CN207102271U - 一种氨法脱硫中过饱和浆液氧化曝气及搅拌联合装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氨法脱硫中过饱和浆液氧化曝气及搅拌联合装置，其包括由管路相互连接的浓缩浆液罐、浆液循环泵、射流循环泵、射流曝气器、结晶排出泵、氧化风机，所述浓缩浆液罐的上部设有两个接口，并分别通过管路与浆液循环泵和射流循环泵连接，下部设有一个接口，并通过管路与结晶排出泵连接，顶部设有一个出口，并通过管路与脱硫塔连接；所述射流曝气器的混合液进入管口通过管路与所述射流循环泵出口连接，射流曝气器的空气吸入管口通过管路与氧化风机连接。本实用新型对过饱和硫铵浆液的氧化效率高，氧化风机所需风量小、风压低，罐中固相颗粒呈梯度悬浮分布，罐底无沉积，装置结构简单，投资和运行成本较低。

Description

一种氨法脱硫中过饱和浆液氧化曝气及搅拌联合装置

技术领域

本实用新型属于湿式氨法脱硫技术领域，具体涉及一种能提高氨法脱硫过饱和浆液中氧气传质效率、增强亚硫酸铵氧化效果、获得高品质硫铵晶体的氧化曝气及搅拌联合装置。

背景技术

氨法脱硫浓缩段循环喷淋的过饱和硫铵浆液对脱硫塔入口原烟气降温增湿，同时吸收部分SO₂。若浓缩段过饱和硫铵浆液氧化效果不好，浆液中的亚硫酸氢氨或亚硫酸氨含量偏高，考虑到亚硫酸氢氨及亚硫酸氨的热不稳定性，浆液中的亚硫酸盐在高温原烟气作用下热分解生成NH₃及SO₂。NH₃的生成直接导致脱硫塔出口烟气中气溶胶的增加，而热分解生成的SO₂则会导致吸收段的SO₂浓度升高，降低脱硫塔的脱硫效率，因此氨法脱硫浓缩段过饱和硫铵浆液的氧化率的高低直接关系到脱硫系统的正常运行。

氨法脱硫中浆液的氧化主要采用固定式氧化空气分布管强制氧化或搅拌器与空气喷枪组合式进行强制氧化，对于过饱和浆液的氧化采用氧化空气分布管氧化曝气效率高于搅拌器与空气喷枪组合式，但还需配合搅拌器防止颗粒物的沉积。为提高氧化空气的利用率，氧化空气分布管需采用小孔曝气，小孔在过饱和浆液易发生堵塞现象。此外，这两项技术还存在亚硫酸铵氧化效率低、氧化空气利用率低、风机能耗高等问题。

射流曝气器集氧化曝气及水力搅拌于一体，它通过液体射流对氧化风机送入的气体进行抽吸和压缩，并利用气泡扩散和水力剪切这两个作用达到曝气和混合的目的，具有氧气利用率高、服务面积大、结构简单、不易结垢和堵塞、使用寿命长、节约能耗等优点。目前国内市场上的射流曝气器已在废水处理领域得到了广泛应用，而在湿法脱硫领域应用较少。

发明内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术存在的不足，对现有的射流曝气器进行一定改造，提供一种氨法脱硫中过饱和浆液氧化曝气及搅拌联合装置，该装置氧化空气利用率高，浆液罐底部无固相颗粒沉积，去硫铵后处理的过饱和浆液中硫铵晶体颗粒大、品质高。

本实用新型采取的技术方案是：一种氨法脱硫中过饱和浆液氧化曝气及搅拌联合装置，其包括由管路相互连接的浓缩浆液罐、浆液循环泵、射流循环泵、射流曝气器、结晶排出泵、氧化风机，所述浓缩浆液罐的上部设有两个接口，并分别通过管路与浆液循环泵和射流循环泵连接，浓缩浆液罐的下部设有一个接口，并通过管路与结晶排出泵连接，浓缩浆液罐的顶部设有一个出口，并通过管路与脱硫塔连接；所述射流曝气器位于浓缩浆液罐底部，射流曝气器的混合液进入管口通过管路与所述射流循环泵出口连接，射流曝气器的空气吸入管口通过管路与氧化风机连接。

进一步的，所述射流曝气器由耦合分配器和至少六个射流器组成，所述射流器围绕耦合分配器圆周方向均匀分布，并且射流器采用斜向下的方式插入，射流器混合液出口采用与射流器轴线顺时针或逆时针方向呈30~45°的弯头结构。

