CN116688752A - 催化法烟气脱硫装置及组件 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种催化法烟气脱硫装置及组件，包括预制模块化支撑单元，预制模块化支撑单元是在催化法烟气脱硫装置安装在使用现场前预先制造、与其他预制模块化支撑单元上下机械装配使用并用于安装和支撑对应脱硫反应器，预制模块化支撑单元包含如下部分：预制模块化支撑单元本体，预制模块化支撑单元本体具有脱硫反应器放置空间，脱硫反应器放置空间用于放置对应脱硫反应器；第一类接口，设置在预制模块化支撑单元本体上并实现该预制模块化支撑单元本体与其他预制模块化支撑单元本体上下机械装配；第二类接口，分布在预制模块化支撑单元本体上并实现该预制模块化支撑单元本体中的脱硫反应器与外部管路的连接。
Description
技术领域
本公开涉及烟气脱硫技术领域，具体涉及催化法烟气脱硫装置、催化法烟气脱硫组件和可应用于它们中的化工塔器内部设施支撑结构和透气支撑板材。
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。本申请申请人在公开号为CN214764545U的专利文献中提供了一种催化法烟气脱硫装备，其中的脱硫反应器具有进气口、排气口、排液口以及位于该脱硫反应器中的催化剂装填空间，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。此外，本申请申请人还在公开号为CN114653202A、CN114797450A等专利文献中提供了改进的催化法烟气脱硫装备。
催化法脱硫技术自工业化推广以来，受到了各方的广泛关注，并先后建成了多套工业化催化法烟气脱硫装备，在硫酸、有色冶炼、焦化等行业取得成功的工程应用已经得到了业主们的一致认可。但是，目前的催化法烟气脱硫装备需要在安装使用场地上建设框架式支撑结构(可参见上述专利文献中记载)来承载脱硫反应器，而框架式支撑结构存在施工周期长、投资大并并且占地大等问题，降低了催化法烟气脱硫装备的建造和使用便利性。
发明内容
本公开的目的之一是提供一种催化法烟气脱硫装置及组件，通过催化法烟气脱硫装备的模块化设计显著提升催化法烟气脱硫装备的建造和使用便利性。
基于该催化法烟气脱硫装置及组件的研制开发，做出了可在包括但不限于该催化法烟气脱硫装置及组件中应用的其他发明创造，例如名为化工塔器内部设施支撑结构和透气支撑板材等。本公开的其它目的是提供这些发明。
第一个方面，提供了一种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进气口、排气口、排液口以及位于该脱硫反应器中的催化剂装填空间，所述脱硫反应器上设置有用于对所述催化剂装填空间中的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再生液并从排液口排出；包括预制模块化支撑单元，所述预制模块化支撑单元是在催化法烟气脱硫装置安装在使用现场前预先制造、与其他预制模块化支撑单元上下机械装配使用并用于安装和支撑对应脱硫反应器，所述预制模块化支撑单元包含如下部分：预制模块化支撑单元本体，所述预制模块化支撑单元本体具有脱硫反应器放置空间，所述脱硫反应器放置空间用于放置对应脱硫反应器；第一类接口，所述第一类接口设置在所述预制模块化支撑单元本体上并实现该预制模块化支撑单元本体与其他预制模块化支撑单元本体上下机械装配；第二类接口，所述第二类接口分布在所述预制模块化支撑单元本体上并实现该预制模块化支撑单元本体中的脱硫反应器与外部管路的连接。
第二个方面，提供了一种催化法烟气脱硫组件，包括至少两个催化法烟气脱硫装置，所述至少两个催化法烟气脱硫装置均采用上述第一个方面的催化法烟气脱硫装置；所述至少两个催化法烟气脱硫装置中，每个催化法烟气脱硫装置的预制模块化支撑单元与相邻的催化法烟气脱硫装置的预制模块化支撑单元上下机械装配在一起形成催化法烟气脱硫塔。
上述催化法烟气脱硫装置采用了预制模块化支撑单元，从而实现上述催化法烟气脱硫组件的每个催化法烟气脱硫装置的预制模块化支撑单元与相邻的催化法烟气脱硫装置的预制模块化支撑单元上下机械装配在一起形成催化法烟气脱硫塔，从而显著提升催化法烟气脱硫塔的建造和使用便利性。
