CN204034536U - 一种用于湿法脱硫的集液斗 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于湿法脱硫的集液斗，包括一漏斗状集液盘和至少一个引流帽，其中，集液盘上开设有至少一个过气孔，每个过气孔顶部都连接一个引流帽。与现有技术相比，本实用新型摒弃了传统工艺的集液斗在中间开一通孔进行气液反应的模式，改为在集液盘上开多个过气孔以进行气液反应，并在每一个过气孔的顶部设置有引流帽，有效的解决了反应液聚集在集液斗并造成堵塞的问题，既保证了气液的充分反应，又保证了气液进出的通畅性，从而使整个脱硫塔内气液反应的顺利进行；本实用新型设计构造简单合理、使用方便有效，同时美观大方，因此应用前景十分广阔。

Description

一种用于湿法脱硫的集液斗

技术领域

本实用新型涉及烟气治理领域，尤其涉及一种用于湿法脱硫的集液斗。 

背景技术

一、湿法脱硫概况

1930年，世界上第一台湿式FGD（全尺寸）在英国Batter Sea电厂投运。1953年，美国TVA进行了相关小规模试验研究。1964年，前苏联在一个冶炼厂的尾部安装了一套湿式洗涤装置。1965-1966年，日本先后在3个电厂安装了石灰/石灰石洗涤装置。1965年，美国对石灰石洗涤工艺进行了中试。1971年，美国TVA/EPA在Shawnee电厂进行了现场工业性试验。1975年，中国上海闸北电厂首次进行了现场中间试验。80年代中期，原西德在吸收日本和美国的试验研究和运行经验的基础上，结合国情进行了深入的研究，积累了经验。现已形成了自己独特的商业装置。90年代，湿法FGD工艺在发达工业国家的燃煤电厂得到了广泛应用。

世界各国的湿法烟气脱硫工艺流程、形式和机理大同小异，主要是使用石灰石、石灰或碳酸钠等浆液作洗涤剂，在反应塔中对烟气进行洗涤，从而除去烟气中的二氧化硫。这种工艺已有50年的历史，经过不断地改进和完善后，技术比较成熟，而且具有脱硫效率高(90%～98%)，机组容量大，煤种适应性强，运行费用较低和副产品易回收等优点。化学原理：烟气中的二氧化硫实质上是酸性的，可以通过与适当的碱性物质反应从烟气中脱除二氧化硫。烟道气脱最常用的碱性物质是石灰石（碳酸钙）、生石灰（氧化钙）和熟石灰（氢氧化钙）。石灰石产量丰富，因而相对便宜，生石灰和熟石灰都是由石灰石通过加热来制取。有时也用碳酸纳（纯碱）、碳酸镁和氨等其它碱性物质。所用的碱性物质与烟道气中的二氧化硫发生反应，产生了一种亚硫酸盐和硫酸盐的混合物（根据所用的碱性物质不同，这些盐可能是钙盐、钠盐、镁盐或铵盐）。亚硫酸盐和硫酸盐间的比率取决于工艺条件，在某些工艺中，所有亚硫酸盐都转化成了硫酸盐。二氧化硫与碱性物质间的反应或在碱溶液中发生（湿法烟道气脱硫技术），或在固体碱性物质的湿润表面发生（干法或半干法烟道气脱硫技术）。

在湿法烟气脱硫系统中，碱性物质(通常是碱溶液，更多情况是碱的浆液)与烟道气在喷雾塔中相遇。烟道气中二氧化硫溶解在水中，形成一种稀酸溶液，然后与溶解在水中的碱性物质发生中和反应。反应生成的亚硫酸盐和硫酸盐从水溶液中析出，析出情况取决于溶液中存在的不同盐的相对溶解性。例如，硫酸钙的溶解性相对较差，因而易于析出。硫酸钠和硫酸铵的溶解性则好得多。二氧化硫在干法和半干法烟道气脱硫系统中，固体碱性吸收剂或使烟气穿过碱性吸收剂床喷入烟道气流中，或使其与烟道气相接触。无论哪种情况，二氧化硫都是与固体碱性物质直接反应，生成相应的亚硫酸盐和硫酸盐。为了使这种反应能够进行，固体碱性物质必须是十分疏松或相当细碎。在半干法烟道气脱硫系统中，水被加入到烟道气中，以在碱性物质颗粒物表面形成一层液膜，二氧化硫溶入液膜，加速了与固体碱性物质的反应。

