CN114768887B - 一种催化法烟气脱硫装置催化剂洗涤再生方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种催化法烟气脱硫装置催化剂洗涤再生方法，可通过对催化剂进行冷却后再进行洗涤再生，以解决催化剂因前后温差较大而破碎的技术问题。包括：切断所述烟气的进气，然后向脱硫反应器中通入温度低于脱硫时烟气温度的催化剂冷却气，使催化剂冷却气通过催化剂并携带催化剂中的热量后再从所述排气口排出；待催化剂冷却至设定条件后启动喷淋装置，通过喷淋装置向催化剂喷淋再生液从而对催化剂进行洗涤再生并使再生液从排液口排出。上述方法先通过温度低于脱硫时烟气温度的催化剂冷却气对催化剂进行降温，然后再对催化剂进行洗涤再生，可有效解决催化剂因前后温差较大而破碎的技术问题。
Description
技术领域
本申请实施例涉及烟气脱硫技术领域，具体涉及催化法烟气脱硫装置催化剂洗涤再生方法、催化法烟气脱硫装置再生液排液结构以及催化法烟气脱硫塔。
背景技术
催化法烟气脱硫技术作为已知的一种具有应用前景的脱硫技术，其基本原理是：烟气中的二氧化硫、水、氧气被吸附在催化剂上并在活性组分的催化作用下发生反应生成硫酸。当催化剂上附着的硫酸达到一定程度后，可使用再生液(通常采用稀硫酸和/或水)对该催化剂进行洗涤从而在催化剂上去除附着的硫酸并释放催化剂活性位。使用后的再生液可作为副产品(通常为稀硫酸)再进行利用。相关参考文献包括：“催化法烟气脱硫技术现状与趋势，中国环境科学学会2009年学术年会论文集，2009年，黄盼等”。
将催化法烟气脱硫技术应用于实际工程时需要专门的催化法烟气脱硫塔和安装在催化法烟气脱硫塔中的脱硫反应器。与本申请同一申请人申请的申请号为202120944544.9的中国在先申请(下称在先申请)中公开了一种催化法烟气脱硫塔，其中的脱硫反应器具有至少一个进气口、至少一个排气口、至少一个排液口、位于脱硫反应器中的催化剂，所述脱硫反应器上设置有用于对所述催化剂进行洗涤再生的再生液的喷淋装置；脱硫时烟气从所述进气口进入脱硫反应器然后通过催化剂脱硫后再从所述排气口排出，所述烟气中的二氧化硫在通过所述催化剂时在所述催化剂上反应形成硫酸，对所述催化剂进行洗涤再生时所述硫酸进入喷淋在催化剂上的再生液后从排液口排出。
目前，针对催化法烟气脱硫塔和脱硫反应器的设计仍存在一些问题、缺陷或不合理之处，催化法烟气脱硫技术工程化应用的完善性还有进一步提升空间。这些问题、缺陷或不合理之处包括：1)当需要对所选脱硫反应器中的催化剂进行洗涤再生时往往直接将该脱硫反应器从脱硫状态切换到催化剂的洗涤再生状态，而当烟气温度较高时(比如焦化行业处理烟气温度常高达180℃)，催化剂温度也较高，这时，若立即对催化剂进行洗涤再生，催化剂容易因前后温差较大而破碎。2)对所述催化剂进行洗涤再生时再生液需要从脱硫反应器的排液口排出，再生后又需要将该排液口封堵以防止烟气泄漏。目前针对再生液排液结构设计了U形液封，对所述催化剂进行洗涤再生时再生液通过该U形液封排放，再生后又通过该U形液封封堵排液口。但由于目前无法根据需要对U形液封出口端的压力进行控制，每次对所述催化剂进行洗涤再生后U形液封中都会自动的储存再生液，从而对脱硫反应器的维护检修带来不便。3)根据发明人积累的针对催化法烟气脱硫技术工程化应用项目设备设施维护经验总结，上述U形液封中靠近液封管道的输入端的气液分离面范围的不锈钢等金属材质管壁容易发生腐蚀，但此现象及其成因均未见公开，但却有较大可能导致再生液泄露，造成不小的风险隐患。
发明内容
本申请的实施例提供了催化法烟气脱硫装置催化剂洗涤再生方法，可通过对催化剂进行冷却后再进行洗涤再生，以解决催化剂因前后温差较大而破碎的技术问题。
根据本申请的第一个方面，提供了一种催化法烟气脱硫装置催化剂洗涤再生方法，所述催化法烟气脱硫装置包括脱硫反应器，所述脱硫反应器具有至少一个进气口、至少一个排气口、至少一个排液口、位于脱硫反应器中的催化剂，所述脱硫反应器上设置有用于对所述催化剂进行洗涤再生的再生液的喷淋装置；脱硫时烟气从所述进气口进入脱硫反应器然后通过催化剂脱硫后再从所述排气口排出，所述烟气中的二氧化硫在通过所述催化剂时在所述催化剂上反应形成硫酸，对所述催化剂进行洗涤再生时所述硫酸进入喷淋在催化剂上的再生液后从排液口排出；包括：切断所述烟气的进气，然后向脱硫反应器中通入温度低于脱硫时烟气温度的催化剂冷却气，使催化剂冷却气通过催化剂并携带催化剂中的热量后再从所述排气口排出；待催化剂冷却至设定条件后启动喷淋装置，通过喷淋装置向催化剂喷淋再生液从而对催化剂进行洗涤再生并使再生液从排液口排出。上述第一个方面的方法先通过温度低于脱硫时烟气温度的催化剂冷却气对催化剂进行降温，然后再对催化剂进行洗涤再生，可有效解决催化剂因前后温差较大而破碎的技术问题。
根据本申请的第二个方面，提供了一种催化法烟气脱硫装置催化剂洗涤再生方法，所述催化法烟气脱硫装置包括脱硫反应器，所述脱硫反应器具有至少一个进气口、至少一个排气口、至少一个排液口、位于脱硫反应器中的催化剂，所述脱硫反应器上设置有用于对所述催化剂进行洗涤再生的再生液的喷淋装置；脱硫时烟气从所述进气口进入脱硫反应器然后通过催化剂脱硫后再从所述排气口排出，所述烟气中的二氧化硫在通过所述催化剂时在所述催化剂上反应形成硫酸，对所述催化剂进行洗涤再生时所述硫酸进入喷淋在催化剂上的再生液后从排液口排出；包括：向所述烟气的进气通路中喷淋冷却液使烟气冷却降温，然后向脱硫反应器中通入冷却降温后的烟气，使冷却降温后的烟气通过催化剂并携带催化剂中的热量后再从所述排气口排出；待催化剂冷却至设定条件后启动喷淋装置，通过喷淋装置向催化剂喷淋再生液从而对催化剂进行洗涤再生并使再生液从排液口排出。上述第二个方面的方法先通过喷淋冷却液对烟气进行降温，然后再对催化剂进行洗涤再生，既有效解决了催化剂因前后温差较大而破碎的技术问题，同时相比于上述第一个方面的方法可节省催化剂冷却气，降低运行成本。
下面结合附图和具体实施方式对本申请做进一步的说明。本申请的附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过实践了解到。
附图说明
构成本说明书的一部分的附图用来辅助对本申请的理解，附图中所提供的内容及其在本说明书中有关的说明可用于解释本申请实施例，但不构成对本申请实施例的不当限定。
图1为在先申请实施例的一种烟气脱硫装置的结构示意图。
图2为图1所示烟气脱硫装置局部示意图。
图3为图1所示烟气脱硫装置局部示意图。
图4为图1所示烟气脱硫装置再生液循环部的原理图。
图5为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫塔局部结构示意图。
图5可反映脱硫反应器的形状、布局以及进气管网和排气管网布置形式。
图6为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫塔的局部结构示意图。
图6可反映再生液循环系统布置形式。
图7为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫塔的局部结构示意图。
图7可反映脱硫反应器底板下方格栅式支撑梁及脱硫反应器内部立柱布置形式。
图8为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫塔的局部结构示意图。
图8为图7中B-B向视图。
图9为图7中A-A向视图。
图10为图7所示催化法烟气脱硫塔中脱硫反应器立面结构示意图。
图11为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫塔的局部结构示意图。
图11可反映脱硫反应器内部催化剂隔板放置方式。
图12为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫装置中催化剂隔板结构示意图。
图13为图12中A-A向视图。
图14为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫装置中立柱与主梁安装结构示意图。
图15为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫装置中立柱与主梁安装结构示意图。
图16为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫装置中次梁安装结构示意图。
图17为图16中的I处局部放大图。
图18为在图16基础上在主梁上沿该主梁长度方向间隔铺设有耐酸砖的结构示意图。
图19为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫装置中催化剂隔板定位凹槽结构示意图。
图20为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫塔的整体结构照片。
图20可反映本申请实施例的一种催化法烟气脱硫塔(即“方塔”)的后侧外观。
图21为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫塔维护过程照片。
图22为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫装置再生液排液结构的示意图。
图23为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫塔局部结构示意图。
图23可反映催化法烟气脱硫装置再生液排液结构以及冷却液喷淋装置。
图24为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫装置催化剂洗涤再生方法流程示意图。
图25为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫装置催化剂洗涤再生方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本申请。在结合附图对本申请进行说明前，需要特别指出的是：
在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案、技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案、技术特征可以相互组合。此外，在可能的情况下，这些技术方案、技术特征及有关的组合均可以被赋予特定的技术主题而被相关专利所保护。
下述说明中涉及到的本申请的实施例通常仅是一部分实施例而不是全部实施例，基于这些实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于专利保护的范围。
关于本说明书中术语和单位：本说明书及相应权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本说明书及相应权利要求书及有关的部分中的术语“前”、“后”、“左”、“右”表示为基于附图(图5、6、7、11中已经标出了“前”、“后”、“左”、“右”对应方向)的相对位置关系。此外，其他相关术语和单位，均可基于本说明书提供相关内容得到合理的解释。
在先申请的内容
