反应流化床系统及含其的导流式旋转循环流化床脱硫装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供反应流化床系统及含其的导流式旋转循环流化床脱硫装置，该反应流化床系统包括反应流化床、能使气体旋转上升运动的第一导流叶片、水环管、喷雾嘴、脱硫剂喷嘴及脱硫剂管道；脱硫剂管道穿反应流化床伸入其内部，且该脱硫剂管道的尾部封闭；脱硫剂喷嘴安装于脱硫剂管道外周并与其内部连通；第一导流叶片在脱硫剂喷嘴下方连接在脱硫剂管道的外周；水环管尾部封闭，设于第一导流叶片下方；喷雾嘴安装在该水环管上并与其内部连通；反应流化床还设有轴向进气口、出气口及入水口。该脱硫装置包括所述反应流化床系统。本发明专利技术脱硫装置具有脱硫效率高、工艺流程简单、运行成本低和/或脱硫剂可长期循环高效使用的优点。

Reaction fluidized bed system and diversion type rotary circulating fluidized bed desulfurization device containing the same

The invention provides a fluidized bed system and diversion type rotary circulating fluidized bed desulfurization device comprising the same, the reaction system comprises a fluidized bed, fluidized bed reaction can make the gas rotating motion of the first guide vane, water ring pipe, spray nozzle, nozzle desulfurizer and desulfurizing agent pipeline; pipeline desulfurization agent into the reaction in fluidized bed, and tail the desulfurizer pipeline closed; desulfurizer desulfurization agent installed on the nozzle pipe peripheral and internal connectivity; peripheral first guide vane in below the nozzle is connected with the pipeline desulfurization desulfurization agent; water ring tail tube closed, arranged below the first guide vane; spray nozzle installed and connected inside the water pipe the reaction is also provided with a fluidized bed; axial air inlet and the air outlet and inlet. The desulfurization device includes the reacting fluidized bed system. The desulfurizing device of the invention has the advantages of high desulfurization efficiency, simple process flow, low operation cost and / or desulfurizing agent can be used for a long-term cycle and high efficiency.

【技术实现步骤摘要】
反应流化床系统及含其的导流式旋转循环流化床脱硫装置
本专利技术涉及反应流化床系统及含其的导流式旋转循环流化床脱硫装置，属于脱硫

技术介绍