二、湿法脱硫技术应用现状及前景

据美国环保局(EPA)的统计资料，全美火电厂采用湿式脱硫装置中，湿式石灰法占39.6%，石灰石法占47.4%，两法共占87%；双碱法占4.1%，碳酸钠法占3.1%。在中国的火电厂钢厂，90%以上采用湿式石灰/石灰石-石膏法烟气脱硫工艺流程。在目前和今后相当长的一段时期内，中国的能源结构是以煤为主，煤炭在中国能源结构中的比重高70%，而且中高硫煤也较多。

据统计，中国二氧化硫年排放量已超过1600万吨，燃煤产生的二氧化硫占绝大部分，其中燃煤电厂锅炉排放的二氧化硫约占总排放量的1/4，中小型燃煤锅炉排放的二氧化硫占总排放量的近40%。中国的大气污染特征也是由于大量燃煤而形成的煤烟型污染。大气环境中的二氧化硫及其形成的酸沉降，是当代人类面临的重大环境问题之一。监测和研究表明，中国华南、西南地区的降水酸度上升较快，酸雨频率也在增加，酸雨区面积仍在扩大。酸雨不仅严重腐蚀建筑物和工交设施，而且毁坏大面积的森林和农作物，对生态环境产生严重的影响，每年给中国造成的经济损失超过150亿元。

为了控制酸雨污染，中国对燃煤锅炉排放的二氧化硫规定了最高允许排放浓度，并开始征收工业燃煤二氧化硫排污费。对于我国煤炭含硫量和二氧化硫排放量的地理分布、二氧化硫污染的控制战略等方面进行了深入研究，为开发和推行燃煤烟气脱硫技术，提供了强有力的推动作用。

三、用于湿法脱硫的集液斗存在的问题

在脱硫反应中，为了实现双循环工艺，需要在塔内安装集液斗，集液斗将脱硫塔分成上部和下部。集液斗的主要作用是保证烟气可以顺利有效通过反应液的情况下，将集液斗上方的反应液截流并排出塔外。传统的集液斗形状为圆锥形，同时在圆锥底部开有圆形的通气孔，烟气从中间通气孔散出，液体通过四周的圆锥面截流，并随着圆锥面的斜坡滑下从通气孔流出。但是，集液斗实际运行情况往往会出现问题：气液反应中由于有大量的反应液被集液斗截流，而通气孔的孔径有限无法及时将所截的反应液全部排出，多余的反应液聚集在中间的通气孔形成一层液体屏障，同时，烟气因为有集液斗的阻挡，被迫从中间的通气孔通过，而反应液大量聚集又大大影响了烟气通过的速率，从而造成了塔内烟气的堵塞，加剧了塔内气液分布的不均匀。液气比是设计中的一个重要参数，它决定了石灰石的耗量，由于石灰石石膏法中二氧化硫的吸收过程是气膜控制过程，相应的，液气比的增大，代表了气液接触的机率增加，脱硫率相应增大。但二氧化硫与吸收液有一个气液平衡，液气比超过一定值后，脱硫率将不在增加。此时，由于液气比的提高而带来的问题却显得突出，出口烟气的雾沫夹带增加，给后续设备和烟道带来玷污和腐蚀；循环液量的增大带来的系统设计功率及运行电耗的增加，运行成本提高较快，所以，在保证一定的脱硫率的前提下，可以尽量采用较小的液气比。如果在反应时喷淋足够的反应液，反应液的大量聚集不仅会增大系统设计功率及运行电耗，增加运行成本；但如果只喷淋很少的反应液，又会降低脱硫率，脱硫不充分不仅对大气构成污染、对环境造成损害，而且也会给生产者带来不必要的损失，所以，对脱硫塔中集液斗的改进可以有效降低生产损耗以及大气污染。