图1为在先申请中的实施例的一种烟气脱硫装置的结构示意图。图2为图1所示烟气脱硫装置局部示意图。图3为图1所示烟气脱硫装置局部示意图。图4为图1所示烟气脱硫装置再生液循环部的原理图。
如图1-4所示，在先申请实施例的一种烟气脱硫装置，包括烟气脱硫部10和再生液循环部12。其中，烟气脱硫部10包含至少一个脱硫反应器11，所述脱硫反应器11具有至少一个进气口111、至少一个排气口112、至少一个排液口113、位于脱硫反应器11中的催化剂114以及用于对所述催化剂114进行洗涤再生的再生液的喷淋装置(图中未示出)，脱硫时烟气从所述进气口111进入脱硫反应器11然后通过催化剂114脱硫后再从所述排气口112排出，所述烟气中的二氧化硫在通过所述催化剂114时在所述催化剂114上反应形成硫酸，对所述催化剂114进行洗涤再生时所述硫酸进入喷淋在催化剂114上的再生液最后从排液口113排出。
再生液循环部12包含多个再生液槽121以及连接在所述多个再生液槽121与所述脱硫反应器11之间的再生液循环控制管网，所述再生液循环控制管网具有输出侧控制管网122、输入侧控制管网123和再生液驱动设备124，所述输出侧控制管网122可将所述多个再生液槽121中任意一个再生液槽121中的再生液导入所述脱硫反应器11的再生液喷淋装置，所述输入侧控制管网123可将所述脱硫反应器11的排液口113输出的再生液导入任意一个再生液槽121，所述再生液驱动设备124可向再生液提供所需动力。
具体而言，所述输出侧控制管网122包含与所述脱硫反应器11的喷淋装置连接的输出侧总管1221以及各分别连接在输出侧总管1221与对应一个再生液槽121之间的输出侧第一支路1222，各输出侧第一支路1222上均对应设置有输出侧第一控制阀1223。所述再生液驱动设备124串联在输出侧总管1221上。所述输入侧控制管网123则包含与所述脱硫反应器11的排液口113连接的输入侧总管1231以及各分别连接在输入侧总管1231与对应一个再生液槽121之间的输入侧第一支路1232，各输入侧第一支路1232上均对应设置有输入侧第一控制阀1233。
此外，所述输出侧总管1221上位于所述再生液驱动设备124输出侧的管路与所述输入侧总管1231之间还连接有回流管1224，该回流管1224上设有回流管控制阀1225。
上述烟气脱硫装置的一种典型使用方式是在所述多个再生液槽121中分别储存浓度不同的稀硫酸作为再生液，当需要对脱硫反应器11中的催化剂114进行洗涤再生时，首先，开启所述多个再生液槽121中储存稀硫酸浓度最高的再生液槽121对应的输出侧第一控制阀1223和输入侧第一控制阀1233，然后通过相应的输出侧第一支路1222、再生液驱动设备124(通常为泵)以及输出侧总管1221将该储存稀硫酸浓度最高的再生液槽121中的稀硫酸送至脱硫反应器11的再生液喷淋装置，对催化剂再生后的再生液再从输入侧总管1231、相应的输入侧第一支路1232回流至原先的再生液槽121；使用浓度最高的稀硫酸对催化剂进行洗涤再生一段时间以后，再开启所述多个再生液槽121中储存稀硫酸浓度低一级的再生液槽121对应的输出侧第一控制阀1223和输入侧第一控制阀1233，使用相同的方式再次对催化剂进行洗涤再生；重复上述操作，还可以用浓度更低的稀硫酸或清水对催化剂进行洗涤再生。由此，能够更充分将催化剂活性位上的硫酸洗脱，提高对催化剂的再生效果。
由于各再生液槽121中储存的再生液的硫酸根离子浓度是随着催化剂再生而动态变化的，为了方便对各再生液槽121中储存的再生液的硫酸根离子浓度进行调节，还可以在需要的情况下打开回流管控制阀1225，同时，再将所需的输出侧第一控制阀1223和输入侧第一控制阀1233打开，启动再生液驱动设备124，这样，就可以将任意一个再生液槽121中的再生液输入任意另一个再生液槽121中，起到通过对硫酸根离子浓度不同的再生液进行混合以调节相应再生液硫酸根离子浓度的作用。这样对于烟气脱硫装置好处还在于：可以更精确地控制每次再生时所使用的再生液中的硫酸根离子浓度以及方便稀硫酸在不同再生液槽121中的配置等。
一种通常实施方式中，如图1-2所示，所述烟气脱硫部10包含至少两个脱硫反应器11；为此，所述输出侧控制管网122包含各分别连接在输出侧总管1221与对应一个脱硫反应器11的喷淋装置之间的输出侧第二支路1226，所述输入侧控制管网123包含各分别连接在输入侧总管1231与对应一个脱硫反应器11的排液口113之间的输入侧第二支路1234。
一种可选实施方式中，如图1-2所示，所述烟气脱硫部10包含至少一组脱硫反应器竖列，所述脱硫反应器竖列包含至少两个以竖直排列方式分别安装在框架式支撑结构13的不同楼层131的支撑平台上的脱硫反应器11。将烟气脱硫部10设计为包含至少一组脱硫反应器竖列且所述脱硫反应器竖列包含至少两个以竖直排列方式分别安装在框架式支撑结构13的不同楼层131的支撑平台上的脱硫反应器11的结构，可以最大程度的缩小单个脱硫反应器的体积大小，大大降低单个脱硫反应器的制造难度和成本；此外，通过框架式支撑结构13实现单个脱硫反应器楼层化安装，不仅保证了烟气脱硫部10较小的占地面积，同时也方便对各脱硫反应器11进行维护。
在此基础上，所述烟气脱硫部10还可包含进气管网14和排气管网15；所述进气管网14包含竖直设置于所述脱硫反应器竖列旁侧的进气总管141以及使所述进气总管141分别与所述脱硫反应器竖列中对应的一个脱硫反应器11的进气口111连接的各进气支管142；所述排气管网15包含竖直设置于所述脱硫反应器竖列旁侧的排气总管151以及使所述排气总管151分别与所述脱硫反应器竖列中对应的一个脱硫反应器11的排气口112连接的各排气支管152。
其中，所述进气支管142具有向下延伸再折回并向上延伸的弯曲结构，并且所述进气支管142上用于与所述进气总管141连接的一端高于所述进气支管142上用于与对应的一个脱硫反应器11的进气口111连接的一端，所述弯曲结构上设有排液结构。当进气支管采用上述结构设计时可以避免再生液倒灌入进气总管141。
可选的，所述输出侧控制管网122与输入侧控制管网123总体上分布在框架式支撑结构13的相对两侧。优选的，当所述烟气脱硫部10包含至少两组脱硫反应器竖列时，若设所述至少两组脱硫反应器竖列之间呈左右方向分布，则所述输出侧控制管网122与输入侧控制管网123总体上分布在框架式支撑结构13的前后两侧。同时，所述进气管网14与排气管网15总体上也可分布在框架式支撑结构的前后两侧。
一种实施方式中，如图1、3所示，所述多个再生液槽121水平并列设置在框架式支撑结构13的底部；所述输出侧总管1221包含沿所述多个再生液槽121并列方向水平布置的输出侧总管水平段和与所述输出侧总管水平段通过所述再生液驱动设备连接的输出侧总管竖直段，所述输出侧总管水平段上间隔设置各输出侧第一支路1222，所述输出侧总管竖直段上间隔设置各输出侧第二支路1226；所述输入侧总管1231包含沿所述多个再生液槽并列方向水平布置的输入侧总管水平段和与所述输入侧总管水平段连接的输入侧总管竖直段，所述输入侧总管水平段上间隔设置各输入侧第一支路1232，所述输入侧总管竖直段上间隔设置各输入侧第二支路。
一种实施方式中，所述多个再生液槽121中至少一个再生液槽121通过串联设置有膜过滤泵125和膜过滤器126的再生液传输管道与产品回收槽连接，以便对再生液的回收利用。
对先申请的进一步说明
从上述内容可知，在先申请事实上提供了一种催化法烟气脱硫塔，具体可描述和/或概括为包括以下几点：
1)该催化法烟气脱硫塔通过脱硫反应器11进行烟气脱硫，所述脱硫反应器11具有至少一个进气口111、至少一个排气口112、至少一个排液口113、位于脱硫反应器中的催化剂114，所述脱硫反应器11上设置有用于对所述催化剂114进行洗涤再生的再生液的喷淋装置；脱硫时烟气从所述进气口111进入脱硫反应器11然后通过催化剂114脱硫后再从所述排气口112排出，所述烟气中的二氧化硫在通过所述催化剂114时在所述催化剂114上反应形成硫酸，对所述催化剂114进行洗涤再生时所述硫酸进入喷淋在催化剂114上的再生液后从排液口排出。
2)催化法烟气脱硫塔包括左侧脱硫反应器竖列、右侧脱硫反应器竖列、进气管网、排气管网和再生液循环系统。所述左侧脱硫反应器竖列包含至少两个以竖直排列方式分别安装在框架式支撑结构13不同楼层上左侧的支撑平台上的所述脱硫反应器11；所述右侧脱硫反应器竖列包含至少两个以竖直排列方式分别安装在所述框架式支撑结构13不同楼层上右侧的支撑平台上的所述脱硫反应器11；所述进气管网14包含竖直设置于所述框架式支撑结构13前侧并位于所述左侧脱硫反应器竖列与所述右侧脱硫反应器竖列之间的进气总管141(参见图1-2)以及使所述进气总管141分别与各脱硫反应器的进气口111连接并位于对应脱硫反应11器前侧的各进气支管142；所述排气管网15包含可以竖直设置于所述框架式支撑结构13后侧和位于所述左侧脱硫反应器竖列与所述右侧脱硫反应器竖列之间的排气总管151(参见图1-2)以及使所述排气总管151分别与各脱硫反应器的排气口112连接并位于对应脱硫反应器11上方的各排气支管152；所述再生液循环系统包含多个再生液槽121以及连接在所述多个再生液槽121与各脱硫反应器11之间的再生液循环控制管网，所述再生液循环控制管网具有输出侧控制管网122、输入侧控制管网123和再生液驱动设备124，所述输出侧控制管网122可将所选再生液槽121中的再生液导入所选脱硫反应器11的再生液喷淋装置，所述输入侧控制管网123可将所选脱硫反应器11的排液口113输出的再生液导入所选再生液槽121，所述再生液驱动设备124可向再生液提供所需动力。
3)所述左侧脱硫反应器竖列与所述右侧脱硫反应器竖列之间在所述框架式支撑结构13左右宽度方向上间隔布置从而在所述框架式支撑结构13的中间形成管道设备安装区域，所述排气总管151放置于所述管道设备安装区域中(参见图1-2)。
显然，由于所述左侧脱硫反应器竖列与所述右侧脱硫反应器竖列之间在所述框架式支撑结构13左右宽度方向上间隔布置从而在所述框架式支撑结构13的中间形成管道设备安装区域，所述排气总管151放置于所述管道设备安装区域中，可减小催化法烟气脱硫塔前后方向的空间占用。此外，有助于缩短各排气支管152的长度，有助于节省成本。从图1-2中可以看出，脱硫反应器11上的排气口112靠近脱硫反应器11的后侧，远离脱硫反应器11顶部中心。
另外，在先申请中提到了“进气支管142具有向下延伸再折回并向上延伸的弯曲结构”，并且通过图1-2可以更直观的看到进气支管142弯曲结构的具体情况。此外，从图1-2还可以发现，输入侧第二支路1234同样采用了类似的弯曲结构。需指出的是，在进气支管142和输入侧第二支路1234上采用弯曲结构的目的在于当向弯曲结构注入液体时该弯曲结构可以形成液封(即背景技术中提到的U形液封)。因此，当进气支管142的弯曲结构形成液封后，对应的脱硫反应器11不再接收烟气，这时就可以对该脱硫反应器11中的催化剂114进行洗涤再生。当输入侧第二支路1234上的弯曲结构形成液封后，对应的脱硫反应器11中的烟气将不会从输入侧第二支路1234泄漏，以便维持脱硫反应器11的脱硫运行。
在先申请提供的催化法烟气脱硫塔已经在工程上实际应用(但并不意味着该催化法烟气脱硫塔已经公开使用)。申请人经过实践发现，在先申请提供的催化法烟气脱硫塔仍存在以下几个方面的问题、缺陷或不合理之处。
