一種煙氣脫硫排放一體化設備的製作方法

2023-05-26 10:58:51

專利名稱：一種煙氣脫硫排放一體化設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煙氣脫硫淨化排放一體化設備，.尤其涉及從煙氣中回收硫氧化物生 產有用產品的脫硫塔，屬於電力、冶金、環保和化工技術領域，尤其適合煙氣脫硫技術領域。
背景技術：
工業煙道氣(簡稱煙氣)中含有SOx、 NOx、 HC1和HF等酸性氣態物質，尤其其中的 SOs氣體，使得煙氣表現出酸露點腐蝕性。煙氣的酸露點在100 150°(:之間。為了確保煙氣 排放過程中不出現酸露點腐蝕，從鍋爐系統出口，即通常的鍋爐引風機出口的煙氣溫度比露 點高15 25°C。
酸雨汙染的根源就是打量含二氧化硫煙氣的排放。 一種解決酸雨汙染的辦法就是煙氣的 脫硫，尤其採用鹼性物質為原料的煙氣脫硫(FGD， Flue Gas Desulfiirization)。 FGD中，常 見的鹼性物質是天然礦石原料，比如石灰石，即碳酸鈣，還有菱鎂礦石， 一種碳酸鈣和碳酸 鎂的混合礦石，還有人工合成的鹼性物質，包括弱鹼氨和燒鹼氫氧化鈉，為便於論述，分別 將它們成為鈣法，鎂法，氨法和鈉法。FGD的脫硫效率可以達到95-99%以上，因此是廣泛 被採用的方法。
目前普遍採用的FGD方法都是溼法，即所採用的鹼性物質必須和水混合成為一種鹼性水 溶液，再使之與煙氣密切接觸，而且為了提高接觸效率確保脫硫效率，都採用極低濃度的水 溶液，比如鈣法中，每公斤煙氣需要10-30公斤的水溶液。如此操作條件下，煙氣經過接觸 設備，或稱為脫硫設備和脫硫設備後，溫度顯然會低於酸露點，更嚴重的是，原存在於煙氣 中的S03會變為硫酸酸霧，使脫硫後的煙氣顯示出強烈的酸腐蝕性。
解決該問題的一種方法是直接在脫硫設備上設置一根煙囪，稱為直排煙囪，或頂排煙囪， 使得脫硫設備具有脫硫排放一體化的功能，這種方法投資低，且不會影響生產。
然而，這種方法又帶來一個新的缺點，就是白色煙羽汙染，且在溫度低的天氣會產生明 顯的"煙雨"，即在煙囪周圍一定距離範圍內，尤其煙羽的下方，有嚴重下雨現象。由於煙氣 中會夾帶有固體漿液，使得煙雨成為泥雨，造成周圍設備甚至民居被嚴重汙染，甚至腐蝕。 這種現象嚴重製約了這種方法的應用。因此，尋求解決這個問題的方法具有重要的應用價值。
發明內容
本實用新型要解決的技術問題是公開一種新型的塔頂排放式煙氣脫硫排放一體化設備， 尤其公開了一種具有消除煙雨功能的塔頂排放式煙氣脫硫排放一體化設備。
本實用新型的主要技術創新在於，所說的直排煙囪帶保溫結構，具體地該結構是一個具 有保溫和絕熱功能的結構，可以顯著減少煙囪內壁的煙氣冷凝水，從而顯著減少煙氣對冷凝 水的夾帶，這樣就不會像現有的直排煙囪那樣出現明顯的煙雨和泥雨現象，進而使得脫硫排 放一體化設備能被正常應用。
具體地，本實用新型公開的煙氣脫硫排放一體化設備包括一個脫硫塔，在所說的脫硫塔 的頂上設置有直排煙囪，其創新性還包括
圓筒形塔體；
連接在塔體最底端的底板；連接在塔體最頂端的錐形塔頂；
連接在塔體上的進煙接口，位置在塔體總高度的四分之一到三分之二之間； 連接在塔頂上的出煙接口，位置在塔頂中心位置，或中心附近；
設置在進煙接口和出煙接口之間的塔體內的除液構件，除液構件中設置了兩段填料，使 得煙氣夾帶的細小液滴，甚至漿狀或泥狀液滴撞擊在填料上凝並為大液滴而被回收下來，並 且每段填料之上都布置有噴水器，以便對填料進行即時衝洗，防止泥漿粘附在填料表面，堵 塞煙氣通道；
設置在進煙接口和除液構件之間的塔體內的液體分散構件，液體分散構件帶有液體分配 母管和支管，以及霧化噴嘴，使得與煙氣接觸的具有脫硫煙氣中酸性氣體作用的吸收液，或 稱洗滌吸收液得到均勻分布和細密的霧化，提高傳質效率；
設置在進煙接口下部的位於塔體內的鼓泡構件，或稱鼓泡空氣分散器；
設置在出煙接口之上，並與出煙接口直接相連接的直排煙囪，直排煙囪的橫截面為圓形， 或者近似圓形，其高度在20 100m之間，以保證恰當的煙氣排放標高，-