第三个方面，提供了一种化工塔器内部设施支撑结构，包括：第一横向孔系，所述第一横向孔系包含开设在化工塔器侧壁上的多个第一横向孔对，所述多个第一横向孔对中的每个第一横向孔对均由彼此相对设置并分别贯穿所述化工塔器侧壁的两个第一横向通孔所组成；第一法兰管组，所述第一法兰管组包含安装在所述化工塔器侧壁的外壁面上的多个第一法兰管对，所述多个第一法兰管对中每个第一法兰管对均由内侧端分别与对应一个第一横向孔对的两个第一横向通孔对接导通的两个第一法兰管以及分别安装在这两个第一法兰管外侧端的两个第一法兰盖所组成；第一支撑横梁层，所述第一支撑横梁层包含安装在所述化工塔器侧壁的内壁面上并间隔排列的多个第一支撑横梁，所述多个第一支撑横梁中每个第一支撑横梁的两端分别穿过对应一个第一横向孔对的两个第一横向通孔并伸入对应一个第一法兰管对的两个第一法兰管中，所述多个第一支撑横梁用于承载化工塔器内部设施的重量。
第四个方面，提供了一种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进气口、排气口、排液口以及位于该脱硫反应器中的催化剂装填空间，所述脱硫反应器上设置有用于对所述催化剂装填空间中的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再生液并从排液口排出：包括预制模块化支撑单元，所述预制模块化支撑单元是在催化法烟气脱硫装置安装在使用现场前预先制造、与其他预制模块化支撑单元上下机械装配使用并用于安装和支撑对应脱硫反应器，所述预制模块化支撑单元包含如下部分：预制模块化支撑单元本体，所述预制模块化支撑单元本体具有脱硫反应器放置空间，所述脱硫反应器放置空间用于放置对应脱硫反应器；第一类接口，所述第一类接口设置在所述预制模块化支撑单元本体上并实现该预制模块化支撑单元本体与其他预制模块化支撑单元本体上下机械装配；第二类接口，所述第二类接口分布在所述预制模块化支撑单元本体上并用于实现该预制模块化支撑单元本体中的脱硫反应器与外部管路的连接；其中，所述脱硫反应器中设置有上述第三个方面的化工塔器内部设施支撑结构，该化工塔器内部设施支撑结构以所述脱硫反应器的侧壁为所述化工塔器侧壁，所述脱硫反应器的催化剂装填空间位于该化工塔器内部设施支撑结构上方，该化工塔器内部设施支撑结构用于承载所述催化剂装填空间中的催化剂的重量。
上述化工塔器内部设施支撑结构通过设置法兰管组增大了化工塔器侧壁与支撑横梁的接触面积，避免化工塔器侧壁在承载支撑横梁以及化工塔器内部设施的重量时应力集中，适用于各类化工塔器上需要利用化工塔器侧壁来支撑化工塔器内部设施的情形。上述催化法烟气脱硫装置采用了上述化工塔器内部设施支撑结构来承载催化剂装填空间中的催化剂的重量，不需要在脱硫反应器底部设置诸如公开号为CN114653202A、CN114797450A等专利文献中所使用的立柱，简化了脱硫反应器的内部结构，有助于优化催化法烟气脱硫装置的模块化设计。
第五个方面，提供了一种透气支撑板材，包括：外部结构，所述外部结构为由有机高分子结构材料构成的板材，所述由有机高分子结构材料构成的板材上分布有透气孔；内部结构，所述内部结构由钢制骨架构成，所述钢制骨架内嵌在所述有机高分子结构材料中并被所述有机高分子结构材料所覆盖。
第六个方面，提供了一种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进气口、排气口、排液口以及位于该脱硫反应器中的催化剂装填空间，所述脱硫反应器上设置有用于对所述催化剂装填空间中的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再生液并从排液口排出；包括预制模块化支撑单元，所述预制模块化支撑单元是在催化法烟气脱硫装置安装在使用现场前预先制造、与其他预制模块化支撑单元上下机械装配使用并用于安装和支撑对应脱硫反应器，所述预制模块化支撑单元包含如下部分：预制模块化支撑单元本体，所述预制模块化支撑单元本体具有脱硫反应器放置空间，所述脱硫反应器放置空间用于放置对应脱硫反应器；第一类接口，所述第一类接口设置在所述预制模块化支撑单元本体上并实现该预制模块化支撑单元本体与其他预制模块化支撑单元本体上下机械装配；第二类接口，所述第二类接口分布在所述预制模块化支撑单元本体上并用于实现该预制模块化支撑单元本体中的脱硫反应器与外部管路的连接；其中，所述脱硫反应器中设置有如上述第五个方面所述的透气支撑板材，所述透气支撑板材用于放置所述催化剂，所述透气支撑板材的有机高分子结构材料采用具有耐酸腐蚀的有机高分子结构材料。
