專利名稱：一種多段組合脫硫裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及燃煤鍋爐煙氣脫硫及合成氨、甲醇合成的氣體凈化過程中溶劑再生酸性氣體的脫硫設備領域，具體涉及一種多段組合脫硫裝置。
背景技術：
煤炭是中國的主要國產(chǎn)燃料，并廣泛用于發(fā)電、工業(yè)用和民用，近年來隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，能源消耗在急劇增加，由燃煤引起的二氧化硫的排放量一直居高不下。鍋爐煙氣脫硫已成為眾多環(huán)保專家研究的主要議題。在我國，氨法脫硫技術具有很好的發(fā)展土壤，因為氨法脫硫的產(chǎn)品是高附加值的硫酸銨化肥，具有很好的應用價值。合成氨和甲醇合成工藝中所采用的原料煤的硫含量較高，排放到空氣中的硫如果不加以回收，就會污染空氣。尤其是低溫甲醇洗過程中產(chǎn)生的硫化氫尾氣。硫化氫是一種無色氣體，有特殊的臭雞蛋氣味，溶于水、酒精、乙醚等液體。它既是一種刺激性氣體，也是一種窒息性氣體。硫化氫的危害非常大?，F(xiàn)有技術中將硫化氫全部或部分氧化成二氧化硫后回收，由于低溫甲醇洗等過程產(chǎn)生的尾氣中硫化氫含量很高，因此被氧化成二氧化硫后， 二氧化硫含量高。對于二氧化硫含量高的氣體脫硫，如采用現(xiàn)有技術的普通空塔噴淋則需脫硫塔多個串聯(lián)工作并且設置預脫硫段才能滿足脫硫效率使尾氣能達標排放，這樣就增加占地面積并且增加投資；若采用吸收效率高的填料塔與泡罩塔，在含硫量很高情況下易堵塞。因此，尋求一種更為經(jīng)濟有效、占地面積小、脫硫效率高、不易堵塞的脫硫塔裝置成為一種迫切的需求。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述缺點，本實用新型提供一種脫硫效率高、占地面積小、不易堵塞的多段組合脫硫裝置。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種多段組合脫硫裝置，包括脫硫塔、亞硫銨循環(huán)泵、氣液混合器、換熱器，其特征在于所述脫硫塔包括A、B、C、D四段，脫硫塔A段位于最底部，脫硫塔B段位于脫硫塔A段上部，脫硫塔C段位于脫硫塔B段上部，脫硫塔D段位于最上端；所述脫硫塔A段為噴淋空塔，包括煙氣入口、吸收劑入口、亞硫銨溶液入口、亞硫銨溶液出口 ；所述脫硫塔B段為散堆填料塔，包括亞硫銨溶液入口、亞硫銨溶液出口 ；所述脫硫塔C段為規(guī)整填料塔，包括亞硫銨溶液入口、亞硫銨溶液出口 ；所述脫硫塔D段為泡罩塔， 包括工藝水入口、放空口 ；所述氣液混合器位于脫硫塔A段底部一側，包括氣氨入口、亞硫銨溶液入口、吸收劑出口 ；所述換熱器位于與所述脫硫塔A段亞硫銨溶液出口相連的亞硫銨循環(huán)泵出口 ；換熱器入口與所述亞硫銨循環(huán)泵出口通過管道連接。所述脫硫塔B段底部一側設置有液位穩(wěn)定裝置，控制脫硫塔B段底部液位，脫硫塔 B段與所述脫硫塔A段通過升氣帽連接；所述脫硫塔C段底部一側設置有液位穩(wěn)定裝置，控制脫硫塔C段底部液位，脫硫塔C段與所述脫硫塔B段通過升氣帽連接；所述脫硫塔D段與所述脫硫塔C段直接連接；所述脫硫塔A段、脫硫塔B段和脫硫塔C段的亞硫銨溶液出口分別至少設置一臺亞硫銨循環(huán)泵。所述氣液混合器吸收劑出口與所述脫硫塔A段吸收劑入口通過管道連接，氣液混合器亞硫銨溶液入口與所述換熱器亞硫銨溶液出口通過管道連接；所述氣液混合器混合來自換熱器的亞硫銨溶液與來自界區(qū)外的氣氨，混合后的溶液進入脫硫塔A段底部，通過控制加入氣氨的量來調節(jié)脫硫塔A段底部PH值，通過控制PH值調節(jié)煙氣量突然增加或減少時的吸收反應平衡；所述換熱器用于移出脫硫塔A段因吸收反應產(chǎn)生的大量的熱量。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。


