一種高效脫硫吸收塔的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種高效脫硫吸收塔，目的在于解決目前現(xiàn)有用于燃煤電廠或工業(yè)鍋爐的石灰石/石灰—石膏濕法煙氣脫硫裝置吸收塔存在的有效傳質(zhì)面積小，噴淋漿液吸收利用率較低的問題。該脫硫吸收塔包括循環(huán)漿液池、設(shè)置在循環(huán)漿液池上的塔體、氧化系統(tǒng)、漿液循環(huán)泵。本實用新型作為高效石灰石/石灰—石膏濕法煙氣脫硫逆流噴淋吸收塔，其對煙氣中的SO2、HCl、HF等酸性氣體具有較高的吸收效率，傳質(zhì)效率高，噴淋漿液的吸收利用率高。在相同液氣比條件下，相比現(xiàn)有的吸收塔，本實用新型能夠有效提高噴淋漿液的吸收利用率，大幅提升SO2的吸收效率。本實用新型設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，投資小，能夠滿足工業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用的需求，具有廣闊的市場前景。
【專利說明】
一種高效脫硫吸收塔

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及環(huán)保設(shè)備領(lǐng)域，具體為一種高效脫硫吸收塔，其能夠用于石灰石/石灰一石膏煙氣逆流噴淋脫硫，具有較高的脫硫效率。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，在燃煤電廠或工業(yè)鍋爐的石灰石/石灰一石膏濕法煙氣脫硫裝置吸收塔中，噴淋漿液的吸收利用率較低，有效傳質(zhì)面積小，不利于SO2的傳質(zhì)吸收，SO2的吸收效率較低。同時，在建脫硫裝置升級達標改造之中，為了提高SO2的傳質(zhì)吸收，只能通過增加噴淋層的方式。通過增加噴淋層，來增大液氣比，從而達到實現(xiàn)前述目的。采用該方式，不僅會使系統(tǒng)的能耗增加，還會導(dǎo)致脫硫裝置的投資成本大幅上升。
[0003]為此，迫切需要一種新的裝置以解決上述問題。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的發(fā)明目的在于:針對目前現(xiàn)有用于燃煤電廠或工業(yè)鍋爐的石灰石/石灰一石膏濕法煙氣脫硫裝置吸收塔，存在有效傳質(zhì)面積小，噴淋漿液吸收利用率較低的問題，提供一種高效脫硫吸收塔。本實用新型作為高效石灰石/石灰一石膏濕法煙氣脫硫逆流噴淋吸收塔，其對煙氣中的SO2、HCl、HF等酸性氣體具有較高的吸收效率，傳質(zhì)效率高，噴淋漿液的吸收利用率高。在相同液氣比條件下，相比現(xiàn)有的吸收塔，本實用新型能夠有效提高噴淋漿液的吸收利用率，大幅提升SO2的吸收效率。本實用新型設(shè)計合理，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，投資小，能夠滿足工業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用的需求，具有廣闊的市場前景。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種高效脫硫吸收塔，其特征在于，包括循環(huán)漿液池、設(shè)置在循環(huán)漿液池上的塔體、氧化系統(tǒng)、漿液循環(huán)泵；
[0007]所述塔體的下部設(shè)置有煙氣入口，所述塔體的頂端設(shè)置有凈煙氣出口，所述塔體內(nèi)部靠近凈煙氣出口的一端設(shè)置有除霧裝置、噴淋裝置，所述噴淋裝置由若干個噴淋層組成；
[0008]所述循環(huán)漿液池內(nèi)設(shè)置有攪拌器，所述氧化系統(tǒng)與循環(huán)漿液池相連，所述漿液循環(huán)泵分別與循環(huán)漿液池、噴淋層相連。
[0009]所述循環(huán)漿液池位于吸收塔的底部。
[0010]所述塔體上分別設(shè)置有漿液加入口、補水口。