上述透气支撑板材在保证质量较轻的同时能够达到优异的结构强度，并且，根据应用环境选择合适的有机高分子结构材料可达到良好的化学稳定性。该透气支撑板材应用在上述催化法烟气脱硫装置中用来放置催化剂，可替代公开号为CN114653202A、CN114797450A等专利文献中使用的催化剂承载层(主要包含陶瓷波纹填料)，具有耐酸腐蚀性强、长期使用不易变形、安装更换方便以及使用成本较低的优势。
第七个方面，提供了一种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进气口、排气口、排液口以及位于该脱硫反应器中的催化剂装填空间，所述脱硫反应器上设置有用于对所述催化剂装填空间中的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再生液并从排液口排出；所述脱硫反应器的底部为漏斗形结构，所述脱硫反应器的排液口设置在该漏斗形结构的底部；脱硫反应器的侧壁上位于所述漏斗形结构上方处设置有支撑结构，所述脱硫反应器中的催化剂装填空间位于该支撑结构上方，该支撑结构用于承载所述催化剂装填空间中的催化剂的重量。
现有催化法烟气脱硫装备中的脱硫反应器底部需建造立柱等支撑设施(参见公开号为CN114653202A、CN114797450A等专利文献)，故设计为平面。但实际使用发现时间较长时脱硫反应器底部易被酸腐蚀。通过观察分析发现，脱硫反应器底部的平面设计容易导致再生液难以在脱硫反应器底部排干造成再生液的局部聚集，进而导致脱硫反应器底部被酸腐蚀。上述催化法烟气脱硫装置将脱硫反应器的底部设计为漏斗形结构，将脱硫反应器的排液口设置在该漏斗形结构的底部，同时，在脱硫反应器的侧壁上位于所述漏斗形结构上方处设置支撑结构用以承载催化剂装填空间中的催化剂的重量，这样，就在取消了脱硫反应器底部建造的立柱等支撑设施的基础上而通过将脱硫反应器的底部设计为漏斗形结构进而避免再生液的聚集，有效改善脱硫反应器底部酸腐蚀问题。
第八个方面，提供了一种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进气口、排气口、排液口以及位于该脱硫反应器中的催化剂装填空间，所述脱硫反应器上设置有用于对所述催化剂装填空间中的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再生液并从排液口排出；所述脱硫反应器的底部上方设有喷淋装置，所述喷淋装置用于向所述脱硫反应器的底部喷淋清洗液，所述清洗液通过所述排液口排出脱硫反应器。
第九个方面，提供了一种催化法烟气脱硫装置，该催化法烟气脱硫装置在上述第八个方面的催化法烟气脱硫装置基础上，还包括预制模块化支撑单元，所述预制模块化支撑单元是在催化法烟气脱硫装置安装在使用现场前预先制造、与其他预制模块化支撑单元上下机械装配使用并用于安装和支撑对应脱硫反应器，所述预制模块化支撑单元包含如下部分：预制模块化支撑单元本体，所述预制模块化支撑单元本体具有脱硫反应器放置空间，所述脱硫反应器放置空间用于放置对应脱硫反应器；第一类接口，所述第一类接口设置在所述预制模块化支撑单元本体上并实现该预制模块化支撑单元本体与其他预制模块化支撑单元本体上下机械装配；第二类接口，所述第二类接口分布在所述预制模块化支撑单元本体上并实现该预制模块化支撑单元本体中的脱硫反应器与外部管路的连接。
第十个方面，提供了一种催化法烟气脱硫组件，包括至少两个催化法烟气脱硫装置，所述至少两个催化法烟气脱硫装置均采用上述第九个方面的催化法烟气脱硫装置；所述至少两个催化法烟气脱硫装置中，每个催化法烟气脱硫装置的预制模块化支撑单元与相邻的催化法烟气脱硫装置的预制模块化支撑单元上下机械装配在一起形成催化法烟气脱硫塔。
现有催化法烟气脱硫装备中的脱硫反应器底部需建造立柱等支撑设施(参见公开号为CN114653202A、CN114797450A等专利文献)，故设计为平面。实际使用发现，这种设计容易导致再生液难以在脱硫反应器底部排干造成再生液的局部聚集，时间一长容易导致脱硫反应器底部被酸腐蚀。上述催化法烟气脱硫装置通过在脱硫反应器的底部上方设置喷淋装置，所述喷淋装置用于向所述脱硫反应器的底部喷淋清洗液，所述清洗液通过所述排液口排出脱硫反应器，这样，就可通过喷淋装置向脱硫反应器的底部喷淋清洗液，有效改善脱硫反应器底部酸腐蚀问题。
下面结合附图和具体实施方式对本公开做进一步的说明。本公开提供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
构成本公开的一部分的附图用来辅助对本公开的理解，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公开，但不构成对本公开的不当限定。在附图中：