圖1是本實用新型一種多段組合脫硫裝置示意圖。在
圖1中，1、脫硫塔，2、脫硫塔A段，3、脫硫塔B段，4、脫硫塔C段，5、脫硫塔D段， 6、煙氣入口，7、亞硫銨溶液出口 F，8、吸收劑入口，9、亞硫銨溶液入口 E，10、亞硫銨溶液出口 H，11、亞硫銨溶液入口 G，12、亞硫銨溶液出口 J，13、亞硫銨溶液入口 I，14、工藝水入口， 15、放空口，16、升氣帽K，17、升氣帽L，18、液位穩(wěn)定裝置M，19、液位穩(wěn)定裝置N，20、亞硫銨循環(huán)泵0，21、亞硫銨循環(huán)泵P，22、亞硫銨循環(huán)泵Q、23、氣液混合器，24、換熱器，25、氣氨入口，26、吸收劑出口，27、亞硫銨溶液入口 R。
具體實施方式
一種多段組合脫硫裝置，包括脫硫塔1、亞硫銨循環(huán)泵0 20、亞硫銨循環(huán)泵P 21、 亞硫銨循環(huán)泵Q 22、氣液混合器23、換熱器M，其特征在于所述脫硫塔包括A、B、C、D四段，脫硫塔A段2位于最底部，脫硫塔B段3位于脫硫塔A段2上部，脫硫塔C段4位于脫硫塔B段3上部，脫硫塔D段5位于最上端；所述脫硫塔A段2為噴淋空塔，包括煙氣入口 6、吸收劑入口 8、亞硫銨溶液入口 E 9、亞硫銨溶液出口 F7，所述脫硫塔A段2的亞硫銨溶液出口 F7與亞硫銨溶液入口 E 9通過亞硫銨循環(huán)泵0 20連接；所述脫硫塔B段3為散堆填料塔，包括亞硫銨溶液入口 G11、亞硫銨溶液出口 H10，所述脫硫塔B段3的亞硫銨溶液出口 H 10與亞硫銨溶液入口 Gll通過亞硫銨循環(huán)泵P21連接；所述脫硫塔C段4為規(guī)整填料塔，包括亞硫銨溶液入口 113、亞硫銨溶液出口 J12，所述脫硫塔C段4的亞硫銨溶液出口 J12與亞硫銨溶液入口 I 13通過亞硫銨循環(huán)泵Q 22連接；所述脫硫塔D段5為泡罩塔，包括工藝水入口 14、放空口 15;所述氣液混合器23位于脫硫塔A段2底部一側，包括氣氨入口 25、亞硫銨溶液入口 R 27、吸收劑出口沈；所述換熱器M位于所述亞硫銨循環(huán)泵0 20出口 ；換熱器M入口與所述亞硫銨循環(huán)泵0 20出口通過管道連接。所述脫硫塔B段3底部一側設置有液位穩(wěn)定裝置M 18，控制脫硫塔B段3底部液位，脫硫塔B段3與所述脫硫塔A段2通過升氣帽K 16連接；所述脫硫塔C段4底部一側設置有液位穩(wěn)定裝置N 19，控制脫硫塔C段4底部液位，脫硫塔C段4與所述脫硫塔B段3 通過升氣帽L17連接；所述脫硫塔D段5與所述脫硫塔C段4直接連接；所述脫硫塔A段 2、脫硫塔B段3和脫硫塔C段4的亞硫銨溶液出口分別至少設置一臺亞硫銨循環(huán)泵，保證各塔段亞硫銨溶液的循環(huán)量；所述氣液混合器23吸收劑出口沈與所述脫硫塔A段2吸收劑入口 8通過管道連接，氣液混合器23亞硫銨溶液入口 R 27與所述換熱器M出口通過管