連接在塔體上的出液接口，位置在距離底板0.20 2.0m之間，所述進液接口在位於出液 接口上方10~35m的塔體上，並且該出液接口的內壁直徑在塔體內壁直徑的三十分之一至十 分之一之間；
連接在塔體上的進液接口，它與塔體內的液體分散構件相連接，尤其與液體分配母管相 連接，其直徑是出液接口直徑的0.75 1.25倍之間，較好地，兩個接口的直徑相同；
設置在塔體外，並連接出液接口和進液接口的吸收液循環管，以及與吸收液循環管相連 接的吸收液輸送機；
而且，
所述塔體上的進煙接口的流通截面為矩形，或者近似矩形，並且所述矩形的短邊與長邊 之比在0.254.5之間，以降低塔體的整體高度 尤其是，
直排煙囪體外，最好是從上至下包裹有保溫構件，並且在該構件外還包裹有保護殼層， 所述保溫構件的厚度在10 200mm之間，優化地在30~150mm，最好在50~120mm之間，所 述保溫構件採用導熱係數小於0.5W/C.m的桐—料製成，以便有效降低煙囪內壁的煙氣冷凝水 量，從而減少煙氣夾帶進而消除煙雨，所述保護殼層採用鋁質材料製成，該保護層的厚度在 0.3~1.5mm，確保較輕的質量和良好防護性能。
本實用新型公開的煙氣脫硫排放一體化設備按照如下方式操作
含有S02， S03, N02， HC1/HF,煙塵等汙染物的煙氣，從進煙接口進入脫硫塔(也稱為 脫硫塔)，向上流動，與液體分散構件分散的洗滌吸收液(吸收液中含有鹼性物質)逆流接觸， 發生氣-液兩相的傳質、傳熱和液相中的化學反應，脫出汙染物。煙氣中的S02變為亞硫酸鹽， S03變為硫酸霧，也有部分變為硫酸鹽，HC1變為氯化物。這些酸性汙染物的脫出效率可達 到95%。煙氣中的粉煤灰(塵)的脫出效率大於60%-卯％。
洗滌吸收液為含有鹼性脫硫劑、硫酸鹽及其結晶固體的漿狀水溶液，而且一般都是接近 硫酸鹽飽和，最好是被硫酸鹽飽和或過飽和的漿狀水混合物。
對於機組或鍋爐容量大，或者煙氣中S02濃度高的情況，如果採用溶解度極低的鈣原料 (鈣法)或鎂原料(鎂法)，洗滌液流量將十分巨大，煙氣必須經過多組吸收液分散器，再進一步向上流動與除液構件相接觸，除去煙氣夾帶的液滴，大都是含有固體的泥漿狀液滴。同 時對除液構件還定期或間隙採用比較清潔的水衝洗，確保除液構件中的氣體通道保持通暢。
離開除液構件後，煙氣繼續向上流動，穿過位於脫硫塔頂部的出煙接口，進入位於脫硫 塔之上的直排煙囪，直接排入大氣。由於直排煙囪體外，尤其之從上至下都被保溫構件包圍 著，確保了煙囪內壁較少出現冷凝水，或很少出現冷凝水，這樣，煙氣通過煙囪就不回夾帶 冷凝水滴而出現煙雨了。
另一方面，洗滌吸收液向下流動，與煙氣逆流接觸，回流到進煙接口下面的塔體內，被 鼓入的空氣氧化，使亞硫酸鹽變為硫酸鹽，比如亞硫酸鈣變為硫酸鈣並形成石膏(即帶有兩 個結晶水的硫酸鈣晶體)，或亞硫酸銨被氧化為硫酸銨，進而結晶為對應的晶體。因此，這一 段也被稱為氧化池，或氧化結晶池，尤其是吸收液循環槽。新鮮的脫硫劑比如粒度在250-325 目以上的石灰石粉沫漿液，氧化鎂/碳酸鎂漿液，或液化氨/氣化氨/氨水，直接加到進煙接口 循環槽內。吸收液在通過設置在脫硫塔體外，通過循環管道與塔體相連接的循環液輸送機被 重複輸送到位於進煙接口上的塔體內的液體輸送構件，以便使得脫硫塔實現煙氣脫硫的連續 和穩定運行。
同時也必須從循環槽不斷排除吸收液，進入後續的硫酸鹽固體分離和加工設備，以獲得 脫硫產品，固體硫酸鹽。
由上述公開的技術方案可見，本實用新型的煙氣脫硫排放一體化設備包括了四個部分 從下至上分別為鼓泡構件、吸收液分散構件、除液構件和帶有保溫作用的直排煙囪，使在脫 硫設備中去除汙染物質，尤其S02之後，尾氣不經過原煙囪排放，從而避免了現有技術需要 對原煙囪防腐，不影響正常生產的問題。


圖1為帶有保溫構件的煙氣脫硫排放一體化設備的結構示意圖。
圖2為帶保溫構件的直排煙囪的結構立面圖。 圖3為帶保溫構件的直排煙囪的結構俯視圖。
具體實施方式

參見附圖1-3，本實用新型的煙氣脫硫排放一體化設備，包括 圓筒形塔體l;
