一种氨法排烟脱硫装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种新型的氨法排烟脱硫装置，净化烟气从脱硫塔顶部排出，其创新的实质在于，烟气进口以上为吸收段，以下为氧化结晶段，且吸收段和氧化段由上下两级吸收液循环系统并列相连，吸收段内由下至上依次设置有烟气分布器，上层喷淋器，下层喷淋器和除沫器，氧化结晶段有搅拌器和空气鼓泡器；并且下层喷淋器与烟气分布器相距２．０～６．０ｍ，上层喷淋器与下层喷淋器相距２．０～６．０ｍ；下层吸收液循环管上有原料氨的进口；循环管的直径是吸收段塔体直径的０．０４～０．１０倍。这样，使得所述氨法脱硫装置的氨逃逸控制更为有效，操作运行更为稳定和可靠，在锅炉烟气脱硫领域具有明显应用前景。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种氨法排烟脱硫装置，尤其涉及以氨为原料从烟气中回收硫氧化物生 产硫铵化肥的脱硫装置，属于电力、冶金、环保和化工
，尤其适合烟气脱硫领域。
技术介绍
烟道气中含有S02、 S03、 N02、 NO、 HC1和HF等酸性气态有害物质，尤其其中S02 是形成酸雨的主要物质。控制烟道气S02污染和酸雨污染的典型技术是烟气脱硫，或称排烟 脱硫。排烟脱硫技术是采用一种碱性物质为原料，具体采用此种碱性物质的水溶液，洗涤吸 收烟气中的二氧化硫，包括其它酸性物质，转变为硫酸盐，可作为有用的原材料。专利CN1178735C公开了一种以易挥发弱碱性的氨为原料的脱硫方法和装置，尤其脱硫 塔分为氧化段，浓縮段，吸收段，水洗段和除雾段，所用的吸收液为含有氨的吸收液，称为 氨法吸收液，脱硫塔中烟气和吸收液逆流接触，而且气液比为2000-5000 (体积比，下同)， 但是实际应用中，此类脱硫塔由于结构过于复杂存在设备易堵塞，脱硫原料氨易挥发浪费， 原料利用率不高的问题。专利CN2790569Y和CN1648049A提出了带有氨回收段的逆流脱硫 塔，试图解决氨的损失问题，且气液比降低到200-2000，但实际应用中也仍然由于设备内部 构件过多，设备结构过于复杂，具有设备容易堵塞的缺点，因而难以进一步推广应用。 CN1887408A也公开了一种逆流氨法吸收液逆流的脱硫塔，尤其是采用不含填料的喷淋空塔， 具有某种程度的抗堵塞和结疤的性能，但是，由于其特别设置了一层用于洗涤烟气和脱除水 汽和酸雾的填料段，结构仍然略显复杂，且由于水汽是一种气体，且酸雾属于气溶胶都很难 通过简单的构件或方法除去，效率较低，气液比为200-2500，液体循环流量过小；且烟气分 布不均，液体也容易出现短路的问题；而且还由于喷淋层之间距离设置不合理，导致设备防 腐蚀层容易破损的问题。因此，如何设计一种氨挥发损耗能有效控制，内部构件更少，更具有抗堵塞性，且具有 更高传质效率的氨法排烟脱硫装置，尤其脱硫塔，是该技术推广应用的重要保证，具有重要 的意义。
技术实现思路
基于上述原因，本技术的目的是公开一种新型的氨法排烟脱硫装置，以克服现有技 术存在的实际效率不高，设备结构复杂和运行过程存在困难的问题。为了达此目的，本技术提供的氨法排烟脱硫装置，包括脱硫塔，所述脱硫塔包括塔 体，设置在塔体中部的烟气进口和上部或顶部的烟气出口，烟气进口以上的塔体内为吸收段， 以下的塔体内为氧化段，吸收段和氧化段由塔体外设置的两级吸收液循环系统并列连接，其 特征在于，每级吸收液循环系统包括一层喷淋器，其设置在所述吸收段内，还包括设置在脱 硫塔外的一根吸收液循环管和一台吸收液循环泵；所述喷淋器通过设置在吸收段塔体上的吸 收液循环进口连接吸收液循环管，再与吸收液循环泵 出口相连接，吸收液循 泵进口通过吸收液循环管与设置在氧化段塔体上的吸收液循环出口相连接优选地，下层喷淋器与上层 喷淋器相距2.0~6.0m,所述上层或/和下层吸收液循环管的直径是所述吸收段直径的0.04-0.10 倍，并在对应于所述下层喷淋器的吸收液循环管上设置有原料氨进口 。这样设置，使得下层喷淋器的吸收液供给系统和上层吸收液的供给系统互相独立，只在 下层吸收液中补加入易挥发性的原料氨，而在上层吸收液中不加入氨，使得下层喷淋器喷洒 的吸收液只从烟气中吸收氨同时也吸收二氧化硫，确保高度有效地控制氨逃逸含量尤其是 优化配置的吸收液循环管大小，使得可以提供足够的循环吸收液流量，而不会造成能量的浪 费，确保气液接触的有效性和吸收效率；优化的喷淋器间距可以确保烟气和喷洒的吸收液接 触时间足够长，确保良好的吸收效率，包括脱氨效率，过低接触时间短，且上一层喷撒的液 体会直接冲刷下一层喷淋器，破坏喷淋器支撑器等构件上的防腐层，过高会加大脱硫塔高度， 增加投资。