第一，在先申请提供的催化法烟气脱硫塔中的脱硫反应器11仍采用传统的圆柱形反应器(由于在先申请的申请人与本申请申请人为同一申请人，故申请人确定在先申请对应的实际实施方案采用圆柱形反应器)，圆柱形反应器会产生至少以下几个问题。
首先，催化法烟气脱硫塔包括了框架式支撑结构、左侧脱硫反应器竖列、右侧脱硫反应器竖列、进气管网、排气管网和再生液循环系统等部分，而左侧脱硫反应器竖列、右侧脱硫反应器竖列、进气管网、排气管网以及框架式支撑结构之间的位置布局关系决定了圆柱形反应器周边存在较多的浪费空间。因此，在烟气流量较大的情况下，选用的圆柱形反应器的直径也相应增大。
其次，催化法烟气脱硫塔上同一层左右相邻的圆柱形反应器之间彼此独立，每个圆柱形反应器均需要单独制造，不利于脱硫反应器制造材料的节省。
再次，由于一个脱硫反应器中装载的催化剂量较大，如果要对同一个脱硫反应器中所有的催化剂同时进行洗涤再生，所需再生液的流量较大，相应需要配备的管道设施的成本较高，因此，可考虑在脱硫反应器中设置催化剂隔板，催化剂隔板用于分隔出不同催化剂放置腔体，喷淋装置可相应配置成具有可独立地对所述不同催化剂放置腔体中的催化剂喷淋再生液的喷淋单元，这样，就可以对不同催化剂放置腔体中的催化剂先后进行洗涤再生，以降低管道设施的建设使用成本。然而，当脱硫反应器为圆柱形反应器时，催化剂隔板的设置数量、位置与喷淋单元中喷淋点位数量、位置以及脱硫反应器上相关的开口(包括排气口以及下面将会介绍的第一可开闭操作口、第二可开闭操作口等)的数量、位置的综合设计布局并不容易。
第二，在先申请提供的催化法烟气脱硫塔的框架式支撑结构为常见的钢结构，而圆柱形反应器则采用玻璃钢或不锈钢制作，因此，框架式支撑结构与圆柱形反应器需要分别建造，后续再进行组装，整体建造成本较高。
另外，框架式支撑结构只能对圆柱形反应器起支撑作用，并不能对圆柱形反应器底板本身进行强化，而脱硫反应器底板要承受脱硫反应器内部构件的压力，因此，脱硫反应器底板厚度较厚，进一步增加了制造安装成本。
第三，前面提到，由于一个脱硫反应器中装载的催化剂量较大，如果要对同一个脱硫反应器中所有的催化剂同时进行洗涤再生，所需再生液的流量较大，相应需要配备的管道设施的成本较高，因此，可考虑在脱硫反应器中设置催化剂隔板，催化剂隔板用于分隔出不同催化剂放置腔体，喷淋装置可相应配置成具有可独立地对所述不同催化剂放置腔体中的催化剂喷淋再生液的喷淋单元，这样，就可以对不同催化剂放置腔体中的催化剂先后进行洗涤再生，以降低管道设施的建设使用成本。在目前实际工程应用中，由于脱硫反应器内部构件是在脱硫反应器外壳建造完成并固定到框架式支撑结构上以后再进行建造的(市场上只有脱硫反应器外壳可以定制，而脱硫反应器内部构件只能自行建造)，因此，采用何种具体结构的催化剂隔板以及如何在脱硫反应器内部安装固定催化剂隔板成为问题。
第四，目前实际工程应用中是将脱硫反应器内部由下往上分为烟气布气层、催化剂放置层和烟气溢出层，所述烟气布气层中设有布气支撑结构，所述催化剂放置在所述布气支撑结构上方的催化剂放置层中，脱硫时烟气从所述进气口进入所述烟气布气层然后通过所述布气支撑结构分散地由下往上通过所述催化剂进入所述烟气溢出层从所述排气口排出。其中，布气支撑结构一般包括在所述脱硫反应器底板上平面阵列布置的立柱以及支撑在所述立柱上方的催化剂透气支撑结构。由于脱硫反应器内部构件是在脱硫反应器外壳建造完成并固定到框架式支撑结构上以后再进行建造的，因此，立柱和催化剂透气支撑结构也需要在脱硫反应器外壳建造完成并固定到框架式支撑结构上后再进行安装。因此，采用何种具体结构的催化剂透气支撑结构以及如何在脱硫反应器内部安装催化剂透气支撑结构成为问题。
第五，前面提到，目前实际工程应用中是将脱硫反应器内部由下往上分为烟气布气层、催化剂放置层和烟气溢出层，所述烟气布气层中设有布气支撑结构，所述催化剂放置在所述布气支撑结构上方的催化剂放置层中，脱硫时烟气从所述进气口进入所述烟气布气层然后通过所述布气支撑结构分散地由下往上通过所述催化剂进入所述烟气溢出层从所述排气口排出。此外，为了方便催化剂的装卸以及烟气布气层的检修，所述脱硫反应器还可具有至少一个第一可开闭操作口、至少一个第二可开闭操作口和至少一个第三可开闭操作口，所述第一可开闭操作口可用于将所述催化剂装入脱硫反应器，所述第二可开闭操作口可用于将所述催化剂卸离脱硫反应器，所述第三可开闭操作口可用于对所述布气支撑结构的操作。由此，脱硫反应器的进气口可布置在所述烟气布气层的侧面上，脱硫反应器的排气口和第一可开闭操作口可布置在所述烟气溢出层的顶面上，脱硫反应器的第二可开闭操作口可布置在催化剂放置层的侧面上并靠近催化剂放置层的底部，脱硫反应器的第三可开闭操作口可布置在烟气布气层的侧面或底面上，所述脱硫反应器的排液口可布置在所述烟气布气层的底面上。可见，脱硫反应器同时具有至少一个进气口、至少一个排气口、至少一个排液口、至少一个第一可开闭操作口、至少一个第二可开闭操作口和至少一个第三可开闭操作口，这些开口需要相应的分布在烟气布气层、催化剂放置层和烟气溢出层中，目前就这些开口的布置方位不尽合理。
第六，当需要对所选脱硫反应器中的催化剂进行洗涤再生时往往直接将该脱硫反应器从脱硫状态切换到催化剂的洗涤再生状态，而当烟气温度较高时(比如焦化行业处理烟气温度常高达180℃)，催化剂温度也较高，这时，若立即对催化剂进行洗涤再生，催化剂容易因前后温差较大而破碎。
第七，对所述催化剂进行洗涤再生时再生液需要从脱硫反应器的排液口排出，再生后又需要将该排液口封堵以防止烟气泄漏。目前针对再生液排液结构设计了U形液封，对所述催化剂进行洗涤再生时再生液通过该U形液封排放，再生后又通过该U形液封封堵排液口。但由于目前无法根据需要对U形液封出口端的压力进行控制(输入侧总管1231上端向下弯曲后直接连通大气环境)，每次对所述催化剂进行洗涤再生后U形液封中都会自动的储存再生液，从而对脱硫反应器的维护检修带来不便。
第八，根据发明人积累的针对催化法烟气脱硫技术工程化应用项目设备设施维护经验总结，上述U形液封中靠近液封管道的输入端的气液分离面范围的不锈钢等金属材质管壁容易发生腐蚀，但此现象及其成因均未见公开，但却有较大可能导致再生液泄露，造成不小的风险隐患。
针对上述的一个和/或多个问题、缺陷或不合理之处，本申请提供了以下的解决方案。下面将结合附图对相关解决方案进行说明。在不冲突的情况下，这些方案可以相互组合；这些方案中的特征同样可以相互组合。
图5为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫塔局部结构示意图。图5可反映脱硫反应器的形状、布局以及进气管网和排气管网布置形式。图6为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫塔的局部结构示意图。图6可反映再生液循环系统布置形式。图7为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫塔的局部结构示意图。图7可反映脱硫反应器底板下方格栅式支撑梁及脱硫反应器内部立柱布置形式。图8为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫塔的局部结构示意图。图8为图7中B-B向视图。图9为图7中A-A向视图。图10为图7所示催化法烟气脱硫塔中脱硫反应器立面结构示意图。图11为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫塔的局部结构示意图。图11可反映脱硫反应器内部催化剂隔板放置方式。图12为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫装置中催化剂隔板结构示意图。图13为图12中A-A向视图。图20为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫塔的整体结构照片。图20可反映本申请实施例的一种催化法烟气脱硫塔(即“方塔”)的后侧外观。
如图5-13以及图20所示，本申请实施例的一种催化法烟气脱硫塔，其通过脱硫反应器11进行烟气脱硫，所述脱硫反应器11具有至少一个进气口111、至少一个排气口112、至少一个排液口113、位于脱硫反应器中的催化剂114，所述脱硫反应器11上设置有用于对所述催化剂114进行洗涤再生的再生液的喷淋装置；脱硫时烟气从所述进气口111进入脱硫反应器11然后通过催化剂114脱硫后再从所述排气口112排出，所述烟气中的二氧化硫在通过所述催化剂114时在所述催化剂114上反应形成硫酸，对所述催化剂114进行洗涤再生时所述硫酸进入喷淋在催化剂114上的再生液后从排液口113排出。
此外，该催化法烟气脱硫塔还包括：左侧脱硫反应器竖列11A，所述左侧脱硫反应器竖列11A包含至少两个以竖直排列方式分别安装在框架式支撑结构13不同楼层上左侧的支撑平台上的所述脱硫反应器11；右侧脱硫反应器竖列11B，所述右侧脱硫反应器竖列11B包含至少两个以竖直排列方式分别安装在所述框架式支撑结构13不同楼层上右侧的支撑平台上的所述脱硫反应器11；进气管网14，所述进气管网14包含竖直设置于所述框架式支撑结构13前侧并位于所述左侧脱硫反应器竖列11A与所述右侧脱硫反应器竖列11B之间的进气总管141以及使所述进气总管141分别与各脱硫反应器11的进气口111连接并位于对应脱硫反应器111前侧的各进气支管142；排气管网15，所述排气管网15包含竖直设置于所述框架式支撑结构13后侧和位于所述左侧脱硫反应器竖列11A与所述右侧脱硫反应器竖列11B之间的排气总管151以及使所述排气总管151分别与各脱硫反应器11的排气口112连接并位于对应脱硫反应器11上方的各排气支管152；以及再生液循环系统，所述再生液循环系统包含至少一个再生液槽121以及连接在所述至少一个再生液槽121与各脱硫反应器11之间的再生液循环控制管网，所述再生液循环控制管网具有输出侧控制管网122、输入侧控制管网123和再生液驱动设备124，所述输出侧控制管网122可将所选再生液槽121中的再生液导入所选脱硫反应器11的再生液喷淋装置，所述输入侧控制管网123可将所选脱硫反应器11的排液口输出的再生液导入所选再生液槽121，所述再生液驱动设备124可向再生液提供所需动力。
此外，关键的是，该催化法烟气脱硫塔中：所述脱硫反应器11轮廓构成第一矩形体，所述左侧脱硫反应器竖列11A整体轮廓和所述右侧脱硫反应器竖列11B整体轮廓分别构成第二矩形体，由所述左侧脱硫反应器竖列11A、所述右侧脱硫反应器竖列11B以及所述框架式支撑结构13组成的脱硫塔主体整体轮廓构成第三矩形体。为方便描述，可将这种催化发烟气脱硫塔称为“方塔”。通过图20可以比较直观的看到这种方塔的外形结构。
通过图5及图20可以看出，由于所述脱硫反应器11轮廓构成第一矩形体，所述左侧脱硫反应器竖列11A整体轮廓和所述右侧脱硫反应器竖列11B整体轮廓分别构成第二矩形体，由所述左侧脱硫反应器竖列11A、所述右侧脱硫反应器竖列11B以及所述框架式支撑结构13组成的脱硫塔主体整体轮廓构成第三矩形体，这样，整个脱硫塔主体不仅更为美观，同时也更充分的将催化法烟气脱硫塔整体所占用的空间分配给脱硫反应器11，减少脱硫反应器11周边空间浪费。相比于采用圆柱形反应器的催化法烟气脱硫塔，在整体占地面积相同的情况下，方塔的脱硫反应器11的水平投影面积较大，因此，方塔的脱硫反应器11可容纳更多的催化剂。
