CN212757789U - 一种利用变径管降低氨法脱硫气溶胶排放的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利用变径管降低氨法脱硫气溶胶排放的装置，其特征在于：脱硫塔内壁由下至上依次设置有烟气进口、变径管和喷射单元；所述喷射单元包括喷嘴、水箱和出水管，喷嘴通过出水管和水箱相连接，所述出水管上设置有出水泵；所述喷嘴设置于脱硫塔内壁上；所述变径管包括收缩部和扩张部，所述收缩部设置于扩张部的下方；所述扩张部设置有缓冲板，所述收缩部与内壁之间的夹角为α，缓冲板与内壁之间的夹角为β，α＜β。本实用新型通过收缩部后于扩张部形成旋流，使得烟气中的气溶胶团聚，再通过喷射单元的喷射水流将气溶胶团粒击落至内壁，大大增强了气溶胶的去除效果。

Description

一种利用变径管降低氨法脱硫气溶胶排放的装置

技术领域

本实用新型属于污染物减排领域，更具体的说，涉及一种利用变径管降低氨法脱硫气溶胶排放的装置。

背景技术

近年来，随着人们对环境的关注度日益提高，环保标准逐渐严格，对污染物减排工作的研究日益深入。其中，氨法脱硫工艺因其气液、气气反应速度快、脱硫率高、副产物经济价值高等优点而在燃煤电厂、烧结厂等得以推广应用。

氨法脱硫塔包括主塔和副塔，其中副塔的作用主要是对高温烟气降温，主塔为脱硫塔，脱硫塔塔体一般为柱体结构，烟气进入脱硫塔后沿塔体向上流动，此时会经过喷淋层(吸收段)，喷淋层的雾状氨水(或液氨)与烟气中的SO₂反应生成(NH₄)₂SO₃，再进入氧化段，反应生成最终副产物(NH₄)₂SO₄，但其在脱硫反应过程中不可避免地产生大量气溶胶颗粒((NH₄)₂SO₃、NH₄HSO₃、NH₄HSO₄、(NH₄)₂SO₄)，主要反应式如下。如何减少气溶胶的排放成为其进一步推广应用的关键瓶颈。

(NH₄)₂SO₃+SO₂+H₂O→NH₄HSO₃ (1)

NH₄HSO₃+NH₃→(NH₄)₂SO₃ (2)

(NH₄)₂SO₃+O₂→(NH₄)₂SO₄ (3)

NH₄HSO₃+O₂→NH₄HSO₄ (4)

目前国外主要采用在脱硫塔烟气出口处安装湿式静电除尘器，可以极有效地降低气溶胶的排放，但安装湿式静电除尘器投资、运行成本较高，难以实现推广应用。中国专利申请号：201310340885.5，申请日2013年08月06日，发明创造名称为一种控制氨法脱硫气溶胶排放的方法及其专用吸收塔，该申请案在脱硫塔的脱硫区设置了填料或筛板，经脱硫后的烟气进入填料洗涤区，脱除粗粒度气溶胶；再进入水汽相变区，通过向水汽相变区的中部注入蒸汽，建立过饱和水汽环境，使得细粒度气溶胶微细凝结长大再被除雾器脱除。该方法工艺复杂，需对脱硫塔进行结构改造，运行成本偏高，不利于推广应用，且在实际应用中对气溶胶的去除效果较为不理想。

实用新型内容

1.解决的技术问题

本实用新型针对现有技术中对气溶胶去除效果不佳的不足，提供一种利用变径管降低氨法脱硫气溶胶排放的装置，通过在变径管上方设置喷射单元，再利用高速喷射的水幕快速去除团聚的气溶胶颗粒，大大提高烟气中的气溶胶的去除率。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型提供一种利用变径管降低氨法脱硫气溶胶排放的装置，脱硫塔内壁由下至上依次设置有烟气进口、变径管和喷射单元；喷射单元包括喷嘴、水箱和出水管，喷嘴通过出水管和水箱相连接，出水管上设置有出水泵；喷嘴设置于脱硫塔内壁上；变径管包括收缩部和扩张部，收缩部设置于扩张部的下方。

优选地，扩张部设置有缓冲板，收缩部与内壁之间的夹角为α，缓冲板与内壁之间的夹角为β，α＜β。

优选地，喷嘴为扁平状喷嘴。

优选地，喷嘴设置数量不少于2个，且任意2个喷嘴设置高度不同。

优选地，变径管与烟气进口之间设置有喷淋单元，喷淋单元的喷淋方向向下。

优选地，水箱中设置有pH检测装置。

优选地，变径管顶部开口，收缩部与内壁之间形成储液槽，储液槽通过回流管与水箱相连接。

优选地，变径管倾斜设置，回流管与储液槽的连接处位于储液槽最低处。

优选地，还包括氧化池，氧化池设置于脱硫塔底部，氧化池通过管道与水箱相连通。

优选地，变径管的倾斜角度为γ，5°≤γ≤25°。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种利用变径管降低氨法脱硫气溶胶排放的装置，变径管上方设置有喷射单元，含尘烟气高速通过收缩部后于扩张部形成旋流，使得烟气中的气溶胶团聚，再通过喷射单元的喷射水流将气溶胶团粒击落至内壁，大大增强了气溶胶的去除效果。

