一种喷雾干燥脱硫塔及其脱硫方法技术

本发明专利技术涉及一种喷雾干燥脱硫塔及其脱硫方法，该喷雾干燥脱硫塔包括脱硫塔壳体，所述脱硫塔壳体内壁设置多个喷射装置，所述喷射装置沿脱硫塔轴向多级布置，同一级喷射装置在同一水平面上环绕脱硫塔对称排布，相邻两级的喷射装置交错布置。本发明专利技术提供的喷雾干燥脱硫塔大大提高了脱硫效率，其脱硫效率在95％以上，最高可达99％。同时减少了设备投资，降低了除硫的成本，适用于工业化推广，具有良好的应用前景。

Spray drying desulfurizing tower and desulfurizing method thereof

The invention relates to a spray drying tower and its desulfurization method, the spray drying desulfurization tower comprises a desulfurization tower, the tower wall of the shell body is provided with a plurality of injection device, the injection device along the axial multistage desulfurization tower layout, with a spray device in the same horizontal plane around the symmetrical arrangement of the desulfurization tower. Injection device staggered two adjacent level. The spray drying desulfurization tower provided by the invention greatly improves the desulfurization efficiency, and the desulfurization efficiency is above 95%, and the highest desulfurization efficiency is up to 99%. At the same time, the equipment investment is reduced and the cost of sulfur removal is reduced, so that the utility model is suitable for industrialization and has a good application prospect.

