CN203379781U - 烟气脱硫塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种烟气脱硫塔，包括塔体和由塔体围成的塔体内腔。所述烟气脱硫塔沿着烟气流动方向被划分为洗涤段、吸收段和回收段，其中，所述洗涤段包括沿着烟气流动方向依次设置的以下部件：设置在塔体上的进气管、第一气体分布器、以及设置在塔体内腔中的洗涤液第一喷淋装置，所述第一气体分布器包括布置在所述进气管内的多个导流板，所述多个导流板之间形成彼此独立且向不同方向延伸的烟气通道，所述烟气通道具有与塔体内腔连通的出气口，烟气通过所述烟气通道从不同方向进入塔体内腔。在脱硫工艺中采用本实用新型的烟气脱硫塔，能够提高烟气的脱硫率。

Description

烟气脱硫塔

技术领域

本实用新型涉及脱除烟气中的二氧化硫的技术领域，更加具体地讲，涉及一种烟气脱硫塔。

背景技术

随着冶金、发电、石油化工、化工等大型工业的发展，脱硫、脱硝、脱碳等气体净化行业得到了迅速发展。国产烟气脱硫塔塔体已达21700mm×19200mm×110000mm（长×宽×高），其脱硫剂有机胺液为进口产品。国内已研制出性能相近似的离子液脱硫剂，并成功用于钢厂烟气脱硫塔中。但是，鉴于脱硫塔的整体结构优化设计仍存在很多问题，即使采用脱硫能力很好的脱硫剂所达到的脱硫效果依然不是很理想。

实用新型内容

针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的之一在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本实用新型的目的之一在于提供一种具有较好脱硫效果的烟气脱硫塔。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种烟气脱硫塔，包括塔体和由塔体围成的塔体内腔。所述烟气脱硫塔沿着烟气流动方向被划分为洗涤段、吸收段和回收段，其中，所述洗涤段包括沿着烟气流动方向依次设置的以下部件：设置在塔体上的进气管、第一气体分布器、以及设置在塔体内腔中的洗涤液第一喷淋装置，所述第一气体分布器包括布置在所述进气管内的多个导流板，所述多个导流板之间形成彼此独立且向不同方向延伸的烟气通道，所述烟气通道具有与塔体内腔连通的出气口，烟气通过所述烟气通道从不同方向进入塔体内腔。

根据本实用新型的烟气脱硫塔的一个实施例，所述洗涤段还包括设置在所述第一气体分布器和所述洗涤液第一喷淋装置之间的第二气体分布器，所述第二气体分布器包括沿塔体内腔的横截面设置在塔体内腔中的角钢塔盘和角钢塔盘支撑构件。

根据本实用新型的烟气脱硫塔的一个实施例，所述洗涤段还包括设置在所述进气管内并沿着烟气流动方向位于所述第一气体分布器上游的洗涤液第二喷淋装置。

根据本实用新型的烟气脱硫塔的一个实施例，所述吸收段包括沿着烟气流动方向依次设置在塔体内腔中的第一集液布气装置、第一填料层、第一液体分布器以及设置在塔体上并与所述第一液体分布器连接的脱硫溶液入口，所述第一集液布器装置包括设置在塔体上的第一集液出口。

根据本实用新型的烟气脱硫塔的一个实施例，所述吸收段还包括设置在所述第一填料层和所述第一液体分布器之间的槽式液体分布器。

根据本实用新型的烟气脱硫塔的一个实施例，所述吸收段还包括设置在所述第一集液布气装置和所述第一填料层之间的穿流筛板。

根据本实用新型的烟气脱硫塔的一个实施例，所述回收段包括沿着烟气流动方向依次设置在塔体内腔中的第二集液布气装置、第二填料层、第二液体分布器以及设置在塔体上并与所述第二液体分布器连接的捕集液入口，所述第二集液布器装置包括设置在塔体上的第二集液出口。

