CN209423305U - 一种鼓泡式自动循环湿法烟气脱硫装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种鼓泡式自动循环湿法烟气脱硫装置,包括脱硫反应塔和储浆槽；所述脱硫反应塔上方的出烟口设有除雾器，所述脱硫反应塔的底部包括溢流槽、筛板和空置部，所述筛板呈水平设置且与空置部通过栅板隔开，所述筛板与溢流槽通过隔板隔开；所述空置部下端设有所述储浆槽，所述筛板下方连接有竖直向上的烟道，所述溢流槽下方连接有浆液循环管，所述浆液循环管的末端与所述储浆槽底部连接；另设氧化空气管从所述储浆槽的侧面伸入，所述氧化空气管上设有风机；所述储浆槽侧面设有进浆管和石膏排出管。本装置通过多次鼓泡和多次反应，提高了烟气除尘率和脱硫率，浆液能自动循环流动，无需使用大功率泵和喷淋层，减少了投资运行费用。

Description

一种鼓泡式自动循环湿法烟气脱硫装置

技术领域

本实用新型属于涉及烟气脱硫领域，尤其涉及一种鼓泡式自动循环湿法烟气脱硫装置。

背景技术

二氧化硫的污染一直是世界许多国家环境保护的工作重点，各国先后开发的烟气脱硫技术已达200多种。但是，能够应用到工业上的却只有十多种。目前，在工业上应用的石灰石——石膏湿法烟气脱硫设备主要是喷淋吸收塔、托盘喷淋吸收塔、液柱吸收塔和喷射鼓泡反应塔。喷淋吸收塔和托盘喷淋吸收塔内设有多层喷嘴来满足系统的脱硫要求，这样势必会形成塔内喷嘴多、布置复杂、安装维修困难的缺陷，并増加脱硫塔的高度，加大整个脱硫系统的投资成本。

传统技术中，例如专利号为01204390.7的专利“液柱喷射式烟气脱硫除尘装置”其脱硫原理都是在吸收反应塔内均匀布置一层压力喷嘴，压力喷嘴向上喷射石灰石浆液，石灰石浆液在向上喷射直至散开下落过程中不断地与向上流动的烟气接触，来加快脱硫反应的速率和改善脱硫反应的质量。而专利号为200420017675.9的专利“液柱鼓泡式湿法烟气脱硫装置”，在上述专利技术的基础上增设了由布有许多通孔的托盘组成的烟气均匀装置，但其实际原理仍然是传统的喷淋法。这种脱硫方法(喷淋吸收塔、托盘喷淋吸收塔或液柱吸收塔)均需要用大流量的泵把浆液输送至吸收塔上部，经朝上的喷嘴完成高压喷射，这使整个系统耗费大量能量来维持运行。

为了解决上述问题，专利号952406241的专利“喷射鼓泡脱硫除尘装置”、专利号961053763的专利“含二氧化硫废气的脱硫方法”，都是采用喷射分配器以一定压力使烟气进入吸收液中，形成一定高度的喷射气泡层，从而完成烟气脱硫过程。然而，这种方法及脱硫装置，采用高速烟气经由喷射管进入浆液，整个系统阻力高，喷射管容易堵塞、结垢，影响系统运行；这种方法一般通过改变吸收塔内浆液面高度来调节系统负荷变化，因而，该系统不能有效、快速随负荷变化而改变，尤其对大烟气量的脱硫吸收塔而言这种缺陷更为明显。

发明内容

为了取消浆液循环泵、喷淋层及喷嘴，降低运行电耗；降低烟气系统阻力，减少烟气输送引风机电耗，本专利设计了一种新的鼓泡式脱硫技术，发明了一种鼓泡式自动循环湿法烟气脱硫装置，具体通过一下技术方案实现。

一种鼓泡式自动循环湿法烟气脱硫装置，包括脱硫反应塔和储浆槽；所述脱硫反应塔上方的出烟口设有除雾器，所述脱硫反应塔的底部包括溢流槽、筛板和空置部，所述筛板呈水平设置且与空置部通过栅板隔开，所述筛板与溢流槽通过隔板隔开；所述空置部下端设有所述储浆槽，所述筛板下方连接有竖直向上的烟道，所述溢流槽下方连接有浆液循环管，所述浆液循环管的末端与所述储浆槽底部连接；

