CN107596870B - 一种海水烟气脱硫吸收塔 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种海水烟气脱硫吸收塔，属于烟气脱硫领域，包括烟气入口、填料层、喷淋层、烟气出口和壳体，壳体上设有下部的烟气入口和上部的烟气出口，壳体内在烟气入口上方设有布满吸收塔断面的填料层，在填料层和烟气出口之间设有喷淋层，喷淋层包括相连通的喷淋管和喷嘴，填料层包括填料区和持水区，填料区包括由底部的支撑板支撑的填料，持水区包括设于填料顶部，由填料压板隔离形成的凹坑，支撑板和填料压板上开若干孔，其中填料压板的开孔孔径小于支撑板的开孔孔径；持水区位于烟气入口区域上方或者烟气入口对冲区域上方。本发明是一种脱硫效率高、具有喷淋和填料功能的海水烟气脱硫吸收塔。

Description

一种海水烟气脱硫吸收塔
技术领域
本发明属于烟气脱硫领域，尤其涉及海水烟气脱硫。
背景技术
海水烟气脱硫是目前烟气脱硫技术中较常采用的工艺，影响脱硫效率的因素，除了烟气在吸收塔内的均匀性因素外，还与吸收塔塔型技术等有关。
目前，海水烟气脱硫吸收塔技术主要采用喷淋塔和填料塔技术。喷淋塔塔径小、内部结构简单，气液传质效果稍差；而填料塔塔径大、内部结构复杂，气液传质效果较好。喷淋塔和填料塔两种塔型技术各有优缺点，但同时串联使用喷淋塔和填料塔成本过高。
而且，现有技术中，在吸收塔内存在烟气在吸收塔内均匀分布不均问题，没能解决海水均匀洗涤烟气而提升吸收塔更高的脱硫效率。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种脱硫效率高、具有喷淋和填料功能的海水烟气脱硫吸收塔。
本发明目的通过下述技术方案来实现：
一种海水烟气脱硫吸收塔，包括烟气入口、填料层、喷淋层、烟气出口和壳体，壳体上设有下部的烟气入口和上部的烟气出口，壳体内在烟气入口上方设有布满吸收塔断面的填料层，在填料层和烟气出口之间设有喷淋层，喷淋层包括相连通的喷淋管和喷嘴，填料层包括填料区和持水区，填料区包括由底部的支撑板支撑的填料，持水区包括设于填料顶部、由填料压板隔离形成的凹坑，支撑板和填料压板上开若干孔，孔径50-150mm，其中填料压板的开孔孔径小于支撑板的开孔孔径；持水区位于烟气入口区域上方，凹坑具有一上宽下窄的倒直角梯形断面，且该倒直角梯形断面的斜面位于远离烟气入口一侧；或者持水区位于烟气入口对冲区域上方，凹坑具有一上宽下窄的倒直角梯形断面，且该倒直角梯形断面的斜面位于朝向烟气入口一侧。
本发明中，特别地填料以非均匀性分布方式布置，形成填料层和持水区的特殊分布形式，由此，填料中的海水非均匀洗涤非均匀分布的烟气，实现烟气经过填料均匀洗涤后均匀流出填料层，均匀通过喷淋层均匀喷淋的海水，到达高效洗涤烟气和高效脱除烟气中SO2目的。
具体而言，持水区中由填料压板形成凹坑，喷淋层向下喷淋的海水在此区域形成持水区，而在其他区域的填料层的填料间形成液膜。烟气穿越持水区的阻力大于液膜，烟气通过持水区的阻力大于其他区域，使通过吸收塔入口上方填料层的烟气扩散到其他区域，从而解决吸收塔入口上方区域烟气量大、吸收塔断面烟气分布不均问题。
作为选择，填料为球形，直径50-200mm，填料直径大于支撑板上的开孔孔径。该方案中，特定直径的球形填料有利于烟气均匀分布和增大比表面。
作为选择，喷淋管为均匀布满吸收塔断面的变径管。
作为选择，烟气入口和烟气出口位于壳体上相对的两侧。
作为选择，还包括除雾器，除雾器设于喷淋层和烟气出口之间。
前述本发明主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本发明可采用并要求保护的方案；且本发明，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本发明所要保护的技术方案，在此不做穷举。
工作过程为：喷淋层喷嘴向下喷淋的海水在填料区的填料间形成液膜，同时在填料压板隔离的凹坑区域形成持水区，而持水区内的海水也不断向其下填料区的填料渗透，不影响其下填料间液膜的形成。
从吸收塔烟气入口进入的烟气穿越填料区填料间的液膜和持水区，由于穿越持水区的阻力比穿越填料间的液膜阻力大，仅有少量烟气穿过持水区，更多的烟气将依据压力梯度自然扩散到填料中通过填料间的液膜流出填料层。其中特殊形状设计的持水区凹坑，进一步有效引导烟气，保证了烟气均匀。实现在填料层中均匀洗涤烟气。
从填料层流出的均匀洗涤后的烟气通过喷淋层布置的喷嘴喷出的海水再次被均匀洗涤，实现高效脱除烟气SO2。脱除SO2后的烟气经过除雾器，从烟气出口排出。
