逆流式海水脫硫吸收塔的製作方法

2023-11-05 04:40:12 1

專利名稱：逆流式海水脫硫吸收塔的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種煙氣吸收塔，特別涉及一種應用於工業燃燒裝置的溼法海水脫硫工藝的逆流式填料型吸收塔。
背景技術：
燃煤工業鍋爐或電站鍋爐，燃燒產生的煙氣中含有大量的SO2等酸性汙染物，是造成空氣汙染和酸雨的主要原因。在酸雨控制區和SO2汙染嚴重的地區，應用煙氣脫硫技術控制SO2的排放量，減少酸雨的危害十分必要。
目前在溼法脫硫工藝中，應用最廣的工藝是採用石灰石、生石灰等作為脫硫劑在吸收塔內對煙氣進行洗滌以達到脫硫降塵的目的。但該工藝存在初期投資大，運行費用高，吸收塔內容易沉積硫酸鈣造成結垢堵塞等問題，另外煙氣脫硫所需的石灰石粉還需要原料運輸系統和氧化系統，副產物需要石膏製備裝置和灰渣處置設施，使整個脫硫工程耗資比較龐大。

發明內容
本發明的目的在於提供一種煙氣脫硫的適用於靠近海邊的工業燃燒裝置的逆流式海水脫硫吸收塔，特別是大型燃煤電站鍋爐的煙氣淨化的吸收塔。對於靠近海邊的工業燃燒裝置如燃燒鍋爐，採用冷卻鍋爐後的海水進行脫硫是一種經濟、高效、環保的選擇。
本發明逆流式海水脫硫吸收塔包括設有煙氣入口和煙氣出口的塔體，所述塔體底部設有海水排放口；在所述塔體內煙氣入口的上方設有支撐梁，所述支撐梁上鋪設有填料層，在所述填料層的上方設有海水噴淋管，所述海水噴淋管與海水供應管道相連，所述海水噴淋管上設有除霧器層。
本發明逆流式海水脫硫吸收塔，其中所述塔體為方形混凝土結構，塔壁內層塗有防腐材料；所述支撐梁由縱向中間支撐梁和橫向支撐梁組成，所述縱向中間支撐梁與所述塔體為一體的結構，所述橫向支撐梁的一端支承在所述塔體的左或右側壁的下凸臺上，另一端支承在所述縱向中間支撐梁上，所述縱向中間支撐梁和橫向支撐梁均為工字形橫梁；所述填料層包括下填料層和上填料層，所述下填料層位於所述橫向支撐梁上，所述下填料層上設有填料層支撐格柵，所述填料層支撐格柵為端面呈交叉網格狀的平板格柵，所述上填料層位於所述填料層支撐格柵的上面。
本發明逆流式海水脫硫吸收塔，其中所述海水噴淋管由與海水供應管道相連的噴淋主管和與其垂直相連接的多個相互平行的噴淋支管組成；所述噴淋主管支承在所述縱向中間支撐梁上，所述噴淋支管的另一端支承在所述塔體左或右側壁的上凸臺上，所述噴淋支管的下部具有多個均勻分布的出水孔；在所述海水噴淋管上面設有除霧器層，所述除霧器層由多個平板狀除霧器組成。
本發明逆流式海水脫硫吸收塔，其中所述噴淋主管和除霧器層之間安放有中間擋板，在所述除霧器層左、右兩側和塔體的側壁之間設有邊擋板。
本發明逆流式海水脫硫吸收塔，其中所述下填料層由規則排列的帶方孔的塊狀填料組成；所述上填料層由隨意擺放的片狀圓環填料組成，其橫斷面呈階梯交錯的小蜂窩狀，且每個填料的圓環直徑大於所述填料層支撐格柵的網格。
本發明逆流式海水脫硫吸收塔，其中所述填料和除霧器由聚丙烯製成，所述海水噴淋管由玻璃鋼製成。
本發明逆流式海水脫硫吸收塔能實現≥95％的脫硫效率，同時保證滿足國家對排放的指標要求，並能節省運行維護費用。
本發明逆流式海水脫硫吸收塔還具有以下優點(1)採用天然海水脫硫，不需要添加其他任何化學物質，節省了吸收劑製備系統，工藝簡單；(2)吸收系統不會產生結垢、堵塞等運行問題，系統可用率高；(3)洗滌煙氣的海水經處理符合環境要求後排入海中，無脫硫灰渣生成，不需灰渣處置設施；(4)脫硫效率較高，有明顯的環境效益；(5)投資和運行費用較低。


圖1為海水脫硫工藝流程圖；圖2為逆流式海水脫硫吸收塔的內部結構圖；圖3為圖2中A-A向剖視圖；圖4為海水噴淋管的結構圖。
具體實施例方式