我国钢铁行业大气污染物的排放量很大，目前SO2依旧是钢厂最主要的气态污染物。据统计，钢铁企业中烧结和焦化工序烟气SO2排放量占整个钢铁企业烟气SO2排放量的60％以上。面对现今日益严峻的环保要求，烧结烟气SO2排放标准将更加严格，因此，亟需继续开发更为高效的脱硫技术控制SO2的排放。CN106139873A公开了一种石灰石石膏法脱硫装置，其通过采用石灰石作脱硫剂，并经过破碎研磨与水充分混合搅拌制成吸收液浆来进行脱硫。尽管该案脱硫效率高、脱硫液可循环利用，但由于该案需制备液浆，具有液浆制备系统，所以存在工艺流程复杂、占地面积大、投资大的缺陷；并且采用石灰石作为脱硫剂易造成石灰塔内结垢、设备和管道易堵塞等。CN201324595公开了烧结机头烟气氧化镁湿法脱硫装置，其通过用MgO制成Mg(OH)2浆液来吸收SO2，生成产物MgSO3和MgSO4。尽管该案脱硫效率高、压损小，但该案烟气处理量小，仅为烧结机烟气总处理量的一半左右，并且该案运用的动力装置多，设备成本及运行、维护成本高，这些缺点限制了该工艺的应用。CN105498503A公开了一种新型双碱法烟气脱硫方法及烟气脱硫系统，其是利用Na2CO3或NaOH作为吸收剂来吸收SO2，脱硫液再经过MgO或Mg(OH)2进行钠盐再生，使得钠离子循环利用。经过利于该系统的工艺解决了石灰法塔内易结垢的问题，还具备脱硫效率高的优点，但该技术脱硫液中会有氧化副产品Na2SO4生成，Na2SO4很难再生，长期运行钠碱消耗量大、运行成本极高，并且Na2SO4的存在也会降低脱硫产物的质量。综上可知，本领域亟需开发具有脱硫效率高、工艺流程简单、运行成本低和/或脱硫剂可长期循环高效使用的脱硫装置。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术目的之一在于提供一种反应流化床系统，该反应流化床系统可应用生石灰细粉作为脱硫剂，其具有脱硫效率高，工艺流程简单，安装、生成和维修周期短，节约资源和投资成本等优点。本专利技术的另一目的在于提供一种导流式旋转循环流化床脱硫装置，其包括前述反应流化床系统，利于该装置进行脱硫具有脱硫效率高、工艺流程简单、运行成本低和/或脱硫剂可长期循环高效使用的优点。本专利技术的再一目的在于提供利用一种烟气脱硫的方法，其利用上述脱硫装置进行。本专利技术的再一目的在于提供脱硫剂循环回收系统，该回收系统能够最大限度的回收在脱硫烟气中的脱硫剂，提高脱硫剂的利用率，同时实现高效除尘效果，缓解后续除尘器的负荷。为实现上述目的，一方面，本专利技术提供一种反应流化床系统，其包括反应流化床、第一导流叶片、水环管、喷雾嘴、脱硫剂喷嘴及脱硫剂管道；所述反应流化床具有两端封闭的筒体结构；所述脱硫剂管道穿过所述反应流化床伸入其内部，该脱硫剂管道的尾部处于所述反应流化床内且其封闭；所述脱硫剂喷嘴位于所述反应流化床内部，且安装于所述脱硫剂管道外周并与其内部连通；所述第一导流叶片位于所述反应流化床内部，且其在所述脱硫剂喷嘴下方连接在所述脱硫剂管道的外周；所述水环管位于所述反应流化床内部，该水环管尾部封闭，且其设于所述第一导流叶片下方；所述喷雾嘴安装在该水环管上并与其内部连通；该反应流化床还设有轴向进气口、出气口及入水口，所述进气口设于所述喷雾嘴下方，所述入水口与所述水环管的入口直接相连，所述出气口靠近该反应流化床顶端。在本专利技术反应流化床系统中，第一导流叶片主要将烟气的轴向运动转变为旋转向上运动，喷雾嘴通过喷射水雾将烟气充分润湿，脱硫剂喷嘴通过喷射脱硫剂充分吸收烟气中的SO2。当将上述反应流化床系统应用于烟气脱硫时，其采用生石灰细粉作脱硫剂，烟气进入反应流化床后先经喷雾嘴喷出的水雾润湿后，在第一导流叶片的导流作用及辅一外结引风机(可与该反应流化床系统的出气口通过管路连接)作用下，润湿的烟气作旋转向上运动，脱硫剂细粉通过脱硫剂喷嘴喷出，旋转向上运动的烟气通过与脱硫剂细粉充分接触，达到脱除烟气中SO2的效果，发生的反应为：CaO+H2O+SO2—CaSO3，CaSO3+O2—CaSO4。脱硫后烟气携带脱硫灰及未反应完全的脱硫剂组成的混合流化床床料由反应流化床顶部的出口排出，进入后续脱硫剂循环回收系统中的入口。