图1为本公开中实施例一种催化法烟气脱硫装置的结构示意图。
图2为图1所示催化法烟气脱硫装置的纵剖视图。
图3为图2中的局部放大图。
图4为本公开中实施例一种化工塔器内部设施支撑结构的示意图。
图5为图4中的局部放大图。
图6为本公开中实施例一种透气支撑板材的结构示意图。
图7为图6中A-A向剖视图。
图8为图6中B-B向剖视图。
图9为本公开中实施例一种催化法烟气脱硫组件的结构示意图。
图10为图9为俯视图。
图11为图9中再生液槽的布置示意图。
图12为图9中催化法烟气脱硫装置的局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本公开进行清楚、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公开中的技术方案。在结合附图对本发明进行说明前，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公开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。
本公开及相应权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“包含”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。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。
有助于增加对本公开下述内容的理解的相关现有技术包括公开号为CN214764545U、CN114653202A、CN114797450A的专利文献。因此，这些专利文献中的内容可以作为本公开下述内容的背景资料或参考资料。
实施例一
图1为本公开中实施例一种催化法烟气脱硫装置的结构示意图。图2为图1所示催化法烟气脱硫装置的纵剖视图。图3为图2中的局部放大图。如图1-图3所示，催化法烟气脱硫装置1，包括：脱硫反应器11，所述脱硫反应器11具有进气口111、排气口112、排液口113以及位于该脱硫反应器11中的催化剂装填空间114，所述脱硫反应器11上设置有用于对所述催化剂装填空间114中的催化剂进行洗涤再生的再生液的喷淋装置115；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(图中未示出)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再生液并从排液口113排出；此外，催化法烟气脱硫装置1还包括预制模块化支撑单元12，所述预制模块化支撑单元12是在催化法烟气脱硫装置安装在使用现场前预先制造、与其他预制模块化支撑单元上下机械装配使用并用于安装和支撑对应脱硫反应器11，所述预制模块化支撑单元12包含如下部分：预制模块化支撑单元本体121，所述预制模块化支撑单元本体121具有脱硫反应器放置空间，所述脱硫反应器放置空间用于放置对应脱硫反应器11；第一类接口122，所述第一类接口122设置在所述预制模块化支撑单元本体121上并实现该预制模块化支撑单元本体121与其他预制模块化支撑单元本体上下机械装配；第二类接口123，所述第二类接口123分布在所述预制模块化支撑单元本体121上并实现该预制模块化支撑单元本体121中的脱硫反应器11与外部管路的连接。
上述催化法烟气脱硫装置1采用了预制模块化支撑单元12，从而实现催化法烟气脱硫组件的每个催化法烟气脱硫装置1的预制模块化支撑单元12与相邻的催化法烟气脱硫装置1的预制模块化支撑单元12上下机械装配在一起形成催化法烟气脱硫塔，从而显著提升催化法烟气脱硫塔的建造和使用便利性。
一种优选实施方式中，所述预制模块化支撑单元本体121为一筒体(可以采用不锈钢制作)；所述第一类接口122包含分别设置在该筒体上下两端口处的法兰盘；所述第二类接口123包含设置在该筒体侧壁上并用于与对应外部管路适配的至少一个开口。
筒体是最常见的化工容器，有着成熟的制造、安装和使用标准和完善的供应链体系。同时，筒体防腐蚀技术也较为成熟可靠。另外，筒体也相对节省空间并能够实现良好的密封效果。综合考虑多种因素，将预制模块化支撑单元本体121设计为一筒体是理想的方案。在此基础上，使第一类接口122包含分别设置在该筒体上下两端口处的法兰盘，可简单实现不同筒体之间的上下对接。