[0011 ] 所述煙氣入口遠離塔體的一端高于其與塔體的連接處所在水平面，所述煙氣入口軸向與水平面的夾角為0~20°。
[0012]所述除霧裝置包括除霧器、與除霧器相配合的除霧器沖洗裝置，所述除霧器位于噴淋裝置上方。
[0013]所述除霧器為折流式除霧器、平板式除霧器、屋脊式除霧器中的一種。
[0014]所述除霧器采用聚丙烯材料或玻璃鋼材料制備而成。
[0015]還包括能排出循環(huán)漿液池內(nèi)漿液的排出泵。
[0016]所述氧化系統(tǒng)為噴槍式氧化系統(tǒng)或脈沖懸浮強制氧化系統(tǒng)。
[0017]所述噴淋層包括變徑噴淋主管、設(shè)置在變徑噴淋主管上的變徑噴淋支管、噴嘴，所述噴嘴分別設(shè)置在變徑噴淋主管、變徑噴淋支管上。
[0018]所述噴嘴與變徑噴淋主管之間采用法蘭連接或螺紋連接或纏繞連接，所述噴嘴與變徑噴淋支管之間采用法蘭連接或螺紋連接或纏繞連接。
[0019]所述噴淋裝置由2~6層噴淋層組成，至少有兩層能噴出不同漿液粒度的噴淋層。
[0020]所述噴淋裝置由2~6層噴淋層組成，自下向上第一層噴淋層上設(shè)置有能噴出漿液粒度為50微米~200微米的噴嘴，自下向上第二層噴淋層上設(shè)置有能噴出漿液粒度為100微米~500微米的噴嘴，自下向上第三層噴淋層及以上噴淋層上設(shè)置有能噴出漿液粒度為1000微米~2500微米的噴嘴。
[0021]所述塔體的內(nèi)壁防腐層采用玻璃鱗片或橡膠或聚丙烯材料制備而成。
[0022]針對前述問題，本實用新型提供一種高效脫硫吸收塔。其包括循環(huán)漿液池、設(shè)置在循環(huán)漿液池上的塔體、氧化系統(tǒng)、漿液循環(huán)泵，其中循環(huán)漿液池位于吸收塔的底部，構(gòu)成吸收塔的主體結(jié)構(gòu)。塔體的下部設(shè)置有煙氣入口，塔體的頂端設(shè)置有凈煙氣出口，塔體內(nèi)部靠近凈煙氣出口的一端設(shè)置有除霧裝置、噴淋裝置，噴淋裝置由若干個噴淋層組成。循環(huán)漿液池內(nèi)設(shè)置有攪拌器，氧化系統(tǒng)與循環(huán)漿液池相連，攪拌器能夠?qū)ρh(huán)漿液池內(nèi)的漿液進行攪拌，氧化系統(tǒng)能夠為循環(huán)漿液池提供氧氣，促進反應(yīng)的進行；漿液循環(huán)泵分別與循環(huán)漿液池、噴淋層相連，漿料通過漿液循環(huán)泵輸送到噴淋層，通過噴淋層向下噴淋，使其與煙氣逆向接觸，實現(xiàn)漿液的循環(huán)利用。
[0023]本實用新型工作時，含有二氧化硫等的煙氣通過煙氣入口進入吸收塔內(nèi)部，煙氣在吸收塔內(nèi)自下而上向上運動，煙氣與噴淋層的噴淋漿液接觸，并發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)后的漿液在重力作用下，進入循環(huán)漿液池內(nèi)。本實用新型采用多層噴淋層形成的噴淋裝置，煙氣能夠與噴淋層的漿液進行多層接觸，從而形成對煙氣的若干次接觸，從而極大提高反應(yīng)效率和傳質(zhì)效率。煙氣經(jīng)凈化后，再經(jīng)除霧器除去水霧，然后由塔頂?shù)膬魺煔獬隹谂懦?。相對于現(xiàn)有裝置，本實用新型采用若干層噴淋層，其能夠?qū)崿F(xiàn)對煙氣多次凈化，顯著提升脫除效率。同時，本實用新型的漿液循環(huán)泵能夠?qū)崿F(xiàn)對漿液的多次循環(huán)利用，提高漿液的利用率，降低漿液的使用量。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型能夠顯著提升反應(yīng)效率，降低系統(tǒng)的能耗，減少設(shè)備投入，具有投資小、適用范圍廣的特點。
