专利名称：一种半干法脱硫设备的制作方法
技术领域：
本发明属于环境工程领域，涉及一种半干法脱硫吸收塔。
背景技术：
环保部“十二五”规划拟订了二氧化硫的总量控制目标。到2015年，二氧化硫的排放总量将比2010年减少10%。电力行业二氧化硫排放量约占全国排放总量的46.4%，实施这一标准后，到2015年，电力行业二氧化硫排放可减少618万吨。钢铁行业的二氧化硫排放仅次于电力行业，SO2排放量占全国总排放量的11%，工信部2009年发布的“钢铁行业烧结烟气脱硫实施方案”指出，到2011年底我国钢铁行业烧结烟气二氧化硫排放量由80万吨降低至51. 8万吨。目前，国内外常见的半干法脱硫工艺都要求在一定的循环灰浓度及停留时间下进行脱硫反应，才能达到脱硫设计的脱硫效果，因此在塔型设计方面比较固定，系统的循环灰量也趋向稳定。采用传统的塔型模式虽然可以达到较高的脱硫效率，但是也增加了不必要的运转能耗。针对上述半干法脱硫工艺出现的问题，本发明提出了一种改进的塔型设计方式，对原有的半干法脱硫塔进行了结构改造，使得脱硫塔高度降低，系统循环灰量在塔内进行初步分离，减少了进入布袋除尘器的循环灰量，最大限度的降低系统运转能耗。半干法烟气脱硫设备是集湿法脱硫效率高，干法设备简单、投资少等优点于一体的一种脱硫方法，受到国内外脱硫企业的一致认可。目前已有的半干法烟气脱硫设备有，如中国专利ZL200420009188. 8 “一种带有搅拌器的烟气脱硫装置”，ZL200520023243. 3 “一种带有搅拌器的半干法烟气脱硫装置”，ZL200610089328. O “一种选择性脱硫的密相干塔装置”，ZL200610114609. 7 “一种密相循环流化脱硫设备”，ZL200720103180. I “一种密相循环流化脱硫设备”，ZL200620022793. 8 “一种圆筒形密相干塔脱硫除尘装置”，ZL200620119386. 9 “一种复合搅拌烟气脱硫装置”，ZL201020232657. 8 “一种卧式密相循环流化干塔脱硫装置”，ZL201020135487. I “一种密相循环流化干塔脱硫装置”，ZL201110149776. 6 “一种半干法烟气脱硫除尘一体化装置”。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有半干法脱硫设备能耗较高，除尘器负荷大等问题，采用本发明设备，降低了吸收塔高度；在吸收塔内部根据流体力学模拟结果添加导流板及隔板；改变了吸收塔内原有的烟气流量路径，增加了停留时间，提高了脱硫效率。一种半干法脱硫设备，其特征在于所述设备包括吸收塔入口 I、导流板2、密相室3、循环流化室4、隔板5、灰斗6、吸收塔出口 7 ;所述吸收塔入口 I设置在设置在密相室3的左外侧上部；所述导流板2位于吸收塔入口 I的3/4处；所述密相室3位于吸收塔内左侧；所述循环流化室4位于吸收塔内右侧；所述隔板5位于密相室3和循环流化室4中部，用于增加烟气流动所经过路径的总长度，从而提高脱硫效率，并减少除尘器负荷；所述灰斗6位于吸收塔最下端；所述吸收塔出口 7位于循环流化室右外侧，与吸收塔入口 I相对应。进一步的，所述吸收塔入口设置在密相室左外侧最上端，斜向上与密相室外壁水平面呈60度角。经计算机模拟及反复试验发现60度角处，烟气在密相室和循环流化室能够更加彻底地与脱硫剂混合，脱硫效率更高。进一步的，所述导流板设置在吸收塔入口内，垂直于吸收塔入口。经计算机模拟及反复试验发现导流板垂直于吸收塔入口时，烟气在密相室内分布最均匀，脱硫效率更高。