旋轉噴淋脫硫塔的製作方法

2023-05-29 13:47:26 2

專利名稱：旋轉噴淋脫硫塔的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氨法脫硫塔，尤其是一種新型的旋轉噴淋脫 硫塔。
背景技術：
我國每年因電煤利用造成的酸雨、溫室效應和臭氧層破壞等環境 汙染問題造成的損失高達上萬億元，因此採用一種適合中國國情的高 效煙氣脫硫技術是十分必需的。
石灰石一石膏法脫硫技術，又稱鈣法，是一種十分成熟的煙氣脫
硫技術，在美國有90%的市場份額。但是由於中國富產天然石膏，質 優價廉，鈣法技術的副產物石膏難以利用，同時脫硫過程中還產生了 溫室氣體二氧化碳。總之，石灰石一石膏法脫硫技術實際上是把廢氣 汙染轉化成了廢固汙染和另一種氣體汙染，因此該技術不宜應用於中 國大型鍋爐的煙氣脫硫中。
溼式氨法脫硫技術是一種新型的煙氣脫硫技術，具有以下特點和 優勢-
1、 高效率脫硫，可達到95%以上；
2、 資源循環利用，氨法脫硫技術可將回收的S02轉化為硫酸銨化肥;
3、 脫硫成本隨煤含硫量的增加而下降，因為氨法是回收法，副產硫 酸銨，可使氨增值；
4、 既脫硫又脫硝，提前控制N(X的排放，適應環保更高的要求；
5、 設備佔地面積小，系統簡單，可減少投資成本；6、 具有高度可靠性，可利用率達到99%以上；
7、 較長的壽命，在良好的維護條件下能正常使用25年。 然而目前國內應用於一些鍋爐的填料噴淋氨法脫硫技術，採用的
單層噴淋技術，不僅熱交換效果差，而且噴嘴密度偏小，不能有效地 覆蓋整個脫硫塔截面，因此脫硫率不能最大程度的提高。同時單排噴 嘴容易阻塞，影響了系統的連續運行，影響了二氧化硫脫除的進行。
發明內容
本實用新型所要解決的技術問題在於提供一種新型的旋轉噴淋 脫硫塔，既可以高效脫除二氧化硫，同時又可以有效降低裝置堵塞對 系統運行的影響，以克服現有裝置存在的缺點和不足。
本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案是: 一種旋轉噴 淋脫硫塔，採用空塔脫硫，脫硫塔的頂部設有煙氣出口，中部設有煙 氣進口，所述脫硫塔內自上而下依序分成除霧段、吸收噴淋段和吸收 循環段，淨化後的煙氣自煙氣出口排出，其中-
所述的除霧段設在煙氣出口下方,用於消除煙氣中夾帶的液滴和 泡沬等；
所述的吸收噴淋段設在煙氣進口的上方，包括三級噴淋裝置，由 下至上依次為第一級噴淋裝置、第二級噴淋裝置和第三級噴淋裝置， 每級噴淋裝置均設有多數個用來霧化並噴射吸收循環液的噴嘴，噴嘴 是溼法煙氣脫硫系統中關鍵部件之一，其霧化性能對脫硫效率具有重 要影響，其中，第一級噴淋裝置的噴嘴為渦流式旋轉霧化噴嘴，第二 級及第三級噴淋裝置的噴嘴均為普通噴嘴，吸收循環液由循環泵提 供；
所述的吸收循環段設在吸收噴淋段的下方，包括循環池，循環池中部設有進氨系統的液氨入口，循環池中上部設有循環液出口，在循 環池內吸收循環液與液氨混合，通過循環泵將循環池中包含氨水、亞
硫酸銨溶液、硫酸銨溶液的吸收循環液輸送至吸收噴淋段中；
循環液出口外接循環泵，通過管道與吸收噴淋段的三級噴淋裝置 聯通；
自煙氣出口排出的淨化後的煙氣經管道通入煙氣換熱器，與來自 鍋爐的未脫硫的煙氣進行換熱後排出，未脫硫的煙氣經換熱器換熱後 自煙氣進口進入脫硫塔。
在上述方案的基礎上，所述的循環液出口設有上、中、下三個， 分別通過一循環泵輸送到三級噴淋裝置，其中，所述的上循環液出口 設置在循環池的上部，並與第一級噴淋裝置聯通；所述的中循環液出 口設置在循環池的中部，與第二級噴淋裝置聯通；所述的下循環液出 口設在循環池的中部，並與第三級噴淋裝置聯通。