所述预制模块化支撑单元本体121可以为一矩形箱体，此时，该矩形箱体可以作为上述筒体的其中一类。
一种优选实施方式中，所述筒体的其中一段的内壁构成所述脱硫反应器11的侧壁从而使得所述脱硫反应器11与所述筒体构成一体结构。由此，不仅可节省催化法烟气脱硫装置1的制造成本，同时，由于脱硫反应器11与所述筒体构成一体结构，从而省去脱硫反应器11与筒体独立设计所需的组装过程。
在此基础上，通常而言，所述筒体中位于该筒体上端口的下方设置有上隔板116，所述筒体中位于该筒体下端口的上方设置有下隔板117，所述筒体中位于所述上隔板116与所述下隔板117之间隔成所述脱硫反应器11的内部空间。
这时，所述下隔板117可以设计成漏斗形结构，所述脱硫反应器11的排液口113设置在该漏斗形结构的底部。
现有催化法烟气脱硫装备中的脱硫反应器底部需建造立柱等支撑设施(参见公开号为CN114653202A、CN114797450A等专利文献)，故设计为平面。但实际使用发现时间较长时脱硫反应器底部易被酸腐蚀。通过观察分析发现，脱硫反应器底部的平面设计容易导致再生液难以在脱硫反应器底部排干造成再生液的局部聚集，进而导致脱硫反应器底部被酸腐蚀。将下隔板117设计成漏斗形结构，脱硫反应器11的排液口113设置在该漏斗形结构的底部后，可完全避免避免脱硫反应器11底部再生液聚集，明显改善脱硫反应器11底部酸腐蚀问题。
由于将下隔板117设计成漏斗形结构，为了便于在漏斗形结构上方形成催化剂装填空间114，可以在所述筒体的侧壁上设置支撑结构2，使催化剂装填空间114位于该支撑结构2上方，通过该支撑结构2承载所述催化剂装填空间114中的催化剂的重量。这样，就不必再在脱硫反应器底部建造的立柱等支撑设施。关于该支撑结构的具体内容将在后续专门说明。
此外，支撑结构上方一般还需铺设透气支撑材料，用于放置所述催化剂(催化剂往往是颗粒状)。透气支撑材料可采用公开号为CN114653202A、CN114797450A等专利文献中使用的催化剂承载层。目前，催化剂承载层采用了陶瓷波纹填料。
陶瓷波纹填料是由硬瓷质构成，成分为二氧化硅和三氧化二铝组成，此外还含有少量氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、三氧化二铁等，通常以高龄土，长石等为主要原料，采用配料、球磨、真空练泥、出坯、压波、整形、特殊烧成等工艺制备而成。陶瓷波纹填料(又称陶瓷孔板波纹填料)是一种继金属板波纹填料开发应用之后开发的孔板波纹填料。陶瓷波纹填料由许多具有相同几何形状的填料单元体构成，填料单元体是相互平行叠加的波纹片。根据波纹竖向倾角的不同，可分为X型和Y型两类，X型的倾角为30°，Y型倾角为45°。陶瓷波纹填料质轻、透气通量大、适宜大容积塔器，已在气体净化、化肥、环保、冶金等行业中得到广泛应用。用于上述催化剂承载层时，需要在催化法烟气脱硫装备的安装使用现场搭建至少两层陶瓷波纹填料，操作难度较大、工作时间较长而且使用陶瓷波纹填料的成本也较高。
于是，还开发了一种透气支撑板材3，用于放置所述催化剂，从而替代上述陶瓷波纹填料。关于该透气支撑板材的具体内容将在后续专门说明。
结合图12所示，在一种优选实施方式中，所述脱硫反应器11中位于所述漏斗形结构与所述支撑结构之间还设有喷淋装置118，所述喷淋装置118用于向所述漏斗形结构的侧壁的内壁面上喷淋清洗液。
这样，就可通过喷淋装置118向脱硫反应器的底部喷淋清洗液(一般采用清水)，可有效改善脱硫反应器11底部酸腐蚀问题。
可选的，所述喷淋装置118包含沿所述脱硫反应器11的一周间隔布置的多个喷头，所述多个喷头与清洗液供给管路相连。当然，喷淋装置118并不限于上述具体结构，只要是能够将清洗液喷淋在脱硫反应器的底部，均属于该喷淋装置118的范畴。
通常而言，所述脱硫反应器11的排气口112设置在所述上隔板116上，所述脱硫反应器11的进气口111设置在所述漏斗形结构的侧壁上。
这样，所述第二类接口可包含(这些第二类接口均是开设在筒体侧壁上的通孔)：进气管适配口，所述进气管适配口用于适配安装与脱硫反应器11的进气口111连接的进气管，并设置在所述筒体侧壁上且位于所述漏斗形结构的侧方；排气管适配口，所述排气管适配口用于适配安装与脱硫反应器11的排气口112连接的排气管，并设置在所述筒体侧壁上且位于所述上隔板116的侧上方；排液管适配口，所述排液管适配口用于适配安装与脱硫反应器11的排液口113连接的排液管，并设置在所述筒体侧壁上且位于所述漏斗形结构的侧方；再生液管适配口，所述再生液管适配口用于适配安装与脱硫反应器11的喷淋装置115连接的再生液管，并设置在所述筒体侧壁上且位于所述上隔板116的侧上方。