[0024]塔體上分別設(shè)置有漿液加入口、補水口，通過漿液加入口、補水口能夠?qū)崿F(xiàn)漿液和水的補充，保證本實用新型的連續(xù)工作，滿足工業(yè)上連續(xù)處理煙氣的需要。煙氣入口遠離塔體的一端高于其與塔體連接所在的水平面，煙氣入口軸向與水平面的夾角為0~20°。采用該結(jié)構(gòu)，煙氣通過煙氣入口沿傾斜向下的方向進入塔體內(nèi)，能夠使煙氣氣流分布均勻。除霧裝置包括除霧器、與除霧器相配合的除霧器沖洗裝置，除霧器位于噴淋裝置上方，通過除霧器去除煙氣中的水霧。除霧器為折流式除霧器、平板式除霧器、屋脊式除霧器中的一種，進一步，除霧器采用聚丙烯材料或玻璃鋼材料制備而成。氧化系統(tǒng)為噴槍式氧化系統(tǒng)或脈沖懸浮強制氧化系統(tǒng)。
[0025]噴淋層包括變徑噴淋主管、設(shè)置在變徑噴淋主管上的變徑噴淋支管、噴嘴，噴嘴分別設(shè)置在變徑噴淋主管、變徑噴淋支管上，噴嘴與變徑噴淋主管之間、噴嘴與變徑噴淋支管之間分別采用法蘭連接或螺紋連接或纏繞連接。噴淋裝置由2~6層噴淋層組成，至少有兩層能噴出不同漿液粒度的噴淋層，即噴淋層能夠噴出至少兩種不同粒度的漿液，噴嘴的材質(zhì)可以為碳化硅?，F(xiàn)有技術(shù)中，噴淋設(shè)備通常采用同種噴嘴，其僅能噴出單一直徑的漿液顆粒，這樣噴出的漿液與煙氣的接觸面積有限，本實用新型中創(chuàng)新的采用多層噴淋層組成的噴淋裝置結(jié)構(gòu)，每層噴淋層能夠噴出單一粒度的漿液，至少有兩層噴淋層噴出的漿液粒度不同。自下向上第一層噴淋層上設(shè)置有能噴出漿液粒度為50微米~200微米的噴嘴，自下向上第二層噴淋層上設(shè)置有能噴出漿液粒度為100微米~500微米的噴嘴，自下向上第三層噴淋層及以上噴淋層上設(shè)置有能噴出漿液粒度為1000微米~2500微米的噴嘴。采用該結(jié)構(gòu)，由下往上數(shù)的第一層噴淋層，該噴淋層所用的噴嘴產(chǎn)生的噴淋漿液的顆粒粒度為50微米?200微米；由下往上的第二層噴淋層，該噴淋層所用的噴嘴產(chǎn)生的噴淋漿液的顆粒粒度為100微米?500微米；由下往上的第三層及以上噴淋層，這些噴淋層所用的噴嘴產(chǎn)生的噴淋漿液的顆粒粒度為1000微米?2500微米。由下往上數(shù)的第一層噴淋層可采用壓力為0.15MPa?0.5MPa霧化噴嘴或采用0.2MPa?0.6MPa壓縮空氣進行霧化的噴嘴，將循環(huán)漿液霧化成50微米?200微米，或采用0.2MPa?0.6MPa壓縮空氣/采用0.2MPa?0.6MPa飽和蒸汽進行超聲波霧化的噴嘴，將循環(huán)漿液霧化成50微米?200微米。由下往上的第二層噴淋層可采用壓力為0.15MPa?0.5MPa霧化噴嘴或采用0.2MPa?0.6MPa壓縮空氣進行霧化的噴嘴將漿液霧化成100微米?500微米。由下往上的第三層噴淋層及以上層可采用壓力為0.15MPa?0.5MPa霧化噴嘴或采用0.2MPa?0.6MPa壓縮空氣進行霧化的噴嘴，將漿液霧化成1000微米?2500微米。
[0026]本實用新型中，通過噴嘴噴出不同粒徑的漿液，形成立體的漿液噴霧系統(tǒng)，能夠極大增加漿液的傳質(zhì)面積，提高傳質(zhì)效率。在相同液氣比的工況下，通過本實用新型中的噴淋裝置，能夠達到更尚的脫硫效率，脫硫效率可尚達98%以上，適宜于已有脫硫裝置的升級達標改造和高效逆流噴淋脫硫吸收塔的設(shè)計。
[0027]進一步，塔體的內(nèi)壁防腐層采用玻璃鱗片或橡膠或聚丙烯材料制備而成，采用該結(jié)構(gòu)，能夠增加本實用新型的使用壽命，降低設(shè)備的使用成本。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型采用具有不同噴淋漿液顆粒粒度的噴淋層的設(shè)計，能在相同液氣比的工況下，達到更高的脫硫效率，脫硫效率可高達98%以上，同時通過對吸收塔結(jié)構(gòu)的改進，能夠顯著提高脫硫效率，降低設(shè)備成本，增大傳質(zhì)面積和傳質(zhì)效果，提高了 SO2的吸收效率。本實用新型設(shè)計合理，成本低，傳質(zhì)效果好，吸收率高，能夠適用于已有脫硫裝置的升級達標改造和高效逆流噴淋脫硫吸收塔的設(shè)計，具有重要的經(jīng)濟價值和社會效益，值得大規(guī)模推廣、應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖2是圖1中噴淋層的局部放大示意圖。
