本發(fā)明涉及廢氣凈化裝置技術(shù)領(lǐng)域,尤其是涉及一種脫硫塔及脫硫回收系統(tǒng)。
背景技術(shù):
煤炭是中國的主要國產(chǎn)燃料源,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(jì)的飛速發(fā)展,能源消耗在急劇增加,以煤或石油為燃料的燃煤鍋爐或火力發(fā)電廠排放大量煙氣,這些煙氣含有大量的酸性氣體,特別是二氧化硫的含量一直居高不下,導(dǎo)致酸雨及霧霾天氣頻頻出現(xiàn),影響了人們的身體健康。
目前大多采用濕法對煙氣進(jìn)行脫硫,濕法脫硫大都采用填料型脫硫塔,其中填料起氣液接觸面的作用,煙氣從塔底進(jìn)入脫硫塔,從下而上經(jīng)填料層與從塔頂流下來的脫硫液進(jìn)行接觸,發(fā)生反應(yīng),以將煙氣中的二氧化硫去除。但是由于填料塔的結(jié)構(gòu),脫硫液與二氧化硫反應(yīng)生產(chǎn)的物質(zhì)極易積存在填料上,導(dǎo)致其脫硫效率大幅降低,排放的廢氣中二氧化硫含量嚴(yán)重超標(biāo),危害人們的身體健康。
有鑒于此,特提出本發(fā)明。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的之一在于提供一種脫硫塔,以緩解現(xiàn)有的填料型脫硫塔中,脫硫液與二氧化硫反應(yīng)生產(chǎn)的物質(zhì)極易積存在填料上,導(dǎo)致其脫硫效率大幅降低,排放的廢氣中的二氧化硫嚴(yán)重超標(biāo),危害人們身體健康的技術(shù)問題。
本發(fā)明提供的脫硫塔,包括塔體,所述塔體的內(nèi)部設(shè)置有氣體分布器和除霧器,所述氣體分布器設(shè)置于所述除霧器的下方,所述氣體分布器和所述除霧器將所述塔體的內(nèi)部分隔為從下往上依次設(shè)置的收集區(qū)、脫硫區(qū)和排空區(qū),所述排空區(qū)的頂部設(shè)置有排空口,所述收集區(qū)的側(cè)壁設(shè)置有廢氣排入口、脫硫液排入口和液體排出口,所述脫硫區(qū)的內(nèi)部設(shè)置有第一氣液接觸板,所述第一氣液接觸板的上方設(shè)置有第一噴淋管,且所述第一噴淋管與所述液體排出口相連通。
進(jìn)一步的,所述脫硫區(qū)的內(nèi)部還設(shè)置有第二氣液接觸板和第三氣液接觸板,所述第二氣液接觸板設(shè)置于所述第一噴淋管的上方,所述第二氣液接觸板的上方設(shè)置有第二噴淋管,所述第二噴淋管上設(shè)置有多個第二噴淋孔;所述第三氣液接觸板設(shè)置于所述第二噴淋管的上方,所述第三氣液接觸板的上方設(shè)置有第三噴淋管,所述第三噴淋管上設(shè)置有多個第三噴淋孔,所述第二噴淋管和所述第三噴淋管均與所述液體排出口相連通。
進(jìn)一步的,所述氣體分布器為擋板,所述擋板設(shè)置有多個排氣孔,且所述擋板的開孔率為30-35%。
進(jìn)一步的,所述第一氣液接觸板上設(shè)置有多個進(jìn)氣孔,所述第一氣液接觸板的邊緣設(shè)置有溢流偃。
進(jìn)一步的,所述脫硫塔還包括清洗裝置,所述清洗裝置包括布水管和輸水管,所述布水管與所述輸水管相連通,所述布水管設(shè)置于所述排空區(qū)的內(nèi)部,且位于所述除霧器的上方,所述布水管設(shè)置有多個布水孔,所述輸水管設(shè)置于所述塔體的外部,用于輸送清洗水。
進(jìn)一步的,所述液體排出口與所述噴淋管之間設(shè)置有循環(huán)泵。
本發(fā)明的目的之二在于提供一種脫硫回收系統(tǒng),緩解現(xiàn)有的填料型脫硫塔中,脫硫液與二氧化硫反應(yīng)生產(chǎn)的物質(zhì)極易積存在填料上,導(dǎo)致其脫硫效率大幅降低,排放的廢氣中的二氧化硫嚴(yán)重超標(biāo),危害人們身體健康的技術(shù)問題。
本發(fā)明提供的脫硫回收系統(tǒng),包括本發(fā)明提供的脫硫塔和回收裝置,所述回收裝置包括氧化槽、蒸發(fā)器和固液分離裝置,所述脫硫塔與所述氧化槽相連通,所述氧化槽與所述蒸發(fā)器相連通,所述蒸發(fā)器與所述固液分離裝置相連通。