关于支撑结构
图4为本公开中实施例一种化工塔器内部设施支撑结构的示意图。图5为图4中的局部放大图。上述支撑结构2采用了如图4-图5中的化工塔器内部设施支撑结构。如图1-图5所示，所述支撑结构2包括：第一横向孔系21，所述第一横向孔系21包含开设在所述筒体(即属于一种化工塔器，下同)侧壁上的多个第一横向孔对，所述多个第一横向孔对中的每个第一横向孔对均由彼此相对设置并分别贯穿所述筒体侧壁的两个第一横向通孔211所组成；第一法兰管组22，所述第一法兰管组22包含安装在所述筒体侧壁的外壁面上的多个第一法兰管对，所述多个第一法兰管对中每个第一法兰管对均由内侧端分别与对应一个第一横向孔对的两个第一横向通孔对接导通的两个第一法兰管221以及分别安装在这两个第一法兰管221外侧端的两个第一法兰盖222所组成；第一支撑横梁层23，所述第一支撑横梁层23包含安装在所述筒体侧壁的内壁面上并间隔排列的多个第一支撑横梁231，所述多个第一支撑横梁231中每个第一支撑横梁231的两端分别穿过对应一个第一横向孔对的两个第一横向通孔211并伸入对应一个第一法兰管对的两个第一法兰管221中。
上述支撑结构2通过设置第一法兰管组增大了筒体侧壁与第一支撑横梁的接触面积，避免筒体侧壁在承载第一支撑横梁以及催化剂等设施的重量时应力集中。
此外，上述催化法烟气脱硫装置采用了上述支撑结构2来承载催化剂装填空间中的催化剂的重量，不需要在脱硫反应器底部设置诸如公开号为CN114653202A、CN114797450A等专利文献中所使用的立柱，简化了脱硫反应器的内部结构，有助于优化催化法烟气脱硫装置的模块化设计。
一种优选实施方式中，所述支撑结构2还包括：第二横向孔系24，所述第二横向孔系包含开设在所述筒体侧壁上的多个第二横向孔对，所述多个第二横向孔对中的每个第二横向孔对均由彼此相对设置并分别贯穿所述化工塔器侧壁的两个第二横向通孔所组成；第二法兰管组25，所述第二法兰管组包含安装在所述筒体侧壁的外壁面上的多个第二法兰管对，所述多个第二法兰管对中每个第二法兰管对均由内侧端分别与对应一个第二横向孔对的两个第二横向通孔对接导通的两个第二法兰管251以及分别安装在这两个第二法兰管251外侧端的两个第二法兰盖252所组成；第二支撑横梁层26，所述第二支撑横梁层26包含安装在所述筒体侧壁的内壁面上并间隔排列的多个第二支撑横梁621，所述多个第二支撑横梁261中每个第二支撑横梁261的两端分别穿过对应一个第二横向孔对的两个第二横向通孔并伸入对应一个第二法兰管对的两个第二法兰管251中；其中，所述第二支撑横梁层26中的第二支撑横梁261搭接在所述第一支撑横梁层23中的第一支撑横梁231的上方，所述第二支撑横梁层26中的第二支撑横梁261的横截面积小于所述第一支撑横梁层23中的第一支撑横梁231的横截面积，所述第二支撑横梁层26中的第二支撑横梁261的排列密度大于所述第一支撑横梁层23中的第一支撑横梁231的排列密度。
由此，可以进一步分散筒体侧壁受到的压力，减小筒体侧壁的应力集中。此外，由于第二支撑横梁层26中第二支撑横梁261的排列密度更大，可避免透气支撑板材3受力不均而发生变形。
可选的，如图5所示，所述多个第一支撑横梁231中每个第一支撑横梁231的一端与所在第一法兰管221上的第一法兰盖222连接在一起而另一端与所在第一法兰管221上的第一法兰盖222分离并间隔一定距离。由此，为第一支撑横梁231的热胀冷缩导致的长度变化预留了间隙。
可选的，所述多个第一支撑横梁中每个第一支撑横梁和与该第一支撑横梁连接在一起的第一法兰盖之间为第一预制一体件，所述第一预制一体件通过从化工塔器外插入对应第一法兰管而安装至所述化工塔器中。由此，可以方便第一支撑横梁的安装。
优选的，所述第一法兰管组中的第一法兰管采用第一方法兰管；所述第一支撑横梁层中的第一支撑横梁采用第一方梁。由此，能够更好的对第一支撑横梁231进行定位，防止第一支撑横梁231横向移动。
同理，可选的，所述多个第二支撑横梁中每个第二支撑横梁的一端与所在第二法兰管上的第二法兰盖连接在一起而另一端与所在第二法兰管上的第二法兰盖分离并间隔一定距离。
同理，可选的，所述多个第二支撑横梁中每个第二支撑横梁和与该第二支撑横梁连接在一起的第二法兰盖之间为第二预制一体件，所述第二预制一体件通过从化工塔器外插入对应第二法兰管而安装至所述化工塔器中。
同理，可选的，所述第二法兰管组中的第二法兰管采用第二方法兰管；所述第二支撑横梁层中的第二支撑横梁采用第二方梁。
