CN201249100Y

CN201249100Y - 旋转喷淋脱硫塔

Info

Publication number: CN201249100Y
Application number: CNU2008201508976U
Authority: CN
Inventors: 刘晓飞; 杨义球; 辛亚生; 赵金山
Original assignee: SHANGHAI JAMAY ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY Co Ltd; Shanghai Di Hao Environmental Protection Technology Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI JAMAY ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY Co Ltd; Shanghai Di Hao Environmental Protection Technology Co Ltd
Priority date: 2008-07-16
Filing date: 2008-07-16
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2018-07-16

Abstract

一种旋转喷淋脱硫塔，顶部设有烟气出口，中部设有烟气进口，所述脱硫塔内自上而下依序分成除雾段、喷淋段和循环段，除雾段设在烟气出口下方；喷淋段设在烟气进口的上方，包括三级喷淋装置，第一级为涡流式喷嘴，第二、三级为普通喷嘴；循环段设在烟气进口的下方，循环池内吸收循环液与液氨混合，循环液出口设在循环池的中上部；循环液出口外接循环泵，通过管道与三级喷淋装置联通；净化后的烟气通入烟气换热器，与未脱硫的烟气进行换热。优点是：避免硫酸铵晶体结晶于填料和管路上，喷淋有效覆盖截面，提高脱硫效率，有清洗装置，某一级发生堵塞，另外两级仍可运行，脱除率可达到：SO₂≥97％；SO₃≥95％；NO_x≥30％；HX(X：F，Cl)≥90％；烟尘≥40％。

Description

旋转喷淋脱硫塔

技术领域

本实用新型涉及一种氨法脱硫塔，尤其是一种新型的旋转喷淋脱硫塔。

背景技术

我国每年因电煤利用造成的酸雨、温室效应和臭氧层破坏等环境污染问题造成的损失高达上万亿元，因此采用一种适合中国国情的高效烟气脱硫技术是十分必需的。

石灰石—石膏法脱硫技术，又称钙法，是一种十分成熟的烟气脱硫技术，在美国有90％的市场份额。但是由于中国富产天然石膏，质优价廉，钙法技术的副产物石膏难以利用，同时脱硫过程中还产生了温室气体二氧化碳。总之，石灰石—石膏法脱硫技术实际上是把废气污染转化成了废固污染和另一种气体污染，因此该技术不宜应用于中国大型锅炉的烟气脱硫中。

湿式氨法脱硫技术是一种新型的烟气脱硫技术，具有以下特点和优势：

1、高效率脱硫，可达到95％以上；

2、资源循环利用，氨法脱硫技术可将回收的SO₂转化为硫酸铵化肥；

3、脱硫成本随煤含硫量的增加而下降，因为氨法是回收法，副产硫酸铵，可使氨增值；

4、既脱硫又脱硝，提前控制NO_x的排放，适应环保更高的要求；

5、设备占地面积小，系统简单，可减少投资成本；

6、具有高度可靠性，可利用率达到99％以上；

7、较长的寿命，在良好的维护条件下能正常使用25年。

然而目前国内应用于一些锅炉的填料喷淋氨法脱硫技术，采用的单层喷淋技术，不仅热交换效果差，而且喷嘴密度偏小，不能有效地覆盖整个脱硫塔截面，因此脱硫率不能最大程度的提高。同时单排喷嘴容易阻塞，影响了系统的连续运行，影响了二氧化硫脱除的进行。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种新型的旋转喷淋脱硫塔，既可以高效脱除二氧化硫，同时又可以有效降低装置堵塞对系统运行的影响，以克服现有装置存在的缺点和不足。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种旋转喷淋脱硫塔，采用空塔脱硫，脱硫塔的顶部设有烟气出口，中部设有烟气进口，所述脱硫塔内自上而下依序分成除雾段、吸收喷淋段和吸收循环段，净化后的烟气自烟气出口排出，其中：

所述的除雾段设在烟气出口下方，用于消除烟气中夹带的液滴和泡沫等；

所述的吸收喷淋段设在烟气进口的上方，包括三级喷淋装置，由下至上依次为第一级喷淋装置、第二级喷淋装置和第三级喷淋装置，每级喷淋装置均设有多数个用来雾化并喷射吸收循环液的喷嘴，喷嘴是湿法烟气脱硫系统中关键部件之一，其雾化性能对脱硫效率具有重要影响，其中，第一级喷淋装置的喷嘴为涡流式旋转雾化喷嘴，第二级及第三级喷淋装置的喷嘴均为普通喷嘴，吸收循环液由循环泵提供；