由圖1海水脫硫工藝流程圖可知，逆流式海水脫硫吸收塔的煙氣入口位於塔體的下部，來自工業燃燒裝置的含硫煙氣由該系統內的增壓風機提供動力(該風機也可和燃燒裝置內部的動力風機合併而不設)，經過煙氣換熱器換熱後進入吸收系統後由下而上進行淨化處理。吸收淨化過程的主要反應方程式為，除霧器層的上方吸收塔的頂部是煙氣出口，經過除霧器層除霧的淨化煙氣從煙氣出口排出，再經過熱交換器升溫後經煙囪排入大氣。吸收了SO2的海水被排放到海水恢復裝置。通過海水恢復裝置使溶解在海水中的SO32-氧化成SO42-，主要反應方程式為，，經過海水恢復裝置恢復以後可以直接排入大海。
如圖2吸收塔的內部結構圖和圖3(圖2中A-A向剖視圖)所示，圖2示出了本發明逆流式填料型吸收塔的內部結構，該吸收塔為方形混凝土結構，吸收塔外形為14.3m(長)×14.3m(寬)×15.3m(高)，塔體內壁塗有防腐材料。塔體內部由下而上主要有海水排放口6、填料層18、海水噴淋管17和除霧器層11。塔體底部開有海水排放口6，海水排放口是在水平面以下。在塔體的側壁上設有煙氣入口13，煙氣入口13的上方設有支撐梁，支撐梁由縱向中間支撐梁8和橫向支撐梁1組成，縱向中間支撐梁8和塔體4是一體的結構，橫向支撐梁1的一端支承在所述塔體4的左或右側壁的下凸臺14上，另一端支承在縱向中間支撐梁8上，其中縱向中間支撐梁8和橫向支撐梁1均為工字形橫梁。
填料層18包括下填料層3和上填料層5兩部分，下填料層3直接安放在填料層支撐梁1上，下填料層3的上面是填料層支撐格柵2，填料層支撐格柵2支承在下填料層3上，其端面呈細密交叉的網格狀。填料層支撐格柵2上鋪設有上填料層5。填料層的總高度為3.5米，上下填料層都是由聚丙烯材料的填料組成，下填料層3由規則排列的塊狀帶方孔的填料組成；上填料層5由隨意擺放的片狀圓環填料組成，其橫斷面呈階梯交錯的小蜂窩狀，每個填料的圓環直徑大於所述填料層支撐格柵2的網格。
填料層18的上方是海水噴淋管17，如圖4所示為海水噴淋管17的結構圖，海水噴淋管17主要由噴淋主管9和噴淋支管15構成。海水噴淋管17的噴淋主管9與海水供應管道21相連，噴淋主管9支承在中間支撐梁8的上端，並與多個相互平行的噴淋支管15在同一水平面上垂直相接，噴淋支管15支承在吸收塔兩側的凸臺16的凹槽上，噴淋支管15的下部具有許多均勻分布的出水孔，脫硫所需的海水取自工業燃燒裝置的凝汽器，來自凝汽器的下遊海水通過海水供應管道21進入噴淋主管9和與之相通的噴淋支管15，由噴淋支管15下部的出水孔向下均勻噴灑。
海水噴淋管17的上部設有由多個除霧器組成的除霧器層11，除霧器層11和噴淋主管9之間安放有中間擋板12，在所述除霧器層11左、右兩側和塔體4的側壁之間設有邊擋板10。
除霧器為工業上通用的聚丙烯材料的平板狀除霧器。由於溼法吸收塔在運行過程中，易產生粒徑為10～60μm的「霧」。「霧」不僅含有水分，它還溶有硫酸、硫酸鹽、SO2等，如不妥善解決，任何進入煙囪的「霧」，實際就是把SO2排放到大氣中，同時也會造成引風機的嚴重腐蝕。因此，被淨化的煙氣在離開吸收塔之前要進行除霧。本發明的除霧器層11沒有除霧器的地方均設有擋板以防止帶水汽的煙氣直接升上去。
本發明逆流式海水脫硫吸收塔的實施例的工作過程如下自鍋爐來原煙氣經過煙氣換熱器換熱，換熱後的熱煙氣由煙氣入口13進入吸收塔後由下而上經過填料層18；一定量的海水(因工業燃燒裝置的容量而定)由海水供應管道21從吸收塔的上部送入海水噴淋管17，海水通過海水噴淋管17的噴淋支管15下部的細孔由上而下均勻噴灑，煙氣和海水在填料層18內進行充分的逆向接觸混合，填料層18的作用是為海水和煙氣提供足夠大的接觸表面積和保證一定的接觸時間，以使含硫煙氣得到充分吸收達到洗滌淨化的目的。煙氣經過海水洗滌，其中以SO2為主的酸性成分被海水內的鹼性物質(主要是HCO3-)中和，反應後的酸性成分主要以SO32-的形式存在於海水中，處理後的潔淨煙氣向上經塔內除霧器層11除去攜帶的水分後從煙氣出口19進入煙氣系統，經過換熱器換熱升溫至70℃以上後經煙囪排入大氣。洗滌煙氣後的海水由於吸收了SO2而呈酸性，不能直接排放到海水中去。聚積在吸收塔底部的海水由海水排放口6從吸收塔中排出，送至海水恢復裝置與來自冷卻循環系統的海水在曝氣池混合，用鼓風機鼓入大量空氣進行曝氣使SO32-氧化為SO42-，恢復後的海水其PH值達到排放標準後直接排入海水中。