[0031]圖中標記:1為塔體，2為循環(huán)漿液池，3為氧化系統(tǒng)，4為漿液循環(huán)泵，5為煙氣入口，6為凈煙氣出口，7為噴淋裝置，8為噴淋層，9為攪拌器，10為漿液加入口，11為補水口，12為除霧器，13為除霧器沖洗裝置，14為變徑噴淋主管，15為變徑噴淋支管，16為噴嘴。

【具體實施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖，對本實用新型作詳細的說明。
[0033]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0034]實施例1
[0035]如圖所示，本實用新型提供一種高效脫硫吸收塔，其采用逆流噴淋，能用于高效石灰石/石灰一石膏濕法煙氣脫硫。該吸收塔包括循環(huán)漿液池、設(shè)置在循環(huán)漿液池上的塔體、氧化系統(tǒng)、漿液循環(huán)泵、排出泵。其中，循環(huán)漿液池位于吸收塔的底部，構(gòu)成吸收塔的主體結(jié)構(gòu)。本實施例中，氧化系統(tǒng)采用噴槍強制氧化系統(tǒng)，排出泵與循環(huán)漿液池相連，用于排出循環(huán)漿液池內(nèi)的漿液。循環(huán)漿液池內(nèi)設(shè)置有攪拌器，氧化系統(tǒng)與循環(huán)漿液池相連，漿液循環(huán)泵分別與循環(huán)漿液池、噴淋層相連。
[0036]塔體的下部設(shè)置有煙氣入口，塔體的頂端設(shè)置有凈煙氣出口，煙氣入口遠離塔體的一端高于其與塔體的連接處所在水平面，煙氣入口軸向與水平面的夾角為0~20°，凈煙氣出口為水平出口或塔頂垂直出口，采用該結(jié)構(gòu)，能達到更好的煙氣氣流分散效果。塔體的內(nèi)壁防腐層采用玻璃鱗片或橡膠或聚丙烯材料制備而成，塔體上還分別設(shè)置有用于補充漿液的漿液加入口、用于補充水的補水口。塔體內(nèi)部靠近凈煙氣出口的一端從上至下依次設(shè)置有除霧裝置、噴淋裝置，噴淋裝置由若干個噴淋層組成。除霧裝置包括除霧器、與除霧器相配合的除霧器沖洗裝置，除霧器位于噴淋裝置上方。本實施例中，除霧器采用聚丙烯材料或玻璃鋼材料制備的折流式除霧器、平板式除霧器、屋脊式除霧器中的一種。噴淋層包括變徑噴淋主管、設(shè)置在變徑噴淋主管上的變徑噴淋支管、噴嘴，噴嘴分別設(shè)置在變徑噴淋主管、變徑噴淋支管上，噴嘴與變徑噴淋主管之間、噴嘴與變徑噴淋支管之間分別采用法蘭連接或螺紋連接或纏繞連接。噴淋層優(yōu)選采用玻璃鋼管或內(nèi)外襯膠碳鋼管制備而成。
[0037]本實施例中，噴淋裝置由3~6層噴淋層組成。自下向上第一層噴淋層上設(shè)置有能噴出漿液粒度為50微米~200微米的噴嘴，自下向上第二層噴淋層上設(shè)置有能噴出漿液粒度為100微米~500微米的噴嘴，自下向上第三層及以上噴淋層上設(shè)置有能噴出漿液粒度為1000微米~2500微米的噴嘴。采用該結(jié)構(gòu)，由下往上數(shù)的第一層噴淋層的噴嘴噴出的漿液霧化的顆粒直徑為50微米?200微米；第二層噴淋層為的噴嘴噴出的漿液霧化的顆粒直徑為50微米?200微米；第三層及以上的噴淋層的噴嘴噴出的漿液霧化的顆粒直徑為1000微米?2500微米。噴嘴的霧化采用的方式可以是漿液加壓霧化或加入壓縮空氣霧化或超聲波霧化。
[0038]本實用新型工作時，來自燃煤電廠或工業(yè)鍋爐或工業(yè)窯爐產(chǎn)生的含有SO2的煙氣從置于吸收塔中下部的吸收塔的煙氣入口進入吸收塔，自上而下與從噴嘴噴出的石膏循環(huán)漿液逆流接觸，302等酸性污染物被洗滌吸收進入循環(huán)漿液中。吸收了 SO 2的循環(huán)漿液降落到吸收塔底部的循環(huán)漿液池中，在氧化系統(tǒng)向循環(huán)漿液池鼓入的空氣作用下，將吸收反應(yīng)生成的亞硫酸鈣進行強制氧化，生成穩(wěn)定的二水硫酸鈣，即石膏。在煙氣凈化過程中，少部分含有石膏的漿液由與循環(huán)漿液池相連的排出泵抽出，送入漿液濃縮和漿液脫水系統(tǒng)；而大部分漿液通過漿液循環(huán)泵打入各個噴淋層，進行循環(huán)噴淋吸收。含有302的煙氣經(jīng)過洗滌凈化后，經(jīng)設(shè)置于吸收塔頂部的除霧器去除煙氣中的液滴，從吸收塔頂?shù)膬魺煔獬隹谂懦?，完成脫硫過程。