上述催化法烟气脱硫塔(方塔)还可进一步设计为：所述脱硫反应器11内部由下往上分为烟气布气层115、催化剂放置层116和烟气溢出层117，所述烟气布气层115中设有布气支撑结构118，所述催化剂放置114在所述布气支撑结构118上方的催化剂放置层116中，脱硫时烟气从所述进气口111进入所述烟气布气层115然后通过所述布气支撑结构118分散地由下往上通过所述催化剂114进入所述烟气溢出层117从所述排气口112排出。
在此基础上，为便于操作，所述脱硫反应器11还可具有至少一个第一可开闭操作口119A、至少一个第二可开闭操作口119B和至少一个第三可开闭操作口119C，所述第一可开闭操作口119A可用于将所述催化剂114装入脱硫反应器11，所述第二可开闭操作口119B可用于将所述催化剂114卸离脱硫反应器11，所述第三可开闭操作口119C可用于对所述布气支撑结构118的操作。上述这些可开闭操作口通常俗称“人孔”。
在此基础上，所述脱硫反应器11的进气口111可布置在对应所述烟气布气层115的前侧面上，所述脱硫反应器11的排气口112和第一可开闭操作口119A可布置在对应所述烟气溢出层117的顶面上，所述脱硫反应器11的第二可开闭操作口119B可布置在对应所述催化剂放置层116的属于所述第三矩形体外侧的侧面上，所述脱硫反应器11的第三可开闭操作口119C可布置在对应所述烟气布气层115的侧面或底面上，所述脱硫反应器11的排液口113可布置在对应所述烟气布气层115的底面上。
由于一个脱硫反应器11中装载的催化剂量较大，如果要对同一个脱硫反应器11中所有的催化剂同时进行洗涤再生，所需再生液的流量较大，相应需要配备的管道设施的成本较高，因此，可以在脱硫反应器11中设置催化剂隔板16(具体是在脱硫反应器11内部位于所述布气支撑结构118上方放置催化剂隔板16)，催化剂隔板16用于将催化剂放置层116分隔出不同催化剂放置腔体(例如图11中的左侧矩形催化剂放置腔体16A和右侧矩形催化剂放置腔体16B)，喷淋装置可相应配置成具有可独立地对所述不同催化剂放置腔体中的催化剂喷淋再生液的喷淋单元，这样，就可以对不同催化剂放置腔体中的催化剂先后进行洗涤再生，以降低管道设施的建设和使用成本。
当所述脱硫反应器11轮廓构成第一矩形体(即脱硫反应器11为矩形反应器)时，可通过所述催化剂隔板16将所述催化剂放置层116分隔为第一矩形催化剂放置腔体和第二矩形催化剂放置腔体(例如图11中的左侧矩形催化剂放置腔体16A和右侧矩形催化剂放置腔体16B)，这时，所述喷淋装置包括可独立地对所述第一矩形催化剂放置腔体中的催化剂喷淋再生液的第一喷淋单元和可独立地对所述第二矩形催化剂放置腔体中的催化剂喷淋再生液的第二喷淋单元；相应的，所述脱硫反应器11可具有与该脱硫反应器11的第一矩形催化剂放置腔体和第二矩形催化剂放置腔体分别一一对应的第一可开闭操作口119A和第二可开闭操作口119B，以便分别对第一矩形催化剂放置腔体和第二矩形催化剂放置腔体进行催化剂的装卸。
显然，由于脱硫反应器11采用了矩形反应器，因此通过催化剂隔板16将所述催化剂放置层116分隔为第一矩形催化剂放置腔体和第二矩形催化剂放置腔体后，第一矩形催化剂放置腔体和第二矩形催化剂放置腔体均为矩形体结构，矩形体结构具有多个方向不同的柱面，这样，就使得对第一可开闭操作口119A、第二可开闭操作口119B等开口的布置变得更容易，易于实现更合理的开口布局方位设计。
通常，所述第一矩形催化剂放置腔体和所述第二矩形催化剂放置腔体分别为一个长度大于宽度的矩形腔体。这时，建议将所述第一可开闭操作口119A的位置布置的靠近属于所述第三矩形体外侧且作为对应矩形腔体长度方向上的端面的侧面(例如图1中第一可开闭操作口119A是靠近脱硫反应器11后侧的)，这样做的好处在于：当通过第一可开闭操作口119A向对应矩形腔体中倒入催化剂时，催化剂更容易朝该对应矩形腔体长度方向流动，从而减小催化剂对于催化剂隔板16的冲击力，有助于防止催化剂隔板16倒塌或损坏。需要说明，将所述第一可开闭操作口119A的位置布置的靠近属于所述第三矩形体外侧且作为对应矩形腔体长度方向上的端面的侧面，是发明人基于所述第一矩形催化剂放置腔体和所述第二矩形催化剂放置腔体分别为一个长度大于宽度的矩形腔体的情况结合原有圆柱形反应器中的催化剂隔板容易倒塌或损坏的现象而产生的巧思。
优选的，所述催化剂隔板16将所述催化剂放置层116分隔为左侧矩形催化剂放置腔体16A和右侧矩形催化剂放置腔体16B，所述左侧矩形催化剂放置腔体16A和所述右侧矩形催化剂放置腔体16B的长度位于所述脱硫反应器11的前后方向上而宽度位于所述脱硫反应器的左右方向上；同时，所述脱硫反应器11的第二可开闭操作口119B布置在对应所述催化剂放置层116的前侧面或后侧面上，所述脱硫反应器11的第三可开闭操作口119C布置在对应所述烟气布气层115的前侧面或后侧面上。这样布置的好处在于：可将催化法烟气脱硫塔上的第二可开闭操作口119B和第三可开闭操作口119C集中在催化法烟气脱硫塔的前侧和/或后侧，为了操作这些第二可开闭操作口119B和第三可开闭操作口119C而需要在催化法烟气脱硫塔侧壁上设置的悬挑结构走道可仅布置在催化法烟气脱硫塔的前侧和/或后侧，而催化法烟气脱硫塔的左侧和/或右侧可以不再布置悬挑结构走道(例如，从图20中可以看到催化法烟气脱硫塔的左侧和右侧用于布置楼梯)。
更优选的，所述脱硫反应器11的第二可开闭操作口119B布置在对应所述催化剂放置层的后侧面上，这样相当于将第二可开闭操作口119B设置在进气口111的对侧，从而避开排气管网15的影响。同理，第三可开闭操作口119C也最好布置在对应所述催化剂放置层的后侧面上。此时，所述脱硫反应器11的第一可开闭操作口119A也可靠近所述脱硫反应器11的后侧面(即如图1所示，第一可开闭操作口119A的方位靠近第二可开闭操作口119B的方位)，这样可以进一步提升催化剂装卸的便利性。本说明书下文中，将会涉及到使用一种催化剂传送装置实现催化法烟气脱硫塔维护，当第一可开闭操作口119A的方位靠近第二可开闭操作口119B的方位时，可便于通过该催化剂传送装置将第N+1层的脱硫反应器中的催化剂转移至第N层的脱硫反应器中。
通常，进气支管142和输入侧控制管网123的输入侧第二支路1234(参考图1)均采用了上面介绍过的弯曲结构，当向弯曲结构注入液体时该弯曲结构可以形成液封。因此，当进气支管142的弯曲结构形成液封后，对应的脱硫反应器11不再接收烟气，这时就可以对该脱硫反应器11中的催化剂114进行洗涤再生。当输入侧第二支路1234上的弯曲结构形成液封后，对应的脱硫反应器11中的烟气将不会从输入侧第二支路1234泄漏，以便维持脱硫反应器11的脱硫运行。
上述实施例的催化法烟气脱硫塔至少可以通过以下几种方式建造和实施。下面将对这几种方式进行说明。但需要指出的是，下面涉及的具体方式和/或相关的技术内容在可以的情况下不必只能应用与上述实施例。
方式一
将框架式支撑结构13与该框架式支撑结构13上的各脱硫反应器11建造为一个钢筋混凝土一体结构。其中，所述钢筋混凝土一体结构包含分别位于所述左侧脱硫反应器竖列11A整体轮廓构成的第二矩形体的四个棱边处的左侧脱硫反应器竖列支撑立柱132A、分别位于所述右侧脱硫反应器竖列11B整体轮廓构成的第二矩形体的四个棱边处的右侧脱硫反应器竖列支撑立柱132B、连接在所述左侧脱硫反应器竖列支撑立柱132A以及所述右侧脱硫反应器竖列支撑立柱132B之间的梁134(横梁)、设置在所述脱硫反应器11底板下方的格栅式支撑梁133以及各脱硫反应器11的外壳。所述脱硫反应器11的混凝土内壁上可以铺设有防腐材料，例如耐酸砖。
由于将框架式支撑结构13与该框架式支撑结构13上的各脱硫反应器11建造为一个钢筋混凝土一体结构，使得框架式支撑结构13与各脱硫反应器11同步建造，能够提升催化法烟气脱硫塔的建设速度并降低建设成本。通过所述脱硫反应器11底板下方的格栅式支撑梁133能够大大增强脱硫反应器11底板强度(格栅式支撑梁133与脱硫反应器11底板是一体的混凝土结构)，提升催化法烟气脱硫塔整体强度和稳定性。同时，格栅式支撑梁133的存在使得脱硫反应器11底板不必设置的太厚，有助于建造材料的节省并降低脱硫反应器11的重量。
具体的上述左侧脱硫反应器竖列支撑立柱132A数量为四根，上述右侧脱硫反应器竖列支撑立柱132B的数量也为四根，因此，左侧脱硫反应器竖列支撑立柱132A和右侧脱硫反应器竖列支撑立柱132B共计为八根。
具体的，所述格栅式支撑梁133可包括多根沿所述脱硫反应器11左右方向延伸并沿所述脱硫反应器11前后方向均匀间隔排列的支撑梁或包括多根沿所述脱硫反应器11前后方向延伸并沿所述脱硫反应器11左右方向均匀间隔排列的支撑梁。这样的格栅式支撑梁133特别适于上述矩形反应器；并且，有利于与脱硫反应器11内部结构协调布置。
由于脱硫反应器11内通过布气支撑结构118承载催化剂，布气支撑结构118是脱硫反应器底板直接的承载件，因此，可使所述布气支撑结构118与所述脱硫反应器底板之间的受力点分布在所述格栅式支撑梁133在所述脱硫反应器底板表面的投影面上，这样，从布气支撑结构118与所述脱硫反应器底板之间的受力点施加在脱硫反应器底板上的力在格栅式支撑梁133产生尽量小的弯矩。
巧妙的是，当格栅式支撑梁133包括多根沿所述脱硫反应器11左右方向延伸并沿所述脱硫反应器11前后方向均匀间隔排列的支撑梁或包括多根沿所述脱硫反应器11前后方向延伸并沿所述脱硫反应器11左右方向均匀间隔排列的支撑梁时，正好有利于布气支撑结构118与所述脱硫反应器底板之间的受力点在所述格栅式支撑梁133在所述脱硫反应器底板表面的投影面上的均匀布置。例如，当所述布气支撑结构118包括在所述脱硫反应器底板上平面阵列布置的立柱1181以及支撑在所述立柱1181上方的催化剂透气支撑结构，这些立柱1181的中心可以矩形阵列布置在所述格栅式支撑梁133在所述脱硫反应器底板表面的投影面上(如图7所示)，这时，每根支撑梁上承载的立柱1181的数量是一致的，因此，从布气支撑结构118与所述脱硫反应器底板之间的受力点施加在脱硫反应器底板上的力在格栅式支撑梁133上的分布是完全均匀的。
此外，若所述脱硫反应器内部位于所述布气支撑结构上方放置有催化剂隔板16，所述催化剂隔板16将所述催化剂放置层分隔为不同矩形催化剂放置腔体，则所述催化剂隔板16与所述布气支撑结构118之间的受力点在所述脱硫反应器底板表面的投影位置可以分布在所述格栅式支撑梁133在所述脱硫反应器底板表面的投影面上。
方式一中，在建造催化法烟气脱硫塔时，使所述左侧脱硫反应器竖列11A与所述右侧脱硫反应器竖列11B之间在所述框架式支撑结构13左右宽度方向上间隔布置从而在所述框架式支撑结构13的中间形成管道设备安装区域135，所述排气总管151放置于所述管道设备安装区域135中。由于所述左侧脱硫反应器竖列11A与所述右侧脱硫反应器竖列11B之间在所述框架式支撑结构13左右宽度方向上间隔布置从而在所述框架式支撑结构13的中间形成管道设备安装区域135，所述排气总管151放置于所述管道设备安装区域135中，可减小催化法烟气脱硫塔前后方向的空间占用。