作为本专利技术反应流化床系统的一具体实施方式，其包括反应流化床、能使气体旋转上升运动的第一导流叶片、水环管、喷雾嘴、脱硫剂喷嘴及脱硫剂管道；所述反应流化床具有具有两端封闭的圆柱形筒体结构；所述脱硫剂管道轴向竖直穿过所述反应流化床的底部伸入其内部，该脱硫剂管道的尾部处于所述反应流化床内且封闭；所述脱硫剂喷嘴位于所述反应流化床内部，且安装于所述脱硫剂管道外周并与其内部连通，所述脱硫剂喷嘴的嘴口朝向水平；所述第一导流叶片位于所述反应流化床内部，且其在所述脱硫剂喷嘴下方连接在所述脱硫剂管道的外周；所述水环管位于所述反应流化床内部，该水环管尾部封闭，且其设于所述第一导流叶片下方；所述喷雾嘴安装在该水环管上并与其内部连通，所述喷雾嘴的嘴口垂直朝下；该反应流化床还设有轴向进气口、出气口及入水口，所述进气口设于所述喷雾嘴下方；所述入水口与所述水环管的入口直接相连，所述出气口靠近该反应流化床顶端。作为本专利技术反应流化床系统的一具体实施方式，所述反应流化床具有两端封闭的圆柱形筒体结构。作为本专利技术反应流化床系统的一具体实施方式，所述脱硫剂管道轴向竖直穿过所述反应流化床的底部。作为本专利技术反应流化床系统的一具体实施方式，所述脱硫剂管道轴的中心轴与所述反应流化床的中心轴重合。作为本专利技术反应流化床系统的一具体实施方式，所述脱硫剂喷嘴的嘴口朝向水平。作为本专利技术反应流化床系统的一具体实施方式，所述脱硫剂喷嘴由上到下多层次排布，每层在同一水平面上围绕所述脱硫剂管道均布多只脱硫剂喷嘴，优选地，所述脱硫剂喷嘴由上到下多层次排布，每层在同一水平面上围绕所述脱硫剂管道均布6只脱硫剂喷嘴。采用这种多层设置增加了烟气中的SO2与脱硫剂的接触面积与接触时间，提高了脱硫效率。作为本专利技术反应流化床系统的一具体实施方式，所述第一导流叶片为多片，每片第一导流叶片为波纹状叶片，该波纹状叶的下端(进气口端)与反应流化床的轴线平行(即叶片入口角为90°)，该波纹状叶的上端(出气口端)与反应流化床的轴向呈60°夹角(即叶片出口角为30°)，其在同一水平面上均匀焊接在所述脱硫剂管道外周。优选地，焊接在竖直圆柱形的脱硫剂管道上。该30°的叶片出口角可以降低烟气在反应流化床内旋转向上运动过程中的螺距，增加旋转圈数，提高停留反应时间。作为本专利技术反应流化床系统的一具体实施方式，所述水环管围绕所述脱硫剂管道设置，且呈蚊香型盘管。作为本专利技术反应流化床系统的一具体实施方式，所述喷雾嘴的嘴口垂直朝下。另一方面，本专利技术提供一种导流式旋转循环流化床脱硫装置，其包括本专利技术前述的反应流化床系统及用于回收脱硫剂的脱硫剂循环回收系统，该脱硫剂循环回收系统设有物料进口；其中，所述反应流化床系统中的出气口通过管路与所述脱硫剂循环回收系统中的物料进口连接。优选地，本专利技术所述脱硫剂循环回收系统包括第一外壳、进料腔、文丘里管、轴流式旋风管组及排气管；所述第一外壳包括第一圆柱形筒体及与其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种反应流化床系统，其包括反应流化床、能使气体旋转上升运动的第一导流叶片、水环管、喷雾嘴、脱硫剂喷嘴及脱硫剂管道；所述反应流化床具有两端封闭的筒体结构，优选具有两端封闭的圆柱形筒体结构；所述脱硫剂管道穿过所述反应流化床伸入其内部，优选轴向竖直穿过所述反应流化床的底部伸入其内部，该脱硫剂管道的尾部处于所述反应流化床内且其封闭；所述脱硫剂喷嘴位于所述反应流化床内部，且安装于所述脱硫剂管道外周并与其内部连通；优先地，所述脱硫剂喷嘴的嘴口朝向水平；所述第一导流叶片位于所述反应流化床内部，且其在所述脱硫剂喷嘴下方连接在所述脱硫剂管道的外周；优选地，所述第一导流叶片为多片，每片第一导流叶片为波纹状叶片，该波纹状叶的下端与反应流化床的轴线平行，该波纹状叶的上端与反应流化床的轴向呈60°夹角，其在同一水平面上均匀焊接在所述脱硫剂管道外周；所述水环管位于所述反应流化床内部，该水环管尾部封闭，且其设于所述第一导流叶片下方；所述喷雾嘴安装在该水环管上并与其内部连通；优选地，所述喷雾嘴的嘴口垂直朝下；该反应流化床还设有轴向进气口、出气口及入水口，所述进气口设于所述喷雾嘴下方；所述入水口与所述水环管的入口直接相连，所述出气口靠近该反应流化床顶端。...

