CN111359266B - 一种脱硫吸收塔外浆液消泡和密度测定系统及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种脱硫吸收塔外浆液消泡和密度测定系统及施工方法，系统包含吸收塔、位于吸收塔内的浆液、连接于吸收塔外的出浆管道和出浆泵、连接于出浆管道上的消泡管道、连接于消泡管道中的缓冲装置、连接于消泡管道下游端部的喷嘴、连接于喷嘴下方的消泡箱、连接于消泡箱底端的排出管道、连接于排出管道中的密度计以及连接于排出管道下方的地沟；所述缓冲装置包含连接管和连接管内的孔板。施工时，本发明通过消泡管道、喷嘴和消泡箱的联合设置，可有效对气泡进行消除，节省消泡的时间和消泡箱的尺寸，增加测定效率和准确度；通过缓冲装置的设置，可将浆液降压输送；通过消泡箱和排出管道的连接，易于浆液自流和密度测定。

Description

一种脱硫吸收塔外浆液消泡和密度测定系统及施工方法

技术领域

本发明属于湿法脱硫工程技术领域，特别涉及一种脱硫吸收塔外浆液消泡和密度测定系统及施工方法。

背景技术

石灰石-石膏法湿法脱硫过程中需要控制吸收塔内若干参数。其中浆液密度是判断吸收塔是否处于事故状态的直接控制参数，是确定根据压力差吸收塔内液位的间接参数。由此，浆液密度是湿法脱硫过程中最重要的参数之一。

以往的吸收塔密度测量采取高低压差密度测量或者取样塔外测量两种方法。近年来，随着超低排放改造的大面积展开，为了氧化更多洗涤到浆液中的二氧化硫，吸收塔中往往被鼓入远远超过改造前的空气。这种情况下，许多脱硫吸收塔内都出现了严重的泡沫，呈现气液两相状态。传统的两种测量方法均无法应对吸收塔内起泡现象。现场的运维人员对密度测定也难以准确把握，进而影响脱硫系统的控制。如何消除待测量浆液中的气泡对于准确测量密度至关重要。

在已有的专利中，消泡测量密度的方法基本都是基于取样塔外测量。在专利《湿法脱硫装置石膏浆液密度及pH测量装置及其使用方法》中，发明人通过在取样管道上设置一个消泡箱，在实际运行中不断加入消泡剂来解决气泡问题。该方案需要不断地耗用消泡剂，且消泡剂从加入到发挥作用需要一定的反应时间，这就导致浆液必须在缓冲箱内有相当长的停留时间进而导致缓冲箱尺寸巨大。在专利《脱硫吸收塔浆液密度测量装置》中，发明人在取样管道上设置了一个排气箱，通过让气体在该箱体中停留一段时间来排出浆液中的气体。该方案的问题在于采用几乎静置的方案来排出吸收塔内浆液中溶解掺混的气体将需要很长的时间，这也将导致这个排气箱尺寸巨大。

发明内容

本发明提供了一种脱硫吸收塔外浆液消泡和密度测定系统及施工方法，用以解决脱硫吸收塔内浆液消泡时节省时间、减小消泡箱尺寸以及浆液自流便捷测定密度等技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种脱硫吸收塔外浆液消泡和密度测定系统，包含吸收塔、位于吸收塔内的浆液、连接于吸收塔外的出浆管道和出浆泵、连接于出浆管道上的消泡管道、连接于消泡管道中的缓冲装置、连接于消泡管道下游端部的喷嘴、连接于喷嘴下方的消泡箱、连接于消泡箱底端的排出管道、连接于排出管道中的密度计以及连接于排出管道下方的地沟；

