CN206121501U - 含有分布式双层多孔性分布器的脱硫吸收塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种含有分布式双层多孔性分布器的脱硫吸收塔，涉及一种脱硫吸收塔的结构。它包括塔体、吸收塔浆池、吸收塔入口、脱硫除尘机构、除雾器、吸收塔出口、第一多孔性分布器、第一喷淋层、第二喷淋层、第二多孔性分布器、第三喷淋层和第四喷淋层，第一多孔性分布器上铺设有第一持液层，第二多孔性分布器上铺设有第二持液层，第一多孔性分布器和第二多孔性分布器均包括环形支撑梁和圆盘状多孔装置，环形支撑梁位于塔体内并与塔体侧壁连接，圆盘状多孔装置安装在环形支撑梁上，圆盘状多孔装置由多个呈阵列布置的多孔板拼装而成，相邻两个多孔板之间通过定位板连接。本实用新型的脱硫效率可达到99％以上，除尘效率可达到80％以上。

Description

含有分布式双层多孔性分布器的脱硫吸收塔

技术领域

本实用新型涉及一种脱硫吸收塔的结构，具体的说是一种含有分布式双层多孔性分布器的脱硫吸收塔。

背景技术

在传统脱硫工艺的吸收塔通常为带有多个喷淋层的喷淋空塔。由于目前的排放规范对SO₂的排放标准为35mg/Nm³，对传统的脱硫工艺来说这是一个严苛的标准。为保证脱硫效率，在传统脱硫工艺的基础上往往会采用增加喷淋层、增加塔外浆池及增加串联塔等方式提高脱硫效率。由于雾霾在各大城市中的爆发频率越来越高，在提高SO₂的排放标准的同时，新的排放规范还对粉尘的排放标准提出了更高的要求，粉尘的排放标准为5mg/Nm3。而增加喷淋层、增加塔外浆池及增加串联塔等方式不能降低粉尘的排放浓度。并且，这些提高脱硫效率的技术都有着投资大、工期长以及能耗高等缺点，制约了脱硫项目的开展。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服背景技术的不足之处，而提供一种含有分布式双层多孔性分布器的脱硫吸收塔，既能提高脱硫效率，还能提高除尘效率，且还具有投资小、工期短、能耗低的优点。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：含有分布式双层多孔性分布器的脱硫吸收塔，包括塔体，所述塔体内部自下而上依次安装有吸收塔浆池、吸收塔入口、脱硫除尘机构、除雾器和吸收塔出口，其特征在于：所述脱硫除尘机构包括自下而上依次安装在塔体内部的第一多孔性分布器、第一喷淋层、第二喷淋层、第二多孔性分布器、第三喷淋层和第四喷淋层，所述除雾器为三级除雾器，所述第一多孔性分布器上铺设有第一持液层，第二多孔性分布器上铺设有第二持液层，所述第一多孔性分布器和第二多孔性分布器均包括环形支撑梁和圆盘状多孔装置，环形支撑梁位于塔体内并与塔体侧壁连接，圆盘状多孔装置安装在环形支撑梁上，所述圆盘状多孔装置由多个呈阵列布置的多孔板拼装而成，相邻两个多孔板之间通过定位板连接。

在上述技术方案中，所述多个多孔板包括相邻布置的第一多孔板和第二多孔板，所述第一多孔板两端连接有第一定位板，第二多孔板两端连接有第二定位板，第一定位板和第二定位板之间通过第一螺钉或螺栓连接。

在上述技术方案中，所述第一定位板的横截面和第二定位板的横截面均为C字型，且第一定位板位于第一多孔板下方，第二定位板位于第二多孔板下方。

在上述技术方案中，所述圆盘状多孔装置还包括多个固定板，每个固定板均位于相邻两个多孔板的连接处下方，所述第一定位板和第二定位板均位于固定板上方，所述第一多孔板和第一定位板均通过第二螺钉或螺栓与固定板连接，所述第二多孔板和第二定位板均通过第三螺钉或螺栓与固定板连接。

实际工作时，本实用新型的多孔性分布器的作用如下：

1、烟气和浆液接触时间增加，浆液在持液层处缓冲后落入吸收塔下部的浆液池中。因此对比现有的喷淋空塔，本实用新型中的脱硫吸收塔内的烟气和浆液接触时间更长(时间的长短取决于多孔性分布器的开孔率)。本实用新型能增加脱硫及除尘效率的主要原因为：本实用新型能使烟气更有效地接触浆液。

2、提高石灰石溶解度，由于吸收了烟气中的SO₂，多孔性分布器上浆液PH值低于浆液池的值，当反应箱的PH值是5.6时，多孔性分布器上PH值约为4.2，石灰石溶解率在PH值为4.2时比PH值为5.6时高出20余倍。溶解后的石灰石有利于浆液对SO₂的吸收，同时减少烟气中的颗粒物。

