CN212119516U - 节能型氨法脱硫除尘一体化超净排放系统 - Google Patents

Abstract

一种节能型氨法脱硫除尘一体化超净排放系统，包括多区段脱硫塔、多功能氧化塔、水洗槽。根据氨法脱硫的特性，对多区段脱硫塔进行分区分段设置，根据烟气多污染物的流向，分为降温浓缩结晶区、硫氧化物吸收一区、硫氧化物吸收二区、水洗净化一区、水洗净化二区和冷凝除雾区，其中降温浓缩结晶区、硫氧化物吸收一区、硫氧化物吸收二区、水洗净化一区和水洗净化二区，通过透气集液帽相互连通，分别通过泵、管道，与外部附加的多功能氧化塔、水洗槽罐形成多个独立的循环回路。本实用新型占地面积小、氧化效率高，采用各级梯度吸收喷淋及烟气整流从源头杜绝了气溶胶的形成；硫氧化物吸收区和洗涤净化区的烟尘洗涤率在88%‑96%，实现超净排放。

Description

节能型氨法脱硫除尘一体化超净排放系统

技术领域

本发明涉及一种环保设备，具体的说是一种节能型氨法脱硫除尘一体化超净排放装置。

背景技术

面对日益严峻的环境，国家对污染排放要求越来越高，国家在大气治理上了相继推出了相关的环保政策，排放要求也越来越严厉。我国是一个煤炭大国，目前工业用燃料仍以煤炭为主，煤在燃烧过程中释放热量的同时，还会产生大量的粉尘、二氧化硫、温室气体等污染物，造成生态环境的污染。

目前，国家对污染物的治理控制已从以前的单一治理转变为空气、土壤、水三位一体治理模式，监管模式日趋完善；鉴于目前锅炉烟气治理中的主流湿法脱硫技术—石灰石-石膏湿法脱硫的建设成本及污染物处置费用，同时由于石灰石- 石膏湿法脱硫使用的吸收剂为石灰石，石灰石资源的过度开采造成水土流失、生态环境破坏，而且会产生大量难于处理的高含盐废水和工业废渣，运行成本高的现状，锅炉烟气氨法脱硫技术因其生态环境友好、投资运行成本低、占地少、绿色环保等特点逐渐为企业所青睐，同时其反应剂可采用废氨水吸收二氧化硫，达到以废治废的目的。但是目前常规的氨法脱硫工艺存在占地面积大、出口粉尘、气溶胶及水耗大的问题。

发明内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种节能型氨法脱硫除尘一体化超净排放系统，其包括多区段脱硫塔、多功能氧化塔、水洗槽,所述多区段脱硫塔与水洗槽之间通过管路连接，所述多区段脱硫塔与多功能氧化塔之间通过管路连接。

进一步的，所述多区段脱硫塔自下而上包括烟气入口、降温浓缩结晶区、硫氧化物吸收一区、硫氧化物吸收二区、洗涤净化一区、洗涤净化二区、冷凝除雾区和净烟气出口；

降温浓缩结晶区的上方自下而上设有整流器、浓缩喷淋层；降温浓缩结晶区与硫氧化物吸收一区之间设有第一透气集液帽，降温浓缩结晶区与硫氧化物吸收一区通过第一透气集液帽互通；

硫氧化物吸收一区内设有硫氧化物吸收一区喷淋层，硫氧化物吸收一区与硫氧化物吸收二区之间设有第二透气集液帽，硫氧化物吸收一区与硫氧化物吸收二区通过第二透气集液帽互通；

硫氧化物吸收二区内自下而上设有硫氧化物吸收二区喷淋层和硫氧化物除雾区，硫氧化物吸收二区与洗涤净化一区之间设有第三透气集液帽，硫氧化物吸收二区与洗涤净化一区通过第三透气集液帽互通；

洗涤净化一区内设有洗涤净化一区喷淋层，洗涤净化一区与洗涤净化二区之间设有第四透气集液帽，洗涤净化一区与洗涤净化二区通过第四透气集液帽互通；

洗涤净化二区内自下而上依次设有规整填料、洗涤净化二区喷淋层、冷凝除雾区，洗涤净化二区与净烟气出口互通，冷凝除雾区包括一级除雾器、丝网除雾器及凝汽器除雾组。

进一步的，所述多功能氧化塔内部自上而下依次设有气液均化器、氧化空气分布器、硫酸铵分布器和横向隔板；横向隔板设在多功能氧化塔的下部，将多功能氧化塔分为两部分，横向隔板与多功能氧化塔底部之间高度方向上设有一块长侧板和一块短侧板，长侧板与短侧板垂直呈T形设置，从而形成T形隔板，T形隔板将横向隔板与多功能氧化塔底板之间的空间分成三个腔室，其中一个大腔室和两个小腔室，两个小腔室分别为左小室和右小室，所述T形隔板为带孔均化板。

还包括外源补入液系统，所述外源补入液系统包括氨水补入系统和工艺水补入系统；所述氨水补入系统包括氨水和第一回流管，回流管接入左小室，氨水通过第一回流管补入左小室；所述工艺水补入系统包括工艺水和第二回流管，回流管接入左小室，工艺水通过第二回流管补入左小室；第一透气集液帽内设有管道，第一透气集液帽内的管道与第三回流管连通，第三回流管的另一端接入左小室；右小室接第一输出管的一端，第一输出管的另一端经过第一吸收泵后接入多区段脱硫塔内的硫氧化物吸收一区喷淋层；

第二透气集液帽内设有管道，第二透气集液帽内的管道与第四回流管连通，第四回流管接入多功能氧化塔横向隔板上方的硫酸铵分布器；

还包括空气补入系统，所述空气补入系统包括空气、鼓风机以及空气补入管路，空气由鼓风机通过空气补入管路进入氧化空气分布器送入多功能氧化塔；

多功能氧化塔的上部还连接有第二输出管和第三输出管，第二输出管的一端接入多功能氧化塔的上部，另一端接入多区段脱硫塔的降温浓缩结晶区，第三输出管的一端接入多功能氧化塔的上部，另一端通过第二吸收泵接入多区段脱硫塔的硫氧化物吸收二区喷淋层；