根据本实用新型的烟气脱硫塔的一个实施例，所述回收段还包括设置在所述第二填料层和所述第二液体分布器之间的槽式液体分布器。

根据本实用新型的烟气脱硫塔的一个实施例，所述烟气脱硫塔还包括设置在所述洗涤段和所述吸收段之间、所述吸收段和所述回收段之间、以及沿着烟气流动方向位于所述回收段下游的气液分离器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果包括优化设计了脱硫塔中的各个部件，提高了烟气的脱硫率。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述，本实用新型的上述和其他目的和特点将会变得更加清楚，其中：

图1是本实用新型示例性实施例的烟气脱硫塔的结构示意图。

图2A是本实用新型示例性实施例的第一气体分布器的主视放大图。

图2B是图2A中沿A-A线的截面图。

图3是本实用新型示例性实施例的第二气体分布器的主视放大图。

附图标记说明：

100-烟气脱硫塔  101-塔体  102-塔体内腔  103-烟气出口  110-洗涤段111-进气管  112-第一气体分布器  112a-第一组导流板  112b-第二组导流板112c-支撑件  113-洗涤液第一喷淋装置  114-洗涤液第二喷淋装置  115-第二气体分布器  115a-角钢塔盘  115b-垫板  115c-支撑圈  115d-箱式梁121-第一集液布气装置  122-第一填料层  123-第一液体分布器  124、134-槽式液体分布器  125-穿流筛板   116、126、135-气液分离器  131-第二集液布气装置  132-第二填料层  133-第二液体分布器。

具体实施方式

在下文中，将结合附图和示例性实施例详细地描述根据本实用新型的烟气脱硫塔。在本说明书中，待脱硫的含硫烟气（下文中简称为烟气）可以为烧结烟气、冶金烟气、电站锅炉烟气等，烟气中的硫氧化物主要是二氧化硫、三氧化硫，但是，待脱硫的含硫烟气不限于此。脱硫溶液为能够吸收烟气中硫氧化物（例如，SO₂、SO₃）的脱硫剂，例如，胺液。

图1是本实用新型示例性实施例的烟气脱硫塔的结构示意图。图2A是本实用新型示例性实施例的第一气体分布器的主视放大图。图2B是图2A中沿A-A线的截面图。图3是本实用新型示例性实施例的第二气体分布器的主视放大图。

下面结合图1至图3对根据本实用新型示例性实施例的烟气脱硫塔100的各个部件和使用烟气脱硫塔100实现的烟气脱硫工艺进行详细描述。

如图1所示，根据本实用新型实施例的烟气脱硫塔100包括塔体101和由塔体围成的塔体内腔102。沿着烟气流动方向所述烟气脱硫塔被划分为洗涤段110、吸收段120和回收段130，其各自包括设置在塔体101上、塔体内腔102中的相应的组件。洗涤段110可使用洗涤液（例如，水）对烟气进行洗涤，以除去其中的粉尘，并且能够实现烟气的均匀分布。吸收段120采用脱硫剂进一步脱除烟气中的硫氧化物，并进一步吸附烟气中的粉尘。回收段使用捕集液（例如脱盐水）捕集烟气中夹带的脱硫溶液。

在现有的烟气脱硫塔中，烟气从设置在塔体上的烟气入口直接进入塔体内腔中，由于烟气具有一定的运动速度，进入塔体内腔后的烟气直接冲向烟气入口对面的塔体内壁上，产生严重冲刷，并且不利于烟气的均匀分布。在本实用新型的一个实施例中，洗涤段110包括沿着烟气流动方向依次设置的以下部件：设置在塔体101上（例如底部）的进气管111、第一气体分布器112、以及设置在塔体内腔102中的洗涤液第一喷淋装置113。

