CN207025036U - 管式串级空气射流氧化和搅拌装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种管式串级空气射流氧化和搅拌装置，烟气从进口进入吸收塔，依次经过降温浓缩区、吸收区、水洗除雾净化区，成净烟气后从出口排出；吸收塔的底部设有浓缩结晶槽，塔外设有氧化槽；氧化空气从氧化槽底部进入，将亚硫酸盐氧化后，剩余的氧化空气从氧化槽顶部排入浓缩结晶槽，经空气射流搅拌器排出。用于湿法烟气脱硫系统或类似领域中为防止浆液池沉积和亚硫酸盐氧化的装置；其结构简单，构件少，投资少，布置灵活，可靠性比金属叶片搅拌装置高，有利于副产品结晶，提高脱硫副产品的品质。另由于高速气流的存在，喷管外部可形成气体保护层，有效减少浆液对喷管的磨损和腐蚀，具有很强的实用性和广泛的适用性，尤其适用于烟气的脱硫、脱氨、脱硝等工艺。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种装置，具体涉及一种管式串级空气射流氧化和搅拌装置。
背景技术
锅炉燃煤烟气中的二氧化硫是大气污染的主要根源之一，传统石灰石石膏脱硫产生大量无法利用的石膏，难以处理利用；而氨法脱硫产生的硫铵产品可以直接作为肥料使用，同时氨法工艺无废水产生。
日前公知的该领域中防止脱硫浆液沉积的搅拌器是金属叶片搅拌器或浆液扰动悬浮脉冲装置。金属搅拌器由电机带动金属轴以及金属叶片以一起速度转动，叶片搅拌浆液，防止浆液中的固体颗粒沉积板结从而造成系统中管道堵塞、浆液失效等问题。浆液扰动悬浮脉冲装置由于采用大量的浆液扰动，由扰动泵和扰动喷嘴将浆液池内的浆液循环扰动，管道和阀门易磨损，运行不稳定，能耗高。由于脱硫浆液中含有一定量的氯离子及其他腐蚀成分，因此与浆液接触部分的材料需要采用耐腐蚀的合金材料；另外由于浆液中含有固体颗粒，与浆液接触的运动部件还必须耐磨损。金属叶片搅拌器齐在另一个问题是机械密封件容易损坏，频繁造成漏浆事故。
常规的氨法脱硫工艺尚存在氧化不完全充分、氨逃逸、气溶胶大的难题，现有的吸收塔的氧化槽和浓缩结晶槽放置于一个吸收塔内，导致吸收塔高度加高，循环泵的扬程大，能耗高。
传统的氨法脱硫浓缩结晶槽和氧化槽中脱硫液氧化和搅拌是分开设置的，氧化系统一般采用矛枪式或管网式，能耗高，稳定性差。
因此需要开发一种抗腐蚀能力强、结构简单、运作方便、能耗低、投资少、 维护方便的新装置及工艺。
实用新型内容
为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种腐蚀低、磨损低的管式空气射流串级氧化和搅拌装置。
为了实现上述目标，本实用新型采用如下的技术方案：
管式串级空气射流氧化和搅拌装置，烟气从进口进入吸收塔，依次经过降温浓缩区、吸收区、水洗除雾净化区，成净烟气后从出口排出；
吸收塔的底部设有浓缩结晶槽，塔外设有氧化槽；
氧化空气从氧化槽底部进入氧化后，剩余的氧化空气从氧化槽顶部排出，经连接管道进入浓缩结晶槽，经空气射流搅拌器排出。
上述氧化空气经空气射流氧化器排入氧化槽底部。
上述空气射流搅拌器包括主管，和若干对通过导流管连接在主管两侧的支管；主管的底侧部设有若干喷嘴，支管的底侧部设有若干喷孔。
进一步的，上述空气射流氧化器为空气射流搅拌器或曝气器。
更进一步的，上述空气射流搅拌器喷孔中心距离浓缩结晶槽底板的距离为100～2000mm，空气射流氧化器的喷孔中心距离氧化槽底板的距离为300～1200mm；氧化空气在主管和支管内的标况流速为5～15m/s，在喷孔标况流速为10～30m/s；喷孔和喷嘴的直径大小为8～25mm；喷孔和喷嘴的间距为300～500mm；喷孔和喷嘴的数量不少于5个/平方米。