本發明逆流式海水脫硫吸收塔，其具體幾何尺寸根據工程實際需要而不同。
上面所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，並非對本發明的構思和範圍進行限定，在不脫離本發明涉及方案前提下，本領域中普通工程技術人員對本發明的技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本發明的保護範圍，本發明請求保護的技術內容，已經全部記載在權利要求書中。
權利要求
1.一種逆流式海水脫硫吸收塔，包括設有煙氣入口(13)和煙氣出口(19)的塔體(4)，其特徵在於所述塔體(4)底部設有海水排放口(6)；在所述塔體內煙氣入口(13)的上方設有支撐梁，所述支撐梁上設有填料層(18)，在所述填料層(18)的上方設有海水噴淋管(17)，所述海水噴淋管(17)與海水供應管道(21)相連，所述海水噴淋管(17)上設有除霧器層(11)。
2.根據權利要求1所述的逆流式海水脫硫吸收塔，其特徵在於所述塔體(4)為方形混凝土結構，塔壁內層塗有防腐材料；所述支撐梁由縱向中間支撐梁(8)和橫向支撐梁(1)組成，所述縱向中間支撐梁(8)與所述塔體(4)為一體的結構，所述橫向支撐梁(1)的一端支承在所述塔體(4)的左或右側壁的下凸臺(14)上，另一端支承在所述縱向中間支撐梁(8)上，所述縱向中間支撐梁(8)和橫向支撐梁(1)均為工字形橫梁；所述填料層(18)包括下填料層(3)和上填料層(5)，所述下填料層(3)位於所述橫向支撐梁(1)上，在所述下填料層(3)上設有填料層支撐格柵(2)，所述填料層支撐格柵(2)為端面呈交叉網格狀的平板格柵，所述上填料層(5)位於所述填料層支撐格柵(2)的上面。
3.根據權利要求2所述的逆流式海水脫硫吸收塔，其特徵在於所述海水噴淋管(17)由與海水供應管道(21)相連的噴淋主管(9)和與其垂直相連接的多個相互平行的噴淋支管(15)組成；所述噴淋主管(9)支承在所述縱向中間支撐梁(8)上，所述噴淋支管(15)的另一端支承在所述塔體(4)左或右側壁的上凸臺(16)上，所述噴淋支管(15)的下部具有多個均勻分布的出水孔；在所述海水噴淋管(17)上面設有除霧器層(11)，所述除霧器層(11)由多個平板狀除霧器組成。
4.根據權利要求3所述的逆流式海水脫硫吸收塔，其特徵在於所述噴淋主管(9)和除霧器層(11)之間安放有中間擋板(12)，在所述除霧器層(11)左、右兩側和塔體(4)的側壁之間設有邊擋板(10)。
5.根據權利要求1至4任一項所述的逆流式海水脫硫吸收塔，其特徵在於所述下填料層(3)由規則排列的帶方孔的塊狀填料組成；所述上填料層(5)由隨意擺放的片狀圓環填料組成，其橫斷面呈階梯交錯的小蜂窩狀，且每個填料的圓環直徑大於所述填料層支撐格柵(2)的網格。
6.根據權利要求5所述的逆流式海水脫硫吸收塔，其特徵在於所述填料和除霧器由聚丙烯製成，所述海水噴淋管(17)由玻璃鋼製成。
全文摘要
一種逆流式海水脫硫吸收塔，包括設有煙氣入口和煙氣出口的塔體，塔體底部設有海水排放口，塔體內煙氣入口的上方設有支撐梁，支撐梁上設有填料層，在填料層的上方設有海水噴淋管，海水噴淋管與海水供應管道相連通，海水噴淋管上設有除霧器層。本發明的目的在於提供用於煙氣脫硫的一種經濟、高效、環保的適用於靠近海邊的工業燃燒裝置的海水脫硫吸收塔，特別是大型燃煤電站鍋爐的煙氣脫硫淨化的吸收塔。本發明逆流式海水脫硫吸收塔能實現≥95％的脫硫效率，同時保證滿足國家對排放的指標要求。
文檔編號B01D53/50GK1899675SQ200610098748
公開日2007年1月24日 申請日期2006年7月12日 優先權日2006年7月12日
發明者陳玉樂, 楊東, 王小立, 趙石鐵, 韓祥 申請人:陳玉樂, 楊東, 王小立