专利名称：一种氨法脱硫装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种氨法脱硫装置，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、环保和化工技术领域，尤其适合烟气脱硫领域。
背景技术：
众所周知，解决酸雨污染的最有效办法之一就是烟气的净化处理，尤其采用碱性物质为 原料的烟气脱硫(FGD, Flue Gas Desulfurization)技术。
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 氨基吸收液，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基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，因而仍然 具有脱硫原料易浪费损耗的缺点。而且吸收液循环系统只有两个，实际应用中很容易出现某 个循环系统故障甚至损坏停运造成脱硫装置难以运行。而且，现有技术中，喷淋层的布置方 式也不尽合理，尤其氨的加入方式也容易导致氨的损耗。
因此，如何设计一种氨挥发损耗能有效控制，内部构件优化设置，抗堵塞性能更为优良， 且具有更高传质效率的氨法脱硫装置，尤其脱硫塔，是氨法烟气脱硫技术推广应用的重要保 证，具有重要的意义。
发明内容
本实用新型需要解决的技术问题是公开一种新型的氨法脱硫装置，尤其涉及一种以氨为 原料从烟道气中回收硫氧化物，具体包括二氧化硫的脱硫塔，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。
本实用新型的氨法脱硫装置，净化烟气从脱硫塔顶部排出，其创新的实质在于为脱硫塔 提供了三个独立的吸收液循环系统，在脱硫塔中设置了上中下三个独立的吸收液喷淋层，且 确定了优化的喷淋层间距，使得烟气在每一层都具有做够的接触时间。而且在塔外对应的下 层和中层循环管线上设置有原料氨的加入口，可以使得脱硫塔内始终具有回收氨或脱出烟气 中氨的传质区域即脱氨段。而且.循环管线与脱硫塔直径具有优化的比例，足够使得脱硫塔 的气液比设置为50-200，可以有效控制脱硫原料氨的浪费损耗和确保高的脱硫效率。本实用新型的技术方案如下
本实用新型的氨法脱硫装置，包括脱硫塔，所述脱硫塔包括-塔体，连接在所述塔体下端的塔底，连接在塔体上端的塔顶，
设置在塔顶上或紧靠塔顶的塔体上的烟气出口 ，设置在中部塔体上的烟气进口 ，
其创新的特征在于，所述烟气进口和烟气出口之间依次设置有三层吸收液喷淋器，它们 分别与塔体上设置的三个吸收液进口相连接，并且，三个吸收液进口或者三层吸收液喷淋器 在竖直方向上依次相距2.0 6.0m。这样，下层喷淋器主管脱硫，其喷洒的吸收液含有脱硫原 料氨，上层喷淋器主管脱氨，确保氨的逃逸损失可以得到有效控制；中层喷淋器即可管脱硫，
也可管脱氨，具有备用功能，可以确保循环系统连续运行，尤其是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。
此外，在所述脱硫塔体内的上层吸收液喷淋器上方还设置有两组填料层，并在两组填料 层之间设置有水喷淋器，水喷淋器与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，还由于具有水喷淋器， 可以冲洗填料层，防止填料层的结垢和堵塞。烟气经过这两组填料层后才能离开脱硫塔。
本实用新型所公开的脱硫装置的特征还在于，所包括的脱硫塔还包括位于烟气进口下方 塔体上依次设置的吸收液溢流出口，空气进口和搅拌器接口，以及在塔体内与空气进口相连
接的空气鼓泡管，和与搅拌器接口连接的搅拌器，并且空气鼓泡管和所述搅拌器个数为2至 4。而且，在距离所述塔底0.5 2.0m的塔体上设置有1至3个吸收液循环出口 ，并且吸收液 循环出口位于搅拌器接口的下方。这样设置的目的在于，在所述的烟气进口下方为氧化结晶 池，而且氧化结晶池的高度由吸收液溢流出口确定，且可以提高搅拌器分散空气气泡的性能， 还可起到悬浮固体的作用， 一举两得，而且还可以防止空气进入循环吸收液，降低循环泵的 效率。
本实用新型的另外一个特征在于，在脱硫塔体外还设置有三台吸收液循环泵，它们分别 通过三根吸收液循环管线将吸收液循环出口和吸收液循环进口分别相连接，而且在对应于下 层和中层喷淋器的所述吸收液管线上设置有原料氨的进口。这样，可以为脱硫塔提供独立的 三个吸收液循环系统，包括塔体外的循环泵和循环管线，以及塔体内的喷淋器，尤其是下层 和中层吸收液循环系统的循环管线上设置原料氨进口，而在上层循环系统的循环管线上不设 置原料氨进口，在于可以确保氨不进入脱氨吸收液中，使得脱硫塔始终存在一个回收烟气中 氨或脱出烟气中氨的脱氨区域，最大限度降低氨的逃逸损失。