其中，第一气体分布器112包括布置在所述进气管111内的多个导流板，所述多个导流板之间形成彼此独立且向不同方向延伸的烟气通道，所述烟气通道具有与塔体内腔连通的出气口，烟气通过所述烟气通道从不同方向进入塔体内腔102。如图2A、2B所示，在本实施例中，第一气体分布器112包括相互垂直设置地两组导流板112a、112b以及导流板支撑件112c，其中，第一组导流板112a包括设置在进气管111中心线以上的两片导流板，所述两片导流板相互平行并逐渐向上折弯（向远离进气管111的中心线方向延伸），以使得烟气以一定角度（例如0°至90°之间的角度）向上倾斜地进入塔体内腔102中；第二组导流板112b包括沿着进气管中心线对称分布的四片导流板，该四片导流片分别向远离进气管中心线的方向延伸，使得烟气被导向塔体内壁的两侧。可以看出，在本实施例中，第一气体分布器112为三维复合导流式进气初始分布器，使烟气从不同方向进入塔体内腔102，消除了进气对塔体内腔的侧壁（塔壁）的集中冲刷，实现了进气的初始分布。

洗涤液第一喷淋装置113包括一个或多个喷头，喷头喷出的水与烟气接触，烟气中的粉尘沉降，同时气体降温并使之趋于饱和。

进一步地，在上述结构的基础上，洗涤段110还可以包括设置在进气管111内并沿着烟气流动方向位于第一气体分布器112上游的洗涤液第二喷淋装置114。洗涤液第二喷淋装置114包括一个或多个喷头，所述一个或多个喷头喷水以对烟气进行初步降温并除尘。

进一步地，洗涤段110还可以在第一气体分布器112和洗涤液第一喷淋装置113之间的第二气体分布器115，第二气体分布器115包括一层或多层沿塔体内腔的横截面设置在塔体内腔中的角钢塔盘和角钢塔盘支撑构件。如图3所示，在本实施例中，第二气体分布器115包括位于塔体不同高度方向的两层角钢塔盘115a和设置在角钢塔盘115a下方的角钢塔盘支撑构件。角钢塔盘115a由角钢元件构成，元件之间保持一定间距，角钢塔盘115a的自由截面率为35～50%。角钢塔盘支撑构件主要起到支撑角钢塔盘115a的作用，在本实施例中，角钢塔盘支撑构件包括垫板115b、支撑圈115c、和箱式梁115d，其中，为了保护塔壁，垫板115b直接焊接在塔壁上，而其它构件焊接在垫板115b上；具体地，垫板115b焊接在塔壁上，支撑圈115c一端焊接在垫板115b上，另一端焊接角钢塔盘115a，起到支撑作用，箱式梁115d两端焊接在塔壁的垫板115b上，上部焊接角钢塔盘115a，起到支撑角钢塔盘115a的作用。经过第一气体分布器112初始均布后的气体再经过角钢塔盘式的第二气体分布器115后布气更加均匀。

具有上述构造的洗涤段110实现了对进入塔体内腔102的烟气进行均匀分布，并且对烟气进行洗涤，达到了对烟气进行降温以及除尘的目的。

在一个实施例中，吸收段120包括沿着烟气流动方向依次设置在塔体内腔中的第一集液布气装置121、第一填料层122、第一液体分布器123以及设置在塔体上并与第一液体分布器123连接的脱硫溶液入口。第一集液布器装置123包括设置在塔体上的第一集液出口。脱硫溶液从脱硫溶液入口经过第一液体分布器123的分布进入第一填料层122。第一填料层122使得从其上部进入的脱硫溶液和从其下部进入的烟气进行充分地逆流接触，从而用脱硫溶液脱除烟气中的硫氧化物。吸收硫氧化物后的脱硫溶液通过第一集液出口流出，并送至再生塔进行再生。其中，第一填料层122可以选择已知的规整填料，例如，板波纹规整填料，相比于其它填料（主要指散堆填料），其具有传质效率高，不易堵塞等优点。