此外，所述排气总管151靠近所述框架式支撑结构13后侧并可兼作烟囱。在此基础上，所述输出侧控制管网122和/或所述输入侧控制管网123也可位于所述管道设备安装区域135中并位于所述排气总管151前侧。这样，就可使再生液循环系统的管路布置的更为紧凑。此外，当输入侧控制管网123位于所述管道设备安装区域135中并位于所述排气总管151前侧时，输入侧总管1231将位于左侧脱硫反应器竖列11A与所述右侧脱硫反应器竖列11B的左右之间(如图6所示)，这时，各与输入侧总管1231相连的输入侧第二支路1234的管道长度可以缩短且结构也可以得到简化。如图1所示，输入侧总管1231需要先在前后方向上弯曲形成上述弯曲结构后再进一步在左右方向上弯曲才能与输入侧总管1231连接，而当输入侧总管1231位于左侧脱硫反应器竖列11A与所述右侧脱硫反应器竖列11B的左右之间时，各与输入侧总管1231相连的输入侧第二支路1234仅需进行左右方向上的弯曲形成上述弯曲结构后就能够与输入侧总管1231连接。
所述再生液循环系统可以包含多个再生液槽121，所述多个再生液槽121水平并列设置在框架式支撑结构13的底部，所述输出侧控制管网122包含与所述脱硫反应器11的喷淋装置连接的输出侧总管1221以及各分别连接在输出侧总管1221与对应一个再生液槽121之间的输出侧第一支路1222，各输出侧第一支路1222上均对应设置有输出侧第一控制阀1223，所述再生液驱动124设备串联在输出侧总管1221上，所述输入侧控制管网123包含与所述脱硫反应器11的排液口113连接的输入侧总管1231以及各分别连接在输入侧总管1231与对应一个再生液槽121之间的输入侧第一支路1232，各输入侧第一支路1232上均对应设置有输入侧第一控制阀1233，所述输出侧总管1221上位于所述再生液驱动设备124输出侧的管路与所述输入侧总管之间连接有回流管1224，该回流管1224上设有回流管控制阀1225。
方式一中，再生液循环系统的各再生液槽121采用定制不锈钢或玻璃钢容器。各再生液槽内壁上可以铺设防腐材料，例如耐酸砖。
由此，可在所述多个再生液槽121中分别储存浓度不同的稀硫酸作为再生液，当需要对所选脱硫反应器11中的催化剂114进行洗涤再生时，首先，控制所选脱硫反应器11对应的进气支管142形成液封，然后开启所述多个再生液槽121中储存稀硫酸浓度最高的再生液槽121对应的输出侧第一控制阀1223和输入侧第一控制阀1233，然后通过相应的输出侧第一支路1222、再生液驱动设备124(通常为泵)以及输出侧总管1221将该储存稀硫酸浓度最高的再生液槽121中的稀硫酸送至所选脱硫反应器11的再生液喷淋装置的一个喷淋单元，对催化剂再生后的再生液再从输入侧总管1231、相应的输入侧第一支路1232回流至原先的再生液槽121，然后切换到另一个喷淋单元；使用浓度最高的稀硫酸对催化剂进行洗涤再生一段时间以后，再开启所述多个再生液槽121中储存稀硫酸浓度低一级的再生液槽121对应的输出侧第一控制阀1223和输入侧第一控制阀1233，使用相同的方式再次对催化剂进行洗涤再生；重复上述操作，还可以用浓度更低的稀硫酸或清水对催化剂进行洗涤再生。由此，能够更充分将催化剂活性位上的硫酸洗脱，提高对催化剂的再生效果。
方式一中，由于第二可开闭操作口119B布置在了对应所述催化剂放置层116的后侧面上，同时第一可开闭操作口119A靠近所述脱硫反应器11的后侧面，因此，该催化法烟气脱硫塔中排气支管可以布置成：在所述框架式支撑结构13的同一楼层上，属于所述左侧脱硫反应器竖列11A的脱硫反应器11上连接的排气支管152与属于所述右侧脱硫反应器竖列11B的脱硫反应器11上连接的排气支管152形成一个左右对称的V形结构并且各脱硫反应器11上的排气口112位于该脱硫反应器112上的第一可开闭操作口119A的前侧(如图5所示)。上述这种V形结构既使得脱硫反应器11上的排气口112更靠近于脱硫反应器11顶部中心而提高了脱硫反应器11内部气压分布的均匀性，同时在保证排气支管152长度更短的同时让出了进出第一可开闭操作口119A的操作空间。
方式二
在方式一的基础上，将框架式支撑结构13、该框架式支撑结构13上的各脱硫反应器11和所述再生液循环系统包含的多个再生液槽121建造为一个钢筋混凝土一体结构，并且，所述多个再生液槽构成所述第三矩形体下部轮廓(如图6所示)。其中，所述脱硫反应器11的混凝土内壁以及各再生液槽内壁上可以铺设防腐材料，例如耐酸砖。
由于将框架式支撑结构13、该框架式支撑结构13上的各脱硫反应器11和所述再生液循环系统包含的多个再生液槽121建造为一个钢筋混凝土一体结构，使得框架式支撑结构13与各脱硫反应器11以及各再生液槽同步建造，进一步提升了催化法烟气脱硫塔的建设速度并降低建设成本。由于再生液槽与框架式支撑结构下部连接为一体，进一步提升了催化法烟气脱硫塔整体强度和稳定性。
其中，钢筋混凝土一体结构包含分别位于所述左侧脱硫反应器竖列11A整体轮廓构成的第二矩形体的四个棱边处的左侧脱硫反应器竖列支撑立柱132A、分别位于所述右侧脱硫反应器竖列11B整体轮廓构成的第二矩形体的四个棱边处的右侧脱硫反应器竖列支撑立柱132B、连接在所述左侧脱硫反应器竖列支撑立柱132A以及所述右侧脱硫反应器竖列支撑立柱132B之间的梁134(横梁)、设置在所述脱硫反应器11底板下方的格栅式支撑梁133、各脱硫反应器11的外壳以及多个再生液槽121的外壳及中间隔板(用于在这里的外壳中分隔出多个再生液槽121)。从图6可以看出，所述多个再生液槽的外壳构成所述第三矩形体下部轮廓。
方式三
在方式一或方式二的基础上，在建造催化法烟气脱硫塔时，使所述左侧脱硫反应器竖列11A与所述右侧脱硫反应器竖列11B之间贴靠连接在一起的，并且，所述左侧脱硫反应器竖列11A中位于所述框架式支撑结构13各楼层上的脱硫反应器11与所述右侧脱硫反应器竖列11B中位于所述框架式支撑结构13对应楼层上的脱硫反应器11之间通过公共壁分隔形成各自的反应器内腔。
方式三在方式一或方式二的基础上将管道设备安装区域135扩入脱硫反应器11，以便于装载更多催化剂。另外，由于所述左侧脱硫反应器竖列11A中位于所述框架式支撑结构13各楼层上的脱硫反应器11与所述右侧脱硫反应器竖列11B中位于所述框架式支撑结构13对应楼层上的脱硫反应器11之间通过公共壁分隔形成各自的反应器内腔，有助于减少混凝土使用量，节省催化法烟气脱硫塔建造成本。
方式三中，排气总管151需进一步后移，输出侧控制管网122可前移至框架式支撑结构13前侧，输入侧控制管网123可后移至框架式支撑结构13后侧。即便如此，第二可开闭操作口119B仍可布置在对应所述催化剂放置层116的后侧面上，同时第一可开闭操作口119A靠近所述脱硫反应器11的后侧面，因此，该催化法烟气脱硫塔中排气支管依然可以布置成：在所述框架式支撑结构13的同一楼层上，属于所述左侧脱硫反应器竖列11A的脱硫反应器11上连接的排气支管152与属于所述右侧脱硫反应器竖列11B的脱硫反应器11上连接的排气支管152形成一个左右对称的V形结构并且各脱硫反应器11上的排气口112位于该脱硫反应器112上的第一可开闭操作口119A的前侧。
方式三中，一种可选情形是左侧脱硫反应器竖列支撑立柱132A数量仍为四根，右侧脱硫反应器竖列支撑立柱132B的数量也为四根，左侧脱硫反应器竖列支撑立柱132A和右侧脱硫反应器竖列支撑立柱132B数量仍保持共计为八根。另一种可选情形是左侧脱硫反应器竖列支撑立柱132A中右侧两根立柱与右侧脱硫反应器竖列支撑立柱132B中左侧两根立柱分别为同一立柱，这样，左侧脱硫反应器竖列支撑立柱132A和右侧脱硫反应器竖列支撑立柱132B数量缩减为共计六根。
方式四
框架式支撑结构13采用钢结构，各脱硫反应器11采用定制不锈钢或玻璃钢容器。框架式支撑结构13与脱硫反应器11分别建造，后续再进行组装。各再生液槽也采用定制不锈钢或玻璃钢容器。所述脱硫反应器11的混凝土内壁以及各再生液槽内壁上可以铺设防腐材料，例如耐酸砖。
下面将本申请实施例的催化法烟气脱硫装置进行说明。但需要指出的是，下面涉及的催化法烟气脱硫装置和/或相关的技术内容既可以应用于上述的催化法烟气脱硫塔和/或脱硫反应器中，在可以应用在其他的催化法脱硫装备中。
图14为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫装置中立柱与主梁安装结构示意图。图15为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫装置中立柱与主梁安装结构示意图。图16为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫装置中次梁安装结构示意图。图17为图16中的I处局部放大图。图18为在图16基础上在主梁上沿该主梁长度方向间隔铺设有耐酸砖的结构示意图。图19为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫装置中催化剂隔板定位凹槽结构示意图。下面结合图10-19，对脱硫反应器的内部结构进行说明，这些内部结构整体或局部可应用于上述催化法烟气脱硫塔。需要指出，图14-19中的内容是圆柱形反应器为例，但并不影响相关内部结构整体或局部地应用于在矩形反应器中。
如图10-19所示，本申请实施例的一种催化法烟气脱硫装置，可以用于本申请的催化法烟气脱硫塔中，包括脱硫反应器11，具有至少一个进气口111、至少一个排气口112、至少一个排液口113、位于脱硫反应器中的催化剂114，所述脱硫反应器11上设置有用于对所述催化剂114进行洗涤再生的再生液的喷淋装置；脱硫时烟气从所述进气口111进入脱硫反应器11然后通过催化剂114脱硫后再从所述排气口112排出，所述烟气中的二氧化硫在通过所述催化剂114时在所述催化剂114上反应形成硫酸，对所述催化剂114进行洗涤再生时所述硫酸进入喷淋在催化剂114上的再生液后从排液口排出。
该催化法烟气脱硫装置中，所述脱硫反应器11内部由下往上分为烟气布气层115、催化剂放置层116和烟气溢出层117，所述烟气布气层115中设有布气支撑结构118，所述催化剂114放置在所述布气支撑结构118上方的催化剂放置层116中，脱硫时烟气从所述进气口111进入所述烟气布气层115然后通过所述布气支撑结构118分散地由下往上通过所述催化剂114进入所述烟气溢出层117从所述排气口112排出。
其中，所述布气支撑结构118包括在所述脱硫反应器底板上平面阵列布置的立柱1181以及支撑在所述立柱1181上方的催化剂透气支撑结构，所述催化剂透气支撑结构包含：主梁层1182，所述主梁层包含多根沿第一水平方向延伸并沿与所述第一水平方向方向垂直的第二水平方向间隔排列的主梁，所述主梁分为多段单节主梁1182A，所述单节主梁1182A的两端分别卡接在不同的立柱1181上；次梁层1183，所述次梁层1183搭设在所述主梁层1182上方并包含多根沿所述第二水平方向延伸并沿所述第一水平方向方向间隔排列的次梁，所述次梁分为多段单节次梁1183A，所述单节主梁1183A的一端卡接在对应主梁上而另一端卡接在对应主梁上或所述脱硫反应器内壁上；以及催化剂承载层1184，所述催化剂承载层1184铺设在所述次梁层1183上并由透气材料制成，用于放置所述催化剂114。
