本發(fā)明涉及化工及環(huán)保領域，尤其是燃煤煙氣及含二氧化硫煙氣的石灰石-石膏濕法單塔雙循環(huán)的濕法煙氣脫硫塔。

背景技術：

我國燃煤電廠、化工廠眾多，特別是大型石化、化化、冶金等企業(yè)都建有大大小小的燃煤鍋爐，燃煤產生的SO₂造成了我們大氣環(huán)境嚴重的污染，特別是南方的酸雨，已對很多地方的生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的危害，威脅著眾多動植物的生存。為了減少SO₂的危害，必須要減少SO₂的排放，國家要求無論新建燃煤鍋爐還是原有鍋爐，必須建設煙氣脫硫裝置，以大幅減少排放大氣的二氧化硫總量。特別是我們最新排放標準GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標準》的全現(xiàn)實施，明確提出要盡快實現(xiàn)新建和現(xiàn)役燃煤鍋爐的排放濃度達到或超低排放限值，即燃氣輪機排放限值：SO₂ 35mg/Nm³，NO_X 50mg/Nm³，煙塵5mg/Nm³。

目前燃煤機組使用最多的為濕法或半干法石灰石-石膏脫硫工藝，脫硫裝置投資大，運行成本高，副產物石膏受品質、產量及成本限制，無法形成品鏈，最終形成石膏固廢，大量堆放，造成環(huán)境二次污染。氨法和鈉法脫硫工藝可以大大降低煙氣脫硫成本，國內一些化工廠多采用簡易氨法噴淋塔脫硫裝置。然而，隨著排放標準的不斷提高，原來脫硫工藝使用的單塔循環(huán)脫硫工藝已不能達到要求，為了能實現(xiàn)更好的脫硫效果，就需要對脫硫吸收塔的工藝參數進行分段控制，這樣逐步形成了雙循環(huán)回路工藝，甚至三循環(huán)回路工藝，每個循環(huán)回路在不同的pH值條件下運行，先和煙氣接觸的回路pH值較低，可以實現(xiàn)煙氣二氧化硫粗吸收，粗吸收完成后進入下一個循環(huán)回路，pH值較上一循環(huán)高，可以進一步實現(xiàn)二氧化硫吸收，從而實現(xiàn)對SO₂逐步脫除，最后進行精細控制。多循環(huán)回路脫硫工藝的優(yōu)勢在于，可以適合高硫煤的脫硫，總的脫硫率能達到99%以上。

采用單塔多循環(huán)工藝進行煙氣脫硫反應時，需要采用一個集液裝置，將每個循環(huán)噴淋的吸收液收集起來，返回循環(huán)液儲槽，同時集液置不能影響煙氣的通過，使煙氣可以在吸收塔內連續(xù)通過。傳統(tǒng)的集液裝置使用一個或多個升氣管將穿過下段循環(huán)后的煙氣導入上段，同時，升氣管頂上設有傘蓋，可阻擋上段循環(huán)液通過升氣管落入下段。經過該裝置后，由于煙氣通過的截面積減小而使原有流場發(fā)生較大變化，在通過升氣管前后一段距離內，煙氣流場都很不均勻，不利于整個吸收區(qū)的反應，為了使煙氣流場恢復，就需要增加每一循環(huán)的高度，從而使整塔高度增加，全塔造價變大。因此，研究新型的集液裝置對多循環(huán)脫硫工藝的推廣應用非常關鍵。

發(fā)明專利CN 102764583A《雙循環(huán)單塔脫硫系統(tǒng)及工藝》中提出了一種斜板式集液裝置，如圖中1所示，集液裝置整體設置成傾斜的形式，集液裝置盤面上分布有凸起，凸起頂部開有煙氣通孔，可使煙氣通過。上層來的循環(huán)液落至該集液裝置后，由高的一層流至低的一側，然后落入塔底，煙氣通過凸起上面的開孔進入吸收塔上段。該集液裝置使循環(huán)液流向一側，然后再收集，整體需要占據較大的塔內截面，凸起上部開孔面積較小，煙氣通過截面積不夠且要突破一定厚度的液層，因而在煙氣流經集液裝置由下循環(huán)進入上循環(huán)的過程中，造成很大的阻力損失。同時，通過集液裝置時，煙氣流速變的很不均勻，使塔內氣液接觸不充分，傳質能力下降，最終影響脫硫效率，使脫硫系統(tǒng)運行成本增高。