3、气流均布，烟气由吸收塔入口进入，烟气由下至上通过一层喷淋层后进入多孔性分布器，之后均匀通过其余吸收塔喷淋层。设置多孔性分布器后，吸收塔内的气体流速得到了很好的均布作用，大部分气体流速处在平均流速范围内；而没有多孔性分布器时，气体的流速分布比例分布范围较宽。

为了防止烟气偏流，现有的脱硫吸收塔在喷淋层喷嘴的设计上需充分考虑烟气在吸收塔内流速不均匀性所带来的影响(因烟气流速在塔内同一截面内流速是不均匀的，有的区域流速高，有的区域流速低，在气体流速高的区域，需多布置喷嘴，气体流速低的区域需减少喷嘴的布置)。

同时，现有的脱硫吸收塔在设计方面，需建立完善气体流动模型来优化喷嘴的布置，以使烟气在吸收塔内流速均匀。因此，现有的脱硫吸收塔在每层喷淋层采用较多数量的喷嘴，相应的液/气比较有多孔性分布器时要高。

4、缓冲作用，多孔性分布器上所持有的持液层还可起到一定的缓冲作用，当烟气负荷有所变化时，使吸收塔的操作平稳，不易引起SO₂及粉尘脱除率的波动。

综上所述，本实用新型提出在传统喷淋塔中增加一套双层多孔性分布器，将进入吸收塔的烟气进行均布，这有利于改善吸收塔内的流场，提高吸收塔的脱硫效率。同时，烟气在通过多孔性分布器的小孔后进入到持液层中，能大幅降低烟气中粉尘的含量。本实用新型的脱硫效率可达到99％以上，除尘效率可达到80％以上。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为第一多孔性分布器或第二多孔性分布器的俯视图。

图3为第一多孔板、第二多孔板、第一定位板和第二定位板的连接结构示意图。

图中1-塔体,2-吸收塔浆池,31-第一多孔性分布器,32-第二多孔性分布器，33-环形支撑梁,34-圆盘状多孔装置,35-多孔板,351-第一多孔板,352-第二多孔板,36-定位板,361-第一定位板,362-第二定位板,371-第一螺钉或螺栓，372-第二螺钉或螺栓，373-第三螺钉或螺栓，38-固定板，41-第一喷淋层，42-第二喷淋层，43-第三喷淋层，44-第四喷淋层，5-除雾器,6-吸收塔入口，7-吸收塔出口，8-脱硫除尘机构，91-第一持液层,92-第二持液层。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的实施情况，但它们并不构成对本实用新型的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本实用新型的优点更加清楚和容易理解。

参阅附图可知：含有分布式双层多孔性分布器的脱硫吸收塔，包括塔体1，所述塔体1内部自下而上依次安装有吸收塔浆池2、吸收塔入口6、脱硫除尘机构8、除雾器5和吸收塔出口7，其特征在于：所述脱硫除尘机构8包括自下而上依次安装在塔体1内部的第一多孔性分布器31、第一喷淋层41、第二喷淋层42、第二多孔性分布器32、第三喷淋层43和第四喷淋层44，所述除雾器5为三级除雾器，所述第一多孔性分布器31上铺设有第一持液层91，第二多孔性分布器32上铺设有第二持液层92，所述第一多孔性分布器31和第二多孔性分布器32均包括环形支撑梁33和圆盘状多孔装置34，环形支撑梁33位于塔体1内并与塔体1侧壁连接，圆盘状多孔装置34安装在环形支撑梁33上，所述圆盘状多孔装置34由多个呈阵列布置的多孔板35拼装而成，相邻两个多孔板35之间通过定位板36连接。

所述多个多孔板35包括相邻布置的第一多孔板351和第二多孔板352，所述第一多孔板351两端连接有第一定位板361，第二多孔板352两端连接有第二定位板362，第一定位板361和第二定位板362之间通过第一螺钉或螺栓371连接。

所述第一定位板361的横截面和第二定位板362的横截面均为C字型，且第一定位板361位于第一多孔板351下方，第二定位板362位于第二多孔板352下方。

所述圆盘状多孔装置34还包括多个固定板38，每个固定板38均位于相邻两个多孔板35的连接处下方，所述第一定位板361和第二定位板362均位于固定板上方，所述第一多孔板351和第一定位板361均通过第二螺钉或螺栓372与固定板连接，所述第二多孔板352和第二定位板362均通过第三螺钉或螺栓373与固定板38连接。

实际工作过程中，本实用新型的运行方式为：烟气进入塔体1(脱硫吸收塔)后上升；而石灰石/石膏浆液由循环泵送至各喷淋层的雾化喷嘴，向吸收塔下方成雾罩形状喷射，形成液雾高度叠加的喷淋区,浆液液滴快速下降；均匀上升的烟气与快速下降浆液形成逆向流，烟气中所含的污染气体绝大部分因此被清洗入浆液，与浆液中的悬浮石灰石微粒发生化学反应而被脱除。这样通过消耗石灰石作为吸收反应剂，烟气中的SO₂，SO₃，HCI和HF被分离出来，而且烟气中包含的大部分的固体如灰和烟灰，也被液体冲洗从烟气中分离。在吸收塔上部装有两级除雾器，经洗涤脱硫净化后带液滴的湿烟气，通过安装在吸收塔顶部的除雾器除去大部分液滴后，由吸收塔顶部引出，经烟囱排入大气。