[0039]本實用新型采用不同直徑的噴嘴形成的噴淋層，其能顯著提高傳質(zhì)面積，提高SO2的吸收率。通過實驗證明，在相同液氣比條件下，與現(xiàn)有吸收塔相比，本實用新型能夠有效提高噴淋漿液的吸收利用率，大幅提升SO2的吸收效率。本實用新型的脫硫效率可高達98%以上，顯著由于現(xiàn)有技術(shù)。
[0040]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種高效脫硫吸收塔，其特征在于，包括循環(huán)漿液池、設(shè)置在循環(huán)漿液池上的塔體、氧化系統(tǒng)、漿液循環(huán)泵； 所述塔體的下部設(shè)置有煙氣入口，所述塔體的頂端設(shè)置有凈煙氣出口，所述塔體內(nèi)部靠近凈煙氣出口的一端設(shè)置有除霧裝置、噴淋裝置，所述噴淋裝置由若干個噴淋層組成； 所述循環(huán)漿液池內(nèi)設(shè)置有攪拌器，所述氧化系統(tǒng)與循環(huán)漿液池相連，所述漿液循環(huán)泵分別與循環(huán)漿液池、噴淋層相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效脫硫吸收塔，其特征在于，所述塔體上分別設(shè)置有漿液加入口、補水口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效脫硫吸收塔，其特征在于，所述煙氣入口遠離塔體的一端高于其與塔體的連接處所在水平面，所述煙氣入口軸向與水平面的夾角為0~20°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效脫硫吸收塔，其特征在于，所述除霧裝置包括除霧器、與除霧器相配合的除霧器沖洗裝置，所述除霧器位于噴淋裝置上方。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述高效脫硫吸收塔，其特征在于，所述除霧器為折流式除霧器、平板式除霧器、屋脊式除霧器中的一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效脫硫吸收塔，其特征在于，還包括能排出循環(huán)漿液池內(nèi)漿液的排出泵。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述高效脫硫吸收塔，其特征在于，所述噴淋層包括變徑噴淋主管、設(shè)置在變徑噴淋主管上的變徑噴淋支管、噴嘴，所述噴嘴分別設(shè)置在變徑噴淋主管、變徑噴淋支管上。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述高效脫硫吸收塔，其特征在于，所述噴嘴與變徑噴淋主管之間采用法蘭連接或螺紋連接或纏繞連接，所述噴嘴與變徑噴淋支管之間采用法蘭連接或螺紋連接或纏繞連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項所述高效脫硫吸收塔，其特征在于，所述噴淋裝置由2~6層噴淋層組成，至少有兩層能噴出不同漿液粒度的噴淋層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述高效脫硫吸收塔，其特征在于，所述噴淋裝置由2~6層噴淋層組成，自下向上第一層噴淋層上設(shè)置有能噴出漿液粒度為50微米~200微米的噴嘴，自下向上第二層噴淋層上設(shè)置有能噴出漿液粒度為100微米~500微米的噴嘴，自下向上第三層噴淋層及以上噴淋層設(shè)置有能噴出漿液粒度為1000微米~2500微米的噴嘴。
【文檔編號】B01D53/96GK204193780SQ201420657810
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】任岷, 孫冬 申請人:四川恒泰環(huán)境技術(shù)有限責任公司