所述的吸收循环段设在吸收喷淋段的下方，包括循环池，循环池中部设有进氨系统的液氨入口，循环池中上部设有循环液出口，在循环池内吸收循环液与液氨混合，通过循环泵将循环池中包含氨水、亚硫酸铵溶液、硫酸铵溶液的吸收循环液输送至吸收喷淋段中；

循环液出口外接循环泵，通过管道与吸收喷淋段的三级喷淋装置联通；

自烟气出口排出的净化后的烟气经管道通入烟气换热器，与来自锅炉的未脱硫的烟气进行换热后排出，未脱硫的烟气经换热器换热后自烟气进口进入脱硫塔。

在上述方案的基础上，所述的循环液出口设有上、中、下三个，分别通过一循环泵输送到三级喷淋装置，其中，所述的上循环液出口设置在循环池的上部，并与第一级喷淋装置联通；所述的中循环液出口设置在循环池的中部，与第二级喷淋装置联通；所述的下循环液出口设在循环池的中部，并与第三级喷淋装置联通。

每级喷淋装置配有一个循环泵，还设有一个清洗装置，清洗装置的水由自来水泵提供。在脱硫塔正常运行时，清洗装置关闭，可以定期对喷淋管和喷嘴进行清洗，即使某一级喷淋装置发生堵塞现象，另外两级喷淋装置仍然可以继续正常运行。

所述的三级喷淋装置，每级装置的间隔为500～700mm，一般为600mm。

所述第一级喷淋装置的涡流式旋转雾化喷嘴设有10～20个，一般为12个；第二级、第三级喷淋装置的普通喷嘴设有40～60个，一般为50个，每个直径为20mm。

所述第二级喷淋装置的喷嘴向上设置，第三级喷淋装置的喷嘴向下设置，相对喷射。本实用新型采用三级喷淋装置，喷淋吸收液与进口烟气逆流接触，可以增大接触面积，系统正常运行时清洗装置处于关闭状态，其中，第二级和第三级喷淋装置采用对喷的方式，能更好的覆盖脱硫塔截面，经实验证明对喷比两排均逆喷效果更好，第一级喷淋装置的涡流式旋转雾化喷嘴可以自动旋转，抗堵能力强。

所述的进氨系统包括水平设置的管件、液氨泵和液氨槽，管件上密布有多数个小孔，所述的水平管件高于脱硫塔塔底3～3.5米。液氨直接加入到吸收循环液中，可以保证溶液的pH值介于5～6之间，利于亚硫酸铵的氧化。

所述的除雾器为二级折流板式除雾器，采用聚丙烯(PP)材料，由床体支撑固定在脱硫塔内，所述的除雾段带有自动清洗除雾装置，自动清洗装置的水来自工厂的工艺水。

所述除雾器的上、下分别设有一除雾器冲洗管，二冲洗管的喷嘴朝除雾器方向相对设置。

所述第一级喷淋装置的涡流式旋转雾化喷嘴为聚四氟乙烯(PTFE)材料，可以有效避免被吸收循环液腐蚀；第二级、第三级喷淋装置的普通喷嘴为碳化硅材料。

所述的进氨系统管件的管径为25cm左右，管件上密布有多个小孔，孔径2cm左右，管件的横截面上均匀分布有三个小孔，从而可以将液氨从三个不同方向均匀地分布到溶液当中，管件采用聚丙烯(PP)材料。

本实用新型采用空塔吸收，可以有效降低吸收阻力，提高循环液的有效循环，脱硫塔是空塔，采用玻璃钢制作，不仅可以有效避免亚硫酸铵和硫酸铵溶液对塔体的腐蚀而且可以大大降低投资建设费用。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的旋转喷淋氨法脱硫塔，由于采用的是空塔脱硫，可以有效地避免硫酸铵晶体结晶于填料和管路之上，避免管路堵塞和塔内坍塌现象的发生。同时该装置还创造性地采用了新的喷淋方法，不仅可以有效覆盖脱硫塔的截面，增加喷嘴密度，而且能非常有效的提高脱硫效率。喷淋装置安装了清洗装置，可以定期对喷淋管和喷嘴进行清洗，即使某一级装置发生堵塞现象，另外两级喷淋装置仍然可以继续正常运行。通过三台循环泵可以将吸收循环液输送至三级吸收喷淋段中。二氧化硫脱除率在第一级喷淋段中可以达到91.5％，第二级可以达到95.2％，第三级可以达到97.4％，远远超过国家二氧化硫排放标准。

