CN201912887U - 一种水平卧式脱硫塔 - Google Patents

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Abstract

一种水平卧式脱硫塔，本实用新型塔身（1）为筒体结构，采用水平放置，在筒体内入口段(2)设置有1～6排垂直于筒体轴心线并与脱硫循环浆泵(10)连接的顺流喷淋管（3）；在每一根喷淋管上设置有2-10个顺流水平喷嘴（4）；在筒体后段设置有1～2排垂直于筒体轴心线并与脱硫循环浆泵(10)连接的逆流喷淋管（5）；在每一根喷淋管上设置有2～10个逆流水平喷嘴（6）;在逆流水平喷嘴（6）后面设置有清洗喷头(7)，在清洗喷头(7)后面设置有除雾器(8)；筒体的后部为脱硫净气出口(9)。与普通立式喷淋塔相比，本实用新型塔具有节省投资和运行成本、设备占地面积小、脱硫烟气风速大阻力小、脱硫效率高、脱硫剂循环量适中，工艺流程短、生产维护安全简单可靠的优点。

Description

一种水平卧式脱硫塔
技术领域
本实用新型属电力、化工、冶金等行业中脱硫装置结构技术领域。
背景技术
在电力、化工、冶金等行业的脱硫装置中，湿法烟气脱硫技术已被广泛地应用于新建工厂，以净化烟气中的二氧化硫，目前湿法烟气脱硫采用的主要设备为普通立式喷淋塔，其重要特点为： 投资运行成本大。设备占地面积大，很难用于现有工厂的环保技术改造。脱硫剂循环量大，流程长。生产安全维护难度大。脱硫效率较高，尤其是对二氧化硫含量高的烟气脱硫净化。自上世纪九十年代以来，湿式水平卧式喷淋塔烟气脱硫技术也得到了迅猛的发展，但仍然存在工艺设备配置不合理，整个水平喷淋脱硫欠灵活方便、效率偏低、结构复杂、控制操作困难的缺陷。
发明内容
本实用新型正是为了克服现有脱硫装置存在的上述缺陷，而提供一种具有节省投资和运行成本、设备占地面积小、脱硫烟气风速大阻力小、脱硫效率高、脱硫剂循环量适中，工艺流程短、生产维护安全简单可靠优点的水平卧式脱硫塔。
本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的。
一种水平卧式脱硫塔，本实用新型塔身为筒体结构，采用水平放置，在筒体内入口段设置有1～6排垂直于筒体轴心线并与脱硫循环浆泵连接的顺流喷淋管；在每一根喷淋管上设置有2～10个顺流水平喷嘴；在筒体后段设置有1～2排垂直于筒体轴心线并与脱硫循环浆泵连接的逆流喷淋管；在每一根喷淋管上设置有2～10个逆流水平喷嘴;在逆流水平喷嘴后面设置有清洗喷头,在清洗喷头后面设置有除雾器；筒体的后部为脱硫净气出口。
本实用新型的有益效果是，与普通立式喷淋塔相比，本实用新型具有节省投资和运行成本、设备占地面积小、脱硫烟气风速大阻力小、脱硫效率高、脱硫剂循环量适中，工艺流程短、生产维护安全简单可靠的优点。
下面结合附图及实施例进一步阐述本实用新型内容。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
见图1，一种水平卧式脱硫塔，本实用新型塔身1为筒体结构，采用水平放置，在筒体内入口段2设置有1～6排垂直于筒体轴心线并与脱硫循环浆泵10连接的顺流喷淋管3；在每一根喷淋管上设置有2～10个顺流水平喷嘴4；在筒体后段设置有1～2排垂直于筒体轴心线并与脱硫循环浆泵10连接的逆流喷淋管5；在每一根喷淋管上设置有2～10个逆流水平喷嘴6；在逆流水平喷嘴6后面设置有清洗喷头7,在清洗喷头7后面设置有除雾器8；筒体的后部为脱硫净气出口9。
本实用新型的低浓度二氧化硫烟气脱硫原理即设备配置见图1。为降低系统运行费用和提高脱硫效率，本实施例脱硫吸收塔采用水平喷淋技术，即塔内设置四层喷淋层。烟气由入口到出口逆流通过塔内喷淋层时，保证充分的气液接触，以减小脱硫烟气阻力并达到最小的能耗和最大的脱硫率。
本实用新型工作方式是，当低浓度二氧化硫烟气S由左侧进入湿式水平脱硫塔塔身1，脱硫浆液则经顺流喷淋管3由顺流水平喷嘴4均匀水平地喷入脱硫塔与烟气中的二氧化硫充分混合吸收。本实施例采用三段顺流喷淋、一段逆流喷淋，即设置3排垂直于筒体轴心线并与脱硫循环浆泵10连接的顺流喷淋管3，和1排垂直于筒体轴心线并与脱硫循环浆泵10连接的逆流喷淋管5；经过三段顺流喷淋，和一段逆流喷淋，洗涤脱硫后，脱硫剂气体的混合物，经除雾器8除雾后，作为脱硫净气P达标由脱硫净气出口9排出。清洗水由清洗喷头7喷淋洗涤除雾器，以防止除雾器8的堵塞。系统中的脱硫循环泵10提供脱硫剂循环，并采用超声液位检测仪11控制循环池12液面高低，氧化风机13（氧化亚硫酸钙并生产硫酸钙（石膏），通过沉淀浓缩池增浓后，石膏浓浆直接进入真空带式过滤机脱水，作为副产石膏（硫酸钙））。在塔身1上还设置有常规的包括水平脱硫塔的门窗、爬梯、平台等设施。