每級噴淋裝置配有一個循環泵，還設有一個清洗裝置，清洗裝置 的水由自來水泵提供。在脫硫塔正常運行時，清洗裝置關閉，可以定 期對噴淋管和噴嘴進行清洗，即使某一級噴淋裝置發生堵塞現象，另 外兩級噴淋裝置仍然可以繼續正常運行。
所述的三級噴淋裝置，每級裝置的間隔為500 700mm, —般為 600咖。
所述第一級噴淋裝置的渦流式旋轉霧化噴嘴設有10 20個，一 般為12個；第二級、第三級噴淋裝置的普通噴嘴設有40 60個，一 般為50個，每個直徑為20mm。
所述第二級噴淋裝置的噴嘴向上設置，第三級噴淋裝置的噴嘴向 下設置，相對噴射。本實用新型採用三級噴淋裝置，噴淋吸收液與進 口煙氣逆流接觸，可以增大接觸面積，系統正常運行時清洗裝置處於關閉狀態，其中，第二級和第三級噴淋裝置採用對噴的方式，能更好 的覆蓋脫硫塔截面，經實驗證明對噴比兩排均逆噴效果更好，第一級 噴淋裝置的渦流式旋轉霧化噴嘴可以自動旋轉，抗堵能力強。
所述的進氨系統包括水平設置的管件、液氨泵和液氨槽，管件上
密布有多數個小孔，所述的水平管件高於脫硫塔塔底3 3. 5米。液 氨直接加入到吸收循環液中，可以保證溶液的PH值介於5 6之間， 利於亞硫酸銨的氧化。
所述的除霧器為二級折流板式除霧器，採用聚丙烯(PP)材料，由 床體支撐固定在脫硫塔內，所述的除霧段帶有自動清洗除霧裝置，自 動清洗裝置的水來自工廠的工藝水。
所述除霧器的上、下分別設有一除霧器沖洗管，二衝洗管的噴嘴
朝除霧器方向相對設置。
所述第一級噴淋裝置的渦流式旋轉霧化噴嘴為聚四氟乙烯(PTFE)
材料，可以有效避免被吸收循環液腐蝕；第二級、第三級噴淋裝置的 普通噴嘴為碳化矽材料。
所述的進氨系統管件的管徑為25cm左右，管件上密布有多個小 孔，孔徑2cm左右，管件的橫截面上均勻分布有三個小孔，從而可以 將液氨從三個不同方向均勾地分布到溶液當中，管件採用聚丙烯(PP) 材料。
本實用新型採用空塔吸收，可以有效降低吸收阻力，提高循環液 的有效循環，脫硫塔是空塔，採用玻璃鋼製作，不僅可以有效避免亞 硫酸銨和硫酸銨溶液對塔體的腐蝕而且可以大大降低投資建設費用。
本實用新型的有益效果是
本實用新型的旋轉噴淋氨法脫硫塔，由於採用的是空塔脫硫，可 以有效地避免硫酸銨晶體結晶於填料和管路之上，避免管路堵塞和塔內坍塌現象的發生。同時該裝置還創造性地採用了新的噴淋方法，不 僅可以有效覆蓋脫硫塔的截面，增加噴嘴密度，而且能非常有效的提 高脫硫效率。噴淋裝置安裝了清洗裝置，可以定期對噴淋管和噴嘴進 行清洗，即使某一級裝置發生堵塞現象，另外兩級噴淋裝置仍然可以 繼續正常運行。通過三臺循環泵可以將吸收循環液輸送至三級吸收噴
淋段中。二氧化硫脫除率在第一級噴淋段中可以達到91.5%，第二級 可以達到95.2%，第三級可以達到97.4%，遠遠超過國家二氧化硫排 放標準。
經本實用新型氨法噴淋塔的脫硫處理，煙氣中主要酸性汙染物和 煙塵的脫除率可達到S02:》97%; S03:》95%; N0》30%; HX(X:F，C1)
》90%;煙塵》40%。因此本實用新型的脫硫噴淋裝置具有高度淨化
煙氣、高效脫除S02及其它有害酸性氣體、有效降低噴嘴堵塞對系統 影響等特點，具有良好的工業用途和前景。


圖1為本實用新型的裝置結構示意圖 附圖中標號說明
101, 102， 103 —循環泵2 —脫硫塔 31， 32—衝洗管4一攪拌器 6 —管件 7—煙氣進口 9一普通噴嘴 IO—三級噴淋裝置 13—液氨槽 161 —上循環液出口 17—清洗裝置
5—液氨泵
8 —渦流式旋轉霧化噴
ll一除霧器 12—煙氣出口
14一煙氣換熱器 15—循環池
162—中循環液出口 163 —下循環液出口 18—自來水泵具體實施方式
以下結合附圖和實例對本發明作進一步說明。
請參閱圖1為本實用新型的裝置結構示意圖所示，一種旋轉噴淋