4道連接；所述氣液混合器23混合來自換熱器M的亞硫銨溶液與來自界區(qū)外的氣氨，混合后的溶液作為吸收劑經(jīng)過吸收劑入口 8進入脫硫塔A段2底部，通過控制加入氣氨的量來調節(jié)脫硫塔A段2底部PH值，通過調節(jié)PH值控制煙氣量突然增加或減少時的吸收反應平衡； 所述換熱器M用于移出脫硫塔A段2因吸收反應產(chǎn)生的大量的熱量。本實施例的工作過程如下煙氣經(jīng)煙氣入口 6進入脫硫塔A段2 (噴淋空塔)底部 (二氧化硫含量約為500 800g/Nm3)，向上與亞硫銨循環(huán)泵0 20循環(huán)噴淋下來的亞硫銨溶液逆流接觸，氣體中的二氧化硫與亞硫銨溶液反應生成亞硫酸氫銨溶液落入脫硫塔A段 2底部。脫硫塔A段2綜合脫硫率可達99%以上，此時二氧化硫含量降至15 30g/Nm3，煙氣經(jīng)噴淋吸收后的煙氣經(jīng)過升氣帽K 16進入脫硫塔B段2。來自界區(qū)外的氣氨進入氣液混合器23與來自換熱器M的亞硫銨溶液混合，混合后的溶液通過吸收劑入口 8進入脫硫塔 A段2底部，調節(jié)脫硫塔A段2底部PH值，通過調節(jié)PH值控制煙氣量突然增加或減少時的吸收反應平衡。在脫硫塔A段2內(nèi)吸收所生成的熱量由亞硫銨循環(huán)泵020出口的換熱器M 移出。一部分亞硫銨溶液由亞硫銨循環(huán)泵020加壓進入氣液混合器23，高速噴射的亞硫銨溶液將氣氨抽吸入氣液混合器23。脫硫塔A段2底部亞硫銨濃度控制在30 40%。通過升氣帽K16進入脫硫塔B段3 (散堆填料塔)的煙氣與亞硫銨循環(huán)泵21循環(huán)噴淋下來的亞硫銨溶液逆流接觸，煙氣中的二氧化硫氣體和亞硫銨溶液反應生成亞硫酸氫銨溶液落入脫硫塔B段3底部。脫硫塔B段3底部液位由液位穩(wěn)定裝置M 18控制。脫硫塔B段3脫硫效率可達98 %以上，煙氣中的二氧化硫量降至450 700mg/Nm3，經(jīng)過散堆填料塔吸收后的煙氣經(jīng)過升氣帽L 17進入脫硫塔C段4。脫硫塔B段3底部亞硫銨溶液濃度控制在15 20%。通過升氣帽L 17繼續(xù)進入脫硫塔C段4(規(guī)整填料塔)的煙氣與亞硫銨循環(huán)泵22 循環(huán)噴淋下來的亞硫銨溶液逆流接觸進一步脫除煙氣中的二氧化硫，反應生成的亞硫酸氫銨溶液進入脫硫塔C段4底部。脫硫塔C段4的脫硫效率可達97%以上，此時二氧化硫量降至20 40mg/Nm3，經(jīng)規(guī)整填料塔脫硫后的煙氣直接進入脫硫塔D段4，脫硫塔C段底部亞硫銨溶液的濃度控制在8 15%。煙氣出脫硫塔C段4向上進入到脫硫塔D段5(泡罩塔)內(nèi)，與工藝水入口 14噴淋下來的工藝水接觸，洗滌尾氣中夾帶的少量氨和二氧化硫，并可溶解經(jīng)過各塔段產(chǎn)生的氣溶膠。經(jīng)過逐級脫硫與洗滌，綜合脫硫效率可達99. 999%以上，脫硫塔放空口 15 二氧化硫含量彡20mg/Nm3，氨含量彡7mg/Nm3。氣體與吸收劑溶液接觸過程中，二氧化硫被氨水吸收，并發(fā)生如下總反應S02+2NH3+H20 = (NH4) 2S03SO2+ (NH4) 2S03+H20 = 2NH4HS03NH3+NH4HS03 = (NH4) 2S032 (NH4) 2S03+02 = 2 (NH4) 2S04為預防尾氣中氨含量超標與氣溶膠污染，脫硫塔D段5設置為泡罩塔可以對尾氣中夾帶的氨與氣溶膠再次吸收，降低尾氣中的氨含量、溶解氣溶膠，使尾氣達標排放。本實施例具有以下優(yōu)點(1)本實用新型裝置為上下設置，占地面積小，脫硫效率高，能處理二氧化硫含量以上的氣體。(2)本實用新型脫硫率99. 999%以上。(3)本實用新型尾氣出口二氧化硫含量彡20mg/Nm3，氨含量彡7mg/Nm3。(4)本實用新型脫硫塔D段頂部設置工藝水噴淋，控制塔內(nèi)水平衡，而且脫硫塔D 段為泡罩塔，能更好地吸收尾氣中的少量二氧化硫、氣氨與氣溶膠，無廢渣廢氣排放，避免二次污染。