此外，吸收液循环管线的直径与塔体直径之比为0.04 0.10。这样，可以确保吸收液循环 系统提供足够大的吸收液循环流量，尤其使得吸收液循环流量和烟气流量的比例在50-200范 围内。
本实用新型的特征还在于，所述吸收液喷淋器由吸收液输送主管，与所述主管相连接的 支管和连接在支管上的雾化喷嘴组成，喷嘴的喷口向下，喷嘴的数量与所述塔体内横截面积 的比例为0.5 1.5。这样可以确保吸收液能有效分布到整个塔体的横截面，且不会造成喷嘴堵 塞和结垢。
而且，本实用新型的特征还在于，在所述烟气进口的上方的塔体内还设置有烟气分布器，并且所述下层吸收液喷淋器与烟气分布器在竖直方向上相距2.0 6.0m。。这样，可以确保烟 气和吸收液可以均匀接触，提高吸收效率。
另外，还包括其他构件，包括消除吸收液壁流效应的构件，该构件沿脱硫塔内壁连接。
最后，本实用新型的脱硫装置还在脱硫塔体外设置有，通过烟气管线连接着烟气进口的 烟气鼓风机，通过空气管线连接着空气进口的空气鼓风机，通过浆液管线连接氧化结晶段塔 体上的硫铵浆液出口的硫铵出料泵，以及硫铵出料泵下游依次连接的浆液旋流器和离心机。
以上技术方案获得的有益效果明显在于，三个独立的循环系统可以使得脱硫塔具有不同 的功能区，并有备用循环系统，可以有效控制脱硫原料氨的浪费损耗，而且由于内部构件更 少，更具有抗堵塞性，对脱硫效率更有保证，并确保整个脱硫装置更加稳定和可靠地运行。
所述的面积是指与流体流动方向相垂直的截面的面积，或称流通面积；所述的进口或出 口是指流体流进或流出的流通口，包括便于与其前或后相连接的管线的管接，连接在管接上 的法兰。
本实用新型是这样操作的
含有二氧化硫的烟气，经过烟气鼓风机输送，从烟气进口进入脱硫塔体内，经过烟气分 布器，三个吸收液喷淋器进入填料层后从烟气出口离开脱硫塔，经过与脱硫塔烟气出口相连 接的净化烟气管线排向烟囱。吸收液吸收二氧化硫得到亚硫铵。所谓吸收液是以硫酸铵为主 要成分的，并且含有固体硫酸铵的浆态状水溶液。
含有亚硫酸铵的吸收液进入位于烟气进口下方的氧化结晶池。
在氧化结晶池，亚硫酸铵被由空气鼓风机鼓入的空气氧化为硫酸铵，并在硫酸铵浓度超 过溶解度后结晶析出固体硫酸铵，氧化结晶段内设置的搅拌器可以促进氧化效率，并防止固 体沉积结疤。
循环的吸收液，由对应的循环泵从氧化结晶池抽出，不断送到对应的喷淋器，尤其是在 下层循环系统正常时，下层循环管线上的加氨迸口启用，而在下层循环系统故障时，启用中 层循环系统，并启用中层循环管线上的加氨进口；另外上层循环系统启用，但在其发生故障 时，启用中层系统，但不启用其上的加氨进口。也可以在必要时，在下层循环系统和上层循 环系统正常运行情况下，启用中层循环系统，相当于可以增加一个循环系统。
由以上步骤便可充分地实现本实用新型提出的烟气氨法脱硫，其效率高，氨浪费极少。
图1为所述脱硫塔的示意图。
图2为所述氨法脱硫装置的示意图。
具体实施方式
参见图1和图2，本实用新型的氨法脱硫装置，包括脱硫塔l,所述脱硫塔l包括-塔体IOI，连接在塔体101下端的塔底103，连接在塔体101上端的塔顶102,设置在所 述塔顶102上的烟气出口 105，设置在塔体101中部上的烟气进口 104;
在烟气进口 104和烟气出口 105之间的塔体内依次设置有下、中和上三层吸收液喷淋器 13a,13b和13c，并依次与塔体101上设置的下、中和上三个吸收液循环进口 112a,112b和112c 相连接，在与塔底103相距l.Om的塔体101上设置有3个吸收液循环出口 109a, 109b和109c，三个吸收液循环出口 109a,109b和109c都位于搅拌器接口 IIO的下方；
三个吸收液循环进口 112a，112b和112c，和三个吸收液循环出口 109a， 109b和109c，通 过塔体101外设置的三个吸收液循环管线5a, 5b和5c，分别与三台吸收液循环泵4a, 4b和4c 相连接构成三级独立的吸收液循环系统，并且在循环管线5a和循环管线5b上设置有原料氨 的进口；
塔体101内的吸收液喷淋器13c上方设置有两组填料层lla和llb，并在两组填料层之间 设置有水喷淋器12,水喷淋器12与塔体101上设置的水进口 106相连接；
脱硫塔1还包括，位于烟气进口 104下方塔体101上依次设置的吸收液溢流出口 107，空 气进口 111，搅拌器接口 110，以及在塔体101内与空气进口 111相连接的空气鼓泡管15,和 与搅拌器接口 110连接的搅拌器16，并且空气鼓泡管15和搅拌器16个数都为4;