中国实用新型申请CN 2012202587774公开了一种集液斗，该实用新型在集液斗下方设有升气管，在集液斗底部设置有分液管，且所述分液管底部伸入集液槽内，该实用新型利用分流的方式在一定程度上缓解了气液混合堵塞的问题，但仍未从根本上解决这一问题。

实用新型内容

现有技术中，当集液盘截流反应液时，反应液会从集液斗中间的通气孔中流下，为了防止集液斗顶部大量集液而造成的通气孔堵塞从而引发的气液不均匀，发明人将传统集液斗进行改进，提供了一种用于湿法脱硫的集液斗。 

为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种用于湿法脱硫的集液斗，其特征在于：包括一漏斗状集液盘和至少一个引流帽，其中，集液盘上开设有至少一个过气孔，每个过气孔顶部都连接一个引流帽。

优选地，所述引流帽通过支架与过气孔连接。

值得一提的是，引流帽主要用于阻止从上流下的反应液流入过气孔，并将反应液导入集液盘内，保证过气孔可以让烟气顺利通过，从而避免气液不均匀和堵塞问题。

优选地，所述引流帽为中间高、两侧低的结构，并且该引流帽竖直方向的投影关于中间线轴对称。

更优选地，所述引流帽的纵向截面为拱形。

更优选地，所述引流帽关于中间线呈轴对称结构。

更优选地，所述引流帽朝向集液盘中心一侧顶部的高度要低于另一侧顶部的高度。

优选地，所述过气孔包括但不限于圆形、方形或其他任意形状的通孔，优选为梯形。

有选地，所述过气孔的表面积小于引流帽竖直方向的投影面积。

作为一种优选方案，当反应液流速过快，反应液在集液盘中滞留时，为了保证集液盘截留下来的反应液不会流入过气孔内，同时又保证从下而上的反应气体能有足够的空间通过，每个过气孔进一步设有基座，基座与过气孔无缝连接，确保反应液不会通过过气孔流入脱硫塔下部；无缝连接优选为焊接。

更优选地，所述基座为一以过气孔为底向引流帽方向延伸的空心立方体。

更优选地，所述基座的竖直方向投影的形状与过气孔的形状一致。

更优选地，所述基座纵向截面为方形。

更优选地，所述基座朝向集液盘中心一侧纵向截面的横截面积不小于另一侧纵向截面的横截面积。

更优选地，所述基座朝向集液盘中心一侧顶部的高度要低于另一侧顶部的高度。

优选地，所述支架为至少两个长条形支架板，支架板分别设置在引流帽和基座的两端部，支架板一端与引流帽的内凹最高点固定连接，另一端与基座端部的顶部固定连接，两支架板用于固定连接引流帽和基座。

更优选地，所述固定连接为焊接。

优选地，所述集液盘的底部开有一通孔，侧壁围绕通孔并且竖直方向的投影为圆环状，所述过气孔设置在侧壁上。

更优选地，所述通孔为圆形或方形通孔，所述通孔用于将反应液排出。

更优选地，所述集液斗各部件均采用玻璃钢制成。

与现有技术相比，本实用新型摒弃了传统工艺的集液斗在中间开一通孔进行气液反应的模式，改为在集液盘上开多个过气孔以进行气液反应，并在每一个过气孔的顶部设置有引流帽，有效的解决了反应液聚集在集液斗并造成堵塞的问题，既保证了气液的充分反应，又保证了气液进出的通畅性，从而使整个脱硫塔内气液反应的顺利进行；本实用新型设计构造简单合理、使用方便有效，同时美观大方，因此应用前景十分广阔。