【技术特征摘要】
1.一种反应流化床系统，其包括反应流化床、能使气体旋转上升运动的第一导流叶片、水环管、喷雾嘴、脱硫剂喷嘴及脱硫剂管道；所述反应流化床具有两端封闭的筒体结构，优选具有两端封闭的圆柱形筒体结构；所述脱硫剂管道穿过所述反应流化床伸入其内部，优选轴向竖直穿过所述反应流化床的底部伸入其内部，该脱硫剂管道的尾部处于所述反应流化床内且其封闭；所述脱硫剂喷嘴位于所述反应流化床内部，且安装于所述脱硫剂管道外周并与其内部连通；优先地，所述脱硫剂喷嘴的嘴口朝向水平；所述第一导流叶片位于所述反应流化床内部，且其在所述脱硫剂喷嘴下方连接在所述脱硫剂管道的外周；优选地，所述第一导流叶片为多片，每片第一导流叶片为波纹状叶片，该波纹状叶的下端与反应流化床的轴线平行，该波纹状叶的上端与反应流化床的轴向呈60°夹角，其在同一水平面上均匀焊接在所述脱硫剂管道外周；所述水环管位于所述反应流化床内部，该水环管尾部封闭，且其设于所述第一导流叶片下方；所述喷雾嘴安装在该水环管上并与其内部连通；优选地，所述喷雾嘴的嘴口垂直朝下；该反应流化床还设有轴向进气口、出气口及入水口，所述进气口设于所述喷雾嘴下方；所述入水口与所述水环管的入口直接相连，所述出气口靠近该反应流化床顶端。2.根据权利要求1所述的反应流化床系统，其中，所述脱硫剂管道轴的中心轴与所述反应流化床的中心轴重合。3.根据权利要求1所述的反应流化床系统，其中，所述脱硫剂喷嘴由上到下多层次排布，每层在同一水平面上围绕所述脱硫剂管道均布多只脱硫剂喷嘴，例如6只脱硫剂喷嘴。4.根据权利要求1所述的反应流化床系统，其中，所述水环管围绕所述脱硫剂管道设置，且呈蚊香型盘管。5.一种导流式旋转循环流化床脱硫装置，其包括权利要求1～4中任一项所述的反应流化床系统及用于回收脱硫剂的脱硫剂循环回收系统，该脱硫剂循环回收系统设有物料进口；其中，所述反应流化床系统中的出气口通过管路与所述脱硫剂循环回收系统中的物料进口连接。6.根据权利要求5所述的导流式旋转循环流化床脱硫装置，其中，所述脱硫剂循环回收系统包括第一外壳、进料腔、文丘里管、轴流式旋风管组及排气管；所述第一外壳包括第一圆柱形筒体及与其下端连通的圆锥形回收料斗；所述进料腔为封闭式圆柱形腔室，其水平布置在该第一圆柱形筒体内，并将该第一圆柱形筒体内部隔离成两个独立的腔室，其上方腔室为集气室，下方腔室用于安装轴流式旋风管组，所述排气管与所述集气室连通；所述文丘里管的出口与所述进料腔的入口相连，该文丘里管的进口作为所述物料进口，其与所述反应流化床系统中的出气口通过管路连接；所述轴流式旋风管组包括多根轴流式旋风管，每根轴流式旋风管均包括第二外壳、能使气体旋转向下运动的第二导流叶片、料腿及溢流管构成；所述第二外壳包括第二圆柱形筒体及与其下端连通的圆锥筒体，所述料腿连通于该圆锥筒体的底部；该第二圆柱形筒体的顶端开口以作为所述轴流式旋风管的进料口，其直...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔岩，周向，朱繁，史夏逸，张传波，
申请(专利权)人：中冶京诚工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11