CN105817121A - 一种湿法脱硫吸收塔烟气均流分区装置 - Google Patents

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徐灏
王汝能
戴逸明
廖达琛
沈海涛
刘海蛟
李清毅
陈瑶姬
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Abstract

本发明涉及一种卧式湿法脱硫吸收塔烟气均流分区装置，包括均流板、集液槽、氧化器、集液管、连通管和回流管；所述均流板布置在吸收塔入口和其上部的吸收塔喷淋层之间，均流板与水平面呈一定角度；集液槽在均流板底端位置，集液管一端连接集液槽底部，一端连接氧化器上部；连通管一端连接氧化器顶部，一端连接均流板上部；回流管一端连接氧化器底部，一端连接吸收塔循环浆液池上部；氧化空气管自氧化器顶部插入到氧化器内的浆液液面以下，末端连接到一根带有若干小支管的氧化空气分配管上。本发明的有益效果是：既可以改善吸收塔内烟气流场分布，又可以将吸收塔浆液按pH值进行分区控制，有效提高氧化效率和吸收效率，提高了整个脱硫系统的性能。

Description

一种湿法脱硫吸收塔烟气均流分区装置
技术领域
本发明专利涉及烟气均流分区装置，尤其涉及一种湿法脱硫吸收塔烟气均流分区装置。
背景技术
目前绝大多数湿法脱硫吸收塔采用空塔喷淋结构，对塔内烟气流场进行研究分析，发现在吸收塔入口与第一层喷淋层之间的烟气流场分布均匀性很差。在吸收塔入口烟道顶部与上部第一层喷淋层之间任一截面内，远离烟气吸收塔入口处的烟气流速较大，而靠近吸收塔入口处的烟气流速较低。较差的烟气流场均匀性严重影响烟气与喷淋液之间的接触与传质效果，造成吸收塔脱硫效率低下。为了提高脱硫效率需要提高浆液循环量以加大液气比，这样大大增加了脱硫系统能耗。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术不足,提供一种结构合理，有效提高氧化效率和吸收效率，增强整个脱硫系统性能的湿法脱硫吸收塔烟气均流分区装置。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
这种卧式湿法脱硫吸收塔烟气均流分区装置，包括均流板、集液槽、氧化器、集液管、连通管和回流管；所述均流板布置在吸收塔入口和其上部的吸收塔喷淋层之间，均流板与水平面呈一定角度；集液槽在均流板底端位置，集液管一端连接集液槽底部，一端连接氧化器上部；连通管一端连接氧化器顶部，一端连接均流板上部；回流管一端连接氧化器底部，一端连接吸收塔循环浆液池上部；氧化空气管自氧化器顶部插入到氧化器内的浆液液面以下，末端连接到一根带有若干小支管的氧化空气分配管上；脱硫剂浆液由吸收塔外注入到吸收塔浆液中，为防止吸收塔内浆液沉积，在吸收塔侧面装有搅拌器。
作为优选：所述均流板倾斜布置于吸收塔入口和其上部的吸收塔喷淋层之间，板中部区域均匀开有大小相同的开孔，在每个开孔上焊接有一个导气管，导气管方向为垂直向上，其顶部端面水平。
作为优选：所述均流板为椭圆形，其在吸收塔内与水平面的夹角为5～20°，安装在正对吸收塔入口烟道口的方向，其靠近吸收塔入口处一侧高，远离吸收塔入口处一侧低。
作为优选：所述均流板上开孔的名义内径大小为30～60mm。
作为优选：所述开孔的开孔区域边界与均流板外边缘所形成的圆环范围内不开孔，该圆环的宽度范围为200mm～500mm。
作为优选：所述均流板及其导气管的材质为耐酸腐蚀合金钢。
作为优选：所述集液槽、集液管、连通管、回流管和氧化器的材质为碳钢内衬防腐材料。
本发明的有益效果是：
根据脱硫理论及试验研究，在高pH环境中二氧化硫的吸收效率高，而在低高pH环境中，亚硫酸盐的氧化效率高。本装置通过均流板，将吸收塔内的浆液分成高pH区和低pH区两部分。高pH区的浆液通过循环泵被输送至喷淋层，直接与烟气接触，高效吸收二氧化硫；氧化器内的低高pH浆液与氧化空气反应，将不稳定的亚硫酸盐高效转为稳定的硫酸盐副产物。