第一集液布气装置121可以采用公开号为CN103111180A的中国专利文献中所提到的大型烟气脱硫塔的集液布器装置。该集液布气装置由变截面底板升气管、栅梁式升气管、双层挡液风帽、具有引导液流的斜渠式的主梁、抽出斗以及采出管和平面膨胀节组成。该集液布气装置为防止液体逃逸的全焊接型结构，双层式挡液风帽实现了落液、溅射液滴和液雾的零逃逸以及更低的压力降，栅梁式升气管增加了装置的开孔率且便于防腐施工，深抽出斗、斜渠减少了冲击发泡并确保了侧线采出量；平面膨胀节杜绝了可拆式密封的漏液，巧妙地吸收了高温导致的热变形；几何均布的各升气管保证了布气的均匀性。在本实施例中，采用该双层挡液风帽的防逃逸集液布气装置，可以防止在运行和停气状态下脱硫剂液体和雾滴经升气管逃入洗涤段，并且布气均匀。

第一液体分布器123的作用是实现脱硫溶液预分布。可以采用如上所述的洗涤液第一喷淋装置113的形式，优选地，第一液体分布器123采用公开号为CN202803208U的填料塔的复合进料管。该复合进料管由内管和外管以及第一法兰盘、第二法兰盘、无孔法兰盘使内外管之间形成夹套空间，使进入内管的具有动能的液体经其出液孔进入夹套空间后完全转变为位能，消除了进液流速对外管出液管出液量的影响。当液体从外管管体底部的出液管流出时，其液量的多少只取决于其孔径的大小和位能的高低，因此只要外管各出液管安装水平，它们的出液量都是相等的，并且随着内管进料量的变化而变化，具有出料分配均匀、不受进液流速影响的优点。在本实用新型示例形实施例中，采用该复合进料管作为第一液体分布器123，解决了传统液体分布器液体分配不均匀的问题。

进一步地，所述吸收段120还包括设置在第一填料层122和第一液体分布器123之间的槽式液体分布器124。槽式液体分布器124所起到的作用是将脱硫溶液进行再分布后输送到第一填料层122。槽式液体分布器124可以采用公开号为CN103143238A的中国专利文献中所提到的应用于烟气脱硫塔的管槽式液体分布器。该槽式液体分布器具有布液均匀、防冲击发泡、防液沫夹带、防堵塞的功能。该液体分布器由衔接的进液管、液体分布管、一级槽和二级槽构成，液体分布管由带变间隔等径布液孔中间隔板分隔为上下衔接的两级，第二级底面设有等间隔等径布液孔及液封管，各液封管出口端均设有缓冲器，一级槽槽底在对应相邻液封管之间居中位置设有长轴方向垂直于一级槽的二级槽，一级槽槽底设有分别深入各二级槽的等截面矩形分液液封管，二级槽两侧槽板设有等间隔上、下出液孔，上出液孔内侧设有防堵挡板、外侧设有与线分布板对应衔接的导流槽板，二级槽下出液孔下部设置有布液板。

进一步地，所述吸收段120还可以包括设置在第一集液布气装置121和第一填料层122之间的一层或多层穿流筛板125，以提高脱硫效率，并实现气体进一步均匀分布。

在一个实施例中，回收段130包括沿着烟气流动方向依次设置在塔体内腔102中的第二集液布气装置131、第二填料层132、第二液体分布器133以及设置在塔体101上并与第二液体分布器133连接的捕集液入口，第二集液布器装置131包括设置在塔体101上的第二集液出口。捕集液经过第二液体分布器133的分布后进入第二填料层132，第二填料层132使得从其上部进入的捕集液和从其下部进入的烟气进行充分接触，从而用捕集液捕集烟气中的脱硫溶液液滴。第二填料层122可以选择已知的规整填料，例如，板波纹规整填料。

这里，第二液体分布器133可以采用如上所述的洗涤液第一喷淋装置113的结构，优选地，采用公开号为CN202803208U的填料塔的复合进料管作为第二液体分布器133以实现对捕集液的均匀分布。

第二集液布气装置可以采用公开号为CN103111180A的中国专利文献中所提到的大型烟气脱硫塔的集液布器装置。

进一步地，回收段130还可以包括设置在第二填料层132和第二液体分布器133之间的槽式液体分布器。槽式液体分布器124采用公开号为CN103143238A的中国专利文献中所提到的应用于烟气脱硫塔的管槽式液体分布器134。