另设氧化空气管从所述储浆槽的侧面伸入，所述氧化空气管上设有风机；所述储浆槽侧面设有进浆管和石膏排出管。

上述装置在使用时，石灰浆从进浆管进入储浆槽，空气从氧化空气管进入储浆槽，储浆槽内液面逐渐升至栅板，空气在石灰浆不断分散，在石灰浆内形成均匀分布的气泡群，并随着浮力作用不断上升，在液面表面形成泡沫层；随着石灰浆继续加入，上层的泡沫层缓慢溢过栅板，进入筛板上方，在筛板上方形成一定厚度的泡沫石灰浆，隔板的高度决定了泡沫石灰浆的厚度；与此同时，含有二氧化硫等有害气体的烟气经过烟道，进入筛板下方，随后穿过筛板向上扩散，烟气中的二氧化硫等有害气体与筛板上方的泡沫石灰浆反应，生成亚硫酸钙，同时，在烟气中氧气的作用下，进一步部分氧化反应生成硫酸钙，此时，反应后的混有亚硫酸钙和硫酸钙的泡沫石灰浆的密度显著增加，漫过隔板后进入浆液循环管重新流入储浆槽中，而储浆槽上方的密度相对较小的泡沫石灰浆继续漫过栅板进入筛板上方与烟气发生反应，产生剧烈的二次鼓泡现象。一旦泡沫石灰浆漫过栅板和隔板的流速稳定，则进浆管关闭，储浆槽内的浆液在密度差的作用下能够自动循环流动。初次反应的泡沫石灰浆从浆液循环管重新流入储浆槽时，与氧化空气管中不断输入的空气完成二次反应，进一步使剩余的亚硫酸钙氧化成硫酸钙。通过控制氧化空气的流速和烟气的流速，能够保证烟气中的二氧化硫被石灰浆完全吸收和氧化，最终生成副产品石膏，从石膏排出管排出。

上述装置采用了一种全新的鼓泡式自动循环脱硫的方法，在空气和烟气的多次鼓泡和多次反应过程中，大大提高了脱硫剂与二氧化硫之间的反应速率，可以有效地除去烟气中的飞灰和二氧化硫，进而提高本装置的除尘率和二氧化硫脱出率，实验表明采用本专利的脱硫装置，在钙硫比1.01～1.03条件下，能达到98％以上的高脱硫效率，粉尘排放浓度小于15mg/m³；使浆液能够自动循环流动，筛板上的泡沫石灰浆分布均匀，与烟气接触充分，无需使用大功率大流量的浆液泵和喷淋层，减少了系统投资，降低了运行费用；栅板使储浆槽液面内的泡沫石灰浆有效地单向流向筛板区域，而不能反方向流动，从而加大了浆液循环量，増大了系统液气比；采用筛板结构，降低了脱硫装置高度，系统系统检修和维护量小，减轻了工人的劳动强度，提高了系统运行效率。

优选地，所述烟道由水平段、弯头段、渐扩段组成，所述渐扩段上端与所述筛板连接。此目的在于，由于在脱硫塔进口采用弯头段和渐扩段，减少了烟气入口段动力损失，并使烟气在上升过程中，在矩形截面内流速分布趋于均匀。

更优选地，所述烟道的水平段设有储液箱，所述储液箱通过输液管和输液泵与储浆槽连接。储液箱能够收集从筛板上漏出的石灰浆液，再输送回储浆槽中参与反应。

进一步优选地，所述烟道内设有导流槽。导流槽能方便筛板上漏出的石灰浆液的流入储液箱中。

在上述任一技术方案的基础上，作为进一步优选方案，所述氧化空气管伸入到所述储浆槽的底部。氧化空气管的空气在储浆槽底部进入，使浆液能够最大程度地溶解更多氧气，提高亚硫酸钙的氧化率，提高后续的二氧化硫吸收反应效率。