吸收塔浆液中pH值选择在5到6之间，如果pH值超过此值,吸收塔会有结垢问题出现；如果pH值低于此值，浆液的吸收能力下降,最终影响到SO₂的脱除率和副产品石膏质量。

喷淋层安装在吸收塔上部烟气区。每台循环泵对应于各自的一层喷淋层，喷嘴采用耐磨性能极佳的SiC材料的旋转空锥雾化喷嘴。循环泵将浆液输送到喷嘴，通过喷嘴将浆液细密地喷淋到烟气区。

吸收塔最顶部设置一个三级的除雾器，除雾器将烟气中夹带的大部分浆液液滴分离出来。烟气出口含雾滴小于75mg/Nm³。除雾器由冲洗程序控制，冲洗方式为脉冲式。除雾器的冲洗使用的是工艺水，冲洗有两个目的，一方面是防止除雾器结垢，另一方面是补充因烟气饱和而带走的水份,以维持吸收塔内要求的液位。

多孔性均布器设置将使吸收塔的阻力增加，另外，浆液中的石膏等物质也有可能在多孔性均布器处产生沉积，造成吸收塔的堵塞，为了解决这个问题，经过深入的研究和实验表明：多孔性均布器的传质是通过上升的烟气穿过板上的液池来实现的，当吸收塔多孔性均布器的开孔率为35～40％时，不仅降低了多孔性均布器处的阻力，而且由于开孔率的提高，也避免了出现堵塞现象。

多孔性均布器材料选择主要依据吸收塔内介质的腐蚀性，通常腐蚀介质为以下几种：石膏晶体颗粒、石灰石颗粒、S₄O^2-、S₃O^2-、Cl^-、F^-等，特别是新生态的H₂SO₃、H₂SO₄、HF、HCl是导致设备腐蚀的主体，因此多孔性均布器的材料选择上要能有效的预防上述各种腐蚀因素，根据运行经验，多孔性均布器的材料一般采用UNSS32205或等同合金材料。

其它未说明的部分均属于现有技术。

Claims (4)

1.含有分布式双层多孔性分布器的脱硫吸收塔，包括塔体(1)，所述塔体(1)内部自下而上依次安装有吸收塔浆池(2)、吸收塔入口(6)、脱硫除尘机构(8)、除雾器(5)和吸收塔出口(7)，其特征在于：所述脱硫除尘机构(8)包括自下而上依次安装在塔体(1)内部的第一多孔性分布器(31)、第一喷淋层(41)、第二喷淋层(42)、第二多孔性分布器(32)、第三喷淋层(43)和第四喷淋层(44)，所述除雾器(5)为三级除雾器，所述第一多孔性分布器(31)上铺设有第一持液层(91)，第二多孔性分布器(32)上铺设有第二持液层(92)，所述第一多孔性分布器(31)和第二多孔性分布器(32)均包括环形支撑梁(33)和圆盘状多孔装置(34)，环形支撑梁(33)位于塔体(1)内并与塔体(1)侧壁连接，圆盘状多孔装置(34)安装在环形支撑梁(33)上，所述圆盘状多孔装置(34)由多个呈阵列布置的多孔板(35)拼装而成，相邻两个多孔板(35)之间通过定位板(36)连接。

2.根据权利要求1所述的含有分布式双层多孔性分布器的脱硫吸收塔，其特征在于：所述多个多孔板(35)包括相邻布置的第一多孔板(351)和第二多孔板(352)，所述第一多孔板(351)两端连接有第一定位板(361)，第二多孔板(352)两端连接有第二定位板(362)，第一定位板(361)和第二定位板(362)之间通过第一螺钉或螺栓(371)连接。

3.根据权利要求2所述的含有分布式双层多孔性分布器的脱硫吸收塔，其特征在于：所述第一定位板(361)的横截面和第二定位板(362)的横截面均为C字型，且第一定位板(361)位于第一多孔板(351)下方，第二定位板(362)位于第二多孔板(352)下方。

4.根据权利要求3所述的含有分布式双层多孔性分布器的脱硫吸收塔，其特征在于：所述圆盘状多孔装置(34)还包括多个固定板(38)，每个固定板(38)均位于相邻两个多孔板(35)的连接处下方，所述第一定位板(361)和第二定位板(362)均位于固定板(38)上方，所述第一多孔板(351)和第一定位板(361)均通过第二螺钉或螺栓(372)与固定板(38)连接，所述第二多孔板(352)和第二定位板(362)均通过第三螺钉或螺栓(373)与固定板(38)连接。