在一个实施例中，所述烟气脱硫塔100还可以包括分别设置在洗涤段110和吸收段120之间、吸收段120和回收段130、以及沿着烟气流动方向位于回收段130下游的气液分离器116、126、135。气液分离器116用于捕集烟气中所携带的液滴，其可以是已知的任何气液分离器。

烟气脱硫塔100还可以包括沿着烟气流动的方向处于回收段130下游的烟气出口103，如上所述经过脱硫操作的烟气经烟气出口103排出到烟气脱硫塔100外部。

综上所述，本实用新型的烟气脱硫塔在进气管内设置气体分布器，使烟气从不同方向进入烟气脱硫塔，使得进入脱硫塔后的烟气布气均匀，此外，优化设计了脱硫塔中的各个部件，进一步使得烟气脱硫塔内的烟气分布均匀，提高了烟气的脱硫率。

尽管上面已经通过结合示例性实施例描述了本实用新型，但是本领域技术人员应该清楚，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可对本实用新型的示例性实施例进行各种修改和改变。

Claims (9)

1.一种烟气脱硫塔，包括塔体和由塔体围成的塔体内腔，其特征在于，所述烟气脱硫塔沿着烟气流动方向被划分为洗涤段、吸收段和回收段，其中，

所述洗涤段包括沿着烟气流动方向依次设置的以下部件：设置在塔体上的进气管、第一气体分布器、以及设置在塔体内腔中的洗涤液第一喷淋装置，所述第一气体分布器包括布置在所述进气管内的多个导流板，所述多个导流板之间形成彼此独立且向不同方向延伸的烟气通道，所述烟气通道具有与塔体内腔连通的出气口，烟气通过所述烟气通道从不同方向进入塔体内腔。

2.根据权利要求1所述的烟气脱硫塔，其特征在于，所述洗涤段还包括设置在所述第一气体分布器和所述洗涤液第一喷淋装置之间的第二气体分布器，所述第二气体分布器包括沿塔体内腔的横截面设置在塔体内腔中的角钢塔盘和角钢塔盘支撑构件。

3.根据权利要求1或2所述的烟气脱硫塔，其特征在于，所述洗涤段还包括设置在所述进气管内并沿着烟气流动方向位于所述第一气体分布器上游的洗涤液第二喷淋装置。

4.根据权利要求1所述的烟气脱硫塔，其特征在于，所述吸收段包括沿着烟气流动方向依次设置在塔体内腔中的第一集液布气装置、第一填料层、第一液体分布器以及设置在塔体上并与所述第一液体分布器连接的脱硫溶液入口，所述第一集液布器装置包括设置在塔体上的第一集液出口。

5.根据权利要求4所述的烟气脱硫塔，其特征在于，所述吸收段还包括设置在所述第一填料层和所述第一液体分布器之间的槽式液体分布器。

6.根据权利要求4或5所述的烟气脱硫塔，其特征在于，所述吸收段还包括设置在所述第一集液布气装置和所述第一填料层之间的穿流筛板。

7.根据权利要求1所述的烟气脱硫塔，其特征在于，所述回收段包括沿着烟气流动方向依次设置在塔体内腔中的第二集液布气装置、第二填料层、第二液体分布器以及设置在塔体上并与所述第二液体分布器连接的捕集液入口，所述第二集液布器装置包括设置在塔体上的第二集液出口。

8.根据权利要求7所述的烟气脱硫塔，其特征在于，所述回收段还包括设置在所述第二填料层和所述第二液体分布器之间的槽式液体分布器。

9.根据权利要求1所述的烟气脱硫塔，其特征在于，所述烟气脱硫塔还包括设置在所述洗涤段和所述吸收段之间、所述吸收段和所述回收段之间、以及沿着烟气流动方向位于所述回收段下游的气液分离器。

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