进一步的，考虑射流器出口弯头处易受浆液磨损的特性，射流器出口弯头可通过法兰或螺纹形式与射流器连接，方便检修更换。

进一步的，所述射流曝气器布置靠近浓缩浆液罐底部，来自射流循环泵的浆液与氧化空气在射流曝气器内混合后进入浆池，使氧化空气以微米级尺寸气泡形式分散于浆液中，增加了气液接触面积及气泡在浆液中的停留时间，提高了氧化空气利用率，有效提高了浆液中亚硫酸根向硫酸根离子的转化速率。

进一步的，所述射流曝气器出口处气液固三相混合液在浆液罐底部形成顺时针或逆时针水力旋流，避免了混合液对浆液罐罐壁鳞片或其他形式防腐层的冲刷，避免了固相颗粒物在浆液罐底部的沉积，且浆液中固相颗粒的含量及粒径在浆液罐中呈梯度悬浮分布。

进一步的，所述浓缩浆液罐上部的两个接口分别为浆液循环泵和射流循环泵的吸入口，且该两个接口处设有第一挡板；所述浓缩浆液罐下部的一个接口为结晶排出泵的吸入口，且该接口处设有第二挡板，这样可以避免浆液中气泡随浆液一起被吸入循环泵内而导致气蚀现象的发生。此外，浆液循环泵、射流循环泵及结晶排出泵的吸入口设置在不同的高度。上部脱硫浆液的固含量低，浆液固含量为3%左右，且固体颗粒的粒径小，有效降低了浆液对浆液循环泵、射流循环泵、射流曝气器及相应管道附件的磨损，此部分浆液一路通过浆液循环泵输送至脱硫塔浓缩或吸收喷淋层，另一路通过射流循环泵输送至射流曝气器。底部脱硫浆液的固含量高，浆液固含量达10%左右，且固体颗粒物粒径大，此部分浆液输送至后处理工段处理，提高了副产物硫酸铵的品质。

上述方案中，所述浓缩浆液罐与机泵的接口设置在不同的高度，其中上部设有两个接口，一路通过浆液循环泵输送至脱硫塔浓缩或吸收喷淋层，另一路通过射流循环泵输送至射流曝气器。所述浓缩浆液罐的下部设有一个接口，浆液通过管路和结晶排出泵送至后处理工段处理。氧化空气依次通过过滤器和氧化风机进入射流曝气器，在射流曝气器内与来自射流循环泵的浆液混合后喷射进入浆池，形成水力旋流，对浆液进行曝气氧化和搅拌，浆液中固相颗粒的含量及粒径在浆液罐中呈梯度悬浮分布。所述射流曝气器布置在浓缩浆液罐的底部，由耦合分配器和和六个及以上围绕耦合分配器圆周均布的射流器组成。其中，耦合分配器由混合液进入管、混合液分配腔、空气吸气管、空气分配腔等组成；射流器采用文丘里管射流原理，由混合液进口、导流环、动力喷嘴、空气吸入口、混合腔、扩散腔组成，射流器采用斜向下的插入方式。射流器混合液出口采用与射流器轴线顺时针或逆时针方向呈30~45°的弯头设计，射流器出口气液固三相混合液在浆液罐底部形成顺时针或逆时针水力旋流。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

（1）该装置通过射流曝气使氧化空气以微米级尺寸气泡形式分散于浆液中，增加了气液接触面积及气泡在浆液中的停留时间，可显著提高氧的传质效率，降低风机能耗，减少投资和运行成本；

（2）改进后的射流器喷出的混合液在浓缩浆液罐底部自下而上形成旋流，防止脱硫浆液中固体颗粒物的沉积，且浆液中固相颗粒的含量及粒径在浆液罐中呈梯度悬浮分布；

（3）通过泵吸入口高度设置的不同及射流器的改进，避免了混合液对浆液罐罐壁鳞片或其他形式防腐层的冲刷，降低了浆液对浆液循环泵、射流循环泵、射流曝气器及相应管道附件的磨损，增大了去硫铵后处理系统的过饱和浆液中晶体颗粒粒径。

附图说明

图1为本装置的结构示意图。

图2为射流曝气器的平面简图。

图中：1—浓缩浆液罐，2—射流曝气器，3—第一挡板，4—第二挡板；5—浆液循环泵，6—射流循环泵，7—结晶排出泵，8—氧化风机，9—过滤器，10—耦合分配器，11—射流器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