由于脱硫反应器11内部构件是在脱硫反应器11外壳建造完成并固定到框架式支撑结构13上以后再进行建造的，因此，立柱1181和催化剂透气支撑结构也需要在脱硫反应器11外壳建造完成并固定到框架式支撑结构13上后再进行安装。一般而言，脱硫反应器外壳建造完成后仅会预留相应的可开闭操作口(工程上俗称为“人孔”)供工人进入脱硫反应器内进行立柱、主梁和次梁等脱硫反应器内部构件的安装。这主要是因为：如果脱硫反应器是钢筋混凝土结构则脱硫反应器外壳是一体混凝土浇筑成型的，如果脱硫反应器采用玻璃钢或不锈钢容器则生产厂家会将该玻璃钢或不锈钢容器制造好以后再发货，而从实际实施的角度上讲，脱硫反应器外壳建造完成后预留相应的可开闭操作口(工程上俗称为“人孔”)供工人进入脱硫反应器内进行立柱、主梁和次梁等脱硫反应器内部构件的安装是较为合理的方案。通过将主梁分为多段单节主梁1182A并将单节主梁1182A的两端分别卡接在不同的立柱1181上以及将次梁分为多段单节次梁1183A并将单节主梁1183A的一端卡接在对应主梁上而另一端卡接在对应主梁上或所述脱硫反应器内壁上，由于单节主梁1182A相比于主梁长度变短重量变轻且单节次梁1183A相比于次梁长度变短重量变轻，这样，将单节主梁1182A和单节次梁1183A搬运至脱硫反应器11的难度会大大降低，同时采用卡接后工人搭建主梁层1182和次梁层1183的难度也会大大降低。采用卡接的方式不仅方便连接，同时保证了连接强度。
可选的，所述立柱1181的顶面设有主梁放置卡槽1181A，所述单节主梁1182A的端部卡接在对应立柱1181顶面的主梁放置卡槽1181A中(如图15所示)。优选的，可在所述立柱1181的顶面以及主梁放置卡槽1181A的顶面铺设耐酸砖17，然后再将单节主梁1182A的端部卡接在对应立柱1181顶面的主梁放置卡槽1181A中，这样可以防止硫酸溶液在主梁放置卡槽1181A造成腐蚀。
可选的，所述单节主梁1182A由至少两个独立的单节主梁单体拼装而成，所述单节主梁中的单节主梁单体与该单节主梁的长度是一致的(如图15所示，所述单节主梁1182A实际分为两瓣)。这样可以进一步的减小单节主梁单体的重量，方便操作。
可选的，所述主梁上沿该主梁长度方向间隔铺设有耐酸砖17，所述主梁上相邻耐酸砖17之间形成第一次梁放置卡槽171，所述单节次梁1183A的端部卡接在对应第一次梁放置卡槽171中(如图18所示)。由此，就实现了对单节次梁1183A端部在主梁上的卡接。
可选的，所述脱硫反应器内壁上设有内缘板18，所述脱硫反应器内壁上位于所述内缘板上方沿该内缘板周向间隔铺设耐酸砖17，沿该内缘板18周向间隔铺设的相邻耐酸砖17之间形成第二次梁放置卡槽172，所述单节次梁1183A的端部放置在所述内缘板18上并卡接在对应第二次梁放置卡槽172中(如图16-17所示)。由此，就实现了对单节次梁1183A端部在脱硫反应器内壁上的卡接。
可选的，所述次梁上贴近所述脱硫反应器内壁的一端与所述脱硫反应器内壁之间设有缓冲密封材料19。所述缓冲密封材料19可以采用橡胶。
可选的，所述催化剂承载层1184包含由下往上依次铺设的由PP材料制成的制成格栅和由开孔四氟乙烯板。
优选的，所述脱硫反应器底板上平面阵列布置的立柱1181中任意立柱1181与相邻立柱1181之间的间距以及所述单节主梁1182A的长度和所述单节次梁1183A的长度均为800mm-1800mm，优选为1000-1600mm。
如图10-19所示，本申请实施例的一种催化法烟气脱硫装置，可以用于本申请的催化法烟气脱硫塔中，包括脱硫反应器11，具有至少一个进气口111、至少一个排气口112、至少一个排液口113、位于脱硫反应器中的催化剂114，所述脱硫反应器11上设置有用于对所述催化剂114进行洗涤再生的再生液的喷淋装置；脱硫时烟气从所述进气口111进入脱硫反应器11然后通过催化剂114脱硫后再从所述排气口112排出，所述烟气中的二氧化硫在通过所述催化剂114时在所述催化剂114上反应形成硫酸，对所述催化剂114进行洗涤再生时所述硫酸进入喷淋在催化剂114上的再生液后从排液口排出。
该催化法烟气脱硫装置中，所述脱硫反应器11内部由下往上分为烟气布气层115、催化剂放置层116和烟气溢出层117，所述烟气布气层115中设有布气支撑结构118，所述催化剂114放置在所述布气支撑结构118上方的催化剂放置层116中，脱硫时烟气从所述进气口111进入所述烟气布气层115然后通过所述布气支撑结构118分散地由下往上通过所述催化剂114进入所述烟气溢出层117从所述排气口112排出。
其中，所述脱硫反应器11内部位于所述布气支撑结构118上方放置有催化剂隔板16，所述催化剂隔板16将所述催化剂放置层116分隔为不同催化剂放置腔体；所述催化剂隔板16包含沿第一竖面设置并用于分隔所述催化剂放置层的主板161以及沿第二竖面设置和连接于所述主板161两侧并沿所述主板长度方向间隔分布的翼板162。
此外，所述喷淋装置包括可独立地对所述不同催化剂放置腔体中的催化剂喷淋再生液的喷淋单元。
由于催化剂隔板16包含沿第一竖面设置并用于分隔所述催化剂放置层的主板161以及沿第二竖面设置和连接于所述主板161两侧并沿所述主板长度方向间隔分布的翼板162，在装入催化剂时通过翼板162对主板161的支撑作用可以有效防止主板161受到催化剂挤压而倾倒。此外，在装入催化剂时，翼板162可以减缓催化剂被倒入催化剂放置层中时因快速流动而对催化剂隔板16垂直方向的冲击力，防止主板161破裂或损坏。
可选的，连接于所述主板161两侧的翼板162之间是以所述主板面对称设置的。此外，所述翼板162的宽度可以由上往下逐渐增大，比如，连接于所述主板161两侧并以所述主板161面对称设置的两个翼板162之间构成一个梯形或锥形结构，这样可以进一步提高催化剂隔板16放置的稳定性。
可选的，所述催化剂隔板16还包含沿水平面设置并同时连接在相连的所述主板161与所述翼板162底面的底板163，从而再进一步提高催化剂隔板16放置的稳定性。
可选的，所述催化剂隔板16是由聚四氟乙烯板材组装而成的。可选的，所述催化剂隔板16通过在所述催化剂放置层116内部组装形成。聚四氟乙烯板材耐酸腐蚀性强、重量较轻，强度高，十分适宜制作催化剂隔板16。
此外，所述脱硫反应器底板下方设有格栅式支撑梁133，所述翼板162与所述布气支撑结构118之间的受力点在所述脱硫反应器底板表面的投影位置分布在所述格栅式支撑梁133在所述脱硫反应器底板表面的投影面上。
所述布气支撑结构118可以包括在所述脱硫反应器底板上平面阵列布置的立柱1181以及支撑在所述立柱上方的催化剂透气支撑结构，所述催化剂隔板116放置在所述催化剂透气支撑结构上方，所述立柱1181阵列分布在所述格栅式支撑梁133在所述脱硫反应器底板表面的投影面上，所述翼板162与所述催化剂透气支撑结构之间的受力点在所述脱硫反应器底板表面的投影位置分布在所述格栅式支撑梁在所述脱硫反应器底板表面的投影面上。
如图10-19所示，本申请实施例的一种催化法烟气脱硫装置，可以用于本申请的催化法烟气脱硫塔中，包括脱硫反应器11，具有至少一个进气口111、至少一个排气口112、至少一个排液口113、位于脱硫反应器中的催化剂114，所述脱硫反应器11上设置有用于对所述催化剂114进行洗涤再生的再生液的喷淋装置；脱硫时烟气从所述进气口111进入脱硫反应器11然后通过催化剂114脱硫后再从所述排气口112排出，所述烟气中的二氧化硫在通过所述催化剂114时在所述催化剂114上反应形成硫酸，对所述催化剂114进行洗涤再生时所述硫酸进入喷淋在催化剂114上的再生液后从排液口排出。
该催化法烟气脱硫装置中，所述脱硫反应器11内部由下往上分为烟气布气层115、催化剂放置层116和烟气溢出层117，所述烟气布气层115中设有布气支撑结构118，所述催化剂114放置在所述布气支撑结构118上方的催化剂放置层116中，脱硫时烟气从所述进气口111进入所述烟气布气层115然后通过所述布气支撑结构118分散地由下往上通过所述催化剂114进入所述烟气溢出层117从所述排气口112排出。
其中，所述脱硫反应器11内部位于所述布气支撑结构118上方放置有催化剂隔板16，所述催化剂隔板16将所述催化剂放置层116分隔为不同催化剂放置腔体；所述脱硫反应器内壁上用于与所述催化剂隔板116边缘接触的部位设有与所述催化剂隔板边缘卡接适配以避免所述催化剂隔板向该催化剂隔板两侧移动的定位凹槽20(如图19所示)。
此外，所述喷淋装置包括可独立地对所述不同催化剂放置腔体中的催化剂喷淋再生液的喷淋单元。
可选的，所述脱硫反应器内壁上铺贴耐腐蚀材料并形成所述定位凹槽20；优选的，所述脱硫反应器内壁上铺贴耐酸瓷砖17的间隙并形成所述定位凹槽。
由于脱硫反应器内壁上用于与所述催化剂隔板116边缘接触的部位设有与所述催化剂隔板边缘卡接适配以避免所述催化剂隔板向该催化剂隔板两侧移动的定位凹槽20，装入催化剂时通过定位凹槽20可以有效防止催化剂隔板116受到催化剂挤压而倾倒。
在采用在所述脱硫反应器内壁上铺贴耐腐蚀材料并形成所述定位凹槽20的方式的前提下，在铺贴耐腐蚀材料时可以先铺贴属于欲放置的催化剂隔板16一侧的脱硫反应器内壁上的耐腐蚀材料，然后初步放置催化剂隔板16，最后再铺贴属于欲放置的催化剂隔板16另一侧的脱硫反应器内壁上的耐腐蚀材料，这样就能够形成定位凹槽20将催化剂隔板16卡在定位凹槽20中。并且，这种作业方式也比较方便工人操作。
本申请实施例的一种催化法烟气脱硫装置，可以用于本申请的催化法烟气脱硫塔中，包括脱硫反应器，所述脱硫反应器具有至少一个进气口、至少一个排气口、至少一个排液口、位于脱硫反应器中的催化剂，所述脱硫反应器上设置有用于对所述催化剂进行洗涤再生的再生液的喷淋装置；脱硫时烟气从所述进气口进入脱硫反应器然后通过催化剂脱硫后再从所述排气口排出，所述烟气中的二氧化硫在通过所述催化剂时在所述催化剂上反应形成硫酸，对所述催化剂进行洗涤再生时所述硫酸进入喷淋在催化剂上的再生液后从排液口排出。
该催化法烟气脱硫装置中，所述脱硫反应器内部由下往上分为烟气布气层、催化剂放置层和烟气溢出层，所述烟气布气层中设有布气支撑结构，所述催化剂放置在所述布气支撑结构上方的催化剂放置层中，脱硫时烟气从所述进气口进入所述烟气布气层然后通过所述布气支撑结构分散地由下往上通过所述催化剂进入所述烟气溢出层从所述排气口排出。
其中，所述脱硫反应器还具有至少一个第一可开闭操作口、至少一个第二可开闭操作口和至少一个第三可开闭操作口，所述第一可开闭操作口可用于将所述催化剂装入脱硫反应器，所述第二可开闭操作口可用于将所述催化剂卸离脱硫反应器，所述第三可开闭操作口可用于对所述布气支撑结构的操作。
并且，所述脱硫反应器的进气口布置在所述烟气布气层的侧面上，所述脱硫反应器的排气口和第一可开闭操作口布置在所述烟气溢出层的顶面上，所述脱硫反应器的第二可开闭操作口布置在所述催化剂放置层的侧面上并靠近所述催化剂放置层的底部，所述脱硫反应器的第三可开闭操作口布置在所述烟气布气层的侧面或底面上，所述脱硫反应器的排液口布置在所述烟气布气层的底面上。
可选的，为提升催化剂装卸的便利性，所述至少一个第一可开闭操作口119A的方位靠近所述至少一个第二可开闭操作口119B的方位。可选的，若所述脱硫反应器轮廓构成第一矩形体，则所述至少一个第一可开闭操作口119A设置在靠近所述脱硫反应器上布置所述至少一个第二可开闭操作口119B的一侧的位置；若所述脱硫反应器轮廓构成圆柱体，则所述至少一个第一可开闭操作口119A的中心与所述圆柱体的中心之间的连线和所述至少一个第二可开闭操作口119B的中心与所述圆柱体的中心之间的连线的夹角≤45°。
