本实用新型专利技术公开了一种高效氨法脱硫氧化装置，脱硫塔内依次设置多级喷淋层、塔釜，塔釜中依次设置第一气液分布板、第二气液分布板、第三气液分布板；第一、第二气液分布板之间形成氨分布区；氨分布区内在第一和第二气液分布板之间还设置氨水分布器；第二和第三气液分布板之间形成吸收区；第三气液分布板和塔底之间形成氧化区；氧化区内在第三气液板下侧设置若干级氧化风分布器，任一级氧化风分布器上均对应设有气液板；在氧化风分布器上方还设置流体搅拌器。该装置通过非机械分区，将脱硫塔釜分为氨分布区、吸收区、氧化区，控制各区PH值不同，同时辅助以流体搅拌和多层气液分布，改善气液和液液传质，使吸收氧化同时最优化。
An ammonia desulfurization and oxidation device
【技术实现步骤摘要】
一种氨法脱硫氧化装置
本技术属于环保和化工
，涉及一种氨法脱硫氧化装置。
技术介绍
二氧化硫是硫燃料(如煤和石油)燃烧烟气的主要污染物之一，由于其进入大气中后，不仅会带来酸雨等环境问题，而且会对人体产生生理危害，是废气治理的主要污染物。目前对烟气SO2的净化技术主要是采用湿法脱硫，湿法脱硫中广泛采用的吸收剂有CaCO3(石灰石-石膏法)、NaOH(钠法)、MgO(镁法)、NH3(氨法)作为吸收剂，其中由于氨法脱硫工艺不产生废水、副产物(NH4)2SO4可以作为化肥进行资源化利用，具有较大的技术优势。氨法脱硫与钙法、钠法相比，对氧化率的要求高，如果氧化率低，未氧化的亚硫酸铵会在硫铵浓缩操作中分解，释放出氨和酸性气，造成操作间异味、环境与设备腐蚀等。由于吸收剂NH3的自身特点，氧化率又受温度、PH值等因素的制约。氧化率与PH值的关系是：PH值越高，氧化效率越差；PH越低，氧化效率越高；而SO2的吸收效率则是PH值越高，吸收效率越高，反之，则越低。由于氧化率与吸收效率的差异性，近年来，兼顾高效氧化和高效吸收一直是业内的难题。为了改善氨法脱硫氧化效率，中国专利文献CN208356491U提出了一种氨法脱硫亚硫酸铵的氧化装置，采用多层填料组件和组件之间的液体分布环提升气液接触的比表面积，提高亚硫酸铵的氧化速率。由于氨法脱硫浆液中硫铵容易饱和析出，这种填料结构虽然可以提高气液传质效率，但容易堵塞。中国专利文献CN109260895A提出了一种功能导向产物分区的氨法脱硫氧化循环槽装置及方法，氧化循环槽被槽壁板、隔板分隔成单相液区、氧化区和还原区三个区域提高了吸收浆液对SO2的吸收能力，强化了烟气脱硫效果。这种装置由于将氧化区与循环吸收区分开，不仅工业实施困难，而且会导致亚硫酸盐在得不到氧化情况下，长时间在塔内循环，发生分解，造成氨逃逸拖尾，另一方面则导致氧化停留时间短，容易导致氧化不充分。中国专利文献CN208512251U提出了一种适于氨法脱硫的组合式氧化装置，该装置是一个优化气液分布的独立池体，内置曝气管和气液分布器。通过增大气液接触面积，使亚硫酸铵的氧化效率达到99.5％以上。该专利虽然解决了氧化问题，但与SO2的吸收相割裂，很难单独实施。中国专利文献CN201120164401.2中公开一种双氧化氨法脱硫装置，该专利提高了吸收效率，脱硫效率在95％以上，可以得到纯度在99％以上的硫酸铵晶体，降低了氨逃逸量，氨逃逸量小于8mg/m3。但是该专利的烟气经除尘后直接进入预洗塔，使得预洗塔的制造工艺要求变高，需要投入更多的成本，且预洗塔使用寿命降低，脱硫后的温度较低烟气直接经烟囱排除，对烟囱腐蚀性较高，影响烟囱的使用寿命。中国专利文献CN206350984U在CN201120164401.2的基础上，通过设置烟气热交换装置，将原烟气先经该装置与由脱硫塔排出的烟气进行热交换处理，使得原烟气的温度降低，从而降低对预洗塔制造工艺要求，节约成本，同时提高由烟囱排出的烟气温度，降低对烟囱的腐蚀，延长烟囱的使用寿命。该专利包括除尘器、预洗塔、脱硫塔、换热器，流程复杂，预洗塔材质要求高。上述所有专利均是集中于氧化或集中于吸收，很难做到氧化和吸收效率的共同提升，这也是本领域技术人员迫切需要解决的技术问题。