所述缓冲装置包含连接管和连接管内的孔板，连接管在消泡管道上可拆卸连接。

进一步的，所述出浆管道为吸收塔外循环管道且循环管道上连接有出浆泵，出浆管道上预先留有与消泡管道可拆卸连接的管头。

进一步的，所述消泡管道为可拼装连接管道，消泡管道内壁为波浪或凹凸设置；消泡管道上在缓冲装置上游设置有阀门。

进一步的，所述孔板为带有通孔的连接板，孔板可拆卸连接于连接管中；孔板中通孔的个数和长度适应喷嘴处流量和流速的设计。

进一步的，所述消泡箱设置在地面标高以上且高度适应浆液消泡后的排出，消泡箱顶部密封设置且底部设置为锥形，且内箱壁为不锈钢材质制作。

进一步的，所述排气管可拆卸连接于消泡箱顶部，排气管为消泡箱内气体向外排出管道。

进一步的，所述喷嘴为空心锥喷嘴或螺旋喷嘴，喷嘴与消泡管道可拆卸连接且喷嘴与消泡箱连接处连接有密封条。

进一步的，所述喷嘴在消泡箱顶部间隔设置且喷嘴通过共用的管道与消泡管道连接，喷嘴喷出的浆液范围面对应消泡箱的箱壁。

进一步的，所述排出管道可拆卸连接于消泡箱的锥形垂向底部，排出管道上连接有阀门，在阀门下游连接有密度计。

进一步的，脱硫吸收塔外浆液消泡和密度测定系统的施工方法，具体步骤如下：

步骤一、在吸收塔外的出浆管道上选取一路管道作为浆液的出口，并在出浆管道预留管口处连接消泡管道，其中，由于出浆管道上出浆泵作用，浆液升压为高压浆液；

步骤二、在消泡管道上预先安装阀门和缓冲装置，且在缓冲装置下游安装压力表实时监测消泡管道内压力状况；其中，缓冲装置中孔板的设置通过预实验设计，匹配浆液通过管道后喷嘴喷射浆液的流量和流速且在消泡箱内不发生溢流；

步骤三、将消泡管道下游端部设置在地面水平标高以上且适应浆液向下在地沟处排出，由此在消泡管道中间部位可设置可拆卸的临时支撑架；而后在消泡管道下游端部连接喷嘴；

步骤四、在喷嘴位置处安装消泡箱，在消泡箱顶部安装排气管，下部安装排出管道；其中，经喷嘴喷出的雾化的浆液高速撞击在消泡箱的侧壁上，撞在壁面上的浆液汇入消泡箱下部锥形底部；

步骤五、排出管道下游端部连接在地沟之上，浆液在重力作用下自消泡箱中自流至地沟，且在排出管道上连接有密度计，用以测定浆液消泡后密度。

本发明的有益效果体现在：

1）本发明通过消泡管道、喷嘴和消泡箱的联合设置，可有效的对浆液中的气泡进行消除，且通过物理的方式在管道中、喷嘴雾化和消泡箱撞击等多个环节进行气泡的消除，由此利于节省消泡的时间和消泡箱的尺寸，增加测定效率和准确度；

2）本发明通过缓冲装置的设置，可将浆液降压输送，避免由于浆液压力过大，造成消泡箱中浆液的溢流；且缓冲装置与消泡管道可拆卸连接，易于更换和适应现场调整；

3）本发明通过消泡箱的高位设置和排出管道的连接，易于将消泡后的浆液自流至地沟，在自流过程中便于连接密度测定装置。

此外，各管道的连接端口均为可拆卸连接，易于安装和更换；本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解；本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。

附图说明

图1是脱硫吸收塔外浆液消泡和密度测定系统施工示意图；

图2是消泡和密度测定连接结构施工示意图；

图3是缓冲装置结构示意图。

附图标记：1-吸收塔、2-浆液、3-出浆管道、4-出浆泵、5-消泡管道、6-缓冲装置、61-连接管、62-孔板、7-阀门、8-喷嘴、9-消泡箱、10-排气管、11-排出管道、12-密度计、13-地沟。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种脱硫吸收塔外浆液消泡和密度测定系统，包含吸收塔1、位于吸收塔1内的浆液2、连接于吸收塔1外的出浆管道3和出浆泵4、连接于出浆管道3上的消泡管道5、连接于消泡管道5中的缓冲装置6、连接于消泡管道5下游端部的喷嘴8、连接于喷嘴8下方的消泡箱9、连接于消泡箱9底端的排出管道11、连接于排出管道11中的密度计12以及连接于排出管道11下方的地沟13。

本实施例中，出浆管道3为吸收塔1外循环管道且循环管道上螺纹连接有出浆泵4，出浆管道3上预先留有与消泡管道5螺纹连接的管头；其中，由于出浆泵4作用，原有吸收塔1内浆液2在管头处压力得到提升为高压浆液，由此利于后续在喷嘴8处高速喷出。