多功能氧化塔的顶部还连接有第四输出管，第四输出管的一端接入多功能氧化塔的顶部，另一端接入多区段脱硫塔的硫氧化物吸收一区。

进一步的，所述水洗槽中部设有隔板，隔板将水洗槽分成上下两个腔室，隔板上设有孔，上下两个腔室通过隔板上的孔互通；

第三透气集液帽内设有管道，第三透气集液帽内的管道与第五回流管连通，第五回流管接入水洗槽下腔室；水洗槽下腔室与第五输水管连通，第五输水管经过第六水洗循环泵后接入多区段脱硫塔的洗涤净化一区喷淋层；

第四透气集液帽内设有管道，第四透气集液帽内的管道与第六回流管连通，第六回流管接入水洗槽上腔室；水洗槽上腔室与第六输水管连通，第六输水管经过第七水洗循环泵后接入多区段脱硫塔的洗涤净化二区喷淋层；

还包括工艺水补入系统，所述工艺水补入系统包括工艺水和工艺水补入管路，所述水洗槽的上部连接工艺水补入管路，工艺水补入管路还接入多区段脱硫塔的冷凝除雾区。

进一步的，在降温浓缩结晶区的下部设有浓缩结晶池，浓缩结晶池的底部连接有扰流管，扰流管的一端接入浓缩结晶池底部，另一端通过浆液扰动泵后接入浓缩段多孔排管式搅拌器；

浓缩结晶池的底部还连接有浆液出料管，浆液出料管的一端接入浓缩结晶池底部，另一端经浆液出料泵后接入后处理系统。

进一步的，所述右小室在不同的位置连接两根浓度梯度管，两根浓度梯度管的一端分别接入右小室的不同位置，另一端并联后再接入第一输出管。

进一步的，多功能氧化塔总高度为7m～23m,距多功能氧化塔底1m～5m处设有横向隔板，横向隔板下方到塔底部的空间被两块竖直的侧板，分隔为三个腔室，其中一个大腔室，两个小室；两块竖直的侧板一块为长侧板，另一块为短侧板，长侧板与短侧板呈T形设置；长侧板及1个小室上方横向隔板顶部区域开有大小为4mm～200mm的圆孔、椭圆孔、多边形孔或其组合；氧化塔横向隔板上方设有多孔排管式的氧化空气分布器和硫酸铵分布器，氧化空气分布器和硫酸铵分布器分别与隔板的距离为0.5～2.0m，氧化空气分布器和硫酸铵分布器上方设置气液均化器，所述气液均化器为多层气液均化板、规整填料、不规则填料或者其组合；气液均化板孔为呈多边形或菱形分布的多边形、圆形、椭圆形或I形的柱状或锥状孔，气液均化器上层气液均化板孔径为

其余层孔径为

进一步的，所述烟气入口至浓缩喷淋层下方或硫氧化物吸收一区喷淋层之间区域设有整流器，整流器为多孔板式或格栅式，孔径为15mm～80mm。

进一步的，所述水洗槽为一体式或2个独立的储罐，一体式水洗槽中部设有一横向隔板，隔板上开有1个或多个多边形、圆形、椭圆形或I形的孔，孔径为 4mm～800mm,隔板两侧溶液通过隔板上方设置的溢流口与隔板下室相连通。

进一步的，所述冷凝除雾区由一级除雾器、1～4层凝汽器与丝网除雾器组合而成，凝汽器位于丝网除雾器上方或下方，间距为0.05m～2.0m,凝汽器形式为翅片、光管，凝汽器管道断面为圆形、椭圆形或多边形，冷却介质为冷却水或冷却液。

进一步的，所述第一、第二、第三、第四透气集液帽结构相同，为多组空心矩形块式，透气集液帽宽为0.1m～1.0m,长为0.3m～2.0m；透气集液帽两侧长边上部均开有0.1m～0.5m条形孔，条形孔中部设有1～5块平板式导流板；透气集液帽之间顶部长边设有多组空心圆柱体内壁带有均布叶片的旋流子6单元组件，旋流子6叶片为平板形或曲线形。

有益效果：本实用新型根据亚硫酸铵吸收二氧化硫生成亚硫酸氢铵，加氨再生生成吸收剂亚硫酸铵，以及亚硫酸铵氧化生成稳定硫酸铵的特性，通过对脱硫塔、氧化塔、水洗槽进行多个功能分区设计，喷淋层采用梯度加料，通过整流板和带旋流子的透气集液帽实现脱硫塔内烟气均布和初步除尘除雾的目的，采用多个通过带旋流自的透气集液帽的塔板实现各功能区相互隔离，将多区段脱硫塔分为降温浓缩结晶区、硫氧化物吸收一区、硫氧化物吸收二区、水洗净化一区、水洗净化二区、冷凝除雾区。

本实用新型的工艺流程合理，占地面积小、装置运行可靠性高、氧化效率高、节电节水，有效降低循环泵和鼓风机的压头，节省投资和运行成本，采用各级梯度吸收喷淋及烟气整流从源头杜绝了气溶胶的形成；硫氧化物吸收区和洗涤净化区的烟尘洗涤率在88～96％左右，实现超净排放；出口净烟气雾滴的去除率高达99.5％，同时确保出口雾滴含量≤15mg/Nm³。

附图说明

图1本实用新型节能型氨法脱硫除尘一体化超净排放系统结构示意图；

图2为多区段脱硫塔结构示意图；

图3为多功能氧化塔结构示意图；

图4为水洗槽结构示意图；

图5为多功能氧化塔底部T横向隔版和提T形隔版结构示意图；

图6为T形板结构示意图；

其中，1、浓缩段多孔排管式搅拌器；2、降温浓缩结晶区；3、整流器；4、浓缩喷淋层；5-1、第一透气集液帽；5-2、第二透气集液帽；5-3、第三透气集液帽；5-4、第四透气集液帽；6、旋流子；7、硫氧化物吸收一区喷淋层；8、硫氧化物吸收一区；9、硫氧化物吸收二区喷淋层；10、硫氧化物吸收二区；11、硫氧化物除雾区；12、洗涤净化一区喷淋层；13、洗涤净化一区；14、规整填料； 15、洗涤净化二区；16、洗涤净化二区喷淋层；17、一级除雾器；18、冷凝除雾区；丝网除雾器及凝汽器除雾组18-1；19、多区段脱硫塔；20、水洗槽；21、水洗槽隔板；22-1、第六水洗循环泵；22-2、第七水洗循环泵；23、多功能氧化塔；24-1、第一吸收泵；24-2、第二吸收泵；25、气液均化器；26、氧化空气分布器；27、硫酸铵分布器；28、多功能氧化塔水平隔板；29、多功能氧化塔底部 T形隔板；30、浓缩循环泵；31、浆液扰动泵；32、浆液出料泵；33、烟气入口； 34、净烟气出口；35、排气口；