發(fā)明專利CN 105477999A《一種單塔雙循環(huán)脫硫噴淋塔內的集液裝置》，該集液裝置包括屋脊式導流板、集液槽和環(huán)形槽，如圖2所述，在集液裝置中，上方為多個屋脊式導流板沿水平方向等間隔排列，下方為多個集液槽沿水平方向等間隔排列，集液槽與屋脊式導流板之間留有間隙，集液槽兩端與塔壁處的環(huán)形槽相連通，漿液導出管道穿過塔壁與環(huán)形槽相連通，將環(huán)形槽內的漿液返回到二級循環(huán)回路反應池。該技術方案上屋脊式導流板只能與集液槽錯位設置，屋脊式導流板處為開孔處，煙氣可通過，因此，總體開孔率不超過50%，因而，使得煙氣通過的孔道變的很小，導致通過阻力增加。同時，由于在通過集液裝置時煙氣被嚴重嚴縮，使原有均勻流場發(fā)生很大變化，這樣極不利于二級循環(huán)回路噴淋區(qū)內漿液與煙氣之間的充分接觸，會在一定程度上降低脫硫效率。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在針對上述問題，提出一種脫硫塔內使用的集液裝置以及一種多循環(huán)煙氣脫硫噴淋塔，主要用來解決傳統(tǒng)集液裝置引起煙氣塔內通道變化而使流場均勻性變差的問題。

本發(fā)明的技術方案在于：

波浪式集液裝置，包括環(huán)繞成圈的導流板，相鄰的導流板側邊依次相連成夾角，且導流板均向下傾斜設置；所述導流板上部分設有孔洞，孔洞在相鄰的兩層錯位設置，所述孔洞上設有傘蓋，且傘蓋與水平方向夾角15°且向下設置；還包括環(huán)形導出槽，導流板的低端與環(huán)形導出槽相連。

所述導流板與豎直方向的夾角為15~20°。

所述導流板低端處波峰之間的距離為200~400mm。

所述孔洞尺寸為10×20mm。

多循環(huán)煙氣脫硫噴淋塔，噴淋塔內底端設有緩沖液，噴淋塔側壁上設有煙氣入口，噴淋塔中設有兩級循環(huán)噴淋層，還包括使用如權利要求1-4任一所述的波浪式集液裝置，所述波浪式集液裝置固定在噴淋塔內壁上，且位于兩級循環(huán)噴淋層之間，所述波浪式集液裝置以及循環(huán)噴淋層均與外部的循環(huán)系統(tǒng)連接。

還包括位于噴淋塔內部、循環(huán)噴淋層上部的第一級除霧器以及第二級除霧器；所述第一級除霧器以及第一級除霧器之間設有除霧器清洗噴淋層。

所述波浪式集液裝置通過十字交叉支撐梁固定在噴淋塔內壁上。

所述循環(huán)系統(tǒng)包括循環(huán)泵以及循環(huán)液緩沖槽，所述緩沖液通過循環(huán)泵與位于下部的循環(huán)噴淋層連接；所述循環(huán)液緩沖槽一端通過循環(huán)吸收液導出管與導流板相連接，另一端通過循環(huán)泵連接位于上部的循環(huán)噴淋層。

本發(fā)明的技術效果在于：

本發(fā)明提供一種波浪式集液裝置以及一種多循環(huán)煙氣脫硫噴淋塔，該集液裝置可以很好的收集噴淋吸收液并返回循環(huán)系統(tǒng)，可以使煙氣均勻的通過該集液裝置，保持煙氣流場均勻。本發(fā)明的優(yōu)點在于導流板上開孔總面積大于等于塔內橫截面積，煙氣通過導流板時不會因為流道面積減少而增加阻力，對煙氣在塔內的穩(wěn)定流場影響較小，提高了全塔吸收效率。

