CN110523260B - 一种脱硫塔及其脱硫方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种脱硫塔及脱硫方法，脱硫塔包括塔体、浆液池、喷淋机构和第一喷枪装置，第一喷枪装置包括第一喷管、壳体、第一阀体和第二阀体，第一喷管从塔体内部延伸至塔体外部，位于塔体内部的第一喷管上设置有第一喷孔，位于塔体外部的第一喷管套接壳体，第一阀体套设在壳体内部，壳体上位于第一阀体和第一喷管之间形成了混合腔，第二阀体位于混合腔内，且两端分别与第一阀体和第一喷管套接，壳体上套设第一阀体的一端为进液通道，壳体上设置有连通混合腔的进气通道，第一阀体连通进液通道和第二阀体，第二阀体连通第一阀体和混合腔，第二阀体还连通混合腔和第一喷管，通过将浆液和氧气混合后注入浆液池内，提升氧化效率。

Description

一种脱硫塔及其脱硫方法

技术领域

本发明属于脱硫领域，尤其涉及一种脱硫塔及其脱硫方法。

背景技术

脱硫塔是对工业废气进行脱硫处理的塔式设备，一般采用湿法脱硫对废气进行脱硫，其结构包括塔体、及设置在塔体内部的浆液池和喷淋机构，塔体的侧壁上设置有进烟口，进烟口位于浆液池和喷淋机构之间，浆液池位于塔体底部，废气通过进烟口进入塔体内部，通过与喷淋机构喷淋的脱硫剂反应，以完成脱硫，脱硫剂采用石灰石，脱硫后的废气经洗涤、除雾和换热等从塔体顶部排出，与废气反应后的脱硫剂下降落入浆液池。

在上述过程中，废气中的氧化硫与脱硫剂反应生成CaSO3·1/2H2O，该反应生成物会与未反应的脱硫剂一通下降落入浆液池，通过向浆液池注入氧气，使反应生成物空气中的氧气化生成CaSO4·2H2O浆液，被进一步分离后得脱硫副产品石膏。氧气在浆液池的分布情况，会影响浆液的氧化效率。

为了解决该技术问题，现有的脱硫塔采用将注入氧气的装置伸入浆液池内部，增加装置和浆液池的接触面积，进而提升氧化效率，例如专利号为201220422344.8，专利名称为脱硫吸收塔浆液池氧化空气均布装置的实用新型专利，其公开了浆液池装有多根氧化空气管，多根氧化空气管水平分布于浆液池的液面以下，各氧化空气管设有多个喷孔，氧化空气从喷孔喷出，依靠自身的压力在浆液中迅速扩散，浆液被氧化空气均匀分散，二者充分接触，氧化反应效率大大提高，因此在氧化空气管下部无需加设搅拌器，以足以达到较为完善的氧化反应效果。

但是，上述的技术存在下列缺陷：

(1)由于氧化空气管伸入浆液池内部，因此氧化空气管和塔体之间的密封性不好，容易造成塔体内部液体泄漏；

(2)氧化空气管是固定在浆液池内的，即氧化空气管和浆液池的接触面积是固定的，因此氧化空气管喷流的氧气与浆液接触不均匀，使得浆液的氧化效率不高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种有效提升浆液氧化效率的脱硫机及其脱硫方法。

一种脱硫塔，包括塔体、浆液池和喷淋机构，所述塔体侧壁上设置有进烟口，所述塔体上部设置有出烟口，所述浆液池设置在所述塔体内部，且位于所述进烟口下部，所述喷淋机构设置在所述塔体内部，且位于所述进烟口和所述出烟口之间；

还包括第一喷枪装置，所述第一喷枪装置包括第一喷管、壳体、第一阀体和第二阀体，所述第一喷管从所述塔体内部延伸至所述塔体外部，位于所述塔体内部的所述第一喷管位于所述浆液池内，且位于所述浆液池内的所述第一喷管上设置有第一喷孔，位于所述塔体外部的所述第一喷管套接所述壳体，所述壳体安装在所述塔体外部，所述第一阀体套设在所述壳体内部，所述壳体上位于所述第一阀体和所述第一喷管之间形成了混合腔，所述第二阀体位于所述混合腔内，且两端分别与所述第一阀体和所述第一喷管套接，所述壳体上套设所述第一阀体的一端为进液通道，所述壳体上还设置有连通所述混合腔的进气通道，所述第一阀体上设置有与所述进液通道连通的第一通道，所述第二阀体上设置有分别与所述第一通道和所述混合腔连通的第二通道，所述第二阀体上还设置有分别与所述混合腔和所述第一喷管连通的第三通道。