101、第一回流管；102、第二回流管；103、第三回流管；104、第四回流管； 105、第五回流管；106、第六回流管；

2-1、浓缩结晶池；202、第二输出管；203第三输出管；204、第四输出管； 205、第五输水管；206、第六输水管；207、浓缩结晶池循环管；208、串通管；

301、空气补入管路；302、工艺水补入管路。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，一种节能型氨法脱硫除尘一体化超净排放系统，包括多区段脱硫塔19、多功能氧化塔23、水洗槽20,所述多区段脱硫塔19与水洗槽20之间通过管路连接，所述多区段脱硫塔19与多功能氧化塔23之间通过管路连接。

进一步的，对多区段脱硫塔19进行分区分段设置，根据烟气多污染物的流向，多区段脱硫塔自下而上包括烟气入口33、降温浓缩结晶区2、硫氧化物吸收一区8、硫氧化物吸收二区10、洗涤净化一区2、洗涤净化二区15、冷凝除雾区 18和净烟气出口34。

其中降温浓缩结晶区2、硫氧化物吸收一区8、硫氧化物吸收二区10、水洗净化一区12和水洗净化二区15，通过透气集液帽相互连通，分别通过泵、管道，与外部附加槽罐形成多个独立的循环回路。具体如下：

降温浓缩结晶区2的上方自下而上设有整流器3、浓缩喷淋层4；降温浓缩结晶区2与硫氧化物吸收一区8之间设有第一透气集液帽501，降温浓缩结晶区 2与硫氧化物吸收一区8通过第一透气集液帽501互通；

降温浓缩结晶区2的下方设有浓缩结晶池2-1，浓缩结晶池2-1的上部连接有浓缩结池循环管207，浓缩结晶池循环管207的一端接入浓缩结晶池2-1的上部，另一端经过浓缩循环泵30后接入浓缩喷淋层4。浓缩结晶池2-1内的浓缩液通过浓缩结晶池循环管207、浓缩喷淋层4循环喷淋。

硫氧化物吸收一区8内设有硫氧化物吸收一区喷淋层7，硫氧化物吸收一区 8与硫氧化物吸收二区10之间设有第二透气集液帽502，硫氧化物吸收一区8 与硫氧化物吸收二区10通过第二透气集液帽502互通；

硫氧化物吸收二区10内自下而上设有硫氧化物吸收二区喷淋层9和硫氧化物除雾区11，硫氧化物吸收二区10与洗涤净化一区13之间设有第三透气集液帽503，硫氧化物吸收二区10与洗涤净化一区13通过第三透气集液帽503互通；

洗涤净化一区13内设有洗涤净化一区喷淋层12，洗涤净化一区13与洗涤净化二区15之间设有第四透气集液帽504，洗涤净化一区13与洗涤净化二区15 通过第四透气集液帽504互通；

洗涤净化二区15内自下而上依次设有规整填料14、洗涤净化二区喷淋层16、冷凝除雾区18，洗涤净化二区与净烟气出口互通。所述冷凝除雾区18包括一级除雾器17、丝网除雾器及凝汽器除雾组18-1。

进一步的，所述多功能氧化塔23内部自上而下依次设有气液均化器25、氧化空气分布器26、硫酸铵分布器27和横向隔板28，横向隔板28设在多功能氧化塔23的下部，将多功能氧化塔23分为两部分，横向隔板28与多功能氧化塔底部之间高度方向上设有T形隔板29，T形隔板29将横向隔板28与多功能氧化塔底板之间的空间分成左小室和右小室，所述T形隔板29为带孔均化板；

还包括外源补入液系统，所述外源补入液系统包括氨水补入系统和工艺水补入系统；所述氨水补入系统包括氨水和第一回流管101，第一回流管101接入左小室，氨水通过第一回流管101补入左小室；所述工艺水补入系统包括工艺水和第二回流管102，第二回流管102接入左小室，工艺水通过第二回流管102补入左小室；第一透气集液帽501内设有管道，第一透气集液帽内的管道与第三回流管103连通，第三回流管103的另一端接入左小室；右小室接第一输出管201 的一端，第一输出管201的另一端经过第一吸收泵24-1后接入多区段脱硫塔内的硫氧化物吸收一区喷淋层7；

第二透气集液帽502内设有管道，第二透气集液帽502内的管道与第四回流管104连通，第四回流管104接入多功能氧化塔横向隔板上方的硫酸铵分布器 27；

还包括空气补入系统，所述空气补入系统包括空气、鼓风机以及空气补入管路301，空气由鼓风机通过空气补入管路301进入氧化空气分布器26送入多功能氧化塔23；

多功能氧化塔23的上部还连接有第二输出管202和第三输出管203，第二输出管202的一端接入多功能氧化塔23的上部，另一端接入多区段脱硫塔19 的降温浓缩结晶区2，第三输出管203的一端接入多功能氧化塔23的上部，另一端通过第二吸收泵24-2接入多区段脱硫塔23的硫氧化物吸收二区喷淋层9；

多功能氧化塔23的顶部还连接有第四输出管204，第四输出管204的一端接入多功能氧化塔23的顶部，另一端接入多区段脱硫塔19的硫氧化物吸收一区 8。

进一步的，所述水洗槽20中部设有隔板21，隔板21将水洗槽20分成上下两个腔室，隔板21上设有孔，上下两个腔室通过隔板上的孔21互通；

第三透气集液帽503内设有管道，第三透气集液帽503内的管道与第五回流管105连通，第五回流管105接入水洗槽下腔室；水洗槽下腔室与第五输水管 205连通，第五输水管205经过第六水洗循环泵22-1后接入多区段脱硫塔19的洗涤净化一区喷淋层12；