連接在塔體1最底端的底板4; 連接在塔體1最頂端的錐形塔頂10;
連接在塔體1上的進煙接口 2,位置在塔體1總高度的二分之一； 連接在塔頂10上的出煙接口 9，位置在塔頂中心位置
設置在進煙接口 2和出煙接口 9之間的塔體1內的除液構件11,除液構件11中設置了 兩段填料
設置在進煙接口 2和除液構件11之間的塔體1內的液體分散構件12，液體分散構件12 帶有液體分配母管和支管，以及霧化噴嘴；
設置在進煙接口 2下部的位於塔體1內的鼓泡構件3;
設置在出煙接口9之上，並與出煙接口 9直接相連接的直排煙囪8，直排煙囪8的橫截 面為圓形，其高度為60m:
連接在塔體1上的出液接口5，位置在距離底板1.0m處，並且出液接口5的內壁直徑是塔體1內壁直徑的十二分之一；
連接在塔體1上的進液接口 13，它與塔體1內的液體分散構件11的液體分配母管相連 接，其直徑是出液接口直徑的1.0倍，進液口位於出液口上方25m處；
設置在塔體1夕卜，並連接出液接口 5和進液接口 13的吸收液循環管7，以及與吸收液循 環管7相連接的吸收液輸送機6;
所述塔體1上的進煙接口 2的流通截面為矩形，並且所述矩形的短邊與長邊之比在0.33;
直排煙囪8的筒體801外，從上至下包裹有保溫構件802,並且在該構件802外還包裹 有保護殼層803，所述保溫構件802的厚度為120mm，所述保溫構件802採用導熱係數為 0.12W/C.m的保溫材料製成，所述保護殼層803採用鋁質材料製成，厚度為0.7mm。
權利要求1、一種煙氣脫硫排放一體化設備，包括脫硫塔和在所述脫硫塔頂上設置的直排煙囪，所述脫硫塔包括圓筒形塔體；連接在所述塔體最底端的底板；連接在所述塔體最頂端的錐形塔頂；連接在所述塔體上的進煙接口；連接在所述塔頂上的出煙接口；連接在所述塔體上的出液接口；連接在所述塔體上的進液接口；其特徵在於，所述出液接口距離所述底板0.20～2.0m之間，所述進液接口在位於出液接口上方10～35m的塔體上，並且所述出液接口的內壁直徑在所述塔體內壁直徑的三十分之一至十分之一之間。
2、 根據權利要求1所述的煙氣脫硫排放一體化設備，其特徵在於，所述進液接口的直徑 是所述出液接口的直徑的0.75-1.25倍之間。 '
3、 根據權利要求1或2所述的煙氣脫硫排放一體化設備，其特徵在於，所述脫硫塔體外 設置有連接所述出液接口和所述進液接口的吸收液循環管。
4、 根據權利要求3所述的煙氣脫硫排放一體化設備，其特徵在於，所述吸收液循環管連 接著吸收液輸送機。
5、 根據權利要求1所述的煙氣脫硫排放一體化設備，其特徵在於，在所述直排煙囪體外 包裹有保溫構件。
6、 根據權利要求5所述的煙氣脫硫排放一體化設備，其特徵在於，所述的保溫構件從上 到下包裹在所述直排煙囪體外。
7、 根據權利要求6所述的煙氣脫硫排放一體化設備，其特徵在於，所述保溫構件的厚度 在10~200腿之間。
8、 根據權利要求7所述的煙氣脫硫排放一體化設備，其特徵在於，所述保溫構件的厚度 在50 120mm之間。
9、 根據權利要求5至8任一項所述的煙氣脫硫排放一體化設備，其特徵在於，所述保溫 構件外包裹一保護層，並且所述保護層的厚度在0.3 1.5mm之間。
專利摘要本實用新型涉及一種新型的煙氣脫硫排放一體化設備，包括脫硫塔和在脫硫塔頂上設置的直排煙囪，並且所述脫硫塔還包括圓筒形塔體，連接在所述塔體最底端的底板，連接在所述塔體頂端的錐形塔頂，連接在所述塔體上的出液接口，連接在所述塔體上的進液接口，所述出液接口距離所述底板0.20～2.0m之間，進液接口在位於出液接口上方10～35m的塔體上，出液接口的內壁直徑在塔體內壁直徑的三十分之一至十分之一之間，而且，直排煙囪帶有去除煙雨功能的保溫構件，可以顯著減少煙囪內壁的煙氣冷凝水，這樣就不會像現有的直排煙囪那樣出現明顯的煙雨和泥雨現象。
文檔編號B01D53/78GK201394424SQ200820155468
公開日2010年2月3日 申請日期2008年11月17日 優先權日2008年11月17日
發明者婁愛娟 申請人:婁愛娟