權利要求1.一種多段組合脫硫裝置，包括脫硫塔(1)、亞硫銨循環(huán)泵0(20)、亞硫銨循環(huán)泵 P(21)、亞硫銨循環(huán)泵(^2 、氣液混合器、換熱器(M)，其特征在于所述脫硫塔包括 A、B、C、D四段，脫硫塔A段⑵位于最底部，脫硫塔B段⑶位于脫硫塔A段⑵上部，脫硫塔C段(4)位于脫硫塔B段(3)上部，脫硫塔D段(5)位于最上端；所述脫硫塔A段⑵ 為噴淋空塔，包括煙氣入口(6)、吸收劑入口(8)、亞硫銨溶液入口 E(9)、亞硫銨溶液出口 F (7)，所述脫硫塔A段O)的亞硫銨溶液出口 F (7)與亞硫銨溶液入口 E (9)通過亞硫銨循環(huán)泵W20)連接；所述脫硫塔B段C3)為散堆填料塔，包括亞硫銨溶液入口 G(Il)、亞硫銨溶液出口 H(IO)，所述脫硫塔B段(3)的亞硫銨溶液出口 H(IO)與亞硫銨溶液入口 G(Il)通過亞硫銨循環(huán)泵H21)連接；所述脫硫塔C段(4)為規(guī)整填料塔，包括亞硫銨溶液入口 1(13)、 亞硫銨溶液出口 J (12)，所述脫硫塔C段的亞硫銨溶液出口 J(U)與亞硫銨溶液入口 1(13)通過亞硫銨循環(huán)泵Q(22)連接；所述脫硫塔D段( 為泡罩塔，包括工藝水入口(14)、 放空口(1 ；所述氣液混合器位于脫硫塔A段( 底部一側，包括氣氨入口(25)、亞硫銨溶液入口 R(27)、吸收劑出口 06)；所述換熱器04)位于所述亞硫銨循環(huán)泵0OO)出口 ；換熱器04)入口與所述亞硫銨循環(huán)泵0OO)出口通過管道連接。
2.根據(jù)權利要求1所述一種多段組合脫硫裝置，其特征在于所述脫硫塔B段C3)底部一側設置有液位穩(wěn)定裝置M (18)，脫硫塔B段(3)與所述脫硫塔A段⑵通過升氣帽K (16) 連接；所述脫硫塔C段(4)底部一側設置有液位穩(wěn)定裝置N (19)，脫硫塔C段(4)與所述脫硫塔B段(3)通過升氣帽L(17)連接；所述脫硫塔D段(5)與所述脫硫塔C段(4)直接連接。
3.根據(jù)權利要求1所述一種多段組合脫硫裝置，其特征在于所述脫硫塔A段O)、脫硫塔B段C3)和脫硫塔C段(4)的亞硫銨溶液出口分別至少設置一臺亞硫銨循環(huán)泵。
4.根據(jù)權利要求1所述一種多段組合脫硫裝置，其特征在于所述氣液混合器03)吸收劑出口 06)與所述脫硫塔A段O)吸收劑入口(8)通過管道連接，氣液混合器03)亞硫銨溶液入口 W27)與所述換熱器04)出口通過管道連接。
專利摘要本實用新型公開了一種多段組合脫硫裝置，包括脫硫塔、亞硫銨循環(huán)泵、氣液混合器和換熱器，所述脫硫塔包括A、B、C、D四段，脫硫塔A段位于最底部，脫硫塔B段位于脫硫塔A段上部，脫硫塔C段位于脫硫塔B段上部，脫硫塔D段位于最上端；脫硫塔A段與脫硫塔B段通過升氣帽連接，脫硫塔B段與脫硫塔C段通過升氣帽連接，脫硫塔C段與脫硫塔D段直接連，接脫硫塔B段底部與脫硫塔C段底部分別設置有液位穩(wěn)定裝置；在脫硫塔的A、B、C、D四段內(nèi)部設有不同形式的內(nèi)件；脫硫塔A段底部一側設置有氣液混合器，脫硫塔A段底部亞硫銨溶液出口設置有換熱器。本實用新型裝置占地面積小、脫硫效率高、不易堵塞。
文檔編號B01D53/50GK201988324SQ201020595639
公開日2011年9月28日 申請日期2010年11月5日 優(yōu)先權日2010年11月5日
發(fā)明者馮華, 程甲辰, 蘇新, 錢海霞 申請人:合肥寧垣工程技術有限責任公司