第四透气集液帽504内设有管道，第四透气集液帽504内的管道与第六回流管106连通，第六回流管106接入水洗槽上腔室；水洗槽上腔室与第六输水管 206连通，第六输水管206经过第七水洗循环泵22-2后接入多区段脱硫塔19洗涤净化二区喷淋层16；

还包括工艺水补入系统，所述工艺水补入系统包括工艺水和工艺水补入管路302，所述水洗槽的上部连接工艺水补入管路301，工艺水补入管路还接入多区段脱硫塔19的冷凝除雾区18。

进一步的，在多区段脱硫塔19的降温浓缩结晶区2的下部设有结晶池，结晶池的底部连接有扰流管401，扰流管401的一端接入结晶池底部，另一端通过浆液扰动泵31后接入浓缩段多孔排管式搅拌器1；

结晶池的底部还连接有浆液出料管402，浆液出料管402的一端接入结晶池底部，另一端经浆液出料泵32后接入后处理系统。

进一步的，所述右小室在不同的位置连接两根浓度梯度管，两根浓度梯度管的一端分别接入右小室的不同位置，另一端并联后再接入第一输出管。

如图3、5、6所示，进一步的，多功能氧化塔23总高度为7m～23m,距多功能氧化塔底1m～5m处设有横向隔板28，横向隔板28下方到塔底部的空间被两块竖直的侧板29分隔为三个腔室，其中一个大腔室，两个小室，侧板29由一块长侧板29-1和一块短侧板29-2组成，长侧板29-1和短侧板29-2成T形。

长侧板29-1及1个小室上方横向隔板28顶部区域开有大小为4mm～200mm 的孔29-3，孔29-3的形式包括圆孔、椭圆孔、多边形孔或其组合；氧化塔横向隔板28上方设有多孔排管式的氧化空气分布器26和硫酸铵分布器27，氧化空气分布器26、硫酸铵分布器27与隔板的距离为0.5～2.0m，氧化空气分布器26 和硫酸铵分布器27的上方设置气液均化器25，所述气液均化器25为多层气液均化板、规整填料、不规则填料或者其组合。所述气液均化板上有孔，孔呈多边形或菱形分布的多边形、圆形、椭圆形或I形的柱状或锥状孔，气液均化器25上层气液均化板孔径为

其余层孔径为

进一步的，所述烟气入口33至浓缩喷淋层4下方或硫氧化物吸收一区喷淋层7之间区域设有整流器3，整流器3为多孔板式或格栅式，孔径为15mm～80mm。

进一步的，所述水洗槽20为一体式或2个独立的储罐，一体式水洗槽中部设有一横向隔板21，隔板上开有1个或多个多边形、圆形、椭圆形或I形的孔，孔径为4mm～800mm,隔板两侧溶液通过隔板上方设置的溢流口与隔板下室相连通。

如图1、2所示，进一步的，所述冷凝除雾区18由一级除雾器17、1～4层凝汽器与丝网除雾器18-1组合而成，凝汽器位于丝网除雾器上方或下方，间距为 0.05m～2.0m,凝汽器形式为翅片、光管，凝汽器管道断面为圆形、椭圆形或多边形，冷却介质为冷却水或冷却液或工艺水。

进一步的，所述第一、第二、第三、第四透气集液帽结构相同，为多组空心矩形块式，透气集液帽宽为0.1m～0.7m,长为0.3m～2.0m；透气集液帽两侧长边上部均开有0.1m～0.35m条形孔，条形孔中部设有1～5块平板式导流板；透气集液帽之间顶部长边设有多组空心圆柱体内壁带有均布叶片的旋流子单元组件，旋流子叶片为平板形或曲线形。

实施例2：

如图1所示，本实用新型节能型氨法脱硫除尘一体化超净排放系统，其工作过程如下：烟气自多区段脱硫塔19烟气入口33经由设置在浓缩喷淋液下方的整流器3整流后，依次经过由透气集液帽间隔的降温浓缩结晶区2、硫氧化物吸收一区8、硫氧化物吸收二区9、洗涤净化一区12、洗涤净化二区15和冷凝除雾区18，成净烟气后从多区段脱硫塔19出口34排出。

所述降温浓缩结晶区2、硫氧化物吸收一区8、硫氧化物吸收二区9、洗涤净化一区12、洗涤净化二区15内分别设有若干喷淋器，降温浓缩结晶区2喷淋液为浓缩液，硫氧化物吸收一区8、硫氧化物吸收二区9喷淋液为吸收液，洗涤净化一区12、洗涤净化二区15喷淋液为水洗液。

所述吸收液分别经第一透气集液帽501、第二透气集液帽502收集后，分别经由回流管103、104回流汇入多功能氧化塔23横向隔板下方和横向隔板上方，然后，再分别经由输出管201、203经吸收泵24-1、24-2，分别到达硫氧化物吸收一区喷淋层7、硫氧化物吸收二区喷淋层9进行循环喷淋。

所述浓缩液汇入多区段脱硫塔19底部的浓缩结晶池后，浓缩液经浓缩结池循环管202、浓缩循环泵30后，到达浓缩喷淋层，进行循环喷淋。

所述水洗液分别经第三透气集液帽503、第四透气集液帽504收集后，分别经回流管105、106分别汇入水洗循环槽横向隔板下方和横向隔板上方，水洗液再分别经输出管205、206，水洗循环泵22-1、22-2，分别到达洗涤净化一区喷淋层12、洗涤净化二区喷淋层16，进行循环喷淋。

进一步的，如图1、3所示，上述多功能氧化塔23内设有横向隔板28、氧化空气分布器26、硫酸铵分布器27和气液均化器25。所述气液均化器25由多层气液均化板、或规整填料、或不规则填料，或者上述材料的组合构成。

如图5、6所示，距多功能氧化塔底部1m～5m处设有横向隔板28，横向隔板 28底部空间被两块竖直的侧板组成的T形板分隔为三个小室，两块竖直的侧板分别为一个长侧板29-1和一个短侧板29-2，

