CN201249101Y

CN201249101Y - 二级并列式喷淋脱硫塔

Info

Publication number: CN201249101Y
Application number: CNU2008201508980U
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

一种二级并列式喷淋脱硫塔，顶部设有烟气进口，中部设有烟气出口，脱硫塔内自上而下依序分成吸收喷淋段、吸收循环段和氧化段，其中，所述的吸收喷淋段设在烟气进口下方、烟气出口上方，包括上下并列的二级喷淋装置，喷淋装置均有喷嘴，水平设置，吸收循环液由循环泵提供；吸收循环段循环液出口外接循环泵与喷淋装置联通；氧化段液氨通入循环池内与吸收循环液混合，氧化空气通入吸收循环液中；烟气出口处设有除雾器；净化后的烟气经管道通入烟气换热器，与未脱硫的烟气换热。优点是：有效覆盖脱硫塔的截面，提高氨吸收剂利用率。清洗装置定期对喷淋管和喷嘴进行清洗，脱除率可达到：SO₂≥95％；SO₃≥95％；NO_x≥30％；HX(X：F，Cl)≥90％；烟尘≥40％。

Description

二级并列式喷淋脱硫塔

技术领域

本实用新型涉及一种氨法脱硫塔，尤其是一种新型的二级并列式喷淋脱硫塔。

背景技术

目前我国的二氧化硫排放总量位居世界第一，给国家造成的各种损失难以计数。湿式氨法脱硫技术由于具有高脱硫率、副产硫酸铵化肥、系统简单，占地小而受到关注。

氨法脱硫工艺是用氨水或者液氨与烟气中的二氧化硫气体反应生成亚硫酸铵，然后通过向溶液中鼓入氧化空气，将亚硫酸铵氧化成硫酸铵。硫酸铵是一种很优良的化肥，通过销售硫酸铵可以有效降低系统的运行费用。

氨法脱硫工艺主要特点是：

(1)氨是一种良好的碱性吸收剂，其碱性强于钙基吸收剂；

(2)用氨吸收烟气中的二氧化硫是气液反应，反应速率快，吸收设备体积可以大大减少；

(3)脱硫副产品硫酸铵可以作为肥料；

(4)脱硫率高，能满足当地的环保要求，整个系统不产生废水或废渣；

(5)对烟气条件变化适应性强，能耗低、运行安全可靠。

尽管氨法脱硫工艺与其它脱硫工艺相比，具有一定的优势，但是其在产业化过程中也遇到了一些问题。目前国内运行的一些氨法脱硫塔的顶端是烟气进口，烟气与喷淋液的接触方式是顺流接触，该喷淋方式不能有效的增加气液接触面积，气液接触时间短，造成出口烟气中氨含量过大，导致吸收剂利用率低下，提高了系统的运行成本。

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二级并列式氨法喷淋脱硫塔，既可以高效脱除二氧化硫，同时又可以提高氨吸收剂的利用率，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取的技术方案是：一种二级并列式喷淋脱硫塔，脱硫塔的顶部设有烟气进口，中部设有烟气出口，所述脱硫塔内自上而下依序分成吸收喷淋段、吸收循环段和氧化段，净化后的烟气自烟气出口排出，其中：

所述的吸收喷淋段设在烟气进口下方、烟气出口上方，包括上下并列设置的二级喷淋装置，每级喷淋装置均设有多数个喷射吸收循环液的喷嘴，喷嘴水平设置，喷淋方向与烟气流速方向相垂直，吸收循环液由循环泵提供；

所述的吸收循环段和氧化段依次设在烟气出口的下方，包括循环池，循环池中部设有进氨系统的液氨入口和进气系统的空气入口，循环池上部设有循环液出口，其中，在所述的吸收循环段，循环液出口外接循环泵，通过管道与吸收喷淋段的二级并列式喷淋装置联通，吸收循环液段是用来将包括氨水、亚硫酸铵溶液和硫酸铵溶液的吸收循环液输送至吸收喷淋段中；在所述的氧化段，液氨经液氨进口通入循环池内与吸收循环液混合，氧化空气经空气入口通入吸收循环液中；

烟气出口处设有除雾器，用于消除烟气中夹带的液滴和泡沫等；

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。

在上述方案基础上，所述的并列式二级喷淋装置，每级喷淋装置都装有一系列用来雾化吸收液的喷嘴，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；两级喷淋装置采用对喷的方式，这是因为双排对喷能更好的覆盖脱硫塔截面。