均流板的开孔分布的中心区域，使吸收塔内的烟气向塔中心聚拢，减少了从吸收塔周边逃逸的烟气量，从而增加了整体脱硫效率。烟气经过均流板开孔的区域后，在各个开孔导气管的导流作用下，吸收塔内烟气流场均匀度提高，提高了喷淋层浆液与烟气的接触效果，提高了传质效果，从而提高了脱硫效率。倾斜布置的均流板配以导气管(最短边高度范围一般为50～150mm，具体根据均流板上浆液层高度确定)，使吸收二氧化硫后的低pH浆液能够自流进入氧化器，从而实现了脱硫系统的高、低pH的分区控制。
本装置既可以改善吸收塔内烟气流场分布，又可以将吸收塔浆液按pH值进行分区控制，有效提高氧化效率和吸收效率，提高了整个脱硫系统的性能。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为均流板平面图；
图3为均流板立面图；
图4为均流板导气管局部立面图
附图标记说明：均流板1、集液槽2、氧化器3、集液管4、连通管5、回流管6、氧化空气管7、氧化空气分配管8、搅拌器9、导气管10、开孔11、开孔区域12、吸收塔循环浆液池13、吸收塔喷淋层14、循环浆液泵15、吸收塔入口16。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
如图1至图4所示，这种卧式湿法脱硫吸收塔烟气均流分区装置，包括均流板1、集液槽2、氧化器3、集液管4、连通管5和回流管6；所述均流板1布置在吸收塔入口和其上部的吸收塔喷淋层14之间，均流板1与水平面呈一定角度；集液槽2在均流板1底端位置，集液管4一端连接集液槽2底部，一端连接氧化器3上部；连通管5一端连接氧化器3顶部，一端连接均流板1上部；回流管6一端连接氧化器3底部，一端连接吸收塔循环浆液池13上部；氧化空气管7自氧化器顶部插入到氧化器3内的浆液液面以下，末端连接到一根带有若干小支管的氧化空气分配管8上；脱硫剂浆液由吸收塔外注入到吸收塔浆液中，为防止吸收塔内浆液沉积，在吸收塔侧面装有搅拌器9。
所述均流板1倾斜布置于吸收塔入口和其上部的吸收塔喷淋层之间，板中部区域均匀开有大小相同的开孔11，在每个开孔11上焊接有一个导气管10，导气管10方向为垂直向上，其顶部端面水平。所述开孔11的开孔区域12边界与均流板1外边缘所形成的圆环范围内不开孔，该圆环的宽度范围为200mm～500mm。所述均流板1上开孔11的名义内径(2倍孔内面积/孔周长)大小为30～60mm。各开孔11在板上可以均匀分布，也可以根据吸收塔内流场情况设置成非均匀分布。孔的形状可以是正三角形、正四边形、正多边形、圆形等。
所述均流板1为椭圆形，其在吸收塔内与水平面的夹角为5～20°，安装在正对吸收塔入口烟道口的方向，其靠近吸收塔入口处一侧高，远离吸收塔入口处一侧低。对于小型吸收塔，均流板1与吸收塔壁板通过螺栓等连接件固定；对于大型吸收塔，在均流板1下方设置支撑梁，防止其弯曲变形。
所述均流板1及其导气管10的材质为耐酸腐蚀合金钢。所述集液槽2、集液管4、连通管5、回流管6和氧化器3的材质为碳钢内衬防腐材料。
一台循环浆液泵15对应一层吸收塔喷淋层14。在吸收塔内，根据脱硫性能需要，可布置3～6台循环浆液泵15及其吸收塔喷淋层14。装置运行时，吸收塔内的循环浆液泵15输送至上部吸收塔喷淋层14的，从吸收塔喷淋层14的各个喷嘴向下喷出，与塔内烟气进行接触、吸收和反应，生成含亚硫酸盐的浆液。吸收塔喷淋层14落下的浆液被下面的均流板1收集，在重力作用下，自流进入均流板1一端的集液槽2内，再通过集液管4自流进入氧化器3内。氧化器3内不断通入氧化空气，使其中浆液的亚硫酸盐氧化成为稳定的硫酸盐，形成一定浓度后可以外排进行副产物处理。氧化器3顶部与吸收塔内均流板1上部之间安装有连通管5，以保证氧化器3与吸收塔之间的压力平衡。氧化器3底部与吸收塔浆液之间安装有回流管6，来自均流板1的集液管4的浆液从回流管6回流至吸收塔浆液中，回流管6安装有调节阀，以动态调整氧化器3和吸收塔中的浆液液位和水平衡。
对于石灰石—石膏湿法脱硫系统，控制吸收塔内的浆液pH范围在6～7之间，控制氧化器3内的浆液pH范围在4.5～5.5之间。

