一种氨法烟气脱硫氧化罐氨气混合装置和应用的制作方法

本发明属