空气射流搅拌器和空气射流氧化器的材质为FRP(玻璃钢)、PP(聚丙烯)管或不锈钢等防腐材料。
上述氧化槽内设有若干层多孔筛板。
上述吸收区通过气液分离板与降温浓缩区间隔；吸收区底部设有接氧化槽 的集液口。
上述吸收区的吸收液为循环泵提供的氧化槽液。
进一步的，上述循环泵接氧化槽底侧部。
上述氧化槽顶侧部设有接浓缩结晶槽的溢流口。
本实用新型的有益之处在于：
本实用新型的管式串级空气射流氧化和搅拌装置，氧化槽和浓缩结晶槽中的氧化空气共用一台氧化风机，采用串级式工艺，结构简单，投资省、布置灵活。
由于管式空气射流氧化搅拌装置无运动部件，磨损可能性降低，与浆液接触的部件可采用非金属材料，增加设备的防腐蚀能力。该设备不需要特别的密封装置，不会出现密封件频繁损毁的事故。另外由于高速气流的存在，喷管外部可形成气体保护层，有效减少浆液对喷管的磨损和腐蚀。
本发明的管式空气射流氧化和搅拌装置，结构简单，构件少，可靠性比金属叶片搅拌装置高，同时还能氧化脱硫液中的亚硫酸盐，防止脱硫浆液沉积，有利于副产品结晶，提高脱硫副产品的品质，具有很强的实用性和广泛的适用性，尤其适用于烟气的脱硫、脱氨、脱硝等工艺。
附图说明
图1为本实用新型的管式串级空气射流氧化和搅拌装置的结构示意图。
图2为本实用新型的空气射流搅拌器的结构示意图。
图3为本实用新型的空气射流搅拌器结构示意图的A-A剖视图。
图4为本实用新型的空气射流搅拌器结构示意图的B-B剖视图。
附图中标记的含义如下：
1、循环泵，2、多孔筛板，3、氧化槽，4、空气射流氧化器，5、风机，6、 空气射流搅拌器，7、浓缩结晶槽，8、进口，9、降温浓缩区，10、吸收区，11、水洗净化除雾区，12、吸收塔，13、出口，14、溢流口，15、排气口，16、主管，17、支管，18、底板，19、喷孔。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作具体的介绍。
管式串级空气射流氧化和搅拌装置，烟气从进口进入底部有浓缩结晶槽的吸收塔，依次经过降温浓缩区、吸收区、水洗除雾净化区，成净烟气后从出口排出；塔外设有内置3层多孔筛板的氧化槽，氧化槽顶侧部设有接浓缩结晶槽的溢流口。
吸收区通过气液分离板与降温浓缩区间隔；吸收区顶部设有若干喷淋器，喷淋液为循环泵提供的氧化槽底部的氧化槽液，吸收区底部设有接氧化槽的集液口。
氧化空气经氧化风机增压后，由喷孔中心距离氧化槽底板部600mm的空气射流搅拌器排出，将亚硫酸盐氧化后，剩余的氧化空气再从氧化槽顶部排气口排出，经连接管道进入浓缩结晶槽，从喷孔中心距离浓缩结晶槽底板300mm的空气射流搅拌器排出。
空气射流搅拌器包括主管，和若干对通过导流管连接在主管两侧的支管；主管和支管的底侧部设有若干对喷孔。
喷孔和喷嘴的中心线与水平线的夹角α为60°，导流管的中心线与水平线的夹角Ψ为25°，主管和支管的材质为FRP。
使用时：
本实用新型的管式串级空气射流氧化和搅拌装置应用于烟气脱硫。
烟气从吸收塔中部的烟气进口进入吸收塔，依次经过降温浓缩区、吸收区、 水洗除雾净化区后，成净烟气后经吸收塔的出口排出。
吸收塔的底部设置有浓缩结晶槽，结晶槽内为过饱和溶液，有硫酸铵颗粒，需要进行搅拌，防止颗粒沉积。吸收塔塔外布置有氧化槽，脱硫吸收液经循环泵输送到吸收区后，经过集液口汇集后，从管道回流到氧化槽，吸收液吸收二氧化硫变为亚硫酸盐，需要大量的氧化空气对其进行氧化，氧化成硫酸盐溶液，氧化槽内为不饱和溶液，没有固体沉积。
氧化空气经过氧化风机增压后输送至氧化槽底部的空气射流氧化器，氧化空气成若干个小气泡进入氧化槽内的循环浆液中，右下至上，经过多层多孔筛板，将气泡进一步切割成微小气泡，进而将脱硫吸收液中的亚硫酸盐氧化成硫酸盐，有利于副产品结晶，提高脱硫副产品的品质。