Claims (7)

1.一种湿法脱硫吸收塔烟气均流分区装置，其特征在于：包括均流板(1)、集液槽(2)、氧化器(3)、集液管(4)、连通管(5)和回流管(6)；所述均流板(1)布置在吸收塔入口和其上部的吸收塔喷淋层(14)之间，均流板(1)与水平面呈一定角度；集液槽(2)在均流板(1)底端位置，集液管(4)一端连接集液槽(2)底部，一端连接氧化器(3)上部；连通管(5)一端连接氧化器(3)顶部，一端连接均流板(1)上部；回流管(6)一端连接氧化器(3)底部，一端连接吸收塔循环浆液池(13)上部；氧化空气管(7)自氧化器顶部插入到氧化器(3)内的浆液液面以下，末端连接到一根带有若干小支管的氧化空气分配管(8)上；脱硫剂浆液由吸收塔外注入到吸收塔浆液中，为防止吸收塔内浆液沉积，在吸收塔侧面装有搅拌器(9)。
2.根据权利要求1所述的湿法脱硫吸收塔烟气均流分区装置，其特征在于：所述均流板(1)倾斜布置于吸收塔入口和其上部的吸收塔喷淋层之间，板中部区域均匀开有大小相同的开孔(11)，在每个开孔(11)上焊接有一个导气管(10)，导气管(10)方向为垂直向上，其顶部端面水平。
3.根据权利要求1所述的湿法脱硫吸收塔烟气均流分区装置，其特征在于：所述均流板(1)为椭圆形，其在吸收塔内与水平面的夹角为5～20°，安装在正对吸收塔入口烟道口的方向，其靠近吸收塔入口处一侧高，远离吸收塔入口处一侧低。
4.根据权利要求1所述的湿法脱硫吸收塔烟气均流分区装置，其特征在于：所述均流板(1)上开孔(11)的名义内径大小为30～60mm。
5.根据权利要求1所述的湿法脱硫吸收塔烟气均流分区装置，其特征在于：所述开孔(11)的开孔区域(12)边界与均流板(1)外边缘所形成的圆环范围内不开孔，该圆环的宽度范围为200mm～500mm。
6.根据权利要求1所述的湿法脱硫吸收塔烟气均流分区装置，其特征在于：所述均流板(1)及其导气管(10)的材质为耐酸腐蚀合金钢。
7.根据权利要求1所述的湿法脱硫吸收塔烟气均流分区装置，其特征在于：所述集液槽(2)、集液管(4)、连通管(5)、回流管(6)和氧化器(3)的材质为碳钢内衬防腐材料。
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