经本实用新型氨法喷淋塔的脱硫处理，烟气中主要酸性污染物和烟尘的脱除率可达到：SO₂：≥97％；SO₃：≥95％；NO_x≥30％；HX(X:F，Cl)≥90％；烟尘：≥40％。因此本实用新型的脱硫喷淋装置具有高度净化烟气、高效脱除SO₂及其它有害酸性气体、有效降低喷嘴堵塞对系统影响等特点，具有良好的工业用途和前景。

附图说明

图1为本实用新型的装置结构示意图。

附图中标号说明

101，102，103—循环泵 2—脱硫塔

31，32—冲洗管 4—搅拌器 5—液氨泵

6—管件 7—烟气进口 8—涡流式旋转雾化喷嘴

9—普通喷嘴

10—三级喷淋装置 11—除雾器 12—烟气出口

13—液氨槽 14—烟气换热器 15—循环池

161—上循环液出口 162—中循环液出口 163—下循环液出口

17—清洗装置 18—自来水泵

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。

请参阅图1为本实用新型的装置结构示意图所示，一种旋转喷淋脱硫塔，脱硫塔2的顶部设有烟气出口12，中部设有烟气进口7，所述脱硫塔2内自上而下依序分成除雾段、吸收喷淋段和吸收循环段，净化后的烟气自烟气出口12排出，其中，

所述的除雾段包括一二级折流板式除雾器11，带有自动清洗除雾装置，设在烟气出口12下方，除雾器11由床梁支撑固定在脱硫塔2内，除雾器11的上、下分别设有一除雾器冲洗管31，32，二冲洗管31，32的喷嘴朝除雾器11方向相对设置。

所述的吸收喷淋段设在烟气进口7的上方，包括三级喷淋装置10，由下至上依次为第一级喷淋装置、第二级喷淋装置和第三级喷淋装置，每级间隔600mm，每级喷淋装置均设有多数个喷射吸收循环液的喷嘴，且每级喷淋装置配有一个循环泵，还设有一个清洗装置17，清洗装置17的水由自来水泵18提供。其中，第一级喷淋装置的喷嘴为涡流式旋转雾化喷嘴8，设有12个，为聚四氟乙烯材料，第二级及第三级喷淋装置的喷嘴均为普通喷嘴9，第二级喷淋装置的普通喷嘴9向上设置，第三级喷淋装置的普通喷嘴9向下设置，相对喷射，每级的普通喷嘴9均设有50个，直径20mm，为碳化硅材料，吸收循环液分别由三台循环泵101，102，103提供；

所述的吸收循环段设在吸收喷淋段的下方，包括循环池15，循环池15中部设有进氨系统的液氨入口，循环池15中上部设有循环液出口，在循环池内吸收循环液与液氨混合；

所述的循环液出口包括上循环液出口161、中循环液出口162和下循环液出口163三个，其中，上循环液出口161设置在循环池15的上部，通过循环泵103与第一级喷淋装置联通；中循环液出口162设置在循环池15中部，通过循环泵102与第二级喷淋装置联通；下循环液出口163设在循环池15的中部，通过循环泵101与第三级喷淋装置联通；

自烟气出口12排出的净化后的烟气经管道通入烟气换热器14，来自锅炉温度为120℃～140℃的烟气以流量2.22×10⁵Nm³/h，其中二氧化硫浓度为3150mg/Nm³(煤含硫量约为2.1％)，经增压风机后进入烟气换热器14与净化后的烟气进行热量交换后，温度降低至50℃～70℃后自烟气进口7进入脱硫塔2，而净化后的烟气被加热至不低于75℃后从烟囱中排出。

未脱硫的烟气与吸收循环液是逆流接触，可以有效增加接触面积。第一级喷淋装置采用的是涡流式旋转雾化喷嘴8，单个涡流式旋转雾化喷嘴8的喷洒半径达到1.2m，有效喷洒面积为4.52m²，因此烟气经过第一级喷淋装置时，二氧化硫吸收率可以达到91.5％；

