CN1272087C - 具有气体导流和液柱湍冲的烟气脱硫塔 - Google Patents
具有气体导流和液柱湍冲的烟气脱硫塔 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1272087C CN1272087C CN 200410009217 CN200410009217A CN1272087C CN 1272087 C CN1272087 C CN 1272087C CN 200410009217 CN200410009217 CN 200410009217 CN 200410009217 A CN200410009217 A CN 200410009217A CN 1272087 C CN1272087 C CN 1272087C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gas
- district
- tower
- fluid column
- flue gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 24
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 14
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 title abstract description 14
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 title abstract description 10
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 title abstract description 10
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000003009 desulfurizing effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 26
- 239000003517 fume Substances 0.000 claims description 15
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 13
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 10
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 10
- 230000004087 circulation Effects 0.000 claims description 8
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims description 7
- 230000001869 rapid Effects 0.000 claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000006260 foam Substances 0.000 claims description 4
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 13
- 239000007921 spray Substances 0.000 abstract description 11
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 6
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 6
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 5
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 4
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 4
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 2
- 238000003916 acid precipitation Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 description 1
- 229920005479 Lucite® Polymers 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 238000012271 agricultural production Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L calcium sulfite Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])=O GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000010261 calcium sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 239000006028 limestone Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
具有气体导流和液柱湍冲的烟气脱硫塔，涉及一种利用气体导流装置和液柱湍冲技术强化传质的烟气脱硫塔设备。本发明的技术特征是在烟气进口区内设有对气体进行导流均布的蜂窝格栅填料；在循环喷头区内布置喷嘴，喷嘴采用双层布置，同一层内相邻的两个喷嘴所成的角度α为30°～80°。由于该系统布置有气体分布装置和特殊的喷嘴设置，与普通液柱塔相比，在相同塔径下传质效率提高20～30%，气体处理量可增加15～20%，液气比可下降20～30%，而且压降只增加了300Pa，大大降低了设备固定投资和操作成本，使得脱硫剂得到充分利用。尤其适用于塔径大于10m的烟气脱硫塔。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用气体导流装置和液柱湍冲技术强化传质的烟气脱硫塔设备，特别涉及大型发电厂的燃煤锅炉的烟气脱硫及环境保护技术；尤其适用于塔径大于10m的烟气脱硫塔，主要应用领域是针对大型火电厂。