长侧板29-1及1个小室上方顶板区域开有大小为4mm～200mm的孔29-3，孔 29-3的形状包括圆孔、椭圆孔、多边形孔或其组合。

如图3所示，横向隔板28上方设有氧化空气分布器26，所述氧化空气分布器26为多孔排管式空气分布器。所述多孔排管式空气分布器与横向隔板的距离为0.5m～2.0m，所述多孔排管式空气分布器上方设置气液均化器25，所述气液均化器25由多层气液均化板、或规整填料、或不规则填料，或者上述材料的组合构成。进一步优选的，所述气液均化器25为多层气液均化板。所述气液均化板上的孔为呈矩形或菱形分布的圆孔。氧化空气分布器26上层气液均化板孔径为

其余层孔径为

多孔排管式空气分布器距多功能氧化塔23的底部距离为0.6m～1.5m，多孔排管式空气分布器上方设置多层气液均化板，气液均化板的小孔孔径为5～30mm。

进一步的，如图3所示，多功能氧化塔23塔壁设有接至多区段氧化塔降温浓缩结晶区2的溢出口202-1；第二输出管202连接到溢出口202-1上。多功能氧化塔23横向隔板28下方塔壁设有补水口102-1；第二回流管102连接到补水口102-1上。加氨口设置于多功能氧化塔23横向隔板28下方回流管上方或其塔壁附近。第一回流管101通过加氨口接入多功能氧化塔23横向隔板28下部。当然，还可以采取管路并联在一起，通过补水口102-1统一接入多功能氧化塔23 横向隔板28下部。如：将第一回流管101、第二回流管102并联汇集成一根管路，再通过补水口102-1接入多功能氧化塔23横向隔板28下部。多功能氧化塔横向隔板28上方塔壁设置有吸收液进料口104-1，第四回流管104通过吸收液进料口104-1，接入多功能氧化塔23横向隔板28上部。多功能氧化塔横向隔板 28下方塔壁设置有吸收液进料口，第三回流管103通过吸收液进料口，接入多功能氧化塔23横向隔板28下部。当然，还可以采取管路并联在一起，通过补水口102-1统一接入多功能氧化塔23横向隔板28下部。如：将第一回流管101、第二回流管102、第三回流管103并联汇集成一根管路，再通过补水口102-1接入多功能氧化塔23横向隔板28下部。

多功能氧化塔23横向隔板28下方设有2个出料口，第一输出管201的一端分成两根管分别接到2个出料口上，第一输出管201的另一端接入多区段脱硫塔19的硫氧化物吸收一区喷淋层7。气液均化器25上方设置1个出料口，第三输出管的一端接到该出料口上，另一端接入多区段脱硫塔19的硫氧化物吸收二区喷淋层9。多功能氧化塔23顶部设置有接入多区段脱硫塔的排气口35。

进一步的，上述多区段脱硫塔19硫氧化物吸收一区8内硫氧化物吸收一区喷淋层7优选设置为2～4层喷淋层。

所述硫氧化物吸收二区内硫氧化物吸收二区喷淋层9优选设置为设置1～3 层喷淋层。

多功能氧化塔横向隔板下腔室内的吸收液通过第一输出管201，经第一吸收泵24-1后接入多区段脱硫塔19内硫氧化物吸收一区喷淋层7进行喷淋。喷淋后的吸收液经透气集液帽501汇集后，再经第三回流管103回流到多功能氧化塔横向隔板28下方。

多功能氧化塔上层的吸收液经第三输出管经第二吸收泵24-2接入多区段脱硫塔19内硫氧化物吸收二区喷淋层9进行喷淋。喷淋后吸收液经透气集液帽502 汇集后，再经第四回流管104回流到多功能氧化塔横向隔板28上方。

进一步的，上述多区段脱硫塔19洗涤净化一区13、洗涤净化二区14内设置1～3层喷淋层。也就是说，洗涤净化一区喷淋层12设置1～3层，洗涤净化二区喷淋层16设置1～3层。喷淋层下方设有规整填料吸附层。

水洗槽20内水洗槽隔板21下层洗涤液依次经水洗循环泵22-1、第五输出管205接入洗涤净化一区内洗涤净化一区喷淋层12进行喷淋。喷淋后的溶液经第三透气集液帽503汇集后，经第五回流管回流到水洗槽20内水洗槽隔板21 下层。

水洗槽20内水洗槽隔板21上层洗涤液，依次经水洗循环泵22-2、第六输出管206接入洗涤净化二区内洗涤净化二区喷淋层16进行喷淋。喷淋后的溶液经第四透气集液帽504汇集后，经第六回流管回流到水洗槽20内水洗槽隔板21 上层。

进一步的，上述多区段脱硫塔冷凝除雾区18设有组合式的除雾系统，包括下层的屋脊式或板式的一级除雾器17，上层多级丝网除雾器与凝汽器组成的二级除雾18-1，凝汽器内部采用冷却水、或冷却液、或工艺水作为冷媒进行，可以实现逐级脱除烟气夹带的液滴、微细颗粒物等多种污染物。

上述多功能氧化塔反应剂氨和水分别通过第一回流101、第二回流管102送入氧化塔底部的进料管。

还包括串通管208，串通管208的一端接入第四回流管104，另一端接入第一输出管，具体接入点为吸收泵24-2至硫氧化物吸收一区喷淋层之间的管路上。串通管上还设有开关阀门。第一输出管201内的吸收液即亚硫酸铵溶液，除了进入硫氧化物吸收一区喷淋层7喷淋外，还有一部分溶液经过串通管208，到达第四回流管，直接回流到多功能氧化塔隔板上方进料管。

在多区段脱硫塔19的降温浓缩结晶区2的下部设有结晶池，结晶池的底部连接有扰流管401，扰流管401的一端接入结晶池底部，另一端通过浆液扰动泵 31后接入浓缩段多孔排管式搅拌器1。所述浓缩结晶池2-1内的多孔排管式搅拌器1为带若干孔的管网式液力搅拌装置，采用内循环方式，防止硫酸铵结晶颗粒在浆池内沉积，浓缩段浆液经烟气蒸发浓缩结晶后浆液由泵送至硫铵后处理系统进行脱水处理。

