專利名稱：一種廢氣二氧化硫吸收凈化塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該實用新型屬于清潔能源技術(shù)和潔凈煤技術(shù)領(lǐng)域，主要應(yīng)用于火力發(fā)電站、工業(yè)燃煤或 燃油鍋爐，以及冶金礦物燒結(jié)機廢氣的S02廢氣回收凈化，也可屬于化工和環(huán)保領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
以煤或石油為燃料的鍋爐或火力發(fā)電廠排放大量廢氣。這些廢氣含有SOx、 NOx、 HC1 和HF等有害物質(zhì)，其中SOx是形成酸雨的主要物質(zhì)。隨燃燒煤種的不同，S02含量通常在 300 5000ppmv(1000 15000mg/Nm、之間。但是，廢氣量十分巨大，以燃煤鍋爐而論，蒸汽 規(guī)模從35T/h到2500T/h,發(fā)電機組容量6MW到IOOOMW，廢氣量由5萬Nm3/h到250萬 Nm3， S02排放量1000噸/年到100,000噸/年。由于S02是酸性氣體，采用堿性水溶液脫吸廢 氣中的SOx，即廢氣脫硫(FlueGasDesulfiirization，F(xiàn)GD)是有效的方法，具有廣泛的應(yīng)用價值。
然而，現(xiàn)有的廢氣脫硫技術(shù)中，廣泛采用的仍然還是以石灰石為原料的石灰石 石膏法 (也稱為鈣法)，其脫硫副產(chǎn)品是石膏。由于石膏的用途很有限，脫硫副產(chǎn)的石膏以拋棄為主。 因此，這類方法稱為拋棄法。拋棄法具有明顯的缺點消耗新的自然資源；廢氣變廢渣，帶 來新的污染；同時排放C02,為溫室氣體，而且投資大，能耗高。
合成氨是堿性物質(zhì)，作為脫硫劑，其脫硫產(chǎn)物是硫酸銨，可以作為高肥效的農(nóng)業(yè)化肥。 這種方法稱為氨法脫硫技術(shù)。這種方法回收廢氣中的二氧化硫，生產(chǎn)附加值較高的化肥。
中國是一個人口、糧食和化肥大國，化肥的產(chǎn)量折合為合成氨，相當(dāng)于3500萬噸/年。 以FGD技術(shù)可以解決2000萬噸S02/年計算，需要提供合成氨1000萬噸/年，占全國合成氨 總需求量不到30%，同時可生產(chǎn)4000萬噸硫酸銨，產(chǎn)值近300億元。另外，碳銨或尿素僅含 氮營養(yǎng)，而硫銨中同時含氮和硫營養(yǎng)。因此，硫銨是比碳銨和尿素更好的化肥，在中國具有 巨大的市場前景。但是，我國，乃至世界范圍內(nèi)，硫酸銨的產(chǎn)量都很低，基本上都是副產(chǎn)品， 幾乎沒有專門生產(chǎn)硫酸銨化肥的工廠。因此，發(fā)展以廢氣脫硫為基礎(chǔ)的硫銨化肥產(chǎn)業(yè)，對于 促進我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
氨法脫硫技術(shù)對應(yīng)的三個步驟如下
(1) SCb吸收，表現(xiàn)為水溶液中的酸堿反應(yīng)，首先生成亞硫酸銨，反應(yīng)如下 S02+H20+2NH3=(NH4)2S03 (亞硫酸銨)
(2) 亞硫酸銨氧化為硫酸銨，化學(xué)反應(yīng)也在水溶液中發(fā)生，反應(yīng)如下 (NH4)2S03 +1/202= (NH4)2S04 (硫酸銨)
(3) 硫酸銨結(jié)晶，水溶液中的硫酸銨濃度超過溶解度后，會結(jié)晶析出固體硫酸銨顆粒。結(jié) 晶通常也被看作為一個化學(xué)反應(yīng)，艮P:
(NH4)2S04(L，液體硫酸銨)-(NH4)2S04 (S,固體硫酸銨)。 但是，與其他堿性物質(zhì)不同的是，氨易揮發(fā)。傳統(tǒng)的逆流接觸式吸收塔，不論是噴淋塔、 填料塔還是板式塔，在位于塔頂部的接觸點，吸收液中氨濃度最高，而氣體相中S02濃度最 低。因此，氨在氣相中的濃度將最高。這意味著氨隨尾氣溢出脫硫塔的量將很大。這既會造 成氨的浪費損失，又會造成新的污染。這個難題正是導(dǎo)致氨法脫硫技術(shù)在過去長期未能很好 發(fā)展的一個重要原因。發(fā)明內(nèi)容為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷和不足，本實用新型從降低氨的揮發(fā)損失的角度，提出 了一種新的廢氣二氧化硫回收方法和裝置，分別如附圖1和2所示。附圖1為該實用新型的 的二氧化硫吸收凈化塔，附圖2為整套工藝裝置。本實用新型的使用的新方法為一種逆流氨法廢氣凈化設(shè)備的脫硫方法，該方法包括三個 步驟，原廢氣的一階氨法脫硫凈化；半凈化廢氣的二階脫氨脫硫凈化；對所述一階、二階凈 化產(chǎn)生的亞硫酸銨溶液實施氧化結(jié)晶。實現(xiàn)該方法的裝置可以是一種圓柱形或方形的塔式設(shè) 備，簡稱為二氧化硫吸收塔l;二氧化硫吸收塔1主要分為三個功能區(qū)脫氨區(qū)106、脫硫區(qū)108和氧化結(jié)晶區(qū)1010。(1) 脫氨區(qū)主要完成氨回收的任務(wù)，從脫硫區(qū)上來的已經(jīng)脫出大部分二氧化硫的廢氣含 有的氨氣在這個區(qū)域被吸收，同時在脫硫區(qū)剩余的二氧化硫在這個區(qū)域進一步被吸收。該區(qū) 域的高度為H1，直徑為D1。脫氨區(qū)位于脫氨吸收液分布器和脫硫吸收液分布器之間。(2) 脫硫區(qū)主要完成脫硫任務(wù)，廢氣中的二氧化硫主要是在脫硫區(qū)被吸收液吸收變?yōu)閬?硫酸銨。該區(qū)域位于的高度為H2，直徑為D2，位于脫硫吸收液分布器和溢流出口之間。(3) 從脫硫區(qū)和脫氨區(qū)下來的含有亞硫酸銨的吸收液體直接落入氧化結(jié)晶區(qū)。在這個區(qū) 域，亞硫酸銨被鼓入的空氣氧化為硫酸銨，并使吸收液中的硫酸銨濃度增加，超過硫酸銨的 飽和溶解度，結(jié)晶析出固體硫酸銨。該區(qū)域的高度為H3，直徑為D3，位于溢流出口和塔底 板之間。如圖1所示，所說的二氧化硫吸收塔(1)具體包括設(shè)置在塔頂?shù)膬艋瘡U氣出口 (102),該出口可以是圓形，也可以是其它形狀。 設(shè)置在塔體(101)內(nèi)上部的氣、液分離構(gòu)件(103);設(shè)置在氣、液分離構(gòu)件(103)中的與水進口相連接的沖洗水分布器(104); 設(shè)置在沖洗水分布器(104)下方的與脫氨循環(huán)吸收液進口相連接的脫氨循環(huán)吸收液分布 器(105);設(shè)置在脫氨循環(huán)吸收液分布器(105)下方的脫氨區(qū)(106);設(shè)置在脫氨區(qū)(106)下方的與脫硫循環(huán)吸收液進口相連接的脫硫循環(huán)吸收液分布器 (107);設(shè)置在脫硫循環(huán)吸收液分布器(107)下方的脫硫區(qū)(108); 設(shè)置在脫硫區(qū)(108)的廢氣入口 (1013); 設(shè)置在廢氣入口 (1013)下方的氧化結(jié)晶區(qū)(1010);設(shè)置在氧化結(jié)晶區(qū)(1010)的與空氣入口相連接的空氣分布器(1011);設(shè)置在氧化結(jié)晶區(qū)(1010)的空氣分布器(1011)上部或下部的攪拌器(1012);設(shè)置在氧化結(jié)晶區(qū)(1010)塔體(101)上的母液回流入口；設(shè)置在氧化結(jié)晶區(qū)(1010)空氣分布器(1011)下方塔體(101)上的循環(huán)吸收液出口； 