進(jìn)一步的,所述回收裝置還包括母液槽,所述母液槽設(shè)置于所述氧化槽與所述蒸發(fā)器之間,且所述母液槽與所述固液分離裝置相連通。
進(jìn)一步的,所述固液分離裝置包括稠厚器和離心機(jī)。
進(jìn)一步的,所述脫硫塔的數(shù)量為多個。
本發(fā)明提供的脫硫塔,通過將塔體的內(nèi)部分隔為收集區(qū)、脫硫區(qū)和排空區(qū),使得收集區(qū)用于排入廢氣并儲存脫硫液及脫硫液與二氧化硫反應(yīng)后生成相關(guān)物質(zhì)的溶液,廢氣上升到脫硫區(qū)后與脫硫液在氣液接觸板上與煙氣進(jìn)行充分接觸,從而使得煙氣中的二氧化硫與脫硫液反應(yīng)生產(chǎn)相關(guān)物質(zhì)后落入收集區(qū),以將煙氣中的二氧化硫去除,同時通過在塔體的上部設(shè)置除霧器,以將脫硫后的煙氣進(jìn)行進(jìn)一步的凈化再排入大氣,以避免排放煙氣中的有害氣體含量超標(biāo),保護(hù)人們的身體健康。
本發(fā)明提供的脫硫塔回收系統(tǒng),通過通過將塔體的內(nèi)部分隔為收集區(qū)、脫硫區(qū)和排空區(qū),使得收集區(qū)用于排入廢氣并儲存脫硫液及脫硫液與二氧化硫反應(yīng)后生成相關(guān)物質(zhì)的溶液,廢氣上升到脫硫區(qū)后與脫硫液在氣液接觸板上與煙氣進(jìn)行充分接觸,從而使得煙氣中的二氧化硫與脫硫液反應(yīng)生產(chǎn)相關(guān)物質(zhì)后落入收集區(qū),以將煙氣中的二氧化硫去除,同時通過在塔體的上部設(shè)置除霧器,以將脫硫后的煙氣進(jìn)行進(jìn)一步的凈化再排入大氣,以避免排放煙氣中的有害氣體含量超標(biāo),保護(hù)人們的身體健康。另外,本發(fā)明提供的脫硫塔回收系統(tǒng),通過將脫硫塔收集區(qū)中收集的二氧化硫與脫硫液反應(yīng)生成的物質(zhì)的溶液進(jìn)行氧化和固液分離,以有效利用能源,減少環(huán)境污染。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明實施例1提供的脫硫塔的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例2提供的脫硫塔回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為圖2中所示的回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明實施例3提供的脫硫塔回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖標(biāo):100-脫硫塔;101-塔體;102-氣體分布器;103-除霧器;104-廢氣排入口;105-脫硫液入口;106-液體排出口;107-第一氣液接觸板;108-第一噴淋管;109-第一噴淋孔;110-排空口;111-排空管;112-第二氣液接觸板;113-第二噴淋管;114-第二噴淋孔;115-第三氣液接觸板;116-第三噴淋管;117-第三噴淋孔;118-布水管;119-輸水管;120-布水孔;121-循環(huán)泵;200-回收裝置;201-氧化槽;202-蒸發(fā)器;203-稠厚器;204-離心機(jī);205-母液槽。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實施例1
圖1為本發(fā)明實施例1提供的脫硫塔100的結(jié)構(gòu)示意圖;如圖1所示,本實施例提供的脫硫塔100,包括塔體101,所述塔體101的內(nèi)部設(shè)置有氣體分布器102和除霧器103,氣體分布器102設(shè)置于除霧器103的下方,氣體分布器102和除霧器103將塔體101的內(nèi)部依次分隔為從下往上依次設(shè)置的收集區(qū)、脫硫區(qū)和排空區(qū),收集區(qū)的側(cè)壁設(shè)置有廢氣排入口104、脫硫液排入口和液體排出口106,脫硫區(qū)的內(nèi)部設(shè)置有第一氣液接觸板107,第一氣液接觸板107的上方設(shè)置有第一噴淋管108,第一噴淋管108設(shè)置有多個第一噴淋孔109,且第一噴淋管108與液體排出口106相連通,排空區(qū)的頂部設(shè)置有排空口110。