在上述方案基础上，所述的每级喷淋装置均包括两个相对设置的喷淋管和两套清洗装置，每个喷淋管上均设有多数个喷嘴，清洗装置与自来水泵连接，系统正常运行时清洗装置处于关闭状态，清洗装置可以定期对喷淋管和喷嘴进行清洗，即使某一个喷淋管发生堵塞现象，其它喷淋装置仍然可以继续正常运行。

所述的两级喷淋装置的间隔为500～600mm，一般为550mm，所述的每级喷淋装置的喷嘴共设有80～120个，一般为100个，每个喷淋管上各有50个喷嘴。

所述的循环液出口设有两个，分别通过一循环泵输送到二级喷淋装置。

所述的进气系统包括氧化空气分布器，该分布器通入循环池内，分布器上布有多数个喷气孔。氧化空气被鼓入到吸收循环液中，用于亚硫酸铵溶液的氧化。

所述的进氨系统包括水平设置的管件、液氨泵和液氨槽，管件通入循环池内，管件采用聚丙烯(PP)材料，管件上密布有多数个小孔，横截面上均匀分布有三个小孔。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，利于亚硫酸铵溶液的氧化。

所述的除雾段采用聚丙烯(PP)材料，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。

所述的脱硫塔为一玻璃钢制成的空塔，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，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。

所述二级喷淋装置的喷嘴为碳化硅材料。

本实用新型的有益效果是：

采用本实用新型的氨法脱硫装置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氨吸收剂的利用率。每级喷淋装置都安装了两个清洗装置，可以定期对喷淋管和喷嘴进行清洗，即使某一个喷淋管发生堵塞现象，其它喷淋装置仍然可以继续正常运行。通过两台循环泵可以将吸收循环液输送至二级吸收喷淋段中。二氧化硫脱除率在第一级喷淋段中可以达到90.5％，第二级可以达到95.3％，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：≥95％；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、有效提高氨吸收剂利用率等特点，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。

图2为喷淋装置运行状态示意图。

附图中标号说明

1—液氨槽 2—液氨泵 31，32—循环泵

4—脱硫塔 5—搅拌器 6—喷淋装置

61，62—喷射管

7—喷嘴 8—烟气进口 9—空气分布器

10—烟气出口 11—除雾器 12—换热器

13—循环池 14—管件 151，152—循环液出口

16—清洗装置 17—自来水泵

具体实施方式

请参阅图1为本实用新型的装置结构示意图和图2为喷淋装置运行状态示意图所示，一种二级并列式喷淋脱硫塔，为一玻璃钢制成的空塔，直径7.5m，脱硫塔4的顶部设有烟气进口8，中部设有烟气出口10，所述脱硫塔4内自上而下依序分成吸收喷淋段、吸收循环段和氧化段，净化后的烟气自烟气出口10排出，其中，

所述的吸收喷淋段设在烟气进口8下方、烟气出口10上方，包括上下并列设置的二级喷淋装置，两级喷淋装置的间隔为550mm，每级喷淋装置6均包括两个相对设置的喷淋管61，62和两套清洗装置16，每级喷淋装置6均设有100个喷射吸收循环液的喷嘴7，喷嘴7水平设置，为碳化硅材料，吸收循环液分别由两台循环泵31，32提供，每级喷淋装置均设有两个清洗装置16，清洗装置16的水由自来水泵17提供；

所述的吸收循环段和氧化段依次设在烟气出口10的下方，包括循环池13，循环池13中部设有进氨系统的液氨入口和进气系统的空气入口，循环池13上部设有两个循环液出口151，152，其中，

在吸收循环段，循环液出口151，152分别外接循环泵31，32，通过管道与吸收喷淋段的二级并列式喷淋装置6联通；

在氧化段，所述的进氨系统包括水平设置的管件14、液氨泵2和液氨槽1，管件14自液氨进口通入循环池13中部，采用聚丙烯(PP)材料，管件14上密布有多数个小孔，横截面上均匀分布有三个小孔，液氨经液氨进口通入循环池13内与吸收循环液混合；

所述的进气系统包括氧化空气分布器9，该分布器9自空气入口通入循环池13中下部，分布器9上布有多数个喷气孔，氧化空气经空气入口通入吸收循环液中；

循环池13中下部设有搅拌器5；

烟气出口10处设有二级折流板式除雾器11，为聚丙烯材质，由床梁支撑固定在脱硫塔4内。

本实用新型的工作步骤为：

自烟气出口10排出的净化后的烟气经管道通入烟气换热器12，来自锅炉温度为135℃的烟气7×10⁴Nm³/h，进口SO₂浓度3000ppm，经增压风机后进入烟气换热器12与净化后的烟气进行热量交换，温度得以降低，未脱硫的烟气经烟气换热器12换热后自烟气进口8进入脱硫塔4。