更进一步优选地，所述储浆槽内设一搅拌器，所述搅拌器的搅拌叶靠近所述氧化空气管的末端。搅拌器一方面能够搅拌储浆槽中的石灰浆，同时还能使空气分散成更小的气泡，提高亚硫酸钙氧化反应效率。

优选地，所述隔板高度可调节，且所述隔板的高度不大于所述栅板的高度。隔板的高度能够决定筛板上方泡沫石灰浆的厚度，从而控制脱硫反应的进行。隔板的调节，可以采用手动的方式，通过设在脱硫反应塔外部的手柄上下调节，也可以通过电动滑轨等装置自动调节。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本装置在氧化空气和烟气的多次鼓泡和多次反应过程中，大大提高了脱硫剂与二氧化硫之间的反应速率，可以有效地除去烟气中的飞灰和二氧化硫，进而提高本装置的除尘率和二氧化硫脱出率，实验表明采用本专利的脱硫装置，在钙硫比1.01～1.03条件下，能达到98％以上的高脱硫效率，粉尘排放浓度小于15mg/m3；

2、使浆液能够自动循环流动，筛板上的泡沫石灰浆分布均匀，与烟气接触充分，无需使用大功率大流量的浆液泵和喷淋层，减少了系统投资，降低了运行费用；栅板使储浆槽液面内的泡沫石灰浆有效地单向流向筛板区域，而不能反方向流动，从而加大了浆液循环量，増大了系统液气比；

3、采用筛板结构，降低了脱硫装置高度，系统系统检修和维护量小，减轻了工人的劳动强度，提高了系统运行效率；

4、对烟道的优化，减少了烟气入口段动力损失，并使烟气在上升过程中，在矩形截面内流速分布趋于均匀；

5、通过搅拌器的作用，能够进一步提升氧化空气的溶解量和脱硫反应效率。

附图说明

图1为实施例1所述一种鼓泡式自动循环湿法烟气脱硫装置的结构示意图；

图2为实施例1所述一种鼓泡式自动循环湿法烟气脱硫装置的B-B方向的剖面图；

图3为实施例2所述一种鼓泡式自动循环湿法烟气脱硫装置的快拆结构的结构示意图；

图中：1、脱硫反应塔；2、储浆槽；3、除雾器；4、溢流槽；5、筛板；6、栅板；7、隔板；8、水平段；9、弯头段；10、渐扩段；11、浆液循环管；12、氧化空气管；13、进浆管；14、石膏排出管；15、储液箱；16、搅拌器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

如图1、2所示，本实施例提供的鼓泡式自动循环湿法烟气脱硫装置，一种鼓泡式自动循环湿法烟气脱硫装置，包括脱硫反应塔1和储浆槽2；所述脱硫反应塔1上方的出烟口设有除雾器3，所述脱硫反应塔1的底部包括溢流槽4、筛板5和空置部，所述筛板5呈水平设置且与空置部通过栅板6隔开，所述筛板5与溢流槽4通过隔板7隔开；所述空置部下端设有所述储浆槽2，另设烟道由水平段8、弯头段9、渐扩段10组成，所述渐扩段10上端与所述筛板5连接，所述溢流槽4下方连接有浆液循环管11，所述浆液循环管11的末端与所述储浆槽2底部连接；