設(shè)置在氧化結(jié)晶區(qū)(1010)空氣分布器(1011)下方塔體(101)上的硫銨料漿出口； 如圖2所示，該實用新型的二氧化硫回收新裝置包括，但不限于以下設(shè)備 二氧化硫吸收塔(1);設(shè)置在二氧化硫吸收塔(1)上游的廢氣增壓風(fēng)機(2); 設(shè)置在二氧化硫吸收塔(1)上游的氧化空氣鼓風(fēng)機(3);設(shè)置在二氧化硫吸收塔(1)附近的脫氨吸收液循環(huán)泵(4); 設(shè)置在二氧化硫吸收塔(1)附近的脫硫吸收液循環(huán)泵(5);
設(shè)置在與脫硫吸收液循環(huán)泵(5)相連的吸收液循環(huán)管路上的進氨混合器(6); 設(shè)置在二氧化硫吸收塔(1)下游的硫銨提取設(shè)備(7); 設(shè)置在二氧化硫吸收塔(1)上游的氣、液分離器沖洗水蓄水器(8)。
本實用新型的一個特征是，脫硫劑氨的加入接口設(shè)置在脫硫循環(huán)管線上，不設(shè)置在塔體 上，也不設(shè)置在脫氨循環(huán)管路上，目的是讓將脫氨循環(huán)吸收液中的游離氨含量降低到最低程 度，使脫氨區(qū)成為以氨的吸收和二氧化硫的吸收同時存在的區(qū)域，甚至以氨吸收為主的區(qū)域， 最大限度減少尾氣中的氨揮發(fā)損失。
本實用新型的第二個特征是，脫氨區(qū)高度H1為1 10m，更好地在2 6m之間，廢氣通 過脫氨區(qū)的空塔速度在l 5m/s之間，最好在2.0 3.5m/s之間，據(jù)此確定脫氨區(qū)的直徑。 脫硫區(qū)的高度為5 20m，更好在8 15m之間，其直徑與脫氨區(qū)相同。 氧化結(jié)晶區(qū)的高度在5 20m之間，最好在8 15m之間，其直徑是脫氨區(qū)直徑的1 2倍。
本實用新型的第三個特征是，脫氨以及脫硫吸收液分布器包括一根總管，以及與總管相 連的若干根支管，和與支管相連接的噴嘴?？偣芎椭в^的內(nèi)徑大小按照吸收液在管內(nèi)的流動 速度為1 5m/s而確定，更好按照1.5 2.5m/s確定。
本實用新型的第四個特征是，所要求的噴嘴為螺旋噴嘴，螺旋的旋轉(zhuǎn)匝數(shù)為2 5匝。螺 旋噴嘴的噴口內(nèi)徑在5 150mm之間，更好在20 80mm之間。噴嘴噴出的液體噴灑的角度 在50 160度之間，更好在80 130度之間。噴嘴個數(shù)的分布密度以對應(yīng)區(qū)域的橫截面積為 基礎(chǔ)為0.3 5.0個噴嘴/m2，更好地為1 3個噴嘴/m2。
本實用新型的第五個特征是，所要求的脫氨區(qū)，或者脫硫區(qū)的吸收液的噴淋密度，以對 應(yīng)的橫截面積為基礎(chǔ)，為5 300m3/m2/h,更好為10 200m3/m2/h，最好為20 100m3/m2/h。 對應(yīng)的循環(huán)泵流量的大小以此為依據(jù)確定。
本實用新型的第六個特征是，設(shè)置在脫氨吸收液分布器上方的氣、液分離器，用以分離 尾氣中夾帶的液滴。而且該分離器是采用玻璃纖維增強的塑料薄板為材料制備成的波紋板片 組合而成。薄板的厚度在0.5 5mm之間，更好在0.8 2.5mm之間；相鄰兩片波紋板片的間 距為10 100mm，更好在20 50mm之間。波紋的峰谷高度為50 500mm，更好為100 300mm;波紋的單個波的寬度為50 500mm，更好在100 300mm。
本實用新型的第七個特征是，設(shè)置在氣、液分離器上下的沖洗水分布器，它由沖洗水總 管、支管和噴嘴組成。
本實用新型的第八個特征是,廢氣入口為矩形口，矩形口的高度和長度的比例為0.2 0.8， 目的是盡量降低塔體的總高度，降低造價。
本實用新型的第九個特征是，設(shè)置在脫硫區(qū)的廢氣分布器。