吸收循环液由喷嘴7水平喷出，与自上部烟气进口8进入的烟气垂直接触，可以有效覆盖脱硫塔截面。喷淋段喷嘴有效喷淋直线距离为4m左右。

当烟气经过第一级喷淋段时，二氧化硫吸收率可以达到89.2％；第二级喷淋装置起到增强喷淋吸收效果的作用，此时脱硫率可以达到94.8％。经过二级吸收喷淋段后，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10和换热器12被加热至高于出口烟气露点温度(通常为50℃)10℃～15℃后由烟囱中排出。吸收循环液泵31，32将吸收循环段循环池13中的上层清液(清液中主要成分是氨水、亚硫酸铵和少量硫酸铵)分别送至二级吸收喷淋段，吸收烟气中的硫化物。

通过液氨泵2将液氨槽1内的液氨输入至脱硫塔4下部的循环池13中，通过搅拌器5的适当搅拌可以使液氨均匀的加入到溶液中去，避免溶液局部pH值偏高，因为过高的pH值会导致过高的氨蒸汽压，从而促进氨的挥发，因此，氨水的逃逸量可以大大降低，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。氧化空气通过空气分布器9鼓入溶液池中，与溶液中的亚硫酸铵反应生成硫酸铵。至氧化段中溶液密度达到1.16g/cm³后，用料浆泵将溶液移送至旋流器和真空压缩机中干燥，然后至包装机装袋成硫酸铵化肥。

实施例2

脱硫塔结构与实施例1相同。

对于流量3×10⁵Nm³/h，进口SO₂浓度2000ppm的未处理烟气，经换热器12降温后，温度从120℃降温至80℃左右，用循环泵31，32将吸收循环段循环池13内的吸收液送至二级吸收喷淋段中，与烟气接触后，脱硫率可以达到94.4％。吸收循环液中亚硫酸铵在氧化段中与氧化空气反应生成硫酸铵，至浆液密度达到额定溶液浓度后，用料浆泵将浆液移走进行过滤干燥等后续程序处理。

Claims

1、一种二级并列式喷淋脱硫塔，脱硫塔的顶部设有烟气进口，中部设有烟气出口，所述脱硫塔内自上而下依序分成吸收喷淋段、吸收循环段和氧化段，净化后的烟气自烟气出口排出，其特征在于：

所述的吸收喷淋段设在烟气进口下方、烟气出口上方，包括上下并列设置的二级喷淋装置，每级喷淋装置均设有多数个喷射吸收循环液的喷嘴，喷嘴水平设置，吸收循环液由循环泵提供；

所述的吸收循环段和氧化段依次设在烟气出口的下方，包括循环池，循环池中部设有进氨系统的液氨入口和进气系统的空气入口，循环池上部设有循环液出口，在所述的吸收循环段，循环液出口外接循环泵，通过管道与吸收喷淋段的二级并列式喷淋装置联通；在所述的氧化段，液氨经液氨进口通入循环池内与吸收循环液混合，氧化空气经空气入口通入吸收循环液中；

所述的烟气出口处设有除雾器；

2、根据权利要求1所述的二级并列式喷淋脱硫塔，其特征在于：所述的每级喷淋装置均包括两个相对设置的喷淋管和两套清洗装置，每个喷淋管上均设有多数个喷嘴，清洗装置与自来水泵连接。

3、根据权利要求2所述的二级并列式喷淋脱硫塔，其特征在于：所述的两级喷淋装置的间隔为500～600mm，所述的每级喷淋装置的喷嘴共设有80～120个。

4、根据权利要求2所述的二级并列式喷淋脱硫塔，其特征在于：所述的喷淋管的有效喷淋距离大于脱硫塔的半径。

5、根据权利要求1所述的二级并列式喷淋脱硫塔，其特征在于：所述的循环液出口设有两个，分别通过一循环泵输送到二级喷淋装置。

6、根据权利要求1至4之一所述的二级并列式喷淋脱硫塔，其特征在于：所述的进气系统包括氧化空气分布器，该分布器通入循环池内，分布器上布有多数个喷气孔。

6、根据权利要求1至4之一所述的二级并列式喷淋脱硫塔，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，管件通入循环池内，管件上密布有多数个小孔。

7、根据权利要求1所述的二级并列式喷淋脱硫塔，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，除雾段带有自动清洗除雾装置。

9、根据权利要求1所述的二级并列式喷淋脱硫塔，其特征在于：所述的脱硫塔为一玻璃钢制成的空塔。

10、根据权利要求1所述的二级并列式喷淋脱硫塔，其特征在于：所述二级喷淋装置的喷嘴为碳化硅材料。