进一步的，所述密相室高度为l-15m，宽O. 5_15m，长O. 5_15m。本发明在各组成部分的尺寸上有特殊的设计，以保证脱硫效率。密相室的尺寸在上述范围内既能保证脱硫效率，又能有效的降低设备的占地面积和运行成本。 进一步的，所述循环流化室高度为l-15m，宽O. 5_15m，长O. 5_15m。本发明在各组成部分的尺寸上有特殊的设计，以保证脱硫效率。循环流化室的尺寸在上述范围内既能保证脱硫效率，又能有效的降低设备的占地面积和运行成本。进一步的，隔板高度为O. 5-7. 5m,宽为O. 5_15m，长为O. 5_15m。隔板将密相室和循环流化室均匀分割成两部分，隔板的设置不仅将烟气与脱硫剂的接触时间增加了一倍，还有效地降低了后续除尘器的负荷。
进一步的，灰斗为平底状，经计算机模拟以及反复试验发现，平底状灰斗更有利于吸收塔底部循环灰的输送。进一步的，所述吸收塔出口设置在循环流化室右外侧最上端，斜向上与水平面呈60度角。经计算机模拟及反复试验发现60度角处，烟气所携带的较大颗粒脱硫剂的60%可以继续留在循环流化室中参加反应，其余细小颗粒以及部分大颗粒随烟气进入后续的除尘器中，在保证脱硫效率的前提下，最大程度的降低了除尘器负荷。本发明中吸收塔的U型设计增加了烟气与脱硫剂的反应时间，减少了循环灰量，降低了除尘器负荷，延长了除尘器的实用寿命，降低了能耗，减少了维修频率，并有效降低设备的占地面积和运行成本。
图I所示为本发明的结构示意图。图中
I、吸收塔入口，2、导流板，3、密相室，4、循环流化室，5、隔板，6、灰斗，7、吸收塔出口。
具体实施例方式本发明采用隔板将吸收塔分为两部分，在吸收塔占地面积不变的前提下，极大地增加了烟气与脱硫剂的接触时间，提高了脱硫效率，减少了除尘器压损，降低了后续主抽风机电耗，极大的节省了动力消耗以及维护维修费用。本发明在吸收塔入口内设有导流板，使烟气流场分布更加均匀，烟气与脱硫剂的混合更加充分，脱硫效率明显提高。本发明密相室中循环灰的浓度较大，有75%左右的脱硫反应在密相室内完成，由于密相室中循环灰浓度大且烟气温度相对较高，因此在密相室可以适当增加循环灰的含水量，以达到更好的脱硫效果。随着烟气与循环灰流动至吸收塔底部，其流动路径发生改变，烟气与循环灰改为自下而上流动，在密相室中的粗颗粒循环灰依靠重力作用落入吸收塔底部的灰斗中，利用中压输送将密相室中的粗颗粒循环灰提升到吸收塔入口处，继续反应。在循环流化室中较轻颗粒的循环灰随着烟气向上移动，循环流化室中循环灰与烟气充分混合，发生撞击，25%左右的脱硫反应在循环流化室中完成，脱硫后的烟气继续往上通过吸收塔出口进入后续布袋除尘器。由于密相室内有部分较粗颗粒直接落入灰斗，使循环灰的循环路径变短，因此降低了系统的运转能耗；再者，经过吸收塔内的循环灰的初步分离，吸收塔的烟气中循环灰浓度降低，使得进入布袋除尘器中的循环灰量降低，这样就降低了布袋除尘器的生产负荷，提高 了布袋的使用使用寿命。该设备增加了烟气与脱硫剂的接触时间，降低了除尘器负荷，延长了除尘器的实用寿命，降低了能耗，减少了维修频率，并有效降低设备的占地面积和运行成本。下面结合附图，具体阐述本发明的具体实施过程。本发明中，吸收塔入口 I设置在密相室3左外侧上端，斜向上与密相室外壁水平面呈60度角，含硫烟气在吸收塔入口 I处经过导流板2进入密相室3，烟气与经过增湿的循环灰在密相室3中充分混合，并顺流向下流动，粗颗粒直接落入吸收塔底部的灰斗中，细颗粒随着烟气进入循环流化室4，密相室3与循环流化室4中间设有隔板5，隔板5增加了循环灰与烟气的接触时间，提高了系统脱硫效率。