廢氣分布器為篩板，其開孔率(開孔的總面積/塔體的橫截面積)為20 50%，開孔的孔直 徑為10 100mm;
廢氣分布器為柵板，其開孔率(開孔的總面積/塔體的橫截面積)為20 50%，柵條縫隙的 寬度為10 100mm，長度為0.5 5.0m。
本實用新型的第十個特征是，設(shè)置在脫氨區(qū)內(nèi)和脫硫區(qū)內(nèi)的強化氣、液接觸效率，即提高脫氨效率和脫硫效率的降低壁流效應(yīng)和防止廢氣短路的擋圈，擋圈與塔壁的角度在10 80 度之間。擋圈的長度在0.1 3.0m之間。擋圈不一定要是一個整體，可以分段，分段的段數(shù) 在2 20之間。特別地，本實用新型的脫氨區(qū)(106)組件位于脫硫區(qū)(108)組件的上方，脫硫區(qū)(108) 組件位于氧化結(jié)晶區(qū)(1010)組件的上方。

圖1為該實用新型的二氧化硫吸收凈化塔簡圖。圖2為該實用新型的整套二氧化硫回收凈化工藝裝置簡圖。
具體實施方式
參見圖1和圖2，本實用新型的方法包括如下步驟含S02的廢氣，溫度為100~200°C，首先由廢氣增壓風(fēng)機2送到二氧化硫吸收塔1的廢 氣進口 1013，經(jīng)過廢氣分布器109分布均勻后，向上流動迸入脫硫區(qū)108，與由脫硫吸收液 分布器107噴灑下來，甚至也包括脫氨吸收液分布器105噴灑下來的含有氨的吸收液，逆流 接觸，吸收廢氣中的二氧化硫，生成亞硫酸銨，同時煙氣被吸收液激冷，溫度降低到50-60 "C之間，廢氣中的其他污染物也被吸收；廢氣繼續(xù)向上流動，其中會含有氣體氨，還有未被 完全吸收的二氧化硫，進入脫氨區(qū)106，與由脫氨吸收液分布器105噴灑下來的吸收液，逆 流接觸，吸收廢氣中的氨氣和二氧化硫氣體，實現(xiàn)氨氣脫出和回收的目的。經(jīng)過脫硫區(qū)108 和脫氨區(qū)106后，廢氣中的二氧化硫的吸收效率可達到95-99%以上，而且其中夾帶的氨含量 可低于10mg/Nm3。廢氣繼續(xù)向上流動，經(jīng)過設(shè)置在脫氨吸收液分布器105上方的氣、液分離 器103，除去夾帶的液滴后，通過廢氣出口102，離開二氧化硫吸收塔l，經(jīng)過出口煙道，進 入下游的煙囪排放。為了得到良好的吸收效果，要求脫硫吸收液的流量，或者脫氨吸收液的流量達到 10-100m3/m2/h的噴淋密度。由脫硫區(qū)108和脫氨區(qū)106得到吸收了二氧化硫的含有亞硫酸銨的吸收液，其中大部分 為硫酸釹溶液，也含有硫酸銨結(jié)晶體，因而稱為漿狀吸收液。吸收液直接落入位于二氧化硫 吸收塔l下部的氧化結(jié)晶區(qū)，與由氧化空氣鼓風(fēng)機3送入的空氣，經(jīng)過空氣分布器1011鼓泡 接觸后，吸收液中的亞硫酸銨被氧化為硫酸銨；在硫酸銨的濃度超過其對應(yīng)的溶解度一定程 度后，硫酸銨會結(jié)晶析出固體，得到固體硫酸銨。為了促進氧化需要的傳質(zhì)，以及結(jié)晶需要 的傳質(zhì)，在空氣分布器1011的上方布置了攪拌器1012，同時為了防止固體沉積在吸收塔的 地板結(jié)塊，在空氣分布器1011的下方也布置了攪拌器1012。去二氧化硫吸收塔1脫硫區(qū)108和脫氨區(qū)106的吸收液從二氧化硫吸收塔1下部的氧化 結(jié)晶區(qū)IOIO的脫硫吸收液和脫氨吸收液出口取出，分別經(jīng)過脫硫循環(huán)泵5，和脫氨循環(huán)泵4， 送到對應(yīng)的脫硫吸收液接口和脫氨吸收液接口，再進入對應(yīng)的脫硫吸收液分布器107和脫氨 吸收液分布器105分布噴淋。特別地，本實用新型要求，脫硫原料氨的加入接口，或稱加氨 混合器6設(shè)置在脫硫吸收液的循環(huán)管路上，可以在脫硫循環(huán)泵5的進口管路，也可以在其出 口管路上。