进一步，述第一喷枪装置还包括罩壳，所述罩壳包括套接在所述第一喷管和所述壳体之间的本体，所述本体位于所述壳体外部的一端径向延伸形成盖板，所述壳体与所述第一喷管套接的端部抵接于所述盖板上，所述盖板和所述塔体扣接。

进一步，所述进气通道位于所述第二通道和所述第三通道之间。

进一步，所述第一喷枪装置还包括单向阀，所述单向阀设置在所述第一通道和/或所述第二通道内部。

进一步，还包括第二喷枪装置，所述第二喷枪装置包括第二喷管，所述第二喷管设置在所述浆液池内部，且所述第二喷管上设置有第二喷孔。

进一步，还包括制氧机，所述制氧机位于所述塔体外部，且所述制氧机分别与所述第二喷管和所述进气通道相连通。

进一步，还包括循环通道，所述循环通道分别与所述浆液池和所述进液通道相连通，所述循环通道还与所述喷淋机构相连接。

进一步，所述循环通道和所述浆液池连通的端部位于所述第一喷枪装置和所述第二喷枪装置的上方。

进一步，所述第一喷枪装置位于所述第二喷枪装置下方。

进一步，所述第一喷管上连通有所述第一延伸管，所述第一延伸管上设置有第一喷孔，所述第二喷管上连通有第二延伸管，所述第二延伸管上设置有所述第二喷孔，所述第一延伸管和所述第二延伸管相垂直。

一种脱硫方法，包括以下步骤：

将第一介质沿着第一喷流方向注入浆液池；

将第二介质沿着第二喷流方向注入浆液池，所述第一喷流方向和所述第二喷流方向相对设置；

所述浆液池内的浆液输送至喷淋机构，由所述喷淋机构对废气进行脱硫；

其中，所述第一介质为所述浆液和所述氧气的混合物，所述第二介质为所述氧气。

由于采用了上述技术，本发明具有以下优点：

本发明通过第一喷枪装置将浆液和氧气的混合物注入浆液池内，同时通过第二喷枪装置将氧气注入浆液池内，进而扰动浆液池，有效提升氧化效率。

以下结合附图及实施例进一步说明本发明。

附图说明

图1为本申请脱硫塔的一个实施例的结构示意图；

图2所示为图1所示的第一喷枪装置的结构示意图；

图3所示为图2所示A的放大示意图；

图4所示为图1所示的第一喷管的结构示意图；

图5所示为图1所示的第二喷管的结构示意图；

图6为本申请脱硫方法的原理图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

图1为本申请脱硫塔的一个实施例的结构示意图。参见图1，脱硫塔包括塔体100、浆液池200、喷淋机构300、第一喷枪装置400和第二喷枪装置500，塔体100侧壁上设置有进烟口110，塔体100上部设置有出烟口120，浆液池200设置在塔体100内部，且位于进烟口110下部，喷淋机构300设置在塔体100内部，且位于进烟口110和出烟口120之间，第一喷枪装置400包括第一喷管410，第一喷管410上设置有第一喷孔411，第一喷管410设置在浆液池200内部，用于引入第一介质，第一介质从第一喷孔411喷流至浆液池200内部，第二喷枪装置500包括第二喷管510，第二喷管510上设置有第二喷孔511，第二喷管510设置在浆液池200内部，用于引入第二介质，第二介质从第二喷孔511喷流至浆液池200内部，第一介质和第二介质均含有氧气，其中，第一喷枪装置400的喷流方向和第二喷枪装置500的喷流方向相向，即第一喷孔411和第二喷孔511相对设置，这样，第一喷枪装置400喷流的第一介质和第二喷枪装置400喷流的第二介质，会扰动浆液池200，以提升氧化效率。

废气从进烟口110进入塔体100内部，通过与喷淋机构300喷淋的脱硫剂反应，以完成废气的脱硫，脱硫后的废气从塔体100上部的出烟口120排出，与废气反应后的脱硫剂下降落入浆液池。随后，第一喷枪装置400向浆液池200喷流第一介质，以及第二喷枪装置500向浆液池200喷流第二介质，喷流出的第一介质和第二介质扰动浆液池200，使得第一介质和第二介质在浆液池200内均匀分散，使氧化反应效率大大提高。