本实施例水平脱硫塔为长方形(长x宽x高=15m x 6m x 5m)，需要进行合理的流场设计，以保证烟气在塔内整个断面上均匀分布，避免形成死角，以保证高的脱硫效率。
水平脱硫塔后部安装二层折流式除雾器，用以分离净烟气经过脱硫段时所夹带的雾滴。除雾器的选择保证具有较高的可靠性和良好的去除液滴效果。
除雾器系统设计时要特别注意脱硫塔入口飞灰浓度的影响，为此除雾器必需设置沉积物的冲洗和排水系统，运行时根据给定或可变化的程序，进行除雾器自动冲洗。除雾器冲洗用水为工业用水，由单独设置的反冲洗管道提供。
水平脱硫塔是整个脱硫系统中最关键的设备，脱硫系统按一座s顺逆流式水平吸收塔设计。本实施例水平脱硫塔设计为长方形碳钢结构，内部防腐，主要设计参数见下表。
水平吸收塔外形尺寸及设计参数
项目 电解铝烟气脱硫
水平吸收塔内径(长x宽x高) 15m x 6m x5m
废气流速 6.7米/秒
全塔压降 ≤1000Pa
水平吸收塔脱硫效率 ≥90%
水平吸收塔内喷淋层 4层(方便调整运行)
除雾器层 2层
脱硫吸收系统是烟气脱硫系统的核心，主要包括水平吸收塔、喷淋层、脱硫循环池、循环浆泵、除雾器及其冲洗装置等几个部分，还包括水平脱硫塔的门窗、爬梯、平台等设施。
水平脱硫塔的防腐直接影响到脱硫塔的寿命和脱硫系统的正常运行，因此必须高度重视脱硫塔的防腐问题。本发明将使用电化学阳极保护和玻璃鳞片衬里内衬防腐蚀技术。
烟气脱硫装置复杂，需要防腐的区域面积大，运行周期长，维修困难，防腐蚀失效后塔体腐蚀速度快。因此脱硫装置的防腐蚀必须可靠、稳妥。玻璃鳞片衬里是目前烟气脱硫装置内衬防腐蚀的首选技术。国内研制的玻璃鳞片衬里技术和材料已有十多年良好应用业绩，已应用于烟气脱硫装置中，且纳入标准规范体系。
水平脱硫吸收塔的整体设计应方便塔内部件的检修和维护。水平吸收塔烟道入口段能防止烟气、液体倒流和固体物堆积。水平脱硫塔外设有门窗、爬梯、平台等附属设施。
脱硫循环系统如下：
脱硫循环池：本方案脱硫循环池是脱硫剂（亚硫酸钙）的再生反应器。脱硫循环池为地面结构(长x宽x高=15m x 6m x 5m)，以便更有效地利用土地和脱硫剂循环过程。水平脱硫塔将安放设置在脱硫循环池顶部。脱硫循环池采用钢构，玻璃鳞片衬里防腐。脱硫循环池设置有3台搅拌机，对脱硫浆液进行充分搅拌。
脱硫循环泵：脱硫循环泵的作用是将循环池内的脱硫浆液输送到塔内吸收喷淋区，与烟气接触并吸收烟气中SO2，完成脱硫后的浆液全部返回脱硫循环池，同时脱硫剂泵输送来的碱液也不断泵入脱硫循环池。
脱硫浆液先经过浓缩沉淀池浓缩沉淀，然后将浓缩后的浆液送入真空过滤机进行过滤。浓缩沉淀池的主要功能是将浆液进行初步的浓缩，以减少真空过滤机的负荷。浓缩沉淀池的上清液和过滤机的过滤液都被再次用于制浆。从浓缩沉淀池出来的浆液浓度大致为50%左右，经过真空过滤机过滤后的滤饼含水大致8%-15%左右。
本实用新型主要技术指标（按年运行7200小时计）
序号 项目名称 单位 单台数据 备注
1. 标况下的烟气量 Nm3/h 730000
2. 进口温度 ℃ 95
3. 海拔高度 m 1300
4. 工况条件下的烟气量 m3/h 1149782
5. 脱硫前SO2排放量 kg/h 219
6. 脱硫前SO2的浓度 mg/Nm3 300
7. 脱硫后SO2的排放浓度 mg/Nm3 50
8. SO2去除效率 ％ 85
9. SO2脱除量 Kg/h 182.5
10. 脱硫后SO2年排放量 t/a 262.8
11. Ca/S 1.03
12. 生石灰消耗量 kg/h 182.8 纯度>95％
t/a 1316
13. 耗水量 t/h 15
14. 脱硫塔阻力 Pa <1000
15. 年运行时间 h 7200
16. 年脱硫量 t/a 1314

Claims (1)

1.一种水平卧式脱硫塔，其特征是，塔身（1）为筒体结构，采用水平放置，在筒体内入口段(2)设置有1～6排垂直于筒体轴心线并与脱硫循环浆泵(10)连接的顺流喷淋管（3）；在每一根喷淋管上设置有2～10个顺流水平喷嘴（4）；在筒体后段设置有1～2排垂直于筒体轴心线并与脱硫循环浆泵(10)连接的逆流喷淋管（5）；在每一根喷淋管上设置有2～10个逆流水平喷嘴（6）;在逆流水平喷嘴（6）后面设置有清洗喷头(7),在清洗喷头(7)后面设置有除雾器(8);筒体的后部为脱硫净气出口(9)。
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