在二氧化硫吸收塔1下部的氧化結(jié)晶區(qū)IOIO形成的固體硫酸銨漿液，可單獨設(shè)置一個泵 從硫按漿液出口抽取，送到硫銨提取設(shè)備7，經(jīng)過濃縮、分離、干燥、包裝等工序得到可以 銷售的商品硫銨化肥，剩余的液體又循環(huán)回到氧化結(jié)晶區(qū)1010再結(jié)晶。另外，二氧化硫吸收過程伴隨高溫廢氣的激冷降溫，需要消耗水。本實用新型的水加入 位置設(shè)置在氣、液分離器沖洗水蓄水器8上。由于脫硫后的廢氣夾帶液體進入氣、液分離器 脫水，分離器構(gòu)件上很容易粘附硫銨晶體，必須定時沖洗，否則分離器堵塞，影響正常運行。 但是由于沖洗水量較大，而供水量必須滿足水的平衡， 一般較小。設(shè)置沖洗水蓄水器后，可 以滿足這個要求。實施例l脫硫塔塔頂中心位置設(shè)置圓形凈化廢氣出口，該出口設(shè)有兩個，都包含柵格防護物，防 止異物墜入；在塔體內(nèi)上部設(shè)置氣、液分離構(gòu)件；在氣、液分離構(gòu)件下方設(shè)置與水進口相連 接的沖洗水分布器；在沖洗水分布器下方設(shè)置與氨循環(huán)吸收液進口相連接的脫氨循環(huán)吸收液 分布器；在脫氨循環(huán)吸收液分布器下方設(shè)置脫氨區(qū)；在脫氨區(qū)下方設(shè)置與脫硫循環(huán)吸收液進 口相連接的脫硫循環(huán)吸收液分布器；在脫硫循環(huán)吸收液分布器下方設(shè)置脫硫區(qū)；在脫硫區(qū)設(shè) 置廢氣入口；在塔體上設(shè)置吸收液溢流出口；在溢流出口下方設(shè)置氧化結(jié)晶區(qū)；在氧化結(jié)品區(qū)下部設(shè)置循環(huán)吸收液出口，以及連接吸收液出口，并連接塔體上部的脫硫循環(huán)吸收液進n的脫硫循環(huán)泵，和連接脫氨循環(huán)吸收液進口的脫氨循環(huán)泵；在氧化結(jié)晶區(qū)下部設(shè)置母液回流 入口；在氧化結(jié)晶區(qū)下方設(shè)置與空氣入口相連接的空氣分布器；在空氣分布器上部設(shè)置攪拌 器；在空氣分布器下部設(shè)置攪拌器；在空氣分布器下部設(shè)置硫銨料漿出口；在相關(guān)位置設(shè)置 連接塔體循環(huán)吸收液出口，脫硫循環(huán)泵和脫硫吸收液分布器的脫硫循環(huán)管；在相關(guān)位置設(shè)置 連接塔體循環(huán)吸收液出口，脫氨循環(huán)泵和脫氨吸收液分布器的脫氨循環(huán)管；在脫硫循環(huán)管上 設(shè)置進氨混合器。此外，脫硫劑氨的加入接口設(shè)置在脫硫循環(huán)管線上，不設(shè)置在塔體上，也不設(shè)置在脫氨 循環(huán)管路上；脫氨區(qū)高度Hl為5m，廢氣通過脫氨區(qū)的空塔速度為3m/s，據(jù)此確定脫氨區(qū)的 直徑；脫硫區(qū)的高度為12m，其直徑與脫氨區(qū)相同；氧化結(jié)晶區(qū)的高度為9m,其直徑是脫氨 區(qū)直徑的1.6倍；脫氨以及脫硫吸收液分布器包括一根總管，以及與總管相連的若干根支管， 和與支管相連接的噴嘴。總管和支管的內(nèi)徑大小按照吸收液在管內(nèi)的流動速度為1 5m/s而 確定，更好按照2m/s確定，如圖1所示。噴嘴為螺旋噴嘴，螺旋的旋轉(zhuǎn)匝數(shù)為4匝。螺旋噴嘴的噴口內(nèi)徑為30mm。噴嘴噴出的 液體噴灑的角度為90度。噴嘴個數(shù)的分布密度以對應(yīng)區(qū)域的橫截面積為基礎(chǔ)，本實施例優(yōu)選 2個噴嘴/m2。脫氨區(qū)，或者脫硫區(qū)的吸收液的噴淋密度，以對應(yīng)的橫截面積為基礎(chǔ)，本實施例優(yōu)選 30m3/m2/h。