背景技术
2000年我国SO2的排放总量为2000万吨，由于SO2排放所造成的酸雨对我国的生态环境和工农业生产带来了巨大损失，当前我国的酸雨区已经接近国土面积的40％，因此减少SO2排放已经迫在眉睫。其中由火电厂的燃煤锅炉排放的SO2占有很大比重。火电厂的烟气脱硫工艺大体可分为干法、湿法和半干法。其中湿法石灰/石灰石脱硫技术具有脱硫率高，对煤的适应性好，吸收剂来源广及利用率高，装置运行的可靠性好等优点，因此在烟气脱硫装置中占有很大比重。在湿法工艺中，吸收和氧化发生在气-液-固三相系统，因此十分复杂。在工艺确定之后，设计和发展高效气液接触设备就成为关键。当前的脱硫塔有喷淋空塔、填料塔和液柱塔。喷林空塔结构简单，但传质效率较低；填料塔的传质效率高，但容易结垢，因为烟气脱硫是一个气-液-固三相反应体系。其中液柱塔近几年发展较快。中国发明专利公开号CN1117889A和CN1221647A公开了一种液柱喷射烟气脱硫技术，其主要特点是改填料塔为喷射塔，在塔内设置喷射装置，将脱硫剂浆液通过喷嘴向上喷射，在此过程中使其与烟气中二氧化硫充分反应，实现高效脱硫，并能防止结垢和堵塞。同时，将脱硫反应区和脱硫副产物氧化区设置在同一塔体内，能有效节省系统的占地面积，因此该系统得到了较好的应用。在应用过程中发现，液柱塔的传质效率比较低，液气比较大，操作费用高，有待于进一步改进。
传质效率低有两个原因，一个是由于烟气量很大，所需的烟气脱硫塔的直径非常大，而塔的高度一般较低，容易存在沟流；另外一个原因是气液传质效率低，对于垂直向上喷射的液柱塔，由于液柱在下落的过程中分散成的液滴较大，因此传质比表面积较小，传质系数也小，需要大量的吸收液循环以增加液气比，这使得操作费用大大增加。综上所述很有必要对液柱烟气脱硫塔进行传质强化。传质强化可以从两方面入手，对于沟流的影响可以利用填料减小，同时填料可以增加气液传质的接触面积，但增加的填料一定要能防止结垢；增大传质面积的措施，可以利用喷嘴成一定角度设置，使得向上喷射的液柱形成撞击，撞击会生成小的液滴，使得传质面积增大，另外在撞击过程中发生液滴或者气泡的强烈湍动和更新，增大传质系数。在烟气脱硫塔中，尤其需要表面更新，因为随着吸收的进行，液滴表面的pH会很低，此时液相的传质阻力很大，需要对液滴表面迅速进行更新。
发明内容
本发明的目的是为大型火电厂提供一种具有气体导流和液柱湍冲的烟气脱硫塔，使其有效的克服现有技术中由于塔径较大而存在的传质效率比较低，液气比较大，操作费用高等缺陷。
本发明的技术方案如下：一种具有气体导流和液柱湍冲的烟气脱硫塔，自下而上依次分为循环氧化区，烟气进口区，循环喷头区，液气接触传质区和除沫区；在所述的烟气进口区设有烟气入口通道，在循环喷头区设有循环浆液入口，烟气脱硫塔的顶部设有烟气出口，其底部设有循环浆液出口，其特征在于：在所述的烟气进口区内设有对气体进行导流均布的蜂窝格栅填料；在循环喷头区内布置喷嘴，喷嘴采用双层布置，同一层内相邻的两个喷嘴所成的角度α为30°～80°。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：由于该系统布置有气体分布装置和特殊的喷嘴设置，与普通液柱塔相比，在相同塔径下传质效率提高20～30％，气体处理量可增加15～20％，液气比可下降20～30％，而且压降只增加了300Pa，大大降低了设备固定投资和操作成本，使得脱硫剂得到充分利用。
附图说明
图1为本发明提供的具有气体导流和液体湍冲的烟气脱硫塔的结构示意图。
图2为喷嘴布置的示意图。
图中：1.烟气入口通道；2.循环浆液入口；3.烟气出口；4.除沫区；5.液气接触传质区；6.循环喷头区；7.格栅填料；8.烟气进口区；9.循环氧化区；10.循环浆液出口；11.喷嘴。
具体实施方式
本发明涉及一种利用格栅填料(专利号ZL93213845.4)进行气体均布导流并利用吸收液湍冲碰撞强化传质的塔器结构。本发明在烟气进口区8内采用蜂窝格栅填料7对气体进行导流均布，这种格栅采用了高压聚乙烯等高分子材料，耐腐蚀且不容易结垢；同时选用的格栅的网格较大(格栅空格大小为30cm～70cm)，使得气体通过格栅时的压降较小，与空塔相比，格栅同时增大气液接触面积。喷嘴11采用双层布置，同一层内相邻的两个喷嘴成的角度α从30°到80°，使向上喷射的两股流产生碰撞，分散成更小的液滴使传质表面积增加，并且同时使液滴进行表面更新；两层喷嘴喷出的液体覆盖了整个截面，防止沟流产生。
本烟气脱硫塔操作过程如下，从电除尘器来的烟气经过烟气入口通道1进入烟气脱硫塔的烟气进口区8，烟气进口区8内放置有格栅填料7，烟气经过蜂窝格栅填料7进行气体均布后进入液气传质区5，含有碳酸钙或其他吸收剂的循环浆液经过循环浆液入口2进入循环浆液区6，由喷嘴11向上喷洒形成循环浆液的液柱，液柱在上升过程中或上升到最高端后发生碰撞，迅速分散成小液滴，小液滴在下降的过程中和上升的烟气气流进行接触传质，脱硫后的气体进入除沫区4，将夹带的小液滴过滤，然后从烟气出口3出去；吸收二氧化硫后的液滴通过蜂窝格栅进入循环氧化区9，在循环氧化区内，亚硫酸钙经过空气强制氧化变成硫酸钙，含有硫酸钙的浆液通过循环浆液出口10流出烟气脱硫塔。
下面的实验结果充分说明本发明的技术方案所具有的突出性效果。
首先进行了格栅填料进行气体均布的实验。将蜂窝格栅填料(专利号ZL93213845.4)装入直径为600mm的塔中，以水中氧的解吸为实验体系，研究结果表明加入高度为0.8m的格栅间隔为60mm的蜂窝格栅填料后，在液体流量为7.5m3/hr到31m3/hr范围内，气体流量在1000Nm3/hr到5000Nm3/hr范围内，与空塔相比，传质效率提高20～30％，最大气体通量可以提高30～40％，而且压降只增加了400Pa。因此蜂窝格栅填料既可以实现气体均布，又可以提高气液接触的传质效率。