图2所示为图1所示的第一喷枪装置的结构示意图。参见图2，第一喷枪装置400还包括壳体420、第一阀体430和第二阀体440，壳体420安装在塔体100外部，第一喷管410从塔体100内部延伸至塔体100外部，第一喷管410延伸至塔体100外部的一端套设在壳体420内部，第一阀体430套设在壳体420内部，壳体420上位于第一阀体430和第一喷管410之间形成了混合腔450，第二阀体440位于混合腔450内，且两端分别与第一阀体430和第一喷管410套接，壳体420上套设第一阀体430的一端为进液通道421，即壳体420与塔体100连接的相反端为进液通道421，壳体420上还设置有连通混合腔450的进气通道422，第一阀体430上设置有与进液通道421连通的第一通道431，第二阀体440上设置有分别与第一通道431和混合腔450连通的第二通道441，第二阀体440上还设置有分别与混合腔450和第一喷管410连通的第三通道442。使用时，液体通过进液通道421进入壳体420内部，且依次通过第一通道431和第二通道441进入到混合腔450内，同时，氧气通过进气通道422进入到到混合腔450内，并与液体混合，混合后形成了第一介质，第一介质通过第三通道442进入到第一喷管410内，并通过第一喷孔411喷流至浆液池200内。由于氧气先与液体混合，再注入浆液池200内，进一步提升氧化效率。

参见图2，进气通道422位于第二通道441和第三通道442之间。这样，通过第二通道441进入混合腔450内的液体，能够先与通过第三通道442进入混合腔450内的氧气先混合，然后再通过第三通道442流至第一喷管410内。

具体地，参见图2和图3，第二通道441在第二阀体440上分别形成第二进口4411和第二出口4412，其中，第二进口4411位于第二阀体440与第一阀体430套接端的端面上，第二出口4412位于第二阀体440的侧壁上，且第二出口4412位于混合腔450内。第三通道442位于第二出口4412和第三通道442之间。

在一个实施方式中，第二阀体440轴线和第三通道442轴线相垂直。

在另一个实施方式中，第三通道442相对第二阀体440朝上倾斜设置，即氧气至上向下进入到混合腔450内，放置第二出口4412喷出的液体进入到第三通道442内。

需要说明的是，第二出口4412的数量不受限制，可以是一个或一个以上。在一个实施方式中，第二出口4412的数量为多个，且沿着第二阀体440轴线圆周阵列设置。

第一通道431在第一阀体430上分别形成第一进口4311和第一出口4312，第一出口4312设置在第一阀体430与第二阀体440套接的端部上，且第一出口4312和第二进口4411相对设置，第一进口4311设置在第一阀体430与第二阀体440套接的相反端的端部上，且第一进口4311和进液通道421相对设置。

参见图2和图3，第一喷枪装置400还包括单向阀460，单向阀460设置在第一通道431和/或第二通道441内部，防止液体回流。在一个实施方式中，单向阀460设置在第一通道431和第二通道441内部，具体地，单向阀460包括球珠461和弹簧462，球珠461位于第一通道431内，弹簧462从第一通道431延伸至第二通道441，其中，弹簧462的一端与球珠461相抵接，弹簧462的另一端与设置在第二通道441内的台阶4413相抵接。其中，第一通道431上与球珠461的配合部分4313，其呈线性变形，具体地，配合部分4313上沿着液体的流动方向其直径依次变大。液体进入第一通道431后，推动球珠461克服弹簧462弹力移动，使球珠461远离配合部分4313，及液体可从配合部分4313通过，直至流入第二通道441。

参见图2，第三通道442在第二阀体440上形成第三进口4421和第三出口4422，第三进口4421设置在第二阀体440的侧壁上，且与混合腔450相连通，第三出口4422设置在第二阀体440套接第一喷管410的端面上，由于第一喷管410呈中空结构，这样，第三通道442和第一喷管410内部相连通。

参见图2，第一阀体430、第二阀体440和壳体420之间设置有第一密封圈470，防止混合腔450内的液体流至进液通道421内。

同理，第一喷管410和壳体420之间也设置有密封圈，防止混合腔450发生泄漏。

参见图2，第一喷枪装置400还包括罩壳480，罩壳480连接在壳体420连接第一喷管410的一端，且罩壳480套接于第一喷管410和壳体420之间。

具体地，罩壳480包括套接在第一喷管410和壳体420之间的本体481，本体481位于壳体420外部的一端径向延伸形成盖板482，壳体420与第一喷管410套接的端部抵接于盖板482上，盖板482和塔体100连接，进而实现第一喷枪装置400与塔体100的连接。参考图2，盖板482位于壳体420和塔体100之间。