對應(yīng)的循環(huán)泵流量的大小以此為依據(jù)確定。設(shè)置在脫氨吸收液分布器上方的氣、液分離器用于分離尾氣中夾帶的液滴。該分離器采 用纖維增強塑料即玻璃鋼薄板為材料制備成的波紋板片組合而成。薄板的厚度為2mm;相鄰 兩片波紋板片的間距為30mm。波紋的峰谷高度為200mm;波紋的單個波的寬度為200mm。設(shè)置在氣、液分離器上下的兩組沖洗水分布器由沖洗水總管、支管和噴嘴組成。廢氣入口為矩形口，矩形口的高度和長度的比例為0.6。設(shè)置在脫硫區(qū)的廢氣分布器為篩 板，其開孔率(開孔的總面積/塔體的橫截面積)為30%，開孔的孔直徑為20mm;廢氣分布器 為柵板，則其開孔率(開孔的總面積/塔體的橫截面積)為40%,柵條縫隙的寬度為30mm，長 度為lm。此外，設(shè)置在脫氨區(qū)內(nèi)和脫硫區(qū)內(nèi)的擋圈與塔壁的角度為30度。擋圈的長度為2m。 擋圈分為5段。實施例2脫硫塔塔頂中心位置設(shè)置方形凈化廢氣出口，該出口設(shè)有一個，包含隆起的頂蓋防護物， 防止異物墜入；在塔體內(nèi)上部設(shè)置氣、液分離構(gòu)件；在氣、液分離構(gòu)件下方設(shè)置與水進口相 連接的沖洗水分布器；在沖洗水分布器下方設(shè)置與脫氨循環(huán)吸收液進口相連接的脫氨循環(huán)吸 收液分布器；在脫氨循環(huán)吸收液分布器下方設(shè)置脫氨區(qū)；在脫氨區(qū)下方設(shè)置與脫硫循環(huán)吸收 液進口相連接的脫硫循環(huán)吸收液分布器；在脫硫循環(huán)吸收液分布器下方設(shè)置脫硫區(qū)；在脫硫 區(qū)設(shè)置廢氣入口；在塔體上設(shè)置吸收液溢流出口；在溢流出口下方設(shè)置氧化結(jié)晶區(qū)；在氧化 結(jié)晶區(qū)下部設(shè)置循環(huán)吸收液出口，以及連接吸收液出口，并連接塔體上部的脫硫循環(huán)吸收液 進口的脫硫循環(huán)泵，和連接脫氨循環(huán)吸收液進口的脫氨循環(huán)泵；在氧化結(jié)晶區(qū)下部設(shè)置母液 回流入口；在氧化結(jié)晶區(qū)下方設(shè)置與空氣入口相連接的空氣分布器；在空氣分布器上部設(shè)置 攪拌器；在空氣分布器下部設(shè)置攪拌器；在空氣分布器下部設(shè)置硫銨料漿出口；在相關(guān)位覽 設(shè)置連接塔體循環(huán)吸收液出口，脫硫循環(huán)泵和脫硫吸收液分布器的脫硫循環(huán)管；在相關(guān)位置 設(shè)置連接塔體循環(huán)吸收液出口，脫氨循環(huán)泵和脫氨吸收液分布器的脫氨循環(huán)管；在脫硫循環(huán) 管上設(shè)置進氨混合器。此外，脫硫劑氨的加入接口設(shè)置在脫硫循環(huán)管線上，不設(shè)置在塔體上，也不設(shè)置在脫氨 循環(huán)管路上；脫氨區(qū)高度Hl為4.5m,廢氣通過脫氨區(qū)的空塔速度為2.5m/s，據(jù)此確定脫氨 區(qū)的直徑；脫硫區(qū)的高度為11.5m，其直徑與脫氨區(qū)相同；氧化結(jié)晶區(qū)的高度為8.5m，其直 徑是脫氨區(qū)直徑的1.5倍；脫氨以及脫硫吸收液分布器包括一根總管，以及與總管相連的若 干根支管，和與支管相連接的噴嘴?？偣芎椭Ч艿膬?nèi)徑大小按照吸收液在管內(nèi)的流動速度為 1 5m/s而確定，更好按照3m/s確定，如圖1所示。噴嘴為螺旋噴嘴，螺旋的旋轉(zhuǎn)匝數(shù)選定為3匝。螺旋噴嘴的噴口內(nèi)徑為28mm。噴嘴噴 出的液體噴灑的角度為80度。