关于透气支撑板材
图6为本公开中实施例一种透气支撑板材的结构示意图。图7为图6中A-A向剖视图。图8为图6中B-B向剖视图。如图2、图3、图6-图8所示，透气支撑板材3包括：外部结构31，所述外部结构31为由有机高分子结构材料构成的板材，所述由有机高分子结构材料构成的板材上分布有透气孔311；内部结构32，所述内部结构32由钢制骨架构成，所述钢制骨架内嵌在所述有机高分子结构材料中并被所述有机高分子结构材料所覆盖。
上述透气支撑板材在保证质量较轻的同时能够达到优异的结构强度，并且，根据应用环境选择合适的有机高分子结构材料可达到良好的化学稳定性。该透气支撑板材应用在上述催化法烟气脱硫装置中用来放置催化剂，可替代公开号为CN114653202A、CN114797450A等专利文献中使用的催化剂承载层(主要包含陶瓷波纹填料)，具有耐酸腐蚀性强、长期使用不易变形、安装更换方便以及使用成本较低的优势。
在这里，机高分子结构材料可以采用PP塑料或PPH塑料，它们具有优异的耐酸腐蚀性能。
可选的，所述钢制骨架32主要由扁钢321构成，所述扁钢321的宽度方向与透气支撑板材的厚度方向一致。这样，可以提高透气支撑板材3整体的结构强度和抗变形能力。
可选的，所述钢制骨架包含由平行且均匀间隔排列的多个扁钢321所组成的扁钢格栅322，所述扁钢格栅322中各对相邻扁钢321之间设置一组透气孔。设置扁钢格栅322可进一步提高透气支撑板材3的结构强度。
可选的，所述钢制骨架包含由多个扁钢32首尾相连围成的扁钢外框323，所述扁钢外框323的形状与透气支撑板材3的边缘形状吻合，所述扁钢格栅322中各扁钢321的两端分别与所述扁钢外框323上相对两条框边连接。
可选的，所述一组透气孔包含沿所述扁钢格栅322中各扁钢321设置方向间隔排列的至少两个透气孔311。
可选的，所述至少两个透气孔为条形孔，该条形孔的长度方向与所述扁钢格栅中各扁钢设置方向平行(参见图3所示)或垂直(参见图6所示)。
可选的，所述由有机高分子结构材料构成的板材具有薄壁部分312和增厚部分313，所述增厚部分313在所述薄壁部分312上形成加强肋，所述钢制骨架分布在所述增厚部分313中。这样既有助于减轻透气支撑板材3的整体重量，又能够提高透气支撑板材3的结构强度。
实施例二
将实施例一的催化法烟气脱硫装置组装为催化法烟气脱硫组件。图9为本公开中实施例一种催化法烟气脱硫组件的结构示意图。图10为图9为俯视图。图11为图9中再生液槽的布置示意图。图12为图9中催化法烟气脱硫装置的局部放大图。如图9-图12所示，该催化法烟气脱硫组件，包括至少两个催化法烟气脱硫装置1，所述至少两个催化法烟气脱硫装置1中，每个催化法烟气脱硫装置1的预制模块化支撑单元12与相邻的催化法烟气脱硫装置1的预制模块化支撑单元12上下机械装配在一起形成催化法烟气脱硫塔。
上述催化法烟气脱硫塔的工作过程及原理与公开号为CN114653202A、CN114797450A等专利文献中的催化法烟气脱硫塔是类似的。
以上对本发明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发明。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，都应当属于本发明的范围。
Claims (10)
1.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进气口、排气口、排液口以及位于该脱硫反应器中的催化剂装填空间，所述脱硫反应器上设置有用于对所述催化剂装填空间中的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再生液并从排液口排出；
其特征在于：
包括预制模块化支撑单元，所述预制模块化支撑单元是在催化法烟气脱硫装置安装在使用现场前预先制造、与其他预制模块化支撑单元上下机械装配使用并用于安装和支撑对应脱硫反应器，所述预制模块化支撑单元包含如下部分：
预制模块化支撑单元本体，所述预制模块化支撑单元本体具有脱硫反应器放置空间，所述脱硫反应器放置空间用于放置对应脱硫反应器；
第一类接口，所述第一类接口设置在所述预制模块化支撑单元本体上并实现该预制模块化支撑单元本体与其他预制模块化支撑单元本体上下机械装配；
第二类接口，所述第二类接口分布在所述预制模块化支撑单元本体上并实现该预制模块化支撑单元本体中的脱硫反应器与外部管路的连接。