技术实现思路
为了解决氨法脱硫氧化与吸收双重提效的难题，本技术提供了一种高效氨法脱硫氧化装置，通过脱硫塔非机械分区，将脱硫塔分为氨分布区、吸收区、氧化区；配合特殊设计的流体搅拌器和多层气液分布板优化气液、液液传质，提高氧化空气利用率、氧化效率更高，使吸收和氧化同时达到最优化，最终实现脱硫效率大于99.5％、氧化效率大于99％。本技术的目的是提供一种氨法脱硫氧化装置，采用了如下的技术方案：一种氨法脱硫氧化装置，包括脱硫塔，所述脱硫塔内由上及下依次设置多级喷淋层、塔釜，所述塔釜中由上及下依次设置：第一气液分布板、第二气液分布板、第三气液分布板；所述第一气液分布板和第二气液分布板之间形成氨分布区；所述氨分布区内在第一气液分布板和第二气液分布板之间还设置氨水分布器；所述第二气液分布板和第三气液分布板之间形成吸收区；所述第三气液分布板和塔底之间形成氧化区；所述氧化区内在第三气液板下侧设置若干级氧化风分布器，任一级氧化风分布器上均对应设有气液板；在氧化风分布器上方还设置用于增加气液接触的流体搅拌器。优选的，所述氧化区在第三气液分布板和塔底之间从下至上依次设置有二级氧化风分布器、第四气液分布板、一级氧化风分布器、流体搅拌器。优选的，所述流体搅拌器包括封闭的圆盘管、在圆盘管上与之连通的多个流体分布管；且所述流体分布管设为斜向下与圆盘管切线成夹角a的短管；所述流体搅拌器通过流体输送管与位于塔外的搅拌循环泵连通；所述搅拌循环泵与脱硫塔底部连通。进一步的，所述流体分布管与圆盘管的切线夹角a为40°～60°。优选的，所述流体分布管沿圆盘管的圆周均匀分布。优选的，所述流体分布器的直径为D1，D1与塔径D0之间的关系为D1＝0.3～0.8D0。优选的，所述圆盘管的长度为30～50mm；和/或，所述流体分布器上布设有6～16根短管。进一步的，所述的一级氧化风分布器与二级氧化风分布器相距1000～2000mm，二级氧化风分布器与塔底相距700～1000mm。进一步的，所述的第四气液分布板设在二级氧化风分布器上方300～500mm处，所述的流体搅拌器设在一级氧化风分布器上方500～800mm处，所述的第三气液分布板设在流体搅拌器上方200～300mm处。进一步的，所述第一气液分布板与第二气液分布板相距400～600mm；所述氨水分布器处于第一气液分布板与第二气液分布板中间。进一步的，所述氨分布区的第一气液分布板设在低于正常液位500～1000mm的位置。进一步的，所述第一气液分布板、第二气液分布板、第三气液分布板、第四气液分布板均为孔隙率30％～45％的穿孔板，穿孔直径为d0为5～10mm，孔间距d1＝(2～5)d0。优选的，所述吸收区通过管道连接有喷淋液循环泵，所述喷淋液循环泵通过管道连接至脱硫塔上部的喷淋层；进一步的，所述脱硫塔内在喷淋层上侧还设置除雾器。