上述硫氧化物吸收二区上层喷淋层上方与洗涤净化一区下方的空间内还设有一级或多级吸收液除雾器，所述吸收液除雾器的底部还设有喷口向上的多孔排管式喷淋器，喷淋液为工艺水。

本实用新型节能型氨法脱硫除尘一体化超净排放系统，根据亚硫酸铵吸收二氧化硫生成亚硫酸氢铵，加氨再生生成吸收剂亚硫酸铵，以及亚硫酸铵氧化生成稳定硫酸铵的特性，通过对脱硫塔、氧化塔、水洗槽进行多个功能分区设计，喷淋层采用梯度加料，通过整流板和带旋流子的透气集液帽实现脱硫塔内烟气均布和初步除尘除雾的目的，采用多个通过带旋流自的透气集液帽的塔板实现各功能区相互隔离，将多区段脱硫塔分为降温浓缩结晶区、硫氧化物吸收一区、硫氧化物吸收二区、水洗净化一区、水洗净化二区、冷凝除雾区。

本实用新型节能型氨法脱硫除尘一体化超净排放系统工艺流程合理，占地面积小、装置运行可靠性高、氧化效率高、节电节水，有效降低循环泵和鼓风机的压头，节省投资和运行成本，采用各级梯度吸收喷淋及烟气整流从源头杜绝了气溶胶的形成；硫氧化物吸收区和洗涤净化区的烟尘洗涤率在88～96％左右，实现超净排放；出口净烟气雾滴的去除率高达99.5％，同时确保出口雾滴含量≤ 15mg/Nm³。

实施例3：

为了进一步说明本实用新型节能型氨法脱硫除尘一体化超净排放系统，本实施例将工作过程详细描述如下：

首先，本实用新型节能型氨法脱硫除尘一体化超净排放系统的化学反应主要为：

(NH₄)₂SO3+SO₂+H₂O＝2NH₄HSO₃ (1)

NH₄HSO₃+NH₃＝(NH₄)₂SO₃ (2)

氧化反应：

(NH₄)₂SO₃+O₂→(NH₄)₂SO₄ (3)

亚硫酸铵吸收二氧化硫生成亚硫酸氢铵，亚硫酸氢铵加氨生成吸收剂亚硫酸铵。

氨法脱硫产品为硫酸铵，硫酸铵是稳定盐，不具备吸收二氧化硫能力，为了保证高效的亚硫酸铵氧化率和控制气溶胶的生成，采用亚硫酸铵梯度加入的方式。

本实用新型本实用新型节能型氨法脱硫除尘一体化超净排放系统的核心为多区段脱硫塔19、多功能氧化塔23、水洗槽20，根据氨法脱硫的特性，对多区段脱硫塔19进行分区分段设置，根据烟气多污染物的流向，分为降温浓缩结晶区2、硫氧化物吸收一区8、硫氧化物吸收二区10、水洗净化一区12、水洗净化二区15和冷凝除雾区18，其中降温浓缩结晶区2、硫氧化物吸收一区8、硫氧化物吸收二区10、水洗净化一区12和水洗净化二区15，通过透气集液帽相互连通，分别通过泵、管道，与外部附加槽罐形成多个独立的循环回路。

硫氧化物吸收二区10喷淋层上方设有硫氧化物除雾区11，硫氧化物吸收一区8和硫氧化物吸收二区10吸收液分别通过透气集液帽5、吸收泵24、管道与多功能氧化塔19形成循环吸收回路。

烟气经过烟气入口33进入多区段脱硫塔19进入降温浓缩结晶区2，经整流器3整流后与通过浓缩泵循环30、浓缩结晶池循环管27、浓缩喷淋层喷淋的硫酸铵浓缩浆液气液接触，浆液中的水分不断得到蒸发，在重力作用下向下落入塔底浓缩结晶池2-1，硫酸铵浆液含固量进一步提高，进而析出晶体；为了防止硫酸铵晶体在塔底沉淀结块，在池内通过浆液扰动泵31经由管道送入浓缩段多孔排管式搅拌器1对浆液进行扰动；当硫酸铵浆液含固量≥5％以上由浆液出料泵 32输送至后处理系统进行固液分离、烘干。

经降温后的饱和烟气在上升过程中携带着大量细铵盐颗粒及雾滴通过第一透气集液帽501进入硫氧化物吸收一区8，烟气经第一透气集液帽501上的多组旋流子6整流后发生旋转，与经由硫氧化物吸收一区喷淋层7自上而下的吸收液洗涤，吸收液吸收二氧化硫后，吸收液经第一透气集液帽501收集后通过第三回流管103自流而下进入多功能氧化塔水平隔板28下方。氨水和工艺补水分别自第一回流管101、第二回流管102加入。回流的吸收液与氨水工艺水混合后形成新的吸收液。

如图3、5、6所示，多功能氧化塔23总高度为7m～23m,距多功能氧化塔底 1m～5m处设有横向隔板28，横向隔板28下方到塔底部的空间被两块竖直的侧板 29分隔为三个腔室，其中一个大腔室，两个小室，侧板29由一块长侧板29-1 和一块短侧板29-2组成，长侧板29-1和短侧板29-2成T形。长侧板29-1及1 个小室上方横向隔板28顶部区域开有大小为4mm～200mm的孔29-3，孔29-3的形式包括圆孔、椭圆孔、多边形孔或其组合；由此，开有孔的长侧板29-1成为带孔均化板。回流的吸收液与氨水工艺水混合后形成的新的吸收液，经位于多功能氧化塔底部T形隔板29-1的带孔均化板混合后进入多功能氧化塔底部T形隔板29与塔壁围成的两个小室，溶液在两个小室内进一步分为2股不同浓度梯度的吸收液，分别从两个小室内经由各自的管路，汇集成第一输出管，再经第一吸收泵24-1送入硫氧化物吸收一区喷淋层7进行循环喷淋。