脫硫塔，脫硫塔2的頂部設有煙氣出口 12，中部設有煙氣進口 7,所 述脫硫塔2內自上而下依序分成除霧段、吸收噴淋段和吸收循環段， 淨化後的煙氣自煙氣出口 12排出，其中，
所述的除霧段包括一二級折流板式除霧器11，帶有自動清洗除 霧裝置，設在煙氣出口 12下方，除霧器ll由床梁支撐固定在脫硫塔 2內，除霧器ll的上、下分別設有一除霧器衝洗管31， 32， 二衝洗 管31， 32的噴嘴朝除霧器11方向相對設置。
所述的吸收噴淋段設在煙氣進口 7的上方，包括三級噴淋裝置 10，由下至上依次為第一級噴淋裝置、第二級噴淋裝置和第三級噴淋 裝置，每級間隔600mm,每級噴淋裝置均設有多數個噴射吸收循環液 的噴嘴，且每級噴淋裝置配有一個循環泵，還設有一個清洗裝置17, 清洗裝置17的水由自來水泵18提供。其中，第一級噴淋裝置的噴嘴 為渦流式旋轉霧化噴嘴8，設有12個，為聚四氟乙烯材料，第二級 及第三級噴淋裝置的噴嘴均為普通噴嘴9，第二級噴淋裝置的普通噴 嘴9向上設置，第三級噴淋裝置的普通噴嘴9向下設置，相對噴射， 每級的普通噴嘴9均設有50個，直徑20mm，為碳化矽材料，吸收循 環液分別由三臺循環泵IOI， 102， 103提供；
所述的吸收循環段設在吸收噴淋段的下方，包括循環池15，循 環池15中部設有進氨系統的液氨入口，循環池15中上部設有循環液 出口，在循環池內吸收循環液與液氨混合；
所述的循環液出口包括上循環液出口 161、中循環液出口 162和 下循環液出口 163三個，其中，上循環液出口 161設置在循環池15的上部，通過循環泵103與第一級噴淋裝置聯通；中循環液出口162 設置在循環池15中部，通過循環泵102與第二級噴淋裝置聯通；下 循環液出口 163設在循環池15的中部，通過循環泵101與第三級噴 淋裝置聯通；
自煙氣出口 12排出的淨化後的煙氣經管道通入煙氣換熱器14， 來自鍋爐溫度為12(TC 14(TC的煙氣以流量2. 22XlSNmVh，其中二 氧化硫濃度為3150mg/Nii"煤含硫量約為2.1%)，經增壓風機後進入 煙氣換熱器14與淨化後的煙氣進行熱量交換後，溫度降低至50°C 7(TC後自煙氣進口 7進入脫硫塔2，而淨化後的煙氣被加熱至不低於 75"C後從煙囪中排出。
未脫硫的煙氣與吸收循環液是逆流接觸，可以有效增加接觸面 積。第一級噴淋裝置採用的是渦流式旋轉霧化噴嘴8，單個渦流式旋 轉霧化噴嘴8的噴灑半徑達到1. 2m，有效噴灑面積為4. 52m2，因此 煙氣經過第一級噴淋裝置時，二氧化硫吸收率可以達到91. 5%;
第二級和第三級噴淋裝置採用普通噴嘴9，對噴起到增強噴淋吸 收效果的作用，煙氣經過第二級噴淋裝置時脫硫率可以達到95. 2%， 經過第三級噴淋裝置時可以達到97. 4%。
經過三級噴淋段後，煙氣進入二級折流板式除霧器11,煙氣夾 帶的液滴和泡沫被有效攔截下來，最後潔淨的煙氣經煙氣出口 12和 換熱器14被換熱、排出。
循環泵101， 102， 103將吸收循環段中的上層清液自上循環液出 口 161，中循環液出口162，下循環液出口163抽出，分別送至三級 噴淋裝置，通過噴淋吸收煙氣中的硫化物。
通過液氨泵5將液氨槽13內的液氨經管件6自液氨進口輸入循 環池15中部，管件6的管徑為25cm左右，其上密布有多數個小孔，孔徑2cm左右，且管件6的橫截面上均勻分布有三個小孔，使液氨均 勻的加入到吸收循環液中，避免吸收循環液局部PH值偏高或偏低， 循環池15的底部設有攪拌器4，通過調節液氨的加入量可以控制吸 收循環液的pH值在5 6之間。揮發出來的氨經過三級吸收噴淋段又 可以被重新吸收，因此，氨水的逃逸量可以大大降低。