如图1所示，一种氨法脱硫中过饱和浆液氧化曝气及搅拌联合装置，其它包括由管路相互连接的浓缩浆液罐1、浆液循环泵5、射流循环泵6、射流曝气器2、结晶排出泵7、氧化风机8。所述浓缩浆液罐1上部设有两个接口，分别为浆液循环泵5和射流循环泵6的吸入口，两个接口分别通过管路与浆液循环泵5和射流循环泵6连接，且该两个接口处设有第一挡板3；所述浓缩浆液罐1下部设有一个接口为结晶排出泵7的吸入口，该接口通过管路与结晶排出泵7连接，且该接口处设有第二挡板4。浓缩浆液罐1的顶部设有一个出口，并通过管路与脱硫塔连接。所述射流曝气器2位于浓缩浆液罐1底部，射流曝气器2的混合液进入管口通过管路与所述射流循环泵6出口连接，射流曝气器2的空气吸入管口通过管路与氧化风机8连接。

如图2所示，所述射流曝气器2由耦合分配器10和至少六个射流器11组成，所述射流器11围绕耦合分配器10圆周方向均匀分布，并且射流器11采用斜向下的方式插入，射流器11混合液出口采用与射流器11轴线顺时针或逆时针方向呈30~45°的弯头结构。该结构可使射流器11喷出的气液固三相在浓缩浆液罐1底部形成旋流。

本实用新型的具体工作过程是：所述浓缩浆液罐1上部含固量在3%左右的低浓度浆液一路由浆液循环泵5输送至脱硫塔浓缩或吸收喷淋层，另一路由射流循环泵6输送至射流曝气器，与经氧化风机8来的空气在射流曝气器2混合腔内混合形成微小气泡，经扩散腔进一步混合，将动压头转化为静压头后，克服出口的反压力高速喷射而出，在罐底部形成旋流，对浆液进行搅拌，微小气泡在浆液中有几十秒的停留时间，使空气中的氧从气相转移到液相，对亚硫酸铵进行氧化，形成硫铵结晶。浓缩浆液罐1下部含固量在10%左右的高浓度浆液经结晶排出泵7输送至后处理工段处理，浓缩浆液罐顶部的气体通过管路返回脱硫塔

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。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本实用新型的保护范围内。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (5)

1.一种氨法脱硫中过饱和浆液氧化曝气及搅拌联合装置，其特征在于：它包括由管路相互连接的浓缩浆液罐（1）、浆液循环泵（5）、射流循环泵（6）、射流曝气器（2）、结晶排出泵（7）、氧化风机（8），所述浓缩浆液罐（1）的上部设有两个接口，并分别通过管路与浆液循环泵（5）和射流循环泵（6）连接，浓缩浆液罐（1）的下部设有一个接口，并通过管路与结晶排出泵（7）连接，浓缩浆液罐（1）的顶部设有一个出口，并通过管路与脱硫塔连接；所述射流曝气器（2）位于浓缩浆液罐（1）底部，射流曝气器（2）的混合液进入管口通过管路与所述射流循环泵（6）出口连接，射流曝气器（2）的空气吸入管口通过管路与氧化风机（8）连接。

2.根据权利要求1所述的一种氨法脱硫中过饱和浆液氧化曝气及搅拌联合装置，其特征在于：所述射流曝气器（2）由耦合分配器（10）和至少六个射流器（11）组成，所述射流器（11）围绕耦合分配器（10）圆周方向均匀分布，并且射流器（11）采用斜向下的方式插入，射流器（11）混合液出口采用与射流器（11）轴线顺时针或逆时针方向呈30~45°的弯头结构。

3.根据权利要求1或2所述的一种氨法脱硫中过饱和浆液氧化曝气及搅拌联合装置，其特征在于：所述射流曝气器（2）布置靠近浓缩浆液罐（1）底部，来自射流循环泵（6）的浆液与氧化空气在射流曝气器（2）内混合后进入浆池，使氧化空气以微米级尺寸气泡形式分散于浆液中。

4.根据权利要求2所述的一种氨法脱硫中过饱和浆液氧化曝气及搅拌联合装置，其特征在于：所述射流曝气器（2）出口处气液固三相混合液在浆液罐底部形成顺时针或逆时针水力旋流。

5.根据权利要求1所述的一种氨法脱硫中过饱和浆液氧化曝气及搅拌联合装置，其特征在于：所述浓缩浆液罐（1）上部的两个接口分别为浆液循环泵（5）和射流循环泵（6）的吸入口，且该两个接口处设有第一挡板（3）；所述浓缩浆液罐（1）下部的一个接口为结晶排出泵（7）的吸入口，且该接口处设有第二挡板（4）。