根据情况不同，当吸收塔入口上方烟气流速高，则在其上方的填料层中设置持水区；如果是吸收塔入口对冲区上方烟气流速高，则在吸收塔入口对冲区上方的填料层中设置持水区。
本发明的有益效果：
1、巧妙解决吸收塔断面烟气分布不均、烟气不能被海水均匀洗涤问题，有效提高脱硫效率。
2、有效结合喷淋塔和填料塔两种塔型技术各自优点，又相对同时串联使用喷淋塔和填料塔大幅降低成本，同时脱硫效率又相比同时串联使用喷淋塔和填料塔更高。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图；
其中烟气入口1、填料层2、支撑板21、填料22、填料压板23、持水区24、填料区25、斜面26、喷淋层3、喷淋管32、喷嘴31、除雾器4、烟气出口5、壳体6。
具体实施方式
下列非限制性实施例用于说明本发明。
实施例1：
参考图1所示，一种海水烟气脱硫吸收塔，包括烟气入口1、填料层2、喷淋层3、除雾器4、烟气出口5和壳体6，壳体6上设有下部的烟气入口1和上部的烟气出口5，烟气入口1和烟气出口5位于壳体6上相对的两侧。壳体6内的烟气入口1上方设有布满吸收塔断面的填料层2，在填料层2之上设有喷淋层3，除雾器4设于喷淋层3和烟气出口5之间。喷淋层3包括相连通的喷淋管32和喷嘴31，喷淋管32为均匀布满吸收塔断面的变径管。
填料层2包括填料区25和持水区24，填料区25包括由底部的支撑板21支撑的填料22，填料22为球形，直径50-200mm，填料22直径大于支撑板21上的开孔孔径。
持水区24包括设于填料22顶部，由填料压板23隔离形成的凹坑，支撑板21和填料压板23上开若干孔，孔径50-150mm，其中填料压板23的开孔孔径小于支撑板21的开孔孔径；持水区24位于烟气入口1区域上方，凹坑具有一上宽下窄的倒直角梯形断面，且该倒直角梯形断面的斜面26位于远离烟气入口1一侧。
作为示例，某海水烟气脱硫吸收塔，烟气量1020000Nm3/h、SO2浓度900mg/Nm3(6％O.干)，吸收塔直径13.5米，喷淋层1层、填料层高度4米，持水区高度2米、容积80m3，喷淋海水量9000m3/h，填料22为球形，直径80mm，支撑板21孔径65mm，和填料压板23孔径50m，其脱硫效率为99.2％。
实施例2：
本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：当吸收塔烟气入口1对冲区上方烟气流速高时，持水区24位于烟气入口1对冲区域上方，凹坑具有一上宽下窄的倒直角梯形断面，且该倒直角梯形断面的斜面26位于朝向烟气入口1一侧。
对比例1：
本对比例与实施例1基本相同，其区别在于：填料层2全部由填料区25构成，没有持水区24。此时，在于实施例1的示例相同条件下，其脱硫效率为97％。
对比例2：
本对比例与实施例1基本相同，其区别在于：由现有技术的单独的填料塔和喷淋塔串联构成，烟气从填料塔底部的烟气入口进，从填料塔顶部的烟气出口出，然后再进入喷淋塔底部的烟气入口，最后从喷淋塔顶部的烟气出口出。此时，在于实施例1的示例相同条件下，其脱硫效率为96.5％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种海水烟气脱硫吸收塔，其特征在于：包括烟气入口、填料层、喷淋层、烟气出口和壳体，壳体上设有下部的烟气入口和上部的烟气出口，壳体内在烟气入口上方设有布满吸收塔断面的填料层，在填料层和烟气出口之间设有喷淋层，喷淋层包括相连通的喷淋管和喷嘴，填料层包括填料区和持水区，填料区包括由底部的支撑板支撑的填料，持水区包括设于填料顶部、由填料压板隔离形成的凹坑，支撑板和填料压板上开若干孔，孔径50-150mm，其中填料压板的开孔孔径小于支撑板的开孔孔径；持水区位于烟气入口区域上方，凹坑具有一上宽下窄的倒直角梯形断面，且该倒直角梯形断面的斜面位于远离烟气入口一侧；或者持水区位于烟气入口对冲区域上方，凹坑具有一上宽下窄的倒直角梯形断面，且该倒直角梯形断面的斜面位于朝向烟气入口一侧。
2.如权利要求1所述的海水烟气脱硫吸收塔，其特征在于：填料为球形，直径50-200mm，填料直径大于支撑板上的开孔孔径。
3.如权利要求1所述的海水烟气脱硫吸收塔，其特征在于：喷淋管为均匀布满吸收塔断面的变径管。
4.如权利要求1所述的海水烟气脱硫吸收塔，其特征在于：烟气入口和烟气出口位于壳体上相对的两侧。
5.如权利要求1所述的海水烟气脱硫吸收塔，其特征在于：还包括除雾器，除雾器设于喷淋层和烟气出口之间。
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