噴嘴個數(shù)的分布密度以對應(yīng)區(qū)域的橫截面積為基礎(chǔ)，本實施例 優(yōu)選2.5個噴嘴/m2。脫氨區(qū)，或者脫硫區(qū)的吸收液的噴淋密度，以對應(yīng)的橫截面積為基礎(chǔ)，本實施例優(yōu)選 28m3/m2/h。對應(yīng)的循環(huán)泵流量的大小以此為依據(jù)確定。設(shè)置在脫氨吸收液分布器上方的氣、液分離器用于分離尾氣中夾帶的液滴。該分離器采 用增強的聚丙烯塑料薄板為材料制備成的波紋板片組合而成。薄板的厚度為2mm;相鄰兩片 波紋板片的間距為28mm。波紋的峰谷高度為190mm;波紋的單個波的寬度為190mm。設(shè)置在氣、液分離器上下的兩組沖洗水分布器由沖洗水總管、支管和噴嘴組成。廢氣入口為矩形口，矩形口的高度和長度的比例為0.5。設(shè)置在脫硫區(qū)的廢氣分布器為篩 板，其開孔率(開孔的總面積/塔體的橫截面積)為25%，開孔的孔直徑為18mm;廢氣分布器 為柵板，則其開孔率(開孔的總面積/塔體的橫截面積)為30%，柵條縫隙的寬度為28mm，長 度為0.8m。此外，設(shè)置在脫氨區(qū)內(nèi)和脫硫區(qū)內(nèi)的擋圈與塔壁的角度為28度。擋圈的長度為 2.8m。擋圈分為7段。
權(quán)利要求1. 一種廢氣二氧化硫吸收凈化塔，包括三個組件脫氨區(qū)(106)組件、脫硫區(qū)(108)組件和氧化結(jié)晶區(qū)(1010)組件，其特征在于，所述脫氨區(qū)(106)組件位于所述脫硫區(qū)(108)組件的上方，所述脫硫區(qū)(108)組件位于所述氧化結(jié)晶區(qū)(1010)組件的上方。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化硫吸收凈化塔，其特征在于， 脫氨區(qū)位于脫氨吸收液分布器和脫硫吸收液分布器之間； 脫硫區(qū)位于脫硫吸收液分布器和溢流出口之間； 氧化結(jié)晶區(qū)位于溢流出口和塔底板之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢氣二氧化硫吸收凈化塔，其特征在于，所述二氧化硫吸收塔 還包括設(shè)置在塔頂?shù)膬艋瘡U氣出口 (102);設(shè)置在沖洗水分布器(104)下方的與脫氨循環(huán)吸收液進口相連接的脫氨循環(huán)吸收液分布 器(105);設(shè)置在脫氨區(qū)(106)下方的與脫硫循環(huán)吸收液進口相連接的脫硫循環(huán)吸收液分布器(107);設(shè)置在廢氣入口 (1013)下方的氧化結(jié)晶區(qū)(1010);設(shè)置在氧化結(jié)晶區(qū)(1010)空氣分布器(1011)下方塔體(101)上的硫銨料漿出口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的廢氣二氧化硫吸收凈化塔，其特征在于，所述二氧化硫吸收塔還包括設(shè)置在塔體(101)內(nèi)上部的氣、液分離構(gòu)件(103);設(shè)置在氣、液分離構(gòu)件(103)中的與水進口相連接的沖洗水分布器(104);設(shè)置在氧化結(jié)晶區(qū)(1010)塔體(101)上的母液回流入口；設(shè)置在氧化結(jié)晶區(qū)(1010)空氣分布器(1011)下方塔體(101)上的循環(huán)吸收液出口。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢氣二氧化硫吸收凈化塔，其特征在于，所述二氧化硫吸收塔還包括設(shè)置在脫硫區(qū)(108)的矩形或近似矩形的廢氣入口 (1013);設(shè)置在氧化結(jié)晶區(qū)(1010)的與空氣入口相連接的空氣分布器(1011);設(shè)置在氧化結(jié)晶區(qū)(1010)的空氣分布器(1011)上部或下部的攪拌器(1012);