(2)本实用新型的一种利用变径管降低氨法脱硫气溶胶排放的装置，收缩部与内壁之间的夹角小于扩张部，促使气溶胶与液滴或气溶胶之间发生激烈碰撞和凝聚，气溶胶互相聚合，使颗粒增大而易除去。

(3)本实用新型的一种利用变径管降低氨法脱硫气溶胶排放的装置，喷嘴为扁平状喷嘴，可以提供较大的喷射面积，增强对气溶胶的去除效果；不仅如此，当喷嘴设置2个以上时，不同高度的喷嘴对气溶胶进行多次喷射，最大程度削弱废气中气溶胶的含量。

(4)本实用新型的一种利用变径管降低氨法脱硫气溶胶排放的装置，变径管与内壁之间形成储液槽，储液槽上的回流管与水箱相连通，循环利用喷洒气溶胶废气之后产生的污水，最大程度利用了脱硫过程中产生的污水，解决了含气溶胶废水的资源化利用问题。

(5)本实用新型的一种利用变径管降低氨法脱硫气溶胶排放的装置，储液槽倾斜设置，设置于内壁上的储液槽可以收集喷设至内壁后下流的污水，并通过倾斜轨道将水流引导至回流管排出，可以避免水流在储液槽淤积导致的腐蚀现象，还可以避免污水溢出。

(6)本实用新型的一种利用变径管降低氨法脱硫气溶胶排放的装置，氧化区收集喷淋废水并进行氧化处理，当水箱中的pH值过低时，将水箱中的废水输送至氧化区氧化处理，截留的气溶胶颗粒((NH₄)₂SO₃、NH₄HSO₃、NH₄HSO₄、(NH₄)₂SO₄)可在送回氧化区生产副产物(NH₄)₂SO₄，从而实现资源最大化利用。

附图说明

图1为实施例1中的本实用新型的结构示意图；

图2为实施例2中的本实用新型的结构示意图；

图3为实施例3中的本实用新型的结构示意图。

图中：

100、脱硫塔；200、烟气进口；300、喷淋单元；400、喷嘴；410、出水泵；420、出水管；500、变径管；510、收缩部；520、缓冲段；530、扩张部；531、缓冲板；540、回流管；550、回流泵；600、水箱。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步说明。下文中结合具体的示例性实施例详细描述了本实用新型。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本实用新型的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本实用新型的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本实用新型或本申请和本实用新型的应用领域。

实施例1

本实用新型提供一种利用变径管降低氨法脱硫气溶胶排放的装置，如图1所示，本实用新型的脱硫塔100内壁由下至上依次设置有烟气进口200、变径管500和喷射单元。烟气进口200和变径管500之间还可以设置喷淋单元300，喷淋单元300设置有至少1个喷淋层，喷淋层垂直于脱硫塔100内壁，喷淋层设置有多个向下喷洒的喷头，喷淋单元300利用喷洒作用去除废气中的污染物。

喷射单元包括喷嘴400、水箱600和出水管420，喷嘴400和水箱600通过出水管420相连接，水箱600中设置有pH检测装置，用于检测水箱600中污水的pH值。出水管420设置有出水泵410，出水泵410用于将水箱600中的污水运输至喷嘴400中进行喷射。喷嘴400设置于脱硫塔100内壁，且喷嘴400为扁平状喷嘴。扁平状设计可以强化喷嘴400在圆周方向的空间喷射效果，可以增大喷嘴400圆周方向上的喷射扩张角，使圆周方向上的喷射水流空间分布更加均匀。本实施例中，如图1所示，脱硫塔100的内侧壁仅设置有1个喷嘴。

变径管500包括收缩部510、缓冲段520和扩张部530，收缩部510通过缓冲段520设置于扩张部530的下方。收缩部510为变径管500下部横截面积逐渐缩小的区域，缓冲段520为设置于收缩部510上部的横截面积维持不变的区域，扩张部530为位于缓冲段520上部的横截面积增大的区域。在本实施例中，扩张部530设置有缓冲板531，且收缩部510与内壁之间的夹角为α，缓冲板531与内壁之间的夹角为β，α＜β。此设计可以使得气水混合物高速聚合渗透，接触面加大，形成细小微粒；由于气体中的气溶胶与水微粒接触面加大且气溶胶颗粒被湿润，使得气溶胶与液滴或气溶胶之间发生激烈碰撞和凝聚，进入扩张部530内，流速逐渐减小，气溶胶互相聚合，使颗粒增大而易除去。