可选的，为提升催化剂装卸的便利性，所述至少一个第二可开闭操作口119B的方向偏离所述至少一个进气口111的方向。可选的，若所述脱硫反应器轮廓构成第一矩形体，则所述至少一个第二可开闭操作口119B设置在所述脱硫反应器上布置所述至少一个进气口的侧面的对侧或旁侧的侧面上；若所述脱硫反应器轮廓构成圆柱体，则所述至少一个第二可开闭操作口119B的中心与所述圆柱体的中心之间的连线和所述至少一个进气口111的中心与所述圆柱体的中心之间的连线的夹角≥45°。
本申请上述催化法烟气脱硫塔中，所述左侧脱硫反应器竖列和/或所述右侧脱硫反应器竖列中非最底层的脱硫反应器11的侧壁上，位于所述第二可开闭操作口119B处设有催化剂传送装置安装操作平台，所述催化剂传送装置安装操作平台用于安装和操作催化剂传送装置，所述催化剂传送装置包含接料漏斗21和与接料漏斗21相连的送料管，所述接料漏斗21既可用于承接从对应第二可开闭操作口119B流出的催化剂也可用于承接吊运至该接料斗上方的催化剂，所述送料管既可连通至下一层脱硫反应器11顶面第一可开闭操作口119A也可连通至预设催化剂堆积区(通常是地面某一设定区域)。
具体而言，所述接料漏斗21上部敞口，该敞口可对准对应第二可开闭操作口119B，从而承接从对应第二可开闭操作口119B流出的催化剂；此外，由于催化剂传送装置安装操作平台上方无障碍，因此，也可通过吊装设备将催化剂吊运至该敞口上方。这样，就能够实现所述接料漏斗21既可用于承接从对应第二可开闭操作口119B流出的催化剂也可用于承接吊运至该接料斗上方的催化剂。
可选的，所述接料漏斗与所述送料管之间可相对运动，当所述送料管运动至第一位置时所述送料管连通至下一层脱硫反应器11顶面第一可开闭操作口119A，当所述送料管运动至第二位置时所述送料管连通至预设催化剂堆积区。通常，送料管可以采用软管，这样，也就能够实现送料管既可连通至下一层脱硫反应器11顶面第一可开闭操作口119A也可连通至预设催化剂堆积区。
可选的，所述催化剂传送装置安装操作平台由催化法烟气脱硫塔侧壁的悬挑结构走道提供。这时，悬挑结构走道的位置可以进行相应设计，以满足上述要求。
优选的，所述左侧脱硫反应器竖列中，各脱硫反应器的第一可开闭操作口的方向一致，各脱硫反应器的第二可开闭操作口的方向一致；所述左侧脱硫反应器竖列各脱硫反应器中，一可开闭操作口的方位靠近第二可开闭操作口的方位；并且/或者，所述右侧脱硫反应器竖列中，各脱硫反应器的第一可开闭操作口的方向一致，各脱硫反应器的第二可开闭操作口的方向一致；所述右侧脱硫反应器竖列的各脱硫反应器中，第一可开闭操作口的方位靠近第二可开闭操作口的方位。
图21为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫塔维护过程照片。如图21所示，基于上述催化法烟气脱硫塔中第一可开闭操作口和第二可开闭操作口的布局方式，可以实现本申请实施例的一种催化法烟气脱硫塔维护方法，该方法用于催化法烟气脱硫塔的维护，包括：将所述左侧脱硫反应器竖列和/或所述右侧脱硫反应器竖列中第N层的脱硫反应器中的催化剂卸离后对该第N层的脱硫反应器进行维护(例如对催化剂隔板16和/或催化剂承载层1184进行维修或更换)，N为≥1的整数；通过所述催化剂传送装置将第N+1层的脱硫反应器中的催化剂转移至第N层的脱硫反应器中，再对第N+1层的脱硫反应器进行维护。基于上述催化法烟气脱硫塔中第一可开闭操作口和第二可开闭操作口的布局方式，第N+1层的脱硫反应器的第一可开闭操作口119A的方位靠近第N层的脱硫反应器的第二可开闭操作口119B的方位，因此，可通过催化剂传送装置(接料漏斗和与接料漏斗21相连的送料管)将第N+1层的脱硫反应器中的催化剂转移至第N层的脱硫反应器中。
采用将所述左侧脱硫反应器竖列和/或所述右侧脱硫反应器竖列中第N层的脱硫反应器中的催化剂卸离后对该第N层的脱硫反应器进行维护，然后通过所述催化剂传送装置将第N+1层的脱硫反应器中的催化剂转移至第N层的脱硫反应器中再对第N+1层的脱硫反应器进行维护的方式，相比于原有须将各层脱硫反应器中的催化剂分别卸离至催化剂堆积区后进行维护再回装催化剂的方式可以节省催化剂装料次数，从而节省维护成本。
图22为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫装置再生液排液结构的示意图。图23为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫塔局部结构示意图。图23可反映催化法烟气脱硫装置再生液排液结构以及冷却液喷淋装置。所述催化法烟气脱硫装置再生液排液结构用于前述催化法烟气脱硫塔而作为再生液循环系统或更确切的作为输入侧控制管网的一部分。如图22-23所示，催化法烟气脱硫装置再生液排液结构包括第一排液管(这里具体由输入侧总管1231构成)以及第二排液管(这里具体为各输入侧第二支路1234)，所述第一排液管由上往下地设置，所述第一排液管的上端通过通气控制阀1231a接入大气环境而下端用于连接再生液槽121；所述第二排液管设置在第一排液管侧面并具有向下延伸再折回并向上延伸的弯曲结构(即U形液封)，所述第二排液管的一端与对应所述排液口113连接而另一端与第一排液管管壁连接。此外，催化法烟气脱硫装置再生液排液结构中，当所述通气控制阀1231a打开至设定状态时，所述第一排液管与大气环境导通并在所述洗涤再生过程中在该第一排液管中形成第一压力环境，所述第一压力环境可使与所述第一排液管连通的弯曲结构中自动地维持使该弯曲结构形成液封的再生液；当所述通气控制阀1231a关闭至设定状态时，所述第一排液管与大气环境隔绝并在所述洗涤再生过程中在该第一排液管中形成第二压力环境，所述第二压力环境可使与所述第一排液管连通的弯曲结构中的再生液被自动地抽入再生液槽121。通气控制阀1231a可以采用截止阀(如球阀)、流量控制阀等。
用于前述催化法烟气脱硫塔时，上述催化法烟气脱硫装置再生液排液结构可以通过调节通气控制阀1231a的开度来控制各输入侧第二支路1234是否形成液封：当需要形成液封时将通气控制阀1231a打开至设定状态，由此，在部分脱硫反应器处于所述洗涤再生过程中，输入侧总管1231上端通过通气控制阀1231a破负压，避免再生液在输入侧总管1231中流动使输入侧总管1231中产生负压而将正在排放再生液的输入侧第二支路1234以外的其他各输入侧第二支路1234中的U形液封中的液体抽出造成正处于脱硫状态的脱硫反应器11中的烟气从该脱硫反应器11的排液口113泄露，并且，在所述洗涤再生过程结束时，刚才用于排放再生液的输入侧第二支路1234的弯曲结构中也会自动地维持使该弯曲结构形成液封的再生液；当不需要形成液封时将通气控制阀1231a关闭至设定状态，在部分脱硫反应器处于所述洗涤再生过程中，输入侧总管1231内形成负压状态，可使与所述输入侧总管1231连通任何一个或几个输入侧第二支路1234中的U形液封中的再生液被自动地抽入再生液槽，以便对相应脱硫反应器11的维护检修。基于上述原理，应当理解，当所述通气控制阀1231a关闭至设定状态而使所述第一排液管与大气环境隔绝并不必然表示第一排液管与大气环境完全隔开，即“隔绝”的含义应是相对的。
通常，输入侧总管1231的管径较大，如果直接在输入侧总管1231的上端安装通气控制阀1231a，所选的通气控制阀1231a的规格也较大，导致通气控制阀1231a安装使用成本较高。因此，可以采取这样的设计：即在输入侧总管1231上端安装密封盖将输入侧总管1231上端封闭，然后在所述密封盖上安装有管径小于所述输入侧总管1231的导气管1231b，将所述通气控制阀1231a设置在该导气管1231b上。需要注意，导气管1231b管径不能过小，否则即便将通气控制阀1231a完全打开，依然容易导致输入侧总管1231中形成负压。总之，导气管1231b管径以及通气控制阀1231a的规格需合理选择，以使得输入侧总管1231上端能够通过导气管1231b和通气控制阀1231a实现破负压的效果，同时，由于导气管1231b管径小于所述输入侧总管1231，因此，通气控制阀1231a安装使用成本大大降低。
作为对上述催化法烟气脱硫装置再生液排液结构的进一步改进，第二排液管(即各输入侧第二支路1234)的U形液封中靠近液封管道的输入端的气液分离面范围的管壁是由塑料制成的，该塑料在使用时体现的强度、化学稳定性以及热变形温度接近或优于聚丙烯PP塑料。基于发明人对于输入侧第二支路1234的U形液封中靠近液封管道的输入端的气液分离面范围的不锈钢等金属材质管壁容易发生腐蚀这一现象的发现，尽管此现象及其成因均未见公开，但推测由于U形液封中靠近液封管道的输入端的气液分离面同时接触含有硫酸溶液的液体(即再生液)以及温度较高且含有硫氧化物的气体(即烟气)并存在化学腐蚀和电化学腐蚀情况叠加，因此，改用符合设定要求的塑料管材，并经过实际使用验证可有效解决上述腐蚀问题。
可选的，所述塑料采用聚丙烯PP系塑料或聚四氟乙烯PTFE塑料。优选的，所述聚丙烯PP系塑料为玻纤增强聚丙烯FRPP塑料或聚丙烯均聚物PPH塑料。玻纤增强聚丙烯FRPP塑料或聚丙烯均聚物PPH塑料强度及热变形温度相比于聚丙烯PP塑料均有一定提升，且价格较聚四氟乙烯PTFE塑料有明显优势。可选的，所述第二排液管均由所述塑料制成。可选的，所述第一排液管也由所述塑料制成。优选的，所述U形液封中气液分离面范围所在管壁包括通过熔焊加工而成的内外两层所述塑料，这样可以进一步提升U形液封中气液分离面范围所在管壁的防腐蚀性能，增强防泄漏能力。这里特别要强调，通过熔焊加工使U形液封中气液分离面范围所在管壁形成内外两层所述塑料是发明人独创做法，通过所述熔焊加工形成内外两层所述塑料具体位置，可参见图22中标记I对应箭头指示的部位。
前述方式一中，所述左侧脱硫反应器竖列11A与所述右侧脱硫反应器竖列11B之间在所述框架式支撑结构13左右宽度方向上间隔布置从而在所述框架式支撑结构13的中间形成管道设备安装区域135，所述输出侧控制管网122和/或所述输入侧控制管网123可位于所述管道设备安装区域135中。当输入侧控制管网123位于所述管道设备安装区域135中时，输入侧总管1231将位于左侧脱硫反应器竖列11A与所述右侧脱硫反应器竖列11B的左右之间(如图6所示)，这时，各与输入侧总管1231相连的输入侧第二支路1234的管道长度可以缩短且结构也可以得到简化。如图1所示，输入侧总管1231需要先在前后方向上弯曲形成上述弯曲结构后再进一步在左右方向上弯曲才能与输入侧总管1231连接，而当输入侧总管1231位于左侧脱硫反应器竖列11A与所述右侧脱硫反应器竖列11B的左右之间时，各与输入侧总管1231相连的输入侧第二支路1234仅需进行左右方向上的弯曲形成上述弯曲结构后就能够与输入侧总管1231连接(如图22所示)，这时，各输入侧第二支路1234管道长度得以缩短，并且，与输入侧总管1231相连的各输入侧第二支路1234的中心线以及输入侧总管1231的中心线位于同一竖直平面上(如图23所示)，使得输入侧第二支路1234的制造安装更加方便。另外，根据图22-23所示，各输入侧第二支路1234上的弯曲部分均采用了圆弧过渡，包括各输入侧第二支路1234中的弯曲结构设计成了圆弧形。并且，各输入侧第二支路1234上与对应所述排液口113连接的一端高于与输入侧总管1231管壁连接的一端。