接着进行了液柱单股喷射与液柱两股撞击进料的传质效果的比较实验。在直径为50mm，高为200cm的有机玻璃塔中，以纯水吸收空气中的SO2做为实验体系，进行了液柱从下向上的单股液柱的喷射实验，还进行了液体分成两股从塔的两边以对撞方式进料的强化实验，其中单股液柱喷射实验时的进料口在塔的下部，对撞实验时的进料口在塔的上部，两个实验中采用的喷射管的内径均为0.47mm。实验结果表明在相同气液量的条件下，对撞时的体积传质系数比液柱向上喷射时的体积传质系数提高了2～3倍，SO2吸收率提高了30～40％，实验结果充分表明液柱撞击可以强化传质。基于以上的实验研究，我们提出了通过喷嘴的布置实现塔内液柱的撞击以强化传质。具体方式如下：喷嘴分两层布置，同一层喷嘴两两之间呈一定角度相对布置(两个喷嘴连线相交所成的角度α从30°到80°)，这样在喷嘴之间喷出的液体发生碰撞，通过碰撞产生更小的液滴，同时碰撞使液滴发生强烈的湍动，迅速进行表面更新，在此基础上，通过两层布置可以大大增加液体喷淋密度，提供更大的气液接触面积。
Claims (1)
1.一种具有气体导流和液柱湍冲的烟气脱硫塔，自下而上依次分为循环氧化区(9)，烟气进口区(8)，循环喷头区(6)，液气接触传质区(5)和除沫区(4)，在烟气进口区(8)设有烟气入口通道(1)，在循环喷头区设有循环浆液入口(2)，烟气脱硫塔的顶部设有烟气出口(3)，其底部设有循环浆液出口(10)，其特征在于：在所述的烟气进口区(8)内设有对气体进行导流均布的蜂窝格栅填料(7)；在循环喷头区(6)内布置喷嘴，喷嘴采用双层布置，同一层内相邻的两个喷嘴所成的角度α为30°～80°。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410009217 CN1272087C (zh) | 2004-06-18 | 2004-06-18 | 具有气体导流和液柱湍冲的烟气脱硫塔 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200410009217 CN1272087C (zh) | 2004-06-18 | 2004-06-18 | 具有气体导流和液柱湍冲的烟气脱硫塔 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1593725A CN1593725A (zh) | 2005-03-16 |
| CN1272087C true CN1272087C (zh) | 2006-08-30 |
Family
ID=34662384
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 200410009217 Expired - Fee Related CN1272087C (zh) | 2004-06-18 | 2004-06-18 | 具有气体导流和液柱湍冲的烟气脱硫塔 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1272087C (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107174937A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-09-19 | 宣城新威华化工科技有限公司 | 烟气脱硫除尘设备 |
| CN112263910A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-01-26 | 扬州海通电子科技有限公司 | 一种scr脱硝反应器的烟气均布装置 |
-
2004
- 2004-06-18 CN CN 200410009217 patent/CN1272087C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1593725A (zh) | 2005-03-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201880482U (zh) | 氨法脱硫阶梯喷淋塔 | |
| CN100427181C (zh) | 一种湿法烟气脱硫反应塔 | |
| CN106955574A (zh) | 一种烟气氨法脱硫多区氧化工艺及装置 | |
| WO2009089673A1 (fr) | Colonne de pulverisation multi-etages utilisee dans la desulfuration de gaz combustible | |
| CN100467100C (zh) | 循环悬浮态的干法脱硫工艺及其专用脱硫塔 | |
| CN100591408C (zh) | 湿法烟气脱硫系统用脱硫塔 | |
| CN101890281A (zh) | 逆顺流组合喷淋脱硫塔 | |
| CN1895748A (zh) | 一种采用贴壁直流风的半干法烟气脱硫方法及装置 | |
| US11534717B2 (en) | Ammonia desulphurization and oxidation apparatus and method | |
| CN201239601Y (zh) | 撞击流吸收烟气湿法脱硫装置 | |
| CN104399367A (zh) | 一种带有缩放形孔板的烟气洗涤装置 | |
| KR20140091538A (ko) | 더블 챔버형 다중 습식배연탈황장치 | |
| CN101543724A (zh) | 一种适合烧结烟气处理的氨法脱硫方法 | |
| CN201208542Y (zh) | 具有负荷调节和烟气均流功能的脱硫喷淋塔 | |
| CN105749733A (zh) | 一种带双孔径筛板的湿法脱硫装置 | |
| CN105107355A (zh) | 吸收分离一体化含硫气体脱硫旋流反应装置 | |
| CN201195099Y (zh) | 一种循环流化床烟气脱硫塔 | |
| CN203002194U (zh) | 湍球式涡轮增压复合脱硫除尘塔 | |
| CN204320092U (zh) | 一种带有缩放形孔板的烟气洗涤机构 | |
| CN101284207B (zh) | 一种循环流化床烟气脱硫塔 | |
| CN201085987Y (zh) | 双向吸收塔 | |
| CN1272087C (zh) | 具有气体导流和液柱湍冲的烟气脱硫塔 | |
| CN1981914A (zh) | 具有单级气体分散板的废气处理装置 | |
| CN210278778U (zh) | 一种脱除硫化物气体的工业净化系统 | |
| JPH119956A (ja) | 湿式排煙脱硫装置の吸収塔 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20060830 |