的SO₂已对环境造成了严重危害，通常采用烟气脱硫工艺进行控制。石灰石-石膏法是最稳定、最成熟、应用最广泛的湿式烟气脱硫工艺，而亚硫酸盐的氧化是其中重要的化学过程。烟气自身含氧可氧化部分亚硫酸钙，即发生自然氧化，但氧化率达不到一定程度易导致结垢，且自然氧化还受氧气向液态界面扩散缓慢及被吸收SO₂的限制。而强制氧化克服了上述缺点，通过鼓入过量空气，强烈混合，使亚硫酸钙充分氧化，控制结垢，提高系统运行的可靠性，最终可生产石膏。

强制氧化装置的性能受多种因素的影响，其中pH值是影响强制氧化性能的一个关键参数。高pH的浆液环境有助于SO₂的吸收，低pH则有利于亚硫酸钙的氧化，而吸收塔内从上至下pH值逐渐升高，所以强制氧化型湿法烟气脱硫吸收塔内氧化空气供给装置的位置至关重要。依据在浆液池布置位置的不同，氧化空气供给装置主要有2种：

(1)喷枪式氧化空气供给装置。该装置是传统的氧化装置，位于浆液池底部。喷枪将氧化空气喷射到侧进式浆液搅拌器旋转叶轮的前方，利用搅拌器叶轮转动动能将氧化空气泡打碎，进而使氧化空气均匀分布到吸收塔内的吸收浆液中。这种氧气供给装置由于形式相对简单，已得到了广泛应用。然而随着中、高硫煤种的投用，单塔处理烟气量和SO₂浓度增大，浆液池的直径和高度也随之增大，导致该供给装置可能在浆液池中央形成死区，该区域内氧化空气停留时间较短，浆液氧化效果差；此外，氧化风机一般采用罗茨风机，该风机氧气利用率低、压头高，不仅增加投资和运行费用，而且设备噪音大，维护管理困难。(2)氧化空气管空气供给装置。该装置是德国鲁奇能源环保股份有限公司的石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术的工艺特点。该工艺的氧化区位于浆液池的上部，巨大的池分离器将其与下部反应池分开，位于池分离器间隔中的氧化空气管提供氧化空气。这种强制氧化装置布置方式可以提高氧化效率以及获得高纯度的石膏。但这种布置方式易导致氧化空气注入不充分引起石膏结晶的不完善，还可能造成吸收塔内壁的结垢。

发明内容

技术问题：为了克服现有氧化装置存在的缺点，本发明提出了一种适用于湿法脱硫的多层复合式氧化装置，该装置是由盘管式喷气管(类似于氧化空气管)和空气喷枪复合式的氧化装置，可以有效提高氧的利用率，降低运行能耗，简化系统结构并易于维护。

技术方案：石灰石/石膏湿法烟气脱硫系统吸收塔浆液池氧化系统的核心问题是如何以最低的成本，使氧化风机输送的氧化空气得到高效的利用率。本发明把盘管式喷气管和空气喷枪合理布置，对盘管式喷气管的管网和喷嘴的布置合理优化，使得在运行中，充分利用浆液pH值梯度分布特点，达到亚硫酸钙充分氧化和防止脱硫系统结垢的要求。具体来说，本装置采用的技术方案包括：

一种浆液池复合式氧化装置，包括浆液池，其特征在于：在所述的浆液池内设置有盘管式喷气管和位于其下方沿浆液池四周均匀分布的若干氧化空气喷枪，其中盘管式喷气管喷出空气量占总空气量的50％～70％，空气喷枪喷出空气量占总空气量的30％～50％。

所述的盘管式喷气管包括2～6根平行且均匀布置的盘管，在所述的每根盘管上下交错均匀布置有空气喷嘴。

所述的氧化空气喷枪的数量为4根。

1.氧化风机送风分为两股，一股由盘管式喷气管喷嘴进入浆液池，盘管式喷气管布置在浆液池截面上，另一股由空气喷枪进入浆液池，空气喷枪沿浆液池四周均匀布置若干支。

2.盘管式喷气管位于浆液池上部的截面上，由若干根开有空气喷嘴的盘管组成，盘管水平均匀布置，力求氧化空气最大范围覆盖吸收塔截面。空气喷枪布置方式与传统的氧化装置一致，位于浆液池的底部。

3.盘管式喷气管上的喷嘴上下双向交错布置，氧化空气由喷嘴以一定的流速和压力喷出，在浆液池内形成合适的流场，从而使氧化空气均匀分布于浆液池，并有效防止浆液沉淀。

有益效果：本发明采用的盘管式喷气管和空气喷枪复合式氧化装置，浆液在含有气泡的湍流力作用下充分混合，气泡能均匀分布，形成很大的物料交换表面。盘管式喷气管布置于浆液池上部，有利于提高O₂利用率，使亚硫酸钙得到充分氧化，降低了运行能耗，且喷嘴出口气流保证一定的流速，在浆液池内产生充分的扰动，有效防止了浆液的沉淀。同时空气喷枪喷出的空气被搅拌器叶轮打碎，保证浆液池底部搅拌均匀，有效防止吸收塔结垢，系统结构较为简单，易于维护。

附图说明

下面结合附图对本发明进一步说明。

图1是复合式氧化装置的结构示意图；

图2是盘管式喷气管的管道及喷口布置示意图；

图1中有：1.盘管式喷气管，2.空气喷枪，3.搅拌器，4.吸收塔浆液池；

图2中有：1_a.盘管，1_b.空气喷口(朝上)，1_c.空气喷嘴(朝下)。

具体实施方式

在图1中，氧化风机送风分为两股分别由盘管式喷气管1和空气喷枪2进入浆液池，其中盘管式喷气管喷出空气量占总空气量的50％～70％，相应地，空气喷枪喷出空气量占总空气量的30％～50％。在距浆液池液面下方垂直距离LL/H＝0.6～0.8，H为浆液池高度处，水平布置一层盘管式喷气管，氧化空气经由盘管式喷气管的喷嘴以一定的速度和压力喷入浆液池。空气喷枪2由塔壁伸入，布置方式类似于传统的氧化装置，氧化空气从空气喷枪出口以一定的速度和压力喷入浆液池中。

在图2中，盘管式喷气管截面上均匀布置2～6根盘管1_a，盘管上开有空气喷嘴，包括上向喷嘴1_b和下向喷嘴1_c，上向喷嘴和下向喷嘴均匀交错布置。氧化空气进入空气管道，由空气喷嘴喷入浆液池。其中，盘管式喷气管的截面直径根据吸收塔直径而定。

盘管式喷气管1采用FRP或类似材料制造；

空气喷枪2采用FRP或类似材料制造。

Claims (3)

1.一种适用于湿法脱硫的浆液池复合式氧化装置，包括浆液池，其特征在于：在所述的浆液池内设置有盘管式喷气管(1)和位于其下方沿浆液池四周均匀分布的若干氧化空气喷枪(2)，其中盘管式喷气管(1)喷出空气量占总空气量的50％～70％，空气喷枪(2)喷出空气量占总空气量的30％～50％。

2.根据权利要求1所述的浆液池复合式氧化装置，其特征是：所述的盘管式喷气管(1)包括2～6根平行且均匀布置的盘管(1_a)，在所述的每根盘管(1_a)上下交错均匀布置有空气喷嘴(1_b、1_c)。

3.根据权利要求1所述的浆液池复合式氧化装置，其特征是：所述的氧化空气喷枪(2)的数量为4根。

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