6. 根據(jù)權(quán)利要求2至5的任一項所述的廢氣二氧化硫吸收凈化塔，其特征在于，所述脫 氨區(qū)高度H1為1 10m，更好地在2 6m之間，廢氣通過脫氨區(qū)的空塔速度在1 5m/s之間， 最好在2.0 3.5m/s之間，據(jù)此確定脫氨區(qū)的直徑，所述脫^E區(qū)的高度為5 20m，更好在8 15m之間，其直徑與脫氨區(qū)相同，所述氧化結(jié)晶區(qū)的高度在5 20m之間，最好在8 15m之 間，其直徑是脫氨區(qū)直徑的1 2倍。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3至5的任一項所述的廢氣二氧化硫吸收凈化塔，其特征在于，所述脫 氨吸收液分布器、脫硫吸收液分布器各自包括一根總管，以及與總管相連的若干根支管，和 與支管相連接的噴嘴，噴嘴為螺旋噴嘴，螺旋的旋轉(zhuǎn)匝數(shù)為2 5匝，嫘旋噴嘴的噴口內(nèi)徑在 20 100mm之間，噴嘴個數(shù)的分布密度以對應(yīng)區(qū)域的橫截面積為基礎(chǔ)為1.0 3.0個噴嘴/m2。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢氣二氧化硫吸收凈化塔，其特征在于，所述氣、液分離構(gòu)件 003)在脫氨吸收液分布器上方，所述氣、液分離構(gòu)件的增強塑料薄板厚度在1.0 4.0mm之間；波紋的高度為50 500mm;波紋的單個波的寬度為50 500mm，相鄰兩片波紋板片的間距為20 50mm之間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的廢氣二氧化硫吸收凈化塔，其特征在于，所述廢氣入口為矩形 口，矩形口的高度比長度的值為0.2 0.8。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的廢氣二氧化硫吸收凈化塔，其特征在于，設(shè)置在脫氨區(qū)內(nèi)和 脫硫區(qū)內(nèi)的強化氣、液接觸效率，防止廢氣短路的擋圈，所述擋圈與塔壁的角度在10 80度 之間，擋圈的長度在0.1 3.0m之間。
專利摘要本實用新型涉及一種鍋爐廢氣的二氧化硫吸收凈化塔，主要分三個功能區(qū)脫氨區(qū)、脫硫區(qū)和氧化結(jié)晶區(qū)。它在脫硫塔塔頂中心位置設(shè)置凈化廢氣出口；在塔體內(nèi)上部設(shè)置了包括沖洗水分布器的氣、液分離構(gòu)件；在氣、液分離構(gòu)件下方設(shè)置與脫氨循環(huán)吸收液進口相連接的脫氨循環(huán)吸收液分布器；在脫氨循環(huán)吸收液分布器下方設(shè)置脫氨區(qū)；在脫氨區(qū)下方設(shè)置與脫硫循環(huán)吸收液進口相連接的脫硫循環(huán)吸收液分布器；在脫硫循環(huán)吸收液分布器下方設(shè)置脫硫區(qū)；在塔體上設(shè)置吸收液溢流出口；在溢流出口下方設(shè)置氧化結(jié)晶區(qū)。該設(shè)備的特點是投資低，能耗小，且廢氣處理能力大，效率高，適合大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。
文檔編號C01B17/00GK201124075SQ200720155309
公開日2008年10月1日 申請日期2007年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月16日
發(fā)明者婁愛娟 申請人:婁愛娟