附圖說明

圖1是一種多循環(huán)煙氣脫硫噴淋塔的結構結構圖。

圖2是波浪式集液裝置的俯視圖。

圖3是圖2中A-A向的剖視圖。

圖4是圖3中B-B向的剖視圖。

其中，1-除霧器，2-循環(huán)噴淋層，3-波浪式集液裝置，4-支撐梁，6-煙氣入口，7-緩沖液，8-除霧器清洗噴淋層，9-循環(huán)吸收液導出管，10-循環(huán)泵，12-導流板，13-孔洞，14-塔壁，15-環(huán)形導出槽，16-集液槽，17-循環(huán)液緩沖槽。

實施例1

該波浪式集液裝置3包括波浪式導流板12以及環(huán)形導出槽15，波浪式導流板12像扇子一樣展開，相鄰的導流板12側邊依次相連成夾角，兩塊導流板12之間的夾角為30~40°，且導流板12均向下傾斜設置，中間位置高，靠近塔壁14的地方位置低，導流板12與豎直方向夾角為15~20°，導流板12低端處波峰之間的距離為200~400mm；集液槽16底部與水平方向夾角為10~15°。導流板12上部分設有孔洞13，開孔率50%左右，孔洞13大小10×20mm，孔洞13在相鄰的兩層錯位設置，所述孔洞13上設有傘蓋，且傘蓋與水平方向夾角15°且向下設置；導流板12下部不設孔洞13，如圖4中16所示，不設孔洞13的高度為150mm，向塔中心位置依次減少；相鄰的導流板12側邊依次相連成夾角，作為導流板12的集液槽16，集液槽16靠近塔壁14一側根據噴淋塔循環(huán)量取100~200mm；集液槽16中心一側位置高，邊緣處位置低；集液槽16與環(huán)形導出槽15相通，環(huán)形導出槽15將集液槽16內的液體收集并導出來。

開設孔洞13時，也可將開孔只切斷三邊，靠上一邊不切斷，直接翻起作為開孔的傘蓋，且傘蓋與水平方向夾角15度向下。

實施例2

多循環(huán)煙氣脫硫噴淋塔，噴淋塔內底端設有緩沖液7，噴淋塔側壁上設有煙氣入口6，噴淋塔中設有兩級循環(huán)噴淋層2，還包括使用如實施例1所述的波浪式集液裝置3，所述波浪式集液裝置3通過十字交叉支撐梁4固定在噴淋塔內壁上，且位于兩級循環(huán)噴淋層2之間，所述波浪式集液裝置3以及循環(huán)噴淋層2均與外部的循環(huán)系統(tǒng)連接。還包括位于噴淋塔內部、循環(huán)噴淋層2上部的第一級除霧器1以及第二級除霧器1；所述第一級除霧器1以及第一級除霧器1之間設有除霧器清洗噴淋層8。所述循環(huán)系統(tǒng)包括循環(huán)泵10以及循環(huán)液緩沖槽17，所述緩沖液7通過循環(huán)泵10與位于下部的循環(huán)噴淋層2連接；所述循環(huán)液緩沖槽17一端通過循環(huán)吸收液導出管9與導流板12相連接，另一端通過循環(huán)泵10連接位于上部的循環(huán)噴淋層2。

煙氣在通過孔洞13時，受傘蓋作用方向轉為略下向下俯沖，上部循環(huán)噴淋層2落下的液滴受傘蓋的作用，不會穿過開孔，而是與傘蓋發(fā)生激烈碰撞而使大液滴碎成很多小液滴，小液滴與穿過開孔的煙氣接觸，加強吸收作用。降落至導流板12上的吸收液匯集到導流板12下夾角形成的集液槽16中，集液槽16靠近塔壁14一側根據噴淋塔循環(huán)量取100~200mm。然后由集液槽16再流入環(huán)形導出槽15中；環(huán)形導流槽位置低于集液槽16150~200mm，將集液槽16收集到的吸收液快速導出噴淋塔，送回循環(huán)液緩沖槽17中。

由于該噴淋塔內持液量非常少，因此，使用中重量也比較輕，噴淋塔內不需要做非常強力的支撐，而且考慮到脫硫吸收液的腐蝕性問題，該集液裝裝置也可以選擇玻璃鋼等不易腐蝕的材料制作，而不需要用不銹鋼，雙相鋼等材料。