2.如权利要求1所述的催化法烟气脱硫装置，其特征在于：所述预制模块化支撑单元本体为一筒体；所述第一类接口包含分别设置在该筒体上下两端口处的法兰盘；所述第二类接口包含设置在该筒体侧壁上并用于与对应外部管路适配的至少一个开口。
3.如权利要求2所述的催化法烟气脱硫装置，其特征在于：所述筒体的其中一段的内壁构成所述脱硫反应器的侧壁从而使得所述脱硫反应器与所述筒体构成一体结构。
4.如权利要求3所述的催化法烟气脱硫装置，其特征在于：所述筒体中位于该筒体上端口的下方设置有上隔板，所述筒体中位于该筒体下端口的上方设置有下隔板，所述筒体中位于所述上隔板与所述下隔板之间隔成所述脱硫反应器的内部空间。
5.如权利要求4所述的催化法烟气脱硫装置，其特征在于：所述下隔板形成漏斗形结构，所述脱硫反应器的排液口设置在该漏斗形结构的底部。
6.如权利要求5所述的催化法烟气脱硫装置，其特征在于：所述脱硫反应器的排气口设置在所述上隔板上，所述脱硫反应器的进气口设置在所述漏斗形结构的侧壁上。
7.如权利要求6所述的催化法烟气脱硫装置，其特征在于：所述第二类接口包含：
进气管适配口，所述进气管适配口用于适配安装与脱硫反应器的进气口连接的进气管，并设置在所述筒体侧壁上且位于所述漏斗形结构的侧方；
排气管适配口，所述排气管适配口用于适配安装与脱硫反应器的排气口连接的排气管，并设置在所述筒体侧壁上且位于所述上隔板的侧上方；
排液管适配口，所述排液管适配口用于适配安装与脱硫反应器的排液口连接的排液管，并设置在所述筒体侧壁上且位于所述漏斗形结构的侧方；
再生液管适配口，所述再生液管适配口用于适配安装与脱硫反应器的喷淋装置连接的再生液管，并设置在所述筒体侧壁上且位于所述上隔板的侧上方。
8.如权利要求6所述的催化法烟气脱硫装置，其特征在于：所述筒体的侧壁上设置有支撑结构，所述支撑结构包括：
第一横向孔系，所述第一横向孔系包含开设在筒体侧壁上的多个第一横向孔对，所述多个第一横向孔对中的每个第一横向孔对均由彼此相对设置并分别贯穿所述筒体侧壁的两个第一横向通孔所组成；
第一法兰管组，所述第一法兰管组包含安装在所述筒体侧壁的外壁面上的多个第一法兰管对，所述多个第一法兰管对中每个第一法兰管对均由内侧端分别与对应一个第一横向孔对的两个第一横向通孔对接导通的两个第一法兰管以及分别安装在这两个第一法兰管外侧端的两个第一法兰盖所组成；
第一支撑横梁层，所述第一支撑横梁层包含安装在所述筒体侧壁的内壁面上并间隔排列的多个第一支撑横梁，所述多个第一支撑横梁中每个第一支撑横梁的两端分别穿过对应一个第一横向孔对的两个第一横向通孔并伸入对应一个第一法兰管对的两个第一法兰管中；
其中，所述筒体中的脱硫反应器的催化剂装填空间位于该支撑结构上方，该支撑结构用于承载所述催化剂装填空间中的催化剂的重量。
9.如权利要求8所述的催化法烟气脱硫装置，其特征在于：所述支撑结构还包括：
第二横向孔系，所述第二横向孔系包含开设在筒体侧壁上的多个第二横向孔对，所述多个第二横向孔对中的每个第二横向孔对均由彼此相对设置并分别贯穿所述化工塔器侧壁的两个第二横向通孔所组成；
第二法兰管组，所述第二法兰管组包含安装在所述筒体侧壁的外壁面上的多个第二法兰管对，所述多个第二法兰管对中每个第二法兰管对均由内侧端分别与对应一个第二横向孔对的两个第二横向通孔对接导通的两个第二法兰管以及分别安装在这两个第二法兰管外侧端的两个第二法兰盖所组成；
第二支撑横梁层，所述第二支撑横梁层包含安装在所述筒体侧壁的内壁面上并间隔排列的多个第二支撑横梁，所述多个第二支撑横梁中每个第二支撑横梁的两端分别穿过对应一个第二横向孔对的两个第二横向通孔并伸入对应一个第二法兰管对的两个第二法兰管中；
其中，所述第二支撑横梁层中的第二支撑横梁搭接在所述第一支撑横梁层中的第一支撑横梁的上方，所述第二支撑横梁层中的第二支撑横梁的横截面积小于所述第一支撑横梁层中的第一支撑横梁的横截面积，所述第二支撑横梁层中的第二支撑横梁的排列密度大于所述第一支撑横梁层中的第一支撑横梁的排列密度；
并且/或者，所述支撑结构上方还铺设有透气支撑板材，用于放置所述催化剂。
10.催化法烟气脱硫组件，其特征在于：包括至少两个催化法烟气脱硫装置，所述至少两个催化法烟气脱硫装置均采用如权利要求1-9中任意一项权利要求所述的催化法烟气脱硫装置；
所述至少两个催化法烟气脱硫装置中，每个催化法烟气脱硫装置的预制模块化支撑单元与相邻的催化法烟气脱硫装置的预制模块化支撑单元上下机械装配在一起形成催化法烟气脱硫塔。
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