本發(fā)明實施例提供的脫硫塔100,通過將塔體101的內(nèi)部分隔為收集區(qū)、脫硫區(qū)和排空區(qū),使得收集區(qū)用于排入廢氣并儲存脫硫液及脫硫液與二氧化硫反應(yīng)后生成相關(guān)物質(zhì)的溶液,廢氣上升到脫硫區(qū)后與脫硫液在氣液接觸板上與煙氣進(jìn)行充分接觸,從而使得煙氣中的二氧化硫與脫硫液反應(yīng)生產(chǎn)相關(guān)物質(zhì)后落入收集區(qū),以將煙氣中的二氧化硫去除,同時通過在塔體101的上部設(shè)置除霧器103,以將脫硫后的煙氣進(jìn)行進(jìn)一步的凈化再排入大氣,以避免排放煙氣中的有害氣體含量超標(biāo),保護(hù)環(huán)境和人們的身體健康。
在本實施例中,通過使液體排出口106與第一噴淋管108相連通,以將收集區(qū)中的脫硫液輸送到脫硫區(qū)中并噴淋至第一氣液接觸板107上,以使脫硫液與廢氣中的二氧化硫進(jìn)行反應(yīng),以去除廢氣中的二氧化硫。
在本實施例中,通過在塔體101的內(nèi)部設(shè)置氣體分布器102,使從收集區(qū)上中上升的廢氣分布得更加均勻,以便于與廢氣中的二氧化硫能夠與脫硫液更加充分接觸,使脫硫反應(yīng)進(jìn)行的更加完全,脫硫效率更高。
在本實施例中,通過在塔體101的內(nèi)部設(shè)置除霧器103,將進(jìn)入排空區(qū)中氣體中的有害物質(zhì)如氨氣等進(jìn)一步濾除,以避免排空的氣體污染環(huán)境。
在本實施例中,在收集區(qū)的側(cè)壁設(shè)置有廢氣排入口104,以將煙氣排入收集區(qū)中,并將煙氣中所攜帶的較大的顆粒粉塵被脫硫區(qū)中落下的液體所潤濕而存留在收集區(qū)中。
在本實施例中,通過在排空區(qū)的頂部設(shè)置有排空口110,用于將凈化后的煙氣進(jìn)行放空,在本實施例的優(yōu)選實施方式中,脫硫塔100還設(shè)置有排空管111,排空管111設(shè)置于塔體101的外部,且與所述排空口110相連通
在本實施例的優(yōu)選實施方式中,采用氨液作為脫硫液,優(yōu)選的,采用含氨量為10%的氨水作為脫硫液,在煙氣與氨水進(jìn)行接觸的過程中,二氧化硫被氨水溶液吸收,并發(fā)生如下反應(yīng):
SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3
SO2+(NH4)2SO3+H2O=2NH4HSO3
NH3+NH4HSO3=(NH4)2SO3
從而將煙氣中的二氧化硫去除,以避免凈化后排空的煙氣污染環(huán)境,另外通過使用氨水作為脫硫液使其與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸銨,經(jīng)過后續(xù)處理,可使其成為硫酸銨作為肥料的原材料加以利用,以節(jié)約能源。
在本實施例的優(yōu)選實施方式中,脫硫區(qū)的內(nèi)部還設(shè)置有第二氣液接觸板112和第三氣液接觸板115,第二氣液接觸板112設(shè)置于第一噴淋管108的上方,第二氣液接觸板112的上方設(shè)置有第二噴淋管113,第二噴淋管113上設(shè)置有多個第二噴淋孔114;第三氣液接觸板115設(shè)置于第二噴淋管113的上方,第三氣液接觸板115的上方設(shè)置有第三噴淋管116,第三噴淋管116上設(shè)置有多個第三噴淋孔117,第二噴淋管113和第三噴淋管116均與所述液體排出口106相連通。
通過在脫硫區(qū)的內(nèi)部分別設(shè)置第一氣液接觸板107、第二氣液接觸板112和第三噴淋管116,使得煙氣通過脫硫區(qū)時,能夠依次通過第一氣液接觸板107、第二氣液接觸板112和第三氣液接觸板115進(jìn)行三級脫硫,從而使得煙氣中的二氧化硫去除的更加完全,以避免排空的煙氣污染環(huán)境。