【技术实现步骤摘要】
一种喷雾干燥脱硫塔及其脱硫方法
本专利技术涉及烟气脱硫净化领域，具体涉及一种喷雾干燥脱硫塔及其脱硫方法。
技术介绍
喷雾干燥脱硫法喷入浆液与污染物反应，脱除效率与湿法脱硫接近，优于半干法脱硫，已在燃煤、钢铁等行业的烟气脱硫方面得到广泛应用。现有喷雾干燥脱硫塔多采用顶部旋转喷雾、底部进气、底部出气的方式，烟气在脱硫塔内分布均匀性不佳，与液滴接触时间短，反应不完全，脱硫剂用量大；且顶部旋转喷雾方式中的关键设备旋转喷雾盘磨损大、设备造价高，基本依赖进口。CN2228183A公开了一种锅炉排烟气流喷雾干燥脱硫装置，脱硫塔顶盖部位安装2、4或者6个双流体喷雾器，烟气从顶部进入，从底部排出，该装置中喷雾器仅有单层布置，喷雾器数量较少，若烟气中SO2浓度提高，增大脱硫液喷淋量，会出现脱硫液干燥及反应不完全、易在脱硫塔内壁结垢的问题。CN2787293A公开了一种高效喷雾旋流脱硫除尘装置，烟气从脱硫塔底部切向进入圆柱形脱硫塔，烟气进口烟道内布置喷嘴，待烟气进入脱硫塔后，布置多级旋流装置，并在旋流装置下方布置一个喷嘴，喷嘴位于脱硫塔水平截面的圆心，脱硫液与烟气逆流接触，上述的旋流装置系统复杂，增加烟气阻力，提高引风机能耗，仅有初步的除尘作用。CN104888599A公开了一种用于水泥厂的喷雾干燥脱硫装置及工艺方法，该专利技术重点在于生石灰储存、消化、制浆等装置及方法，对于喷雾方式未做说明，与普通湿法脱硫的单层喷淋层相似。现有的喷雾干燥脱硫装置普遍存在着脱硫效率低，脱硫液损耗大，设备复杂等问题，因此急需开发一种兼具高脱硫效率以及低投入成本等优点的新型干燥脱硫装置，以满足工业上迫切的需求。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种喷雾干燥脱硫塔及其脱硫方法，减小了烟气在脱硫塔内遇到的阻力，增加了烟气与脱硫液的接触时间和接触面积，使得反应进行完全，降低了脱硫剂的用量，减少了设备的磨损，在提高脱硫效率的同时降低生产成本，具有良好的应用前景。为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：第一方面，本专利技术提供一种喷雾干燥脱硫塔，包括脱硫塔壳体，所述脱硫塔壳体内壁设置多个喷射装置，所述喷射装置沿脱硫塔轴向多级布置，同一级喷射装置在同一水平面上环绕脱硫塔对称排布，相邻两级的喷射装置交错布置。本专利技术可以采用数值模拟或冷态实验等手段了解烟气在脱硫塔内的偏转和分布情况，通过上述布置，在烟气分布多的区域布置喷射装置，在烟气分布少的区域减少布置或不布置，喷射装置的布置随烟气分布的变化而调节，更为灵活；同时还可以根据烟气在脱硫塔内的偏转和分布情况对脱硫液流量进行调节，在提高除硫效率的同时节省了成本。本专利技术中所述多级布置是指布置一级或至少两级，出于对烟气进行更彻底净化，提高脱硫效率的目的，本专利技术所述喷雾干燥脱硫塔优选选用至少两级布置，例如可以是两级、三级、四级、五级或六级，以及其他更高等级，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举。本专利技术所述多级布置的次序为，从喷雾干燥脱硫塔顶部至底部依次记为第一级，第二级，第三级，第四级，第五级等，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举。根据本专利技术，所述相邻两级的喷射装置的出液口到壳体内壁的距离不同。根据本专利技术，所述喷射装置在垂直于脱硫塔壳体内壁的方向上水平布置。根据本专利技术，所述同一级喷射装置的出液口到壳体内壁的距离相同。本专利技术中喷射装置的出液口到壳体内壁的距离是指喷淋管在脱硫塔内垂直于脱硫塔内壁探入脱硫塔内的长度。根据本专利技术，所述喷射装置的出液口到壳体内壁的距离与脱硫塔半径的比值为0.05-0.5，例如可以是0.05、0.1、0.15、0.2、0.25、0.3、0.35、0.4、0.45或0.5，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。根据本专利技术，所述同一级喷射装置中包含偶数个喷射装置，例如可以是4个、6个、8个、10个、12个、14个或16个等，以及上述数值之外的其他数值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举。根据本专利技术，所述同一级喷射装置中包含至少四个喷射装置。同一级喷射装置设置偶数个喷射装置的目的是为了使之环绕脱硫塔壳体内壁对称分布，对称布置能够防止脱硫液直接喷射到脱硫塔壳体内壁，在内壁结垢，同时提高烟气与液滴的接触概率，进而提高了脱硫效率。根据本专利技术，相邻两级的喷射装置交错布置，目的是使脱硫液与烟气接触的更均匀，有利于提高脱硫效率根据本专利技术，所述喷射装置包括喷淋管和喷嘴，所述喷淋管设置进液口与出液口，所述出液口位于脱硫塔壳体内，与喷嘴相连，所述进液口位于脱硫塔壳体外。本专利技术减少了传统喷淋层或喷雾干燥盘等内构件在脱硫塔内占据的空间，使烟气在脱硫塔流动的过程中受到的阻力减小。根据本专利技术，所述喷射装置还包括调节阀，所述调节阀设置于喷淋管上，并位于脱硫塔壳体外部。通过控制调节阀，可以对每一个喷射装置的脱硫液流量进行控制，在烟气浓度大的地方增加喷液量，在烟气浓度较小的地方减少喷液量或停止喷液，能够增加脱硫液的脱硫效率，减少脱硫液的使用量，进而节省了成本。根据本专利技术，所述喷嘴为空心锥形、实心锥形或扇形。根据本专利技术，所述喷射装置通过浆液泵与脱硫浆液罐相连，本专利技术通过浆液泵将脱硫浆液罐中的脱硫液输送到喷射装置中。根据本专利技术，所述脱硫塔壳体下部设置有灰斗，灰斗的设置是为了收集脱硫反应后掉落的脱硫灰以及其他杂质。本专利技术所述的脱硫液为本领域常用的脱硫液，如碱液、氨水等，对此不做特殊限定，根据本专利技术，所述脱硫塔壳体顶部和底部分别设置通气口，烟气由喷雾干燥脱硫塔顶部的通气口进入，由底部的通气口流出，或由喷雾干燥脱硫塔底部的通气口进入，由顶部的通气口流出。本专利技术中烟气可以从喷雾干燥脱硫塔的顶部或底部进入，有利于根据现场情况灵活设计脱硫塔结构。第二方面，本专利技术提供一种如第一方面所述的喷雾干燥脱硫塔进行脱硫的方法，所述方法包括以下步骤：(1)向喷雾干燥脱硫塔中通入烟气；(2)将脱硫液从喷射装置喷入喷雾干燥脱硫塔中，脱硫液与烟气中的SO2和SO3反应，脱硫液被烟气热量干燥为脱硫灰，脱硫后的烟气离开喷雾干燥脱硫塔。根据本专利技术，在喷雾干燥脱硫塔中与烟气通入方向相对一侧的喷射装置的喷淋量比与烟气通入方向相同侧的喷射装置的喷淋量高30-120m3/h，例如可以是30m3/h、40m3/h、50m3/h、60m3/h、70m3/h、80m3/h、90m3/h、100m3/h、110m3/h或120m3/h，以及上述数值之外的其他数值，限于篇幅及出于简明的考虑，本专利技术不再穷尽列举。在本专利技术中，喷射装置的喷淋量与烟气通入方式有关，例如，当烟气从喷雾干燥脱硫塔顶部或底部左侧通入时，与烟气通入方向相对的脱硫塔右侧布置的喷射装置的喷淋量较脱硫塔左侧喷射装置的喷淋量大一些；同样，当烟气从喷雾干燥脱硫塔顶部或底部右侧通入时，与烟气通入方向相对的脱硫塔左侧布置的喷射装置的喷淋量较脱硫塔右侧的大一些。目的是根据烟气在喷雾干燥脱硫塔内的分布情况对应地进行喷淋，局部烟气量大的时候，喷淋量增大，使烟气和液滴充分接触，不浪费烟气的热量并尽量提高脱硫效率。根据本专利技术，步骤(1)所述烟气的流量为100000-1500000m3/h，例如可以是100000m3/h、200000m3/h、300000m3/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种喷雾干燥脱硫塔，包括脱硫塔壳体，其特征在于，所述脱硫塔壳体内壁设置多个喷射装置，所述喷射装置沿脱硫塔轴向多级布置，同一级喷射装置在同一水平面上环绕脱硫塔对称排布，相邻两级的喷射装置交错布置。