优选的，所述氨水分布器设为树枝型分布器；包括氨水分布主管、沿水平方向上相互平行的多根氨水分布支管，所述氨水分布主管与氨水分布支管相连；相邻氨水分布支管之间的间距为L1，任一氨水分布支管上均设有两排孔径为L0的分布孔，同一排中，相邻分布孔的间距为L2，两排分布孔沿竖直方向对称分布，且与竖直方向之间的夹角为β，β的取值范围为50～80°；同一根氨水分布支管上的两排分布孔交错排列；其中L1的取值范围为：100～200mm，L2的取值范围为50～150mm，L0的取值范围为：10～25mm。优选的，所述氧化风分布器设为树枝型分布器，包括氧化风分布主管、沿水平方向上相互平行的多根氧化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氨法脱硫氧化装置，包括脱硫塔，所述脱硫塔由上及下依次设置多级喷淋层、塔釜；其特征在于：/n所述塔釜内由上及下依次设置第一气液分布板、第二气液分布板、第三气液分布板；/n所述第一气液分布板和第二气液分布板之间形成氨分布区；所述氨分布区内在第一气液分布板和第二气液分布板之间还设置氨水分布器；/n所述第二气液分布板和第三气液分布板之间形成吸收区；/n所述第三气液分布板和塔底之间形成氧化区；所述氧化区内在第三气液板下侧设置若干级氧化风分布器，任一级氧化风分布器上均对应设有气液板；在氧化风分布器上方还设置用于增加气液接触的流体搅拌器。/n
【技术特征摘要】
1.一种氨法脱硫氧化装置，包括脱硫塔，所述脱硫塔由上及下依次设置多级喷淋层、塔釜；其特征在于：
所述塔釜内由上及下依次设置第一气液分布板、第二气液分布板、第三气液分布板；
所述第一气液分布板和第二气液分布板之间形成氨分布区；所述氨分布区内在第一气液分布板和第二气液分布板之间还设置氨水分布器；
所述第二气液分布板和第三气液分布板之间形成吸收区；
所述第三气液分布板和塔底之间形成氧化区；所述氧化区内在第三气液板下侧设置若干级氧化风分布器，任一级氧化风分布器上均对应设有气液板；在氧化风分布器上方还设置用于增加气液接触的流体搅拌器。
2.根据权利要求1所述的氨法脱硫氧化装置，其特征在于：
所述氧化区在第三气液分布板和塔底之间从下至上依次设置有二级氧化风分布器、第四气液分布板、一级氧化风分布器、流体搅拌器。
3.根据权利要求1或2所述的氨法脱硫氧化装置，其特征在于：
所述流体搅拌器包括封闭的圆盘管、在圆盘管上与之连通的多个流体分布管；且所述流体分布管设为斜向下与圆盘管切线成夹角a的短管；
所述流体搅拌器通过流体输送管与位于塔外的搅拌循环泵连通；所述搅拌循环泵与脱硫塔底部连通。
4.根据权利要求2所述的氨法脱硫氧化装置，其特征在于：
所述的一级氧化风分布器与二级氧化风分布器相距1000～2000mm，二级氧化风分布器与塔底相距700～1000mm；和/或，
所述的第四气液分布板设在二级氧化风分布器上方300～500mm处，所述的流体搅拌器设在一级氧化风分布器上方500～800mm处，所述的第三气液分布板设在流体搅拌器上方200～300mm处；和/或，
所述第一气液分布板与第二气液分布板相距400～600mm；所述氨水分布器处于第一气液分布板与第二气液分布板中间；和/或，
所述氨分布区的第一气液分布板设在低于正常液位500～1000mm的位置。
5.根据权利要求2所述的氨法脱硫氧化装置，其特征在于：
所述第一气液分布板、第二气液分布板、第三气液分布板、第四气液分布板均为孔隙率...
【专利技术属性】
技术研发人员：马洪玺，冒兰军，孟祥立，孙国辉，
申请(专利权)人：上海蓝科石化环保科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31
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