本实施例中，消泡管道5为可拼装连接管道，消泡管道5内壁为波浪或凹凸设置，可通过螺纹管制作而成。消泡管道5上在缓冲装置6上游设置有阀门7；其中，波浪或凹凸设置可对浆液2形成前进的阻力且在管道中消去部分气泡。

本实施例中，消泡箱9设置在地面标高以上且高度适应浆液2消泡后的排出，消泡箱9顶部密封设置且底部设置为锥形，且内箱壁为不锈钢材质制作。排气管10螺纹连接于消泡箱9顶部，排气管10为消泡箱9内气体向外排出的管道。

本实施例中，喷嘴8为空心锥喷嘴或螺旋喷嘴，喷嘴8与消泡管道5螺纹连接且喷嘴8与消泡箱9连接处连接有密封条。喷嘴8在消泡箱9顶部间隔设置且喷嘴8通过共用的管道连接管61头与消泡管道5连接，喷嘴8喷出的浆液2范围面对应消泡箱9的箱壁。

本实施例中，浆液2经喷嘴8后压力立刻降到大气压，同时具有了很高的速度。根据亨利原理可知，气体在液体中的溶解度随压力的减小而减小。在急剧降压的过程中会有大量的溶解在浆液2中的气体散逸出来。经喷嘴8喷出后，浆液2被雾化成小液滴，比表面积急速扩张，浆液2中的气体有了极大的表面积和空气传质，更加便于浆液2中的气体从浆液2中逃逸出来。且若喷嘴为螺旋可旋转式，经喷嘴8后的浆液2旋转喷出，具有很大的湍流度，使其中的气体进一步从浆液2中分离，旋流小液滴从喷嘴8中喷出后，高速撞向缓冲箱的侧壁。

本实施例中，撞击到壁面上的旋流液滴汇流到消泡箱9的锥底上，继续旋转，旋转的浆液2进一步扰动继续迫使残留的气体从浆液2中逃逸。以上降压、雾化、旋流扰动、高速撞击、锥底旋流等多重消泡环节完成后，浆液2中的气体可极大的从浆液中分离出来。

本实施例中，排出管道11螺纹连接于消泡箱9的锥形垂向底部，排出管道11上连接有阀门7，在阀门7下游连接有密度计12。

如图3所示，缓冲装置6包含连接管61和连接管61内的孔板62，连接管61在消泡管道5上螺纹连接。孔板62为带有通孔的连接板，孔板62可拆卸连接于连接管61中；孔板62中通孔的个数和长度适应喷嘴8处流量和流速。

结合图1至图3，进一步说明脱硫吸收塔外浆液消泡和密度测定系统的施工方法，具体步骤如下：

步骤一、在吸收塔1外的出浆管道3上选取一路管道作为浆液2的出口，并在出浆管道3预留管口处连接消泡管道5，其中，由于出浆管道3上出浆泵4作用，浆液2升压为高压浆液。

步骤二、在消泡管道5上预先安装阀门7和缓冲装置6，且在缓冲装置6下游安装压力表实时监测消泡管内压力状况；其中，缓冲装置6中孔板62的设置通过预实验设计，匹配浆液2通过管道后喷嘴8喷射浆液的流量和流速且在消泡箱9内不发生溢流。

步骤三、将消泡管道5下游端部设置在地面水平标高以上且适应浆液2向下在地沟13处排出，由此在消泡管道5中间部位可设置可拆卸的临时支撑架；而后在消泡管道5下游端部连接喷嘴8。

步骤四、在喷嘴8位置处安装消泡箱9，在消泡箱9顶部安装排气管10，下部安装排出管道11；其中，经喷嘴8喷出的雾化的浆液2高速撞击在消泡箱9的侧壁上，撞在壁面上的浆液2汇入消泡箱9下部锥形底部。

步骤五、排出管道11下游端部连接在地沟13之上，浆液2在重力作用下自消泡箱9中自流至地沟13，且在排出管道11上连接有密度计12，用以测定浆液2消泡后密度。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种脱硫吸收塔外浆液消泡和密度测定系统的施工方法，其特征在于，包含吸收塔（1）、位于吸收塔（1）内的浆液（2）、连接于吸收塔（1）外的出浆管道（3）和出浆泵（4）、连接于出浆管道（3）上的消泡管道（5）、连接于消泡管道（5）中的缓冲装置（6）、连接于消泡管道（5）下游端部的喷嘴（8）、连接于喷嘴（8）下方的消泡箱（9）、连接于消泡箱（9）底端的排出管道（11）、连接于排出管道（11）中的密度计（12）以及连接于排出管道（11）下方的地沟（13）；