第二级和第三级喷淋装置采用普通喷嘴9，对喷起到增强喷淋吸收效果的作用，烟气经过第二级喷淋装置时脱硫率可以达到95.2％，经过第三级喷淋装置时可以达到97.4％。

经过三级喷淋段后，烟气进入二级折流板式除雾器11，烟气夹带的液滴和泡沫被有效拦截下来，最后洁净的烟气经烟气出口12和换热器14被换热、排出。

循环泵101，102，103将吸收循环段中的上层清液自上循环液出口161，中循环液出口162，下循环液出口163抽出，分别送至三级喷淋装置，通过喷淋吸收烟气中的硫化物。

通过液氨泵5将液氨槽13内的液氨经管件6自液氨进口输入循环池15中部，管件6的管径为25cm左右，其上密布有多数个小孔，孔径2cm左右，且管件6的横截面上均匀分布有三个小孔，使液氨均匀的加入到吸收循环液中，避免吸收循环液局部pH值偏高或偏低，循环池15的底部设有搅拌器4，通过调节液氨的加入量可以控制吸收循环液的pH值在5～6之间。挥发出来的氨经过三级吸收喷淋段又可以被重新吸收，因此，氨水的逃逸量可以大大降低。

Claims

1、一种旋转喷淋脱硫塔，脱硫塔的顶部设有烟气出口，中部设有烟气进口，所述脱硫塔内自上而下依序分成除雾段、吸收喷淋段和吸收循环段，净化后的烟气自烟气出口排出，其特征在于：

所述的除雾段设在烟气出口下方；

所述的吸收喷淋段设在烟气进口的上方，包括三级喷淋装置，由下至上依次为第一级喷淋装置、第二级喷淋装置和第三级喷淋装置，每级喷淋装置均设有喷射吸收循环液的喷嘴，其中，第一级喷淋装置的喷嘴为涡流式旋转雾化喷嘴，第二级及第三级喷淋装置的喷嘴均为普通喷嘴，吸收循环液由循环泵提供；

所述的吸收循环段设在吸收喷淋段的下方，包括循环池，循环池中部设有进氨系统的液氨入口，循环池中上部设有循环液出口，在循环池内吸收循环液与液氨混合；

自烟气出口排出的净化后的烟气经管道通入烟气换热器，与未脱硫的烟气进行换热后排出，未脱硫的烟气经换热器换热后自烟气进口进入脱硫塔。

2、根据权利要求1所述的旋转喷淋脱硫塔，其特征在于：所述的循环液出口设有上、中、下三个，分别通过一循环泵输送到三级喷淋装置，其中，所述的上循环液出口设置在循环池的上部，并与第一级喷淋装置联通；所述的中循环液出口设置在循环池的中部，并与第二级喷淋装置联通；所述的下循环液出口设在循环池的中部，并与第三级喷淋装置联通。

3、根据权利要求2所述的旋转喷淋脱硫塔，其特征在于：每级喷淋装置配有一个循环泵，还设有一个清洗装置，清洗装置与自来水泵连接。

4、根据权利要求1所述的旋转喷淋脱硫塔，其特征在于：所述的三级喷淋装置，每级装置的间隔为500～700mm。

5、根据权利要求3所述的旋转喷淋脱硫塔，其特征在于：所述第一级喷淋装置的涡流式旋转雾化喷嘴设有10～20个；第二级、第三级喷淋装置的普通喷嘴设有40～60个。

6、根据权利要求1至5之一所述的旋转喷淋脱硫塔，其特征在于：所述第二级喷淋装置的喷嘴向上设置，第三级喷淋装置的喷嘴向下设置，相对喷射。

7、根据权利要求1至5之一所述的旋转喷淋脱硫塔，其特征在于：所述的进氨系统包括水平设置的管件、液氨泵和液氨槽，管件上密布有多数个小孔，所述的水平管件高于脱硫塔塔底3～3.5米。

8、根据权利要求1所述的旋转喷淋脱硫塔，其特征在于：所述的除雾器为二级折流板式除雾器，由床梁支撑固定在脱硫塔内，所述的除雾段带有自动清洗除雾装置。

9、根据权利要求8所述的旋转喷淋脱硫塔，其特征在于：所述除雾器的上、下分别设有一除雾器冲洗管，二冲洗管的喷嘴朝除雾器方向相对设置。

10、根据权利要求1所述的旋转喷淋脱硫塔，其特征在于：所述第一级喷淋装置的涡流式旋转雾化喷嘴为聚四氟乙烯材料，第二级、第三级喷淋装置的普通喷嘴为碳化硅材料。