烟气与循环灰在循环流化室中向上流动，较粗颗粒落入底部灰斗6中，较细颗粒随着烟气通过吸收塔出口 7进入后续除尘器中。除尘器中的循环灰以及直接落入灰斗6的循环灰通过中压输送回到吸收塔入口 I处，随着烟气进入密相室3中，完成整个循环。本发明的密相室3设计高度为l-15m，宽为O. 5_15m，长为O. 5_15m ;循环流化室4，设计高度为l-15m,宽为O. 5-15m,长为O. 5_15m ;隔板5设计高度为O. 5-7. 5m,宽为
O.5-15m，长为O. 5-15m ;吸收塔出口 7与循环流化室外壁斜向上呈60度角。
权利要求
1.一种半干法脱硫设备，其特征在于所述设备包括吸收塔入口(I)、导流板(2)、密相室(3)、循环流化室(4)、隔板(5)、灰斗(6)、吸收塔出口(7)； 所述吸收塔入口(I)设置在密相室(3)的左外侧上部； 所述导流板(2)位于吸收塔入口(I) 3/4处； 所述密相室(3)位于吸收塔内左侧； 所述循环流化室(4)位于吸收塔内右侧； 所述隔板(5)位于密相室(3)和循环流化室(4)中部； 所述灰斗(6)位于吸收塔最底部； 所述吸收塔出口(7)位于循环流化室右外侧，与吸收塔入口(I)相对应。
2.根据权利要求I所述的一种半干法脱硫设备，其特征在于吸收塔为U型设计，反应区分为两个室即密相室和循环流化室。
3.根据权利要求I所述的一种半干法脱硫设备，其特征在于吸收塔入口(I)设置在密相室(3)左外侧距最上端。
4.根据权利要求I所述的一种半干法脱硫设备，其特征在于导流板(2)设置在吸收塔入口(I)内，垂直于吸收塔入口。
5.根据权利要求I所述的一种半干法脱硫设备，其特征在于密相室(3)高度为l-15m,宽为 O. 5-15m,长为 O. 5_15m。
6.根据权利要求I所述的一种半干法脱硫设备，其特征在于循环流化室(4)高度为l-15m,宽为 O. 5-15m,长为 O. 5_15m。
7.根据权利要求I所述的一种半干法脱硫设备，其特征在于隔板(5)设置在密相室(3)和循环流化室(4)中间，高度为O. 5-7. 5m，宽为O. 5_15m，长为O. 5_15m。
8.根据权利要求I所述的一种半干法脱硫设备，其特征在于灰斗(6)设置在吸收塔最下端，灰斗(6)为平底状。
9.吸收塔出口(7)设置在循环流化室(4)的右外侧最上端。
全文摘要
本发明属于环境工程领域，涉及一种半干法脱硫设备，该设备包含吸收塔入口、导流板、密相室、循环流化室、隔板、灰斗、吸收塔出口；吸收塔为U型设计，吸收塔入口设置在整个设备左外侧上部，含尘烟气由吸收塔入口途径导流板进入密相室，烟气在密相室中与脱硫剂接触反应，反应后的大颗粒循环灰直接落入吸收塔底部的灰斗中，细颗粒循环灰随着烟气进入循环流化室继续反应，脱硫后的烟气以及部分细颗粒从脱硫塔出口进入后续的除尘器中，通过中压输送方式将吸收塔底部以及除尘器灰斗中的循环灰提升到吸收塔入口位置，完成整个循环。本发明增加脱硫反应时间，提高了脱硫效率，减少了循环灰量，降低了除尘器负荷，延长了除尘器的使用寿命，极大地节省了能量消耗，并且减少了设备维护维修频率。
文档编号B01D53/50GK102872712SQ20121039363
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月16日 优先权日2012年10月16日
发明者宋存义, 常冠钦, 金科学, 李幸辉, 姜林, 刘作利, 徐景海, 余广炜, 冷庭双, 赵荣志 申请人:北京科技大学