通過在第一氣液接觸板107的上方設(shè)置第一噴淋管108,在第二氣液接觸板112的上方設(shè)置第二噴淋管113,在第三氣液接觸板115的上方設(shè)置第三噴淋管116,且第一噴淋管108、第二噴淋管113和第三噴淋管116分別與液體排出口106相連通,以將收集區(qū)中存儲的氨水分別通過第一噴淋管108、第二噴淋管113和第三噴淋管116噴淋至第一氣液接觸板107、第二氣液接觸板112和第三氣液接觸板115上,以與上升的煙氣中所含的二氧化硫充分接觸,反應(yīng)生成亞硫酸氫銨后落入收集區(qū)中進(jìn)行循環(huán)使用。
通過在第一噴淋管108上設(shè)置多個第一噴淋孔109,以將脫硫液通過多個第一噴淋孔109噴淋至第一氣液接觸板107上,以使得脫硫液噴淋的更均勻,與廢氣接觸的更充分,在本實施例的優(yōu)選實施方式中,第一噴淋孔109還設(shè)置有霧化器,以使得脫硫液噴淋的更均勻。
在本實施例的優(yōu)選實施方式中,第二噴淋管113和第三噴淋管116的結(jié)構(gòu)均同第一噴淋管108,在此不再贅述。
在本實施例的優(yōu)選實施方式中,收集區(qū)中設(shè)置有亞硫酸氫銨濃度監(jiān)測儀,當(dāng)收集區(qū)中的亞硫酸氫銨的濃度達(dá)到18~22%后,即將亞硫酸氫銨溶液排出收集區(qū),進(jìn)行進(jìn)一步的回收和利用。
在本實施例的優(yōu)選實施方式中,氣體分布器102為擋板,擋板設(shè)置有多個排氣孔,且擋板的開孔率為30-35%。
通過在擋板上設(shè)置多個排氣孔,以使得收集區(qū)上升的煙氣只能通過多個排氣孔上升到脫硫區(qū),從而使得煙氣的分布更加均勻,以使得煙氣能夠與脫硫液充分接觸,以使得煙氣中的二氧化硫去除的更加徹底。
在本實施例的優(yōu)選實施方式中,第一氣液接觸板107的邊緣設(shè)置有溢流偃。通過在第一氣液接觸板107的邊緣設(shè)置溢流偃,以使得脫硫液與煙氣中所含的二氧化硫反應(yīng)的更加充分,再落入收集區(qū)中,從而提高脫硫效率。
在本實施例的優(yōu)選實施方式中,第一氣液接觸板107設(shè)置有多個進(jìn)氣孔。
通過在第一氣液接觸板107上設(shè)置有多個均勻分布的進(jìn)氣孔,使得廢氣進(jìn)入脫硫區(qū)時,分布的更為均勻,從而能夠與脫硫液的接觸更加充分,脫硫效率更高。
在本實施例的優(yōu)選實施方式中,第二氣液接觸板112和第三氣液接觸板115的結(jié)構(gòu)同第一氣液接觸板107,在此不再贅述。
在本實施例的優(yōu)選實施方式中,脫硫塔100還設(shè)置有清洗裝置,該清洗裝置包括布水管118和輸水管119,布水管118與輸水管119相連通,布水管118設(shè)置于排空區(qū)的內(nèi)部,且位于除霧器103的上方,布水管118設(shè)置有多個布水孔120,輸水管119設(shè)置于塔體101的外部,用于輸送清洗水。
通過設(shè)置清洗裝置,一方面可以清洗除霧器103,避免除霧器103堵塞,另外一方面也可以對煙氣中夾帶的氨再次吸收,降低煙氣中氨的含量;通過在除霧器103的上方設(shè)置布水管118,并在布水管118上設(shè)置有多個布水孔120,以使得清洗水能夠通過多個布水管118噴灑到除霧器103上,提高清洗效率和氨的吸收效率。
在本實施例的優(yōu)選實施方式中,清洗水可采用肥業(yè)生產(chǎn)企業(yè)所使用的工藝水即可。
在本實施例的優(yōu)選實施方式中,液體排出口106與第一噴淋管108之間設(shè)置有循環(huán)泵121。
通過在液體排出口106與第一噴淋管108之間設(shè)置有循環(huán)泵121,以將收集區(qū)中的脫硫液通過第一噴淋管108排入脫硫區(qū)中,脫硫液吸收二氧化硫后再落入收集區(qū)中,從而使得脫硫液能夠循環(huán)利用。當(dāng)脫硫液中的亞硫酸氫銨的濃度達(dá)到18~22%后,即將亞硫酸氫銨溶液排出收集區(qū),進(jìn)行進(jìn)一步的回收和利用,然后再通過脫硫液排入口排入氨水,繼續(xù)進(jìn)行脫硫操作。