權利要求1、一種旋轉噴淋脫硫塔，脫硫塔的頂部設有煙氣出口，中部設有煙氣進口，所述脫硫塔內自上而下依序分成除霧段、吸收噴淋段和吸收循環段，淨化後的煙氣自煙氣出口排出，其特徵在於所述的除霧段設在煙氣出口下方；所述的吸收噴淋段設在煙氣進口的上方，包括三級噴淋裝置，由下至上依次為第一級噴淋裝置、第二級噴淋裝置和第三級噴淋裝置，每級噴淋裝置均設有噴射吸收循環液的噴嘴，其中，第一級噴淋裝置的噴嘴為渦流式旋轉霧化噴嘴，第二級及第三級噴淋裝置的噴嘴均為普通噴嘴，吸收循環液由循環泵提供；所述的吸收循環段設在吸收噴淋段的下方，包括循環池，循環池中部設有進氨系統的液氨入口，循環池中上部設有循環液出口，在循環池內吸收循環液與液氨混合；循環液出口外接循環泵，通過管道與吸收噴淋段的三級噴淋裝置聯通；自煙氣出口排出的淨化後的煙氣經管道通入煙氣換熱器，與未脫硫的煙氣進行換熱後排出，未脫硫的煙氣經換熱器換熱後自煙氣進口進入脫硫塔。
2、 根據權利要求1所述的旋轉噴淋脫硫塔，其特徵在於所述的循 環液出口設有上、中、下三個，分別通過一循環泵輸送到三級噴淋裝 置，其中，所述的上循環液出口設置在循環池的上部，並與第一級噴 淋裝置聯通；所述的中循環液出口設置在循環池的中部，並與第二級 噴淋裝置聯通；所述的下循環液出口設在循環池的中部，並與第三級 噴淋裝置聯通。
3、 根據權利要求2所述的旋轉噴淋脫硫塔，其特徵在於每級噴淋裝置配有一個循環泵，還設有一個清洗裝置，清洗裝置與自來水泵連 接。
4、 根據權利要求1所述的旋轉噴淋脫硫塔，其特徵在於所述的三 級噴淋裝置，每級裝置的間隔為500 700mm。
5、 根據權利要求3所述的旋轉噴淋脫硫塔，其特徵在於所述第一 級噴淋裝置的渦流式旋轉霧化噴嘴設有10 20個；第二級、第三級 噴淋裝置的普通噴嘴設有40 60個。
6、 根據權利要求1至5之一所述的旋轉噴淋脫硫塔，其特徵在於 所述第二級噴淋裝置的噴嘴向上設置，第三級噴淋裝置的噴嘴向下設 置，相對噴射。
7、 根據權利要求1至5之一所述的旋轉噴淋脫硫塔，其特徵在於 所述的進氨系統包括水平設置的管件、液氨泵和液氨槽，管件上密布 有多數個小孔，所述的水平管件高於脫硫塔塔底3 3. 5米。
8、 根據權利要求1所述的旋轉噴淋脫硫塔，其特徵在於所述的除 霧器為二級折流板式除霧器，由床梁支撐固定在脫硫塔內，所述的除 霧段帶有自動清洗除霧裝置。
9、 根據權利要求8所述的旋轉噴淋脫硫塔，其特徵在於所述除霧 器的上、下分別設有一除霧器衝洗管，二衝洗管的噴嘴朝除霧器方向 相對設置。
10、 根據權利要求1所述的旋轉噴淋脫硫塔，其特徵在於所述第一級噴淋裝置的渦流式旋轉霧化噴嘴為聚四氟乙烯材料，第二級、第三 級噴淋裝置的普通噴嘴為碳化矽材料。
專利摘要一種旋轉噴淋脫硫塔，頂部設有煙氣出口，中部設有煙氣進口，所述脫硫塔內自上而下依序分成除霧段、噴淋段和循環段，除霧段設在煙氣出口下方；噴淋段設在煙氣進口的上方，包括三級噴淋裝置，第一級為渦流式噴嘴，第二、三級為普通噴嘴；循環段設在煙氣進口的下方，循環池內吸收循環液與液氨混合，循環液出口設在循環池的中上部；循環液出口外接循環泵，通過管道與三級噴淋裝置聯通；淨化後的煙氣通入煙氣換熱器，與未脫硫的煙氣進行換熱。優點是避免硫酸銨晶體結晶於填料和管路上，噴淋有效覆蓋截面，提高脫硫效率，有清洗裝置，某一級發生堵塞，另外兩級仍可運行，脫除率可達到SO2≥97％；SO3≥95％；NOx≥30％；HX(XF，Cl)≥90％；煙塵≥40％。
文檔編號B01D53/78GK201249100SQ20082015089
公開日2009年6月3日 申請日期2008年7月16日 優先權日2008年7月16日
發明者劉曉飛, 楊義球, 趙金山, 辛亞生 申請人:上海迪浩環保科技有限公司;上海潔美環保科技有限公司