并且，在烟气进口 104上方的塔体内还设置有烟气分布器14，三个吸收液进口 112a,112b 和112c，以及三层吸收液喷淋器13a,13b和13c在竖直方向上依次相距都为3.5m，并且下层 吸收液喷淋器13a与烟气分布器14在竖直方向上也相距3.5m;
此外，吸收液喷淋器13a,13b和13c由吸收液输送主管，与所述主管相连接的支管和连接 在支管上的雾化喷嘴组成，喷嘴的喷口向下，喷嘴的数量与塔体101内横截面积的比例为1.0， 吸收液循环管线5a, 5b和5c的直径与塔体101的直径之比为0.07。
权利要求1、一种氨法脱硫装置，包括脱硫塔(1)，所述脱硫塔(1)包括塔体(101)，连接在所述塔体(101)下端的塔底(103)，连接在所述塔体(101)上端的塔顶(102)，设置在所述塔顶(102)上或紧靠所述塔顶(102)的塔体(101)上的烟气出口(105)，设置在所述塔体(101)中部上的烟气进口(104)，在所述烟气进口(104)和烟气出口(105)之间的塔体内依次设置有下、中和上三层吸收液喷淋器(13a，13b和13c)，并依次与所述塔体(101)上设置的下、中和上三个吸收液循环进口(112a，112b和112c)相连接，在距离所述塔底(103)0.5～2.0m的塔体(101)上设置有吸收液循环出口(109)，并且所述吸收液循环出口的数量为1至3，其特征在于，所述三个吸收液循环进口(112a，112b和112c)和所述吸收液循环出口(109)通过所述塔体(101)外设置的三个吸收液循环管线(5a，5b和5c)分别与三台吸收液循环泵(4a，4b和4c)相连接构成三级独立的吸收液循环系统，并且在所述循环管线(5a)或者循环管线(5b)上设置有原料氨的进口。
2、 根据权利要求1所述的氨法脱硫装置，其特征在于，在所述塔体(101)内的所述吸 收液喷淋器(13c)上方设置有两组填料层(lla和llb)，并在所述两组填料层之间设置有水 喷淋器(12)，所述水喷淋器(12〉与所述塔体(101)上设置的水进口 (106)相连接。
3、 根据权利要求2所述的氨法脱硫装置，其特征在于，所述脱硫塔(1)还包括，位于 所述烟气进口 (104)下方塔体(101)上依次设置的吸收液溢流出口 (107)，空气进口 (111)， 搅拌器接口 (110)，以及在所述塔体(101)内与所述空气进口 (111)相连接的空气鼓泡管(15)，和与所述搅拌器接口 (110)连接的搅拌器(16)，并且所述空气鼓泡管(15)或者所 述搅拌器(16)个数为2至4。
4、 根据权利要求3所述的氨法脱硫装置，其特征在于，所述吸收液循环出口 (109)位 于所述搅拌器接口 (110)的下方。
5、 根据权利要求1所述的氨法脱硫装置，其特征在于，并且，所述三个吸收液进口 U12a,112b和112c)或者所述三层吸收液喷淋器(Ba，13b和13c)在竖直方向上依次相距2.(W6.0m。
6、 根据权利要求1所述的氨法脱硫装置，其特征在于，在所述烟气进口 (104)的上方 的塔体内还设置有烟气分布器(14)，并且所述下层吸收液喷淋器(13a)与所述烟气分布器(14)在竖直方向上相距2.0 6.0m。
7、 根据权利要求1所述的氨法脱硫装置，其特征在于，所述吸收液喷淋器(13a,13b和 13c)由吸收液输送主管，与所述主管相连接的支管和连接在支管上的雾化喷嘴组成，所述喷 嘴的喷口向下，喷嘴的数量与所述塔体内横截面积的比例为0.5~1.5。
8、 根据权利要求1所述的氨法脱硫装置，其特征在于，所述吸收液循环管线(5a,5b或 5c)的直径与所述塔体(101)直径之比为0.04~0.10。
专利摘要本实用新型公开一种新型的氨法脱硫装置，净化烟气从脱硫塔顶部排出，其创新的实质在于为脱硫塔提供了三个独立的吸收液循环系统，在脱硫塔中设置了上中下三个独立的吸收液喷淋层，且确定了优化的喷淋层间距，使得烟气在每一层都具有做够的接触时间。而且在塔外对应的下层和中层循环管线上设置有原料氨的加入口，可以使得脱硫塔内始终具有回收氨或脱出烟气中氨的传质区域即脱氨段。同时，循环管线与脱硫塔直径具有优化的比例，足够使得脱硫塔的气液比设置为50-200，可以有效控制脱硫原料氨的浪费损耗和确保高的脱硫效率。
文档编号B01D53/50GK201371037SQ20092006746
公开日2009年12月30日 申请日期2009年2月3日 优先权日2009年2月3日
发明者娄爱娟 申请人:娄爱娟