另设氧化空气管12从所述储浆槽2的侧面伸入，所述氧化空气管12上设有风机；所述储浆槽侧面设有进浆管13和石膏排出管14。

上述装置在使用时，石灰浆从进浆管进入储浆槽，空气从氧化空气管进入储浆槽，储浆槽内液面逐渐升至栅板，空气在石灰浆不断分散，在石灰浆内形成均匀分布的气泡群，并随着浮力作用不断上升，在液面表面形成泡沫层；随着石灰浆继续加入，上层的泡沫层缓慢溢过栅板，进入筛板上方，在筛板上方形成一定厚度的泡沫石灰浆，隔板的高度决定了泡沫石灰浆的厚度；与此同时，含有二氧化硫等有害气体的烟气经过烟道，进入筛板下方，随后穿过筛板向上扩散，烟气中的二氧化硫等有害气体与筛板上方的泡沫石灰浆反应，生成亚硫酸钙，同时，在烟气中氧气的作用下，进一步部分氧化反应生成硫酸钙，此时，反应后的混有亚硫酸钙和硫酸钙的泡沫石灰浆的密度显著增加，漫过隔板后进入浆液循环管重新流入储浆槽中，而储浆槽上方的密度相对较小的泡沫石灰浆继续漫过栅板进入筛板上方与烟气发生反应，产生剧烈的二次鼓泡现象。一旦泡沫石灰浆漫过栅板和隔板的流速稳定，则进浆管关闭，储浆槽内的浆液在密度差的作用下能够自动循环流动。初次反应的泡沫石灰浆从浆液循环管重新流入储浆槽时，与氧化空气管中不断输入的空气完成二次反应，进一步使剩余的亚硫酸钙氧化成硫酸钙。通过控制氧化空气的流速和烟气的流速，能够保证烟气中的二氧化硫被石灰浆完全吸收和氧化，最终生成副产品石膏，从石膏排出管排出。

上述装置采用了一种全新的鼓泡式自动循环脱硫的方法，在空气和烟气的多次鼓泡和多次反应过程中，大大提高了脱硫剂与二氧化硫之间的反应速率，可以有效地除去烟气中的飞灰和二氧化硫，进而提高本装置的除尘率和二氧化硫脱出率，实验表明采用本专利的脱硫装置，在钙硫比1.01～1.03条件下，能达到98％以上的高脱硫效率，粉尘排放浓度小于15mg/m3；使浆液能够自动循环流动，筛板上的泡沫石灰浆分布均匀，与烟气接触充分，无需使用大功率大流量的浆液泵和喷淋层，减少了系统投资，降低了运行费用；栅板使储浆槽液面内的泡沫石灰浆有效地单向流向筛板区域，而不能反方向流动，从而加大了浆液循环量，増大了系统液气比；采用筛板结构，降低了脱硫装置高度，系统系统检修和维护量小，减轻了工人的劳动强度，提高了系统运行效率。

实施例二

如图3所示，本实施例在实施例一的基础上，作了以下优化：

1、所述烟道的水平段8设有储液箱15，所述储液箱15通过输液管和输液泵与储浆槽2连接；

2、所述氧化空气管12伸入到所述储浆槽2的底部；

3、所述储浆槽2内设一搅拌器16，所述搅拌器16的搅拌叶靠近所述氧化空气管12的末端。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种鼓泡式自动循环湿法烟气脱硫装置，其特征在于，包括脱硫反应塔和储浆槽；所述脱硫反应塔上方的出烟口设有除雾器，所述脱硫反应塔的底部包括溢流槽、筛板和空置部，所述筛板呈水平设置且与空置部通过栅板隔开，所述筛板与溢流槽通过隔板隔开；所述空置部下端设有所述储浆槽，所述筛板下方连接有竖直向上的烟道，所述溢流槽下方连接有浆液循环管，所述浆液循环管的末端与所述储浆槽底部连接；

另设氧化空气管从所述储浆槽的侧面伸入，所述氧化空气管上设有风机；所述储浆槽侧面设有进浆管和石膏排出管。

2.根据权利要求1所述的鼓泡式自动循环湿法烟气脱硫装置，其特征在于，所述烟道由水平段、弯头段、渐扩段组成，所述渐扩段上端与所述筛板连接。

3.根据权利要求2所述的鼓泡式自动循环湿法烟气脱硫装置，其特征在于，所述烟道的水平段设有储液箱，所述储液箱通过输液管和输液泵与储浆槽连接。

4.根据权利要求3所述的鼓泡式自动循环湿法烟气脱硫装置，其特征在于，所述烟道内设有导流槽。

5.根据权利要求1～4任一项所述的鼓泡式自动循环湿法烟气脱硫装置，其特征在于，所述氧化空气管伸入到所述储浆槽的底部。

6.根据权利要求5所述的鼓泡式自动循环湿法烟气脱硫装置，其特征在于，所述储浆槽内设一搅拌器，所述搅拌器的搅拌叶靠近所述氧化空气管的末端。

7.根据权利要求5所述的鼓泡式自动循环湿法烟气脱硫装置，其特征在于，所述隔板高度可调节，且所述隔板的高度不大于所述栅板的高度。