實施例2
圖2為本發(fā)明實施例2提供的脫硫塔100回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;如圖2所示,本實施例提供了一種脫硫回收系統(tǒng),本實施例是在實施例1的基礎(chǔ)上的進(jìn)一步改進(jìn),實施例1所描述的技術(shù)方案也屬于本實施例,在此不再贅述。
如圖2和圖3所示,本實施例提供的脫硫塔100回收系統(tǒng)包括實施例1提供的脫硫塔100和回收裝置200,回收裝置200包括氧化槽201、蒸發(fā)器202和固液分離裝置,脫硫塔100與氧化槽201相聯(lián)通,氧化槽201與蒸發(fā)器202相連通,蒸發(fā)器202與固液分離裝置相連通。
通過將脫硫塔100與氧化槽201相連通,以將收集區(qū)中濃度達(dá)到18-20%的亞硫酸銨溶液排入氧化槽201中進(jìn)行氧化,以將亞硫酸銨溶液氧化成硫酸銨溶液;通過將氧化槽201與蒸發(fā)器202相連通,以將硫酸銨溶液中的部分水分和少量的氨被加熱蒸發(fā)出來,以使蒸發(fā)后的硫酸銨溶液濃度提高,使其成為過飽和的懸浮溶液而被分離出來;通過將蒸發(fā)器202與固液分離裝置相連通,以使得蒸發(fā)器202分離出來的過飽和懸浮溶液進(jìn)入固液分離裝置進(jìn)行分離,將硫酸銨固體分離出來作為化肥的原料使用;在本實施例的優(yōu)選實施方式中,固液分離裝置設(shè)置于蒸發(fā)器202的下方,以使得蒸發(fā)器202中分離出來的過飽和的硫酸銨溶液能夠在重力的作用下進(jìn)入固液分離裝置,以節(jié)約能源。
在本實施例中,蒸發(fā)器202蒸發(fā)出來的部分水分和少量的氨還可以排入回收區(qū)進(jìn)行回收利用,以避免浪費(fèi)能源。
在本實施例中,蒸發(fā)器202采用蒸汽對硫酸銨溶液進(jìn)行加熱,冷凝后的水蒸氣變成冷凝液排出蒸發(fā)器202,以備后續(xù)回收和利用。
在本實施例的優(yōu)選實施方式中,氧化槽201與蒸發(fā)器202之間設(shè)置有母液槽205,母液槽205還與固液分離裝置相連通。
通過在氧化槽201與蒸發(fā)器202之間設(shè)置母液槽205一方面可以用于存儲亞硫酸銨溶液,另外一方面也可以用于收集從固液分離裝置排出的硫酸銨溶液,從而使得固液分離裝置分離出來的硫酸銨液體被有效回收利用。
在本實施例的優(yōu)選實施方式中,固液分離裝置包括稠厚器203和離心機(jī)204。
從蒸發(fā)器202分離出來的過飽和的硫酸銨溶液先進(jìn)入稠厚器203中進(jìn)行初步的固液分離,將硫酸銨固體的濃度濃縮到30%左右,再進(jìn)入離心機(jī)204,離心選出的硫酸銨結(jié)晶體作為復(fù)合肥的生產(chǎn)原料,稠厚器203上層及離心后的母液均回到母液槽205,繼續(xù)由母液槽205輸送到蒸發(fā)器202進(jìn)行回收。
實施例3
本實施例提供了一種脫硫回收系統(tǒng),本實施例是在實施例2的基礎(chǔ)上的進(jìn)一步改進(jìn),實施例2描述的技術(shù)方案也屬于本實施例,再此不再贅述。
如圖4所示,本實施例提供的脫硫回收系統(tǒng),其脫硫塔100的數(shù)量為兩個,一個脫硫塔100用于將煙氣中進(jìn)行脫硫,另外一個脫硫塔100用于將硫酸生產(chǎn)裝置中產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行脫硫,兩個脫硫塔100的結(jié)構(gòu)形狀均相同,不同之處在于,在收集區(qū)中通入的廢氣種類不同,在此不再贅述。
另外,還可以根據(jù)生產(chǎn)企業(yè)的需求,設(shè)置三個或三個以上脫硫塔100進(jìn)行脫硫操作,以避免廢氣中的二氧化硫污染環(huán)境,影響人們的身體健康。
最后應(yīng)說明的是:以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。