更具体地，塔体100的外壁上设置有第一卡部101，盖板482上设置有第一卡部101配合的第二卡部483，在盖板482和塔体100连接时，第一卡部101和第二卡部483扣接，其中，第一卡部101外壁和第二卡部483内壁相抵接。在一个实施方式中，第一卡部101和第二卡部483均呈环形。通过采用上述结构，使得第一喷枪装置400与塔体100的连接更加稳固，且提升密封性。

优选地，盖板482和塔体100之间设置有第二密封圈490。

第一喷枪装置400与塔体100的连接时，第一喷管410的一端先从塔体100内部穿出，然后，穿过罩壳480上的本体，且与壳体420内部的第二阀体440套接，此时罩壳480没有与壳体420连接，随后，罩壳480上的本体481朝壳体420方向移动，直至套接在壳体420和第一喷管410之间，实现第一喷管410和壳体420的固定连接。最后将罩壳480和塔体100进行扣接，即完成第一喷枪装置400与塔体100的连接。

参见图1，第二喷枪装置500连接有制氧机600，制氧机600位于塔体100外部，制氧机600用于产生氧气，氧气通过第二喷管510，且从其上第二喷孔511喷流至浆液池200内部，即第二喷管510喷流至浆液池200内部的第二介质为氧气。

参见图2，制氧机600还与第一喷枪装置400上的进气通道422相连接，即制氧机600分别向第一喷枪装置400和第二喷枪装置500输送氧气。

由上述可知，第一介质为液体和氧气的混合体，第二介质为氧气，通过采用上述结构，进一步提升了氧气与浆液的充分接触，大大提升了氧化反应效率。

参见图1和图2，脱硫塔还包括循环通道700，循环通道700分别与浆液池200和第一喷枪装置400上进液通道421相连通。即浆液池200内的浆液通过循环通道700进入进液通道421，且与氧气混合，再次回到浆液池200内，进而实现循环使用。循环通道700上设置有单向阀、用于输送的泵和净化浆液的装置等，在此不受限制。

循环通道700还与喷淋机构300相连接，即循环通道700还将浆液池200内的浆液输出至喷淋机构300，由喷淋机构300进行喷淋，以完成对废气的脱硫作业。

喷淋机构300的喷淋方向可至下而上，烟气在塔体内的流动方向为至下而上，有效增加了喷淋的浆液和烟气的接触时间，有效提升脱硫效率。

需要说明的是，循环通道700和浆液池200连通的端部位于第一喷枪装置400和第二喷枪装置500的上方。

参见图1，第一喷管410轴线和第二喷管510轴线相平行，且分别与塔体100轴线相垂直。在一个实施方式中，塔体100的横截面呈圆形，第一喷管410位于第二喷管510下部，且第一喷管410和第二喷管510分别穿过轴线，其中，第一喷管410和第二喷管510的长度分别与圆形的直径相等，并且，第一喷管410上的第一喷孔411沿着第一喷管410轴线方向阵列设置，且第一喷孔411均朝上设置，第二喷管510上的第二喷孔511沿着第二喷管510轴线方向阵列设置，且第二喷孔511均朝下设置。

在另一个实施方式中，第二喷管510上的第二喷孔511为两组，每组具有多个第二喷孔511，并且每组第二喷孔511沿着第二喷管510轴线方向阵列设置，其中，一组第二喷孔511朝下设置，另一组第二喷孔511朝上设置，这样，位于第二喷管510上的浆液池200也会注有氧气。

在一个实施方式中，每个第一喷孔411分别对应一个第二喷孔511，且对应的第一喷孔411和第二喷孔511同轴设置。

在另一个实施方式中，第一喷孔411和第二喷孔511错开设置。具体地，相邻的两个第一喷孔411之间对应有一个第二喷孔511。

参见图4，第一喷管410上还设置有至少一根第一延伸管412，第一延伸管412和第一喷管410相连通，且第一延伸管412上设置有第一喷孔411。通过增加第一延伸管412和第一喷孔411的数量，有效提升了氧气和浆液的接触量，进而提升氧化效率。

在一个实施方式中，第一延伸管的数量为5根，且沿着第一喷管410轴线方向排列设置。

参见图5，第二喷管510上还设置有至少一根第二延伸管512，第二延伸管512和第二喷管510相连通，且第二延伸管512上设置有第二喷孔511。通过增加第二延伸管512和第二喷孔511的数量，有效提升了氧气和浆液的接触量，进而提升氧化效率。