实施例2

本实施例的基本内容同实施例1，其不同之处在于，在本实施例中，如图2所示，扩张部530为位于缓冲段520上部的区域，且扩张部530的横截面积大于缓冲段520的横截面积。进一步说明，变径管500顶部开口，收缩部510与内壁之间形成储液槽，储液槽通过回流管540与水箱600相连接。不仅如此，脱硫塔100的内侧壁设置有3个喷嘴400，喷嘴400呈中心对称，3个喷嘴400均位于不同高度。不同高度的喷嘴400对气溶胶进行多次喷射，最大程度削弱废气中气溶胶的含量。

实施例3

本实施例的基本内容同实施例1，其不同之处在于，在本实施例中，扩张部530为位于缓冲段520上部的区域，且扩张部530的横截面积大于缓冲段520的横截面积。如图3所示，脱硫塔100的内侧壁设置有3个喷嘴400，喷嘴400呈中心对称，3个喷嘴400均位于不同高度。不仅如此，变径管500倾斜设置，回流管540与储液槽的连接处位于储液槽最低处，倾斜角度为γ，5°≤γ≤25°。倾斜设置有利于液体迅速沿着槽底以及槽壁流入设于槽底最低处的回流管540，并经回流管540排出。槽底上表面光滑并有一定斜度，液体不易残留在槽底，排液效率高，方便清理。回流管540与水箱600相连通，回流管540上设置有回流泵550，便于抽取收集的污水进行再利用。脱硫塔100底部设置有氧化池，氧化池通过管道与水箱600相连通。氧化池包括上部开口的集水箱，集水箱与水箱600通过管道连接。当水箱600中的pH检测装置检测水箱600中废水的pH值过低时，将水箱600中的废水输送至氧化池处理，水箱600中截留的气溶胶颗粒((NH₄)₂SO₃、NH₄HSO₃、NH₄HSO₄、(NH₄)₂SO₄)可再送回氧化池生产副产物(NH₄)₂SO₄，从而实现资源最大化利用。

更具体地，尽管在此已经描述了本实用新型的示例性实施例，但是本实用新型并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本实用新型的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。

Claims (9)

1.一种利用变径管降低氨法脱硫气溶胶排放的装置，其特征在于：脱硫塔(100)内壁由下至上依次设置有烟气进口(200)、变径管(500)和喷射单元；

所述喷射单元包括喷嘴(400)、水箱(600)和出水管(420)，喷嘴(400)通过出水管(420)和水箱(600)相连接，所述出水管(420)上设置有出水泵(410)；所述喷嘴(400)设置于脱硫塔(100)内壁上；

所述变径管(500)包括收缩部(510)和扩张部(530)，所述收缩部(510)设置于扩张部(530)的下方；所述扩张部(530)设置有缓冲板(531)，所述收缩部(510)与内壁之间的夹角为α，缓冲板(531)与内壁之间的夹角为β，α＜β。

2.根据权利要求1所述的一种利用变径管降低氨法脱硫气溶胶排放的装置，其特征在于：所述喷嘴(400)为扁平状喷嘴。

3.根据权利要求1所述的一种利用变径管降低氨法脱硫气溶胶排放的装置，其特征在于：所述喷嘴(400)设置数量不少于2个，且任意2个喷嘴(400)设置高度不同。

4.根据权利要求1所述的一种利用变径管降低氨法脱硫气溶胶排放的装置，其特征在于：所述变径管(500)与烟气进口(200)之间设置有喷淋单元(300)，喷淋单元(300)的喷淋方向向下。

5.根据权利要求1所述的一种利用变径管降低氨法脱硫气溶胶排放的装置，其特征在于：所述水箱(600)中设置有pH检测装置。

6.根据权利要求1所述的一种利用变径管降低氨法脱硫气溶胶排放的装置，其特征在于：所述变径管(500)顶部开口，收缩部(510)与内壁之间形成储液槽，所述储液槽通过回流管(540)与水箱(600)相连接。

7.根据权利要求6所述的一种利用变径管降低氨法脱硫气溶胶排放的装置，其特征在于：所述变径管(500)倾斜设置，回流管(540)与储液槽的连接处位于储液槽最低处。

8.根据权利要求6所述的一种利用变径管降低氨法脱硫气溶胶排放的装置，其特征在于：还包括氧化池，所述氧化池设置于脱硫塔(100)底部，氧化池通过管道与水箱(600)相连通。

9.根据权利要求7所述的一种利用变径管降低氨法脱硫气溶胶排放的装置，其特征在于：所述变径管(500)的倾斜角度为γ，5°≤γ≤25°。

Images