附图说明

图1为本实用新型提供的用于湿法脱硫的集液斗实施例立体图的结构示意图。

具体实施方式

图1示出了本实用新型的一种用于湿法脱硫的集液斗实施例，该集液斗包括集液盘1和引流帽3，其中，集液盘上设有十个过气孔2，每个过气孔2顶部都连接一引流帽3。

集液盘1为漏斗状，集液盘1进一步包括一通孔101和一侧壁102，通孔101为一圆形通孔，侧壁102围绕通孔101并且竖直方向的投影为圆环状。

过气孔2为十个不均匀的等腰梯形过气孔，围绕集液盘1的通孔101作为中心，呈放射状均匀地分布在集液盘1上。

为了保证气体能流畅的排出，在基座201和引流帽3之间用支架202连接，支架202为三个长条形支架板，支架板202分别设置在引流帽3和基座201的两端部，支架板202一端与引流帽3的内凹处焊接，另一端与基座201端部的顶部焊接，支架板202既用于固定连接引流帽3和基座201，同时又为烟气的顺利通过提供足够的空间。

为了防止反应液由于聚集流入过气孔2，在过气孔2上进一步设置有基座201，基座201为一以过气孔2为底向引流帽3方向延伸的空心立方体。基座201纵向截面为方形，基座201的竖直方向投影的形状与过气孔2的形状一致，基座201朝向集液盘1中心一侧纵向截面的横截面积等于于另一侧纵向截面的横截面积，基座201朝向集液盘1中心一侧的顶部高度低于另一侧的顶部高度，基座201的设置可以有效的阻止反应液进入过气孔2，从而使整个塔内的气液反应正常进行。

引流帽3为中间高、两侧低的结构，并且该引流帽3竖直方向的投影关于中间线轴对称。引流帽3的纵向截面为拱形，引流帽3朝向集液盘1中心一侧纵向截面的横截面积小于另一侧纵向截面的横截面积。引流帽3关于中间线呈轴对称结构，引流帽3朝向集液盘1中心一侧的顶部高度要低于另一侧的顶部高度，引流帽3主要用于阻止从上流下的反应液流入过气孔，并将反应液导入集液盘内，从而防止由排液不畅导致的气液不均匀和堵塞问题。

集液斗各部件均采用玻璃钢制成。

该实用新型的工作流程为：反应液自上而下的流下，烟气自下而上从过气孔2排出，气液反应后，反应液自上而下经引流帽3导流至集液盘1上，顺着集液盘1的斜度流下，再由通孔101排出，反应过后的气体顺着反应塔排出。

上述只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用于限定本实用新型。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围的情况下，都可以利用上述解释的技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。 

Claims (10)

1.一种用于湿法脱硫的集液斗，其特征在于：包括一漏斗状集液盘和至少一个引流帽，

其中，集液盘上开设有至少一个过气孔，每个过气孔顶部都连接一个引流帽。

2.根据权利要求 1 所述的用于湿法脱硫的集液斗，其特征在于：所述引流帽通过支架

与过气孔连接。 

3.根据权利要求2 所述的用于湿法脱硫的集液斗，其特征在于：所述引流帽为中间高、

两侧低的结构，并且该引流帽竖直方向的投影关于中间线轴对称。

4.根据权利要求3 所述的用于湿法脱硫的集液斗，其特征在于：所述引流帽为拱形。

5.根据权利要求 1 所述的用于湿法脱硫的集液斗，其特征在于：所述过气孔为圆形或

方形通孔。

6.根据权利要求 5 所述的用于湿法脱硫的集液斗，其特征在于：所述过气孔的表面积

小于引流帽竖直方向的投影面积。

7.根据权利要求 1 所述的用于湿法脱硫的集液斗，其特征在于：每个过气孔还设有基

座，基座与过气孔无缝连接。

8.根据权利要求 7 所述的用于湿法脱硫的集液斗，其特征在于：所述基座朝向集液盘

中心一侧纵向截面的横截面积不小于另一侧纵向截面的横截面积，基座朝向集液盘中心一

侧顶部的高度低于另一侧顶部的高度。

9.根据权利要求 7 所述的用于湿法脱硫的集液斗，其特征在于：所述支架为至少两个

长条形支架板，支架板分别设置在引流帽和基座的两端部，支架板一端与引流帽的内凹最

高点固定连接，另一端与基座端部的顶部固定连接。

10.根据权利要求9 所述的用于湿法脱硫的集液斗，其特征在于：所述固定连接为焊接。