烟气夹带含亚硫酸铵溶液继续上升，与氧化塔顶部排出的空气汇合经第二透气集液帽502进入硫氧化物吸收二区10，烟气经第二透气集液帽502上的多组旋流子6整流后发生旋转，烟气携带的部分亚硫酸铵被氧化为硫酸铵，与经由硫氧化物吸收二区喷淋层9自上而下的吸收液洗涤，吸收液吸收二氧化硫和游离氨后，吸收液经第二透气集液帽502收集后通过管道自流而下进入多功能氧化塔水平隔板28上方的硫酸铵分布器27。空气由鼓风机经过氧化空气分布器26送入多功能氧化塔。

还包括串通管208，串通管208的一端接入第四回流管104，另一端接入第一输出管，具体接入点为吸收泵24-2至硫氧化物吸收一区喷淋层之间的管路上。串通管上还设有开关阀门。第一输出管201内的吸收液即亚硫酸铵溶液，除了进入硫氧化物吸收一区喷淋层7喷淋外，还有一部分溶液经过串通管208，到达第四回流管，直接回流到多功能氧化塔隔板上方进料管。

吸收液离开硫酸铵分布器27后自下而上经过氧化空气分布器26和气液均化器25后被充分氧化后，一部分溶液通过第二输出管202送入降温浓缩区2进行浓缩，另一部分通过吸收泵24由第三输出管203送入硫氧化物吸收二区喷淋层9进行循环喷淋。

烟气夹带含硫酸铵溶液继续上升，经设置在硫氧化物吸收二区10内的硫氧化物除雾区11除雾净化后进入洗涤净化一区13，烟气经第三透气集液帽503上的多组旋流子6整流后发生旋转，与经由洗涤净化一区喷淋层12自上而下的吸收液洗涤后经由第四透气集液帽504进入洗涤净化二区15。

洗涤液经第三透气集液帽503收集后通过第五回流管105自流而下进入水洗槽20的水洗槽隔板21下部空间，并由水洗循环泵22-1经第五输水管205送入洗涤净化一区喷淋层12进行循环喷淋。

进入洗涤净化二区15的烟气经第四透气集液帽504上的多组旋流子6整流后发生旋转，与经由洗涤净化二区喷淋层16自上而下的吸收液洗涤和安装于洗涤净化二区喷淋层16下方的规整填料14吸附净化洗涤后进入冷凝除雾区18；洗涤液经第四透气集液帽504收集后通过第六回流管106自流而下进入水洗槽 20的水洗槽隔板21上部空间，并由水洗循环泵22-2经第六输水管送入洗涤净化二区喷淋层15进行循环喷淋。

冷凝除雾区18内设有复合式除雾器，最下层为一级除雾器17，上层为丝网除雾器+凝汽器除雾组18-1；烟气自下而上经一级除雾器17除雾后进入丝网除雾器+凝汽器除雾组18-1，凝汽器冷却介质可采用冷却水对烟气进行降温冷凝，冷凝水落入洗涤净化二区15，在冷凝器附近温度场加速了烟气传质，细微颗粒物和水分子在不断的碰撞作用下逐渐增大增粗后被丝网除雾器拦截，凝汽器内的冷却水回流至冷却塔降温后循环利用。经过多级除雾净化后的逐级脱除烟气夹带的液滴、微细颗粒物和气溶胶等多种污染物。

该套装置设计科学、布置紧凑、节水节能，雾滴去除率高达99.5％，确保多区段吸收塔19出口烟气雾滴含量≤15mg/Nm³，颗粒物≤2mg/Nm³，SO₂≤25mg/Nm ³，实现超净排放，长期稳定运行。

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 (11)

1.一种节能型氨法脱硫除尘一体化超净排放系统，其特征在于：包括多区段脱硫塔、多功能氧化塔、水洗槽,所述多区段脱硫塔与水洗槽之间通过管路连接，所述多区段脱硫塔与多功能氧化塔之间通过管路连接。

2.根据权利要求1所述的节能型氨法脱硫除尘一体化超净排放系统，其特征在于：所述多区段脱硫塔自下而上包括烟气入口、降温浓缩结晶区、硫氧化物吸收一区、硫氧化物吸收二区、洗涤净化一区、洗涤净化二区、冷凝除雾区和净烟气出口；

降温浓缩结晶区的上方自下而上设有整流器、浓缩喷淋层；降温浓缩结晶区与硫氧化物吸收一区之间设有第一透气集液帽，降温浓缩结晶区与硫氧化物吸收一区通过第一透气集液帽互通；降温浓缩结晶区的下方设有浓缩结晶池，浓缩结晶池的上部连接有浓缩结池循环管，浓缩结晶池循环管的一端接入浓缩结晶池的上部，另一端经过浓缩循环泵后接入浓缩喷淋层；

硫氧化物吸收一区内设有硫氧化物吸收一区喷淋层，硫氧化物吸收一区与硫氧化物吸收二区之间设有第二透气集液帽，硫氧化物吸收一区与硫氧化物吸收二区通过第二透气集液帽互通；

硫氧化物吸收二区内自下而上设有硫氧化物吸收二区喷淋层和硫氧化物除雾区，

硫氧化物吸收二区与洗涤净化一区之间设有第三透气集液帽，硫氧化物吸收二区与洗涤净化一区通过第三透气集液帽互通；

洗涤净化一区内设有洗涤净化一区喷淋层，洗涤净化一区与洗涤净化二区之间设有第四透气集液帽，洗涤净化一区与洗涤净化二区通过第四透气集液帽互通；

洗涤净化二区内自下而上依次设有规整填料、洗涤净化二区喷淋层、冷凝除雾区洗涤净化二区与净烟气出口互通，所述冷凝除雾区包括一级除雾器、丝网除雾器及凝汽器除雾组。

3.根据权利要求2所述的节能型氨法脱硫除尘一体化超净排放系统，其特征在于：所述多功能氧化塔内部自上而下依次设有气液均化器、氧化空气分布器、硫酸铵分布器和横向隔板；横向隔板设在多功能氧化塔的下部，将多功能氧化塔分为两部分，横向隔板与多功能氧化塔底部之间高度方向上设有一块长侧板和一块短侧板，长侧板与短侧板垂直呈T形设置，从而形成T形隔板，T形隔板将横向隔板与多功能氧化塔底板之间的空间分成三个腔室，其中一个大腔室和两个小腔室，两个小腔室分别为左小室和右小室，所述T形隔板为带孔均化板；