氧化槽内的气泡上升至液面后汇聚在氧化槽的顶部，经氧化空气排气口输送至浓缩结晶槽的底部，进入空气射流搅拌器，对浓缩结晶槽内的浆液进行空气扰动搅拌和氧化。
空气射流搅拌器主要是利用空气氧化和搅拌原理，即氧化空气沿主管进入多个支管，经过喷孔后喷射进入浆液中，使浆液池的下部不断形成比重小于浆液池上部的气、液、固三相混合物。利用比重差不同所造成的压力差使浆液循环而达到搅拌的目的。利用高速气流而不是机械转动件实现对浆液的搅拌，达到防止浆液沉积的目的，同时氧化脱硫液中的亚硫酸盐，有利于副产品结晶，提高脱硫副产品的品质。
优选的，氧化空气在主管内的标况流速为7.5m/s，在支管内的标况流速为7m/s，在喷孔流速为15m/s。高速的紊流空气被喷射进入浆液中，由于紊流和浮力作用，空气在浆液中升腾，带动周围浆液运动，达到氧化和搅拌的作用。同时，高速气流在喷管周围形成一个气体保护层，可以减少浆液对喷管的磨损和 腐蚀。
吸收区的喷淋吸收液，经管道回流到氧化槽的底部，经氧化空气氧化后，将吸收液中的亚铵盐氧化成硫铵盐，通过氧化槽上部的溢流口排到吸收塔底部的浓缩结晶槽内。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.管式串级空气射流氧化和搅拌装置，其特征在于，包括吸收塔和氧化槽，所述吸收塔腔内纵向依次设有水洗除雾净化区、吸收区、降温浓缩区和塔底的浓缩结晶槽，顶侧为排气口，进气口设在浓缩结晶槽侧壁；
所述浓缩结晶槽底部设有接氧化槽顶部的空气射流搅拌器，
所述氧化槽底侧壁设有氧化空气进气口。
2.根据权利要求1所述的管式串级空气射流氧化和搅拌装置，其特征在于，所述氧化空气经空气射流氧化器排入氧化槽底部。
3.根据权利要求1所述的管式串级空气射流氧化和搅拌装置，其特征在于，所述空气射流搅拌器包括主管，和若干对通过导流管连接在主管两侧的支管；主管的底侧部设有若干喷嘴，支管的底侧部设有若干喷孔。
4.根据权利要求2所述的管式串级空气射流氧化和搅拌装置，其特征在于，所述空气射流氧化器为空气射流搅拌器或曝气器。
5.根据权利要求3-4任一所述的管式串级空气射流氧化和搅拌装置，其特征在于，所述空气射流搅拌器喷孔中心距离浓缩结晶槽底板的距离为100～2000mm，空气射流氧化器的喷孔中心距离氧化槽底板的距离为300～1200mm；氧化空气在主管和支管内的标况流速为5～15m/s，在喷孔标况流速为10～30m/s；喷孔和喷嘴的直径大小为8～25mm；喷孔和喷嘴的间距为300～500mm；喷孔和喷嘴的数量不少于5个/平方米。
6.根据权利要求1所述的管式串级空气射流氧化和搅拌装置，其特征在于，所述氧化槽内设有若干层多孔筛板。
7.根据权利要求1所述的管式串级空气射流氧化和搅拌装置，其特征在于，所述吸收区通过气液分离板与降温浓缩区间隔；吸收区底部设有接氧化槽的集液口。
8.根据权利要求1所述的管式串级空气射流氧化和搅拌装置，其特征在于，所述吸收区的吸收液为循环泵提供的氧化槽液。
9.根据权利要求8所述的管式串级空气射流氧化和搅拌装置，其特征在于，所述循环泵接氧化槽底侧部。
10.根据权利要求1所述的管式串级空气射流氧化和搅拌装置，其特征在于，所述氧化槽顶侧部设有接浓缩结晶槽的溢流口。
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| CN115301055A (zh) * | 2022-08-30 | 2022-11-08 | 聊城市鲁西化工工程设计有限责任公司 | 一种二级氧化节能型氨法脱硫塔及氨法脱硫方法 |
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