催化法烟气脱硫塔运行过程中，往往是部分脱硫反应器11处于所述脱硫状态而部分脱硫反应器11处于所述洗涤再生状态。通常而言是预留一个脱硫反应器11处于所述洗涤再生状态而其余脱硫反应器11处于所述脱硫状态；这时，与输入侧总管1231相连的各输入侧第二支路1234的管径可以设计得与输入侧总管1231管径大小一致。当一个脱硫反应器11结束所述洗涤再生状态后将切换为所述脱硫状态，相应的，一个处于所述脱硫状态的脱硫反应器11将切换为所述洗涤再生状态。但是，当烟气温度较高时(比如焦化行业处理烟气温度常高达180℃)催化剂温度也较高，这时，若直接将处于所述脱硫状态的脱硫反应器11切换为所述洗涤再生状态而立即对该脱硫反应器11中的催化剂进行洗涤再生，催化剂容易因前后温差较大而破碎。为此，提供了以下催化法烟气脱硫装置催化剂洗涤再生方法，可通过对催化剂进行冷却后再进行洗涤再生，以解决催化剂因前后温差较大而破碎的技术问题。
图24为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫装置催化剂洗涤再生方法流程示意图。如图24所示，一种催化法烟气脱硫装置催化剂洗涤再生方法，针对拟切换为所述洗涤再生状态的脱硫反应器11，具体包括以下操作：
步骤S11：切断所述烟气的进气，然后向脱硫反应器中通入温度低于脱硫时烟气温度的催化剂冷却气，使催化剂冷却气通过催化剂并携带催化剂中的热量后再从所述排气口排出。
步骤S12：待催化剂冷却至设定条件后启动喷淋装置，通过喷淋装置向催化剂喷淋再生液从而对催化剂进行洗涤再生并使再生液从排液口排出。
其中，所述催化剂冷却气可以采用惰性气体，例如氮气等。催化剂冷却气的温度一般为10℃-80℃，优选为15℃-70℃。通常而言，所述催化剂冷却气的流量≥洗涤再生时再生液的喷淋流量且≤脱硫时烟气进气流量。可能的情况下，可以通过换热器对催化法烟气脱硫塔所在地工艺介质(比如工业窑炉排放待脱硫的烟气)与催化剂冷却气进行换热从而对催化剂冷却气进行升温后再利用升温后的催化剂冷却气来冷却催化剂。
通常而言，所述设定条件为将催化剂温度冷却至≤80℃，优选为将催化剂温度冷却至高于再生液温度30℃内。
可以利用烟气进气通路向脱硫反应器中通入催化剂冷却气。例如，可以在各进气支管142连接催化剂冷却气输送管，当切断所选进气支管142中烟气的进气后(通过进气支管142上的U形液封来切断该进气支管142中烟气的进气)可通过催化剂冷却气输送管向对应脱硫反应器11中通入催化剂冷却气。
上述催化法烟气脱硫装置催化剂洗涤再生方法通过对催化剂进行冷却后再进行洗涤再生，可解决催化剂因前后温差较大而破碎的技术问题。但是，由于该方法会使用催化剂冷却气，当催化剂冷却气供给量相对较少时，催化剂冷却时间较长(例如针对一个烟气进气量在几万立方米每小时的脱硫反应器，当催化剂冷却气的流量为1000Nm3/h，冷却时间需要10个小时左右)；而如果催化剂冷却气供给量相对较大，则催化剂冷却气的消耗量以及能源消耗量均较高。
为此，提供了另一种催化法烟气脱硫装置催化剂洗涤再生方法。图25为本申请实施例的一种催化法烟气脱硫装置催化剂洗涤再生方法流程示意图。如图25所示，一种催化法烟气脱硫装置催化剂洗涤再生方法，针对拟切换为所述洗涤再生状态的脱硫反应器11，具体包括以下操作：
步骤S21：向所述烟气的进气通路中喷淋冷却液使烟气冷却降温，然后向脱硫反应器中通入冷却降温后的烟气，使冷却降温后的烟气通过催化剂并携带催化剂中的热量后再从所述排气口排出。
步骤S22：待催化剂冷却至设定条件后启动喷淋装置，通过喷淋装置向催化剂喷淋再生液从而对催化剂进行洗涤再生并使再生液从排液口排出。
基于前述内容可知，进气支管142具有向下延伸再折回并向上延伸的弯曲结构(U形液封)，当需要切断所选进气支管142中烟气的进气时通过设置在对应U形液封上的进液结构向U形液封注入液体，当需要导通所选进气支管中烟气的进气时通过设置在U形液封上的排液结构将U形液封中的液体排放。显然，上述进液结构和排液结构是实现U形液封所必须的。在一种可选实施方式中，催化法烟气脱硫塔顶部设有储液罐143(一般储存水)，储液罐143通过管道分别连接至各进气支管142中的进液结构，因此，这里可以将进液结构改造为冷却液喷淋装置，从而使得冷却液喷淋装置兼作为进液结构。通过冷却液喷淋装置向所述烟气的进气通路中喷淋冷却液使烟气冷却降温时，同时通过排液结构将U形液封中的液体排放，这时，烟气依然能够通过进气支管142进入脱硫反应器，并且，烟气在通过进气支管142时受到冷却液喷淋冷却，温度降低，实现催化剂冷却降温作用。在另一种可选实施方式中，省去了储液罐143而直接从再生液槽引出管道连接进液结构，故使用再生液作为所述冷却液。
通常而言，所述设定条件为将催化剂温度冷却至≤80℃，优选为将催化剂温度冷却至高于再生液温度30℃内。
图25所示的催化法烟气脱硫装置催化剂洗涤再生方法不仅通过对催化剂进行冷却后再进行洗涤再生可解决催化剂因前后温差较大而破碎的技术问题，同时也不消耗催化剂冷却气，并且在催化剂冷却过程中依然可以继续实施烟气脱硫，因此，该方法相比于前一方法而言更具优势。
以上对本申请的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本申请。基于本说明书的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于专利保护的范围。
Claims (5)
1.一种催化法烟气脱硫装置催化剂洗涤再生方法，所述催化法烟气脱硫装置包括脱硫反应器，所述脱硫反应器具有至少一个进气口、至少一个排气口、至少一个排液口、位于脱硫反应器中的催化剂，所述脱硫反应器上设置有用于对所述催化剂进行洗涤再生的再生液的喷淋装置；
脱硫时烟气从所述进气口进入脱硫反应器然后通过催化剂脱硫后再从所述排气口排出，所述烟气中的二氧化硫在通过所述催化剂时在所述催化剂上反应形成硫酸，对所述催化剂进行洗涤再生时所述硫酸进入喷淋在催化剂上的再生液后从排液口排出；
其特征在于，包括：
切断所述烟气的进气，然后向脱硫反应器中通入温度低于脱硫时烟气温度的催化剂冷却气，使催化剂冷却气通过催化剂并携带催化剂中的热量后再从所述排气口排出；
待催化剂冷却至设定条件后启动喷淋装置，通过喷淋装置向催化剂喷淋再生液从而对催化剂进行洗涤再生并使再生液从排液口排出；
所述催化剂冷却气的温度为10℃-80℃，所述催化剂冷却气的流量≥洗涤再生时再生液的喷淋流量且≤脱硫时烟气进气流量，所述设定条件为将催化剂温度冷却至≤80℃并将催化剂温度冷却至高于再生液温度30℃内，利用烟气进气通路向脱硫反应器中通入催化剂冷却气；
该方法用于催化法烟气脱硫塔，该催化法烟气脱硫塔通过所述脱硫反应器进行烟气脱硫并包括：左侧脱硫反应器竖列，所述左侧脱硫反应器竖列包含至少两个以竖直排列方式分别安装在框架式支撑结构不同楼层上左侧的支撑平台上的所述脱硫反应器；右侧脱硫反应器竖列，所述右侧脱硫反应器竖列包含至少两个以竖直排列方式分别安装在所述框架式支撑结构不同楼层上右侧的支撑平台上的所述脱硫反应器；进气管网，所述进气管网包含竖直设置于所述框架式支撑结构前侧并位于所述左侧脱硫反应器竖列与所述右侧脱硫反应器竖列之间的进气总管以及使所述进气总管分别与各脱硫反应器的进气口连接并位于对应脱硫反应器前侧的各进气支管；排气管网，所述排气管网包含竖直设置于所述左侧脱硫反应器竖列与所述右侧脱硫反应器竖列之间的排气总管以及使所述排气总管分别与各脱硫反应器的排气口连接并位于对应脱硫反应器上方的各排气支管；以及再生液循环系统，所述再生液循环系统包含至少一个再生液槽以及连接在所述至少一个再生液槽与各脱硫反应器之间的再生液循环控制管网，所述再生液循环控制管网具有输出侧控制管网、输入侧控制管网和再生液驱动设备，所述输出侧控制管网可将所选再生液槽中的再生液导入所选脱硫反应器的再生液喷淋装置，所述输入侧控制管网可将所选脱硫反应器的排液口输出的再生液导入所选再生液槽，所述再生液驱动设备可向再生液提供所需动力；其中，所述进气支管具有向下延伸再折回并向上延伸的第一弯曲结构，当需要切断所选进气支管中烟气的进气时通过设置在对应第一弯曲结构上的进液结构向对应第一弯曲结构注入液体使该第一弯曲结构形成液封，当需要导通所选进气支管中烟气的进气时通过设置在对应第一弯曲结构上的排液结构将对应第一弯曲结构中的液体排放；所述进气支管上连接有催化剂冷却气输送管，当切断所选进气支管中烟气的进气后可通过催化剂冷却气输送管向对应脱硫反应器中通入催化剂冷却气；
所述输出侧控制管网包含输出侧总管、各分别连接在输出侧总管与对应一个再生液槽之间的输出侧第一支路和各分别连接在输出侧总管与对应一个脱硫反应器的喷淋装置之间的输出侧第二支路，各输出侧第一支路上均对应设置有输出侧第一控制阀，所述再生液驱动设备串联在输出侧总管上；所述输入侧控制管网包含输入侧总管、各分别连接在输入侧总管与对应一个再生液槽之间的输入侧第一支路和各分别连接在输入侧总管与对应一个脱硫反应器的排液口之间的输入侧第二支路，各输入侧第一支路上均对应设置有输入侧第一控制阀；其中，所述输入侧总管由上往下地设置，所述输入侧总管的上端通过接入大气环境而下端用于连接所述至少一个再生液槽，各输入侧第二支路设置在输入侧总管侧面并具有向下延伸再折回并向上延伸的第二弯曲结构，各输入侧第二支路的一端与对应所述排液口连接而另一端与输入侧总管管壁连接；脱硫时所述第二弯曲结构内储存有液体形成液封；各输入侧第二支路上液封中靠近液封管道的输入端的气液分离面范围所在管壁是由塑料制成的，该塑料在使用时体现的强度、化学稳定性以及热变形温度等同或优于聚丙烯PP塑料。
2.如权利要求1所述的催化法烟气脱硫装置催化剂洗涤再生方法，其特征在于：所述催化剂冷却气采用惰性气体。
3.如权利要求2所述的催化法烟气脱硫装置催化剂洗涤再生方法，其特征在于：所述催化剂冷却气采用氮气。
4.如权利要求1所述的催化法烟气脱硫装置催化剂洗涤再生方法，其特征在于：所述催化剂冷却气的温度为15℃-70℃。
5.如权利要求1所述的催化法烟气脱硫装置催化剂洗涤再生方法，其特征在于：
所述输出侧控制管网包含输出侧总管、各分别连接在输出侧总管与对应一个再生液槽之间的输出侧第一支路和各分别连接在输出侧总管与对应一个脱硫反应器的喷淋装置之间的输出侧第二支路，各输出侧第一支路上均对应设置有输出侧第一控制阀，所述再生液驱动设备串联在输出侧总管上；
所述输入侧控制管网包含输入侧总管、各分别连接在输入侧总管与对应一个再生液槽之间的输入侧第一支路和各分别连接在输入侧总管与对应一个脱硫反应器的排液口之间的输入侧第二支路，各输入侧第一支路上均对应设置有输入侧第一控制阀；
其中，所述输入侧总管由上往下地设置，所述输入侧总管的上端通过通气控制阀接入大气环境而下端用于连接所述至少一个再生液槽，各输入侧第二支路设置在输入侧总管侧面并具有向下延伸再折回并向上延伸的第二弯曲结构，各输入侧第二支路的一端与对应所述排液口连接而另一端与输入侧总管管壁连接；
当所述通气控制阀打开至设定状态时，所述输入侧总管与大气环境导通并在所述洗涤再生过程中在该输入侧总管中形成第一压力环境，所述第一压力环境可使与所述输入侧总管连通的第二弯曲结构中自动地维持使该第二弯曲结构形成液封的再生液；
当所述通气控制阀关闭至设定状态时，所述输入侧总管与大气环境隔绝并在所述洗涤再生过程中在该输入侧总管中形成第二压力环境，所述第二压力环境可使与所述输入侧总管连通的第二弯曲结构中的再生液被自动地抽入再生液槽。
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