本技术的氨法排烟脱硫装置，其特征还在于，在所述吸收段内，具体在所述下层喷 淋器下方设置有烟气分布器，并且相距2.0 6.0m。烟气均布器在氨法脱硫装置中，具体而言 在脱硫塔中是保证脱硫效率，保证烟气与吸收液均匀接触的有效构件，它以流动阻力换取流 动均匀，它将穿过气气体流通口或孔的速度提高3 6倍，不至于使阻力过高。这样，可减少 吸收液循环量，简化脱硫塔结构，节省能耗和投资。本技术的氨法排烟脱硫装置，其特征还在于，在所述上层喷淋器上方设置有除沫器， 且所述除沫器包括两层填料，以及两层填料之间的水喷淋器，所述水喷淋器与对应塔体上设 置的水进口相连接。这样，可以有效实现烟气中夹带的液沫，或称液滴的分离，尤其是当烟 气中含有硫铵浆液时，下层填料主要去除浆液液滴，还由于具有水喷淋器，可以冲洗填料层， 防止填料层的结招和堵塞，上层填料主要去除冲洗水产生的水液滴。本技术中的带有两 个填料层的除沬器不是用于去除在前述的现有技术中所说的水汽和酸雾的，而是用于去除烟气中的液体，尤其含有固体的浆状液体，其为气、液分离之功能，而非气、汽分离之功能。本技术的氨法排烟脱硫装置，其特征还在于，在所述下层喷淋器和/或上层喷淋器下 方设置有壁流挡板；所述挡板直接连接在塔的内壁上，板的宽度按塔体直径大小取0.02-0.05 倍，可以是垂直于塔内壁链接，也可以是向下倾斜链接，挡板上面或下面与塔内壁可连接有 拉筋或撑筋板，挡板还可以是连续的一个整板，也可以是间断多块拼接。其产生两个有益作 用， 一是减少喷淋器，包括上下两层喷淋器喷洒到吸收反应区塔内壁上的吸收液的沿壁下流 的液体短路现象，二是减少烟气沿壁上流的气体短路现象，因而，具有提高气液接触和传质 效率，降低吸收液循环流量，从而节省能耗的优点。本技术的氨法排烟脱硫装置，其特征还在于，在所述氧化段内设置有搅拌器和空气 鼓泡器；所述搅拌器数量为2至4台，距离所述塔底1.0~2.5m，侧进轴安装在塔体的同一圆 周上，等距或近似等距，且侧偏和下偏5 10度角；所述空气鼓泡器可以有两种形式，其中一 种是管网式，另一种称为搅拌器耦合的喷管式；所述管网式包括空气总管，连接在总管上的 支管，和总管与支管上的鼓气孔，鼓气孔直径为5~20mm，且此管网式鼓泡器设置在搅拌器 上方，距离为1.5~3.5m;所述搅拌器耦合的喷管式为与搅拌器配合设置，喷管是带有1个开口的空气管，开口直径为50 150mm，开口位置位于所述搅拌器叶轮的前方30(K600mm及下 方400-800mm，喷管数量与搅拌器数量相同。这样设置，可以提供均匀和细小的气泡，促进从各吸收器下来的亚硫酸铵(包括亚硫酸 二铵和亚硫酸一氢铵)的氧化并转化为硫酸铵，并在硫酸铵浓度超过对应操作条件下的溶解 度后结晶为固体硫酸铵，使得氧化结晶段中氧化反应耦合了硫铵结晶，搅拌器具有促进结晶 传质，以及硫铵固体悬浮的功能， 一举多得；而且所述搅拌器在安装位置距离所述氧化器的 底板，即距离脱硫塔的底板的距离可以形成足够的固体悬浮性能，且具有较低的能量消耗； 另外，所述氧化反应区即氧化结晶区还充当了吸收液循环槽，这样可以最大限度节省占地面 积和设备投资。本技术的氨法排烟脱硫装置中，所述氧化结晶段还包括在对应塔体上由上至下，依 次设置的吸收液溢流口，空气进口，搅拌器接口和吸收液循环出口，和在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氨法排烟脱硫装置，包括脱硫塔（１），所述脱硫塔（１）包括塔体（１０１），设置在所述塔体（１０１）中部的烟气进口（１０４）和上部或顶部的烟气出口（１０５），所述烟气进口（１０４）以上的塔体（１０１）内为吸收段，所述烟气进口（１０４）以下的塔体（１０１）内为氧化段，并且所述吸收段和氧化段由两级吸收液循环系统并列连接；其特征在于，每级吸收液循环系统包括一层喷淋器（１２ａ或１２ｂ），其设置在所述吸收段内，还包括设置在脱硫塔（１）外的吸收液循环管（５ａ或５ｂ）和吸收液循环泵（４ａ或４ｂ）；所述喷淋器（１２ａ或１２ｂ）通过设置在吸收段塔体（１０１）上的吸收液循环进口（１０７ａ或１０７ｂ）连接吸收液循环管（５ａ或５ｂ），再与吸收液循环泵（４ａ或４ｂ）的出口相连接；所述吸收液循环泵（５ａ或５ｂ）的进口通过吸收液循环管（５ａ或５ｂ）与设置在氧化段塔体（１０１）上的吸收液循环出口（１０９）相连接；并且下层喷淋器（１２ａ）与上层喷淋器（１２ｂ）相距２．０～６．０ｍ。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：娄爱娟，
申请(专利权)人：娄爱娟，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]