在一个实施方式中，第二延伸管512的数量为5根，且与第二喷管510相平行。具体地，第二喷管510上设置有与第二喷管510垂直的连接管513，连接管513和第二喷管510相连通，第二延伸管512设置在连接管513上，且第二延伸管512和连接管513相连通。

参见图6，一种脱硫方法，包括以下步骤：

S100，将第一介质沿着第一喷流方向注入浆液池；

S200，将第二介质沿着第二喷流方向注入浆液池，第一喷流方向和第二喷流方向相对设置；

S300，浆液池内的浆液输送至喷淋机构，由喷淋机构对废气进行脱硫；

其中，第一介质为浆液和氧气的混合物，第二介质为氧气。

在一个实施方式中，来自浆液池的浆液先与氧气混合形成第一介质后，再通入浆液池内。

在一个实施方式中，第一喷流方向至下往上喷流，第二喷流方向至上往下喷流。

在一个实施方式中，喷淋机构的喷淋方向为至下而上，烟气在塔体内的流动方向为至下而上，有效增加了喷淋的浆液和烟气的接触时间，有效提升脱硫效率。

以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利采用范围，即凡依本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。

Claims (9)

1.一种脱硫塔，包括塔体、浆液池和喷淋机构，所述塔体侧壁上设置有进烟口，所述塔体上部设置有出烟口，所述浆液池设置在所述塔体内部，且位于所述进烟口下部，所述喷淋机构设置在所述塔体内部，且位于所述进烟口和所述出烟口之间，其特征在于：

还包括第一喷枪装置，所述第一喷枪装置包括第一喷管、壳体、第一阀体和第二阀体，所述第一喷管从所述塔体内部延伸至所述塔体外部，位于所述塔体内部的所述第一喷管位于所述浆液池内，且位于所述浆液池内的所述第一喷管上设置有第一喷孔，位于所述塔体外部的所述第一喷管套接所述壳体，所述壳体安装在所述塔体外部，所述第一阀体套设在所述壳体内部，所述壳体上位于所述第一阀体和所述第一喷管之间形成了混合腔，所述第二阀体位于所述混合腔内，且两端分别与所述第一阀体和所述第一喷管套接，所述壳体上套设所述第一阀体的一端为进液通道，所述壳体上还设置有连通所述混合腔的进气通道，所述第一阀体上设置有与所述进液通道连通的第一通道，所述第二阀体上设置有分别与所述第一通道和所述混合腔连通的第二通道，所述第二阀体上还设置有分别与所述混合腔和所述第一喷管连通的第三通道。

2.如权利要求1所述的脱硫塔，其特征在于，所述第一喷枪装置还包括罩壳，所述罩壳包括套接在所述第一喷管和所述壳体之间的本体，所述本体位于所述壳体外部的一端径向延伸形成盖板，所述壳体与所述第一喷管套接的端部抵接于所述盖板上，所述盖板和所述塔体扣接。

3.如权利要求1所述的脱硫塔，其特征在于，所述进气通道位于所述第二通道和所述第三通道之间。

4.如权利要求1所述的脱硫塔，其特征在于，所述第一喷枪装置还包括单向阀，所述单向阀设置在所述第一通道和/或所述第二通道内部。

5.如权利要求1所述的脱硫塔，其特征在于，还包括第二喷枪装置，所述第二喷枪装置包括第二喷管，所述第二喷管设置在所述浆液池内部，且所述第二喷管上设置有第二喷孔。

6.如权利要求5所述的脱硫塔，其特征在于，还包括制氧机，所述制氧机位于所述塔体外部，且所述制氧机分别与所述第二喷管和所述进气通道相连通。

7.如权利要求5所述的脱硫塔，其特征在于，还包括循环通道，所述循环通道分别与所述浆液池和所述进液通道相连通，所述循环通道还与所述喷淋机构相连接。

8.如权利要求7所述的脱硫塔，其特征在于，所述循环通道和所述浆液池连通的端部位于所述第一喷枪装置和所述第二喷枪装置的上方；所述第一喷枪装置位于所述第二喷枪装置下方。

9.如权利要求8所述的脱硫塔，其特征在于，所述第一喷管上连通有第一延伸管，所述第一延伸管上设置有所述第一喷孔，所述第二喷管上连通有第二延伸管，所述第二延伸管上设置有所述第二喷孔，所述第一延伸管和所述第二延伸管相垂直。

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