还包括外源补入液系统，所述外源补入液系统包括氨水补入系统和工艺水补入系统；所述氨水补入系统包括氨水和第一回流管，回流管接入左小室，氨水通过第一回流管补入左小室；所述工艺水补入系统包括工艺水和第二回流管，回流管接入左小室，工艺水通过第二回流管补入左小室；第一透气集液帽内设有管道，第一透气集液帽内的管道与第三回流管连通，第三回流管的另一端接入左小室；右小室接第一输出管的一端，第一输出管的另一端经过第一吸收泵后接入多区段脱硫塔内的硫氧化物吸收一区喷淋层；

第二透气集液帽内设有管道，第二透气集液帽内的管道与第四回流管连通，第四回流管接入多功能氧化塔横向隔板上方的硫酸铵分布器；

还包括空气补入系统，所述空气补入系统包括空气、鼓风机以及空气补入管路，空气由鼓风机通过空气补入管路进入氧化空气分布器送入多功能氧化塔；

多功能氧化塔的上部还连接有第二输出管和第三输出管，第二输出管的一端接入多功能氧化塔的上部，另一端接入多区段脱硫塔的降温浓缩结晶区，第三输出管的一端接入多功能氧化塔的上部，另一端通过第二吸收泵接入多区段脱硫塔的硫氧化物吸收二区喷淋层；

多功能氧化塔的顶部还连接有第四输出管，第四输出管的一端接入多功能氧化塔的顶部，另一端接入多区段脱硫塔的硫氧化物吸收一区。

4.根据权利要求2所述的节能型氨法脱硫除尘一体化超净排放系统，其特征在于：所述水洗槽中部设有隔板，隔板将水洗槽分成上下两个腔室，隔板上设有孔，上下两个腔室通过隔板上的孔互通；

第三透气集液帽内设有管道，第三透气集液帽内的管道与第五回流管连通，第五回流管接入水洗槽下腔室；水洗槽下腔室与第五输水管连通，第五输水管经过第六水洗循环泵后接入多区段脱硫塔的洗涤净化一区喷淋层；

第四透气集液帽内设有管道，第四透气集液帽内的管道与第六回流管连通，第六回流管接入水洗槽上腔室；水洗槽上腔室与第六输水管连通，第六输水管经过第七水洗循环泵后接入多区段脱硫塔的洗涤净化二区喷淋层；

还包括工艺水补入系统，所述工艺水补入系统包括工艺水和工艺水补入管路，所述水洗槽的上部连接工艺水补入管路，工艺水补入管路还接入多区段脱硫塔的冷凝除雾区。

5.根据权利要求2所述的节能型氨法脱硫除尘一体化超净排放系统，其特征在于：在降温浓缩结晶区的下部设有浓缩结晶池，浓缩结晶池的底部连接有扰流管，扰流管的一端接入浓缩结晶池底部，另一端通过浆液扰动泵后接入浓缩段多孔排管式搅拌器；

浓缩结晶池的底部还连接有浆液出料管，浆液出料管的一端接入浓缩结晶池底部，另一端经浆液出料泵后接入后处理系统。

6.根据权利要求3所述的节能型氨法脱硫除尘一体化超净排放系统，其特征在于：所述右小室在不同的位置连接两根浓度梯度管，两根浓度梯度管的一端分别接入右小室的不同位置，另一端并联后再接入第一输出管。

7.根据权利要求3所述的节能型氨法脱硫除尘一体化超净排放系统，其特征在于：多功能氧化塔总高度为7m~23m,距多功能氧化塔底1m~5m处设有横向隔板，横向隔板下方到塔底部的空间被两块竖直的侧板，分隔为三个腔室，其中一个大腔室，两个小室；两块竖直的侧板一块为长侧板，另一块为短侧板，长侧板与短侧板呈T形设置；长侧板及1个小室上方横向隔板顶部区域开有大小为4mm~200mm的圆孔、椭圆孔、多边形孔或其组合；氧化塔横向隔板上方设有多孔排管式的氧化空气分布器和硫酸铵分布器，氧化空气分布器和硫酸铵分布器分别与隔板的距离为0.5~2.0m，氧化空气分布器和硫酸铵分布器上方设置气液均化器，所述气液均化器为多层气液均化板、规整填料、不规则填料或者其组合；气液均化板孔为呈多边形或菱形分布的多边形、圆形、椭圆形或I形的柱状或锥状孔，气液均化器上层气液均化板孔径为¢2mm~¢40mm，其余层孔径为¢3mm~¢50mm。

8.根据权利要求2所述的节能型氨法脱硫除尘一体化超净排放系统，其特征在于：所述烟气入口至浓缩喷淋层下方或硫氧化物吸收一区喷淋层之间区域设有整流器，整流器为多孔板式或格栅式，孔径为15mm~80mm。

9.根据权利要求4所述的节能型氨法脱硫除尘一体化超净排放系统，其特征在于：所述水洗槽为一体式或2个独立的储罐，一体式水洗槽中部设有一横向隔板，隔板上开有1个或多个多边形、圆形、椭圆形或I形的孔，孔径为4mm~800mm,隔板两侧溶液通过隔板上方设置的溢流口与隔板下室相连通。

10.根据权利要求4所述的节能型氨法脱硫除尘一体化超净排放系统，其特征在于：

所述冷凝除雾区由一级除雾器、1~4层凝汽器与丝网除雾器组合而成，凝汽器位于丝网除雾器上方或下方，间距为0.05m~2.0m,凝汽器形式为翅片、光管，凝汽器管道断面为圆形、椭圆形或多边形，冷却介质为冷却水或冷却液。

11.根据权利要求2所述的节能型氨法脱硫除尘一体化超净排放系统，其特征在于：所述第一、第二、第三、第四透气集液帽结构相同，为多组空心矩形块式，透气集液帽宽为0.1m~1.0m,长为0.3m~2.0m；透气集液帽两侧长边上部均开有0.1m~0.5m条形孔，条形孔中部设有1~5块平板式导流板；透气集液帽之间顶部长边设有多组空心圆柱体内壁带有均布叶片的旋流子单元组件，旋流子叶片为平板形或曲线形。

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