所述缓冲装置（6）包含连接管（61）和连接管（61）内的孔板（62），连接管（61）在消泡管道（5）上可拆卸连接；

所述消泡管道（5）为可拼装连接管道，消泡管道（5）内壁为波浪或凹凸设置；消泡管道（5）上在缓冲装置（6）上游设置有阀门（7）；

所述喷嘴（8）在消泡箱（9）顶部间隔设置且喷嘴（8）通过共用的管道与消泡管道（5）连接，喷嘴（8）喷出的浆液（2）范围面对应消泡箱（9）的箱壁；

所述孔板（62）为带有通孔的连接板，孔板（62）可拆卸连接于连接管（61）中；孔板（62）中通孔的个数和长度适应喷嘴（8）处流量和流速的设计；

所述消泡箱（9）设置在地面标高以上且高度适应浆液（2）消泡后的排出，消泡箱（9）顶部密封设置且底部设置为锥形；

脱硫吸收塔外浆液消泡和密度测定系统的施工方法，具体步骤如下：

步骤一、在吸收塔（1）外的出浆管道（3）上选取一路管道作为浆液（2）的出口，并在出浆管道（3）预留管口处连接消泡管道（5），其中，由于出浆管道（3）上出浆泵（4）作用，浆液（2）升压为高压浆液；

步骤二、在消泡管道（5）上预先安装阀门（7）和缓冲装置（6），且在缓冲装置（6）下游安装压力表实时监测消泡管道（5）内压力状况；其中，缓冲装置（6）中孔板（62）的设置通过预实验设计，匹配浆液（2）通过管道后喷嘴（8）喷射浆液的流量和流速且在消泡箱（9）内不发生溢流；

步骤三、将消泡管道（5）下游端部设置在地面水平标高以上且适应浆液（2）向下在地沟（13）处排出，由此在消泡管道（5）中间部位可设置可拆卸的临时支撑架；而后在消泡管道（5）下游端部连接喷嘴（8）；

步骤四、在喷嘴（8）位置处安装消泡箱（9），在消泡箱（9）顶部安装排气管（10），下部安装排出管道（11）；其中，经喷嘴（8）喷出的雾化的浆液（2）高速撞击在消泡箱（9）的侧壁上，撞在壁面上的浆液（2）汇入消泡箱（9）下部锥形底部；

步骤五、排出管道（11）下游端部连接在地沟（13）之上，浆液（2）在重力作用下自消泡箱（9）中自流至地沟（13），且在排出管道（11）上连接有密度计（12），用以测定浆液（2）消泡后密度。

2.如权利要求1所述的一种脱硫吸收塔外浆液消泡和密度测定系统的施工方法，其特征在于，所述出浆管道（3）为吸收塔（1）外循环管道且循环管道上连接有出浆泵（4），出浆管道（3）上预先留有与消泡管道（5）可拆卸连接的管头。

3.如权利要求1所述的一种脱硫吸收塔外浆液消泡和密度测定系统的施工方法，其特征在于，所述消泡箱（9）内箱壁为不锈钢材质制作。

4.如权利要求3所述的一种脱硫吸收塔外浆液消泡和密度测定系统的施工方法，其特征在于，排气管（10）可拆卸连接于消泡箱（9）顶部，排气管（10）为消泡箱（9）内气体向外排出的管道。

5.如权利要求1所述的一种脱硫吸收塔外浆液消泡和密度测定系统的施工方法，其特征在于，所述喷嘴（8）为空心锥喷嘴或螺旋喷嘴，喷嘴（8）与消泡管道（5）可拆卸连接且喷嘴（8）与消泡箱（9）连接处连接有密封条。

6.如权利要求5所述的一种脱硫吸收塔外浆液消泡和密度测定系统的施工方法，其特征在于，所述排出管道（11）可拆卸连接于消泡箱（9）的锥形垂向底部，排出管道（11）上连接有阀门（7），在阀门（7）下游连接有密度计（12）。

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