【技术特征摘要】
1.一种喷雾干燥脱硫塔，包括脱硫塔壳体，其特征在于，所述脱硫塔壳体内壁设置多个喷射装置，所述喷射装置沿脱硫塔轴向多级布置，同一级喷射装置在同一水平面上环绕脱硫塔对称排布，相邻两级的喷射装置交错布置。2.如权利要求1所述的喷雾干燥脱硫塔，其特征在于，所述相邻两级的喷射装置的出液口到脱硫塔壳体内壁的距离不同；优选地，所述同一级喷射装置的出液口到脱硫塔壳体内壁的距离相同；优选地，所述喷射装置在垂直于脱硫塔壳体内壁的方向上水平布置。3.如权利要求1或2所述的喷雾干燥脱硫塔，其特征在于，所述喷射装置的出液口到脱硫塔壳体内壁的距离与脱硫塔半径的比值为0.05-0.5。4.如权利要求1-3任一项所述的喷雾干燥脱硫塔，其特征在于，所述同一级喷射装置中包含偶数个喷射装置；优选地，所述同一级喷射装置中包含至少四个喷射装置。5.如权利要求1-4任一项所述的喷雾干燥脱硫塔，其特征在于，所述喷射装置包括喷淋管和喷嘴，所述喷淋管设置进液口与出液口，所述出液口位于脱硫塔壳体内，与喷嘴相连，所述进液口位于脱硫塔壳体外；优选地，所述喷射装置还包括调节阀，所述调节阀设置于喷淋管上，并位于脱硫塔壳体外部。6.如权利要求5所述的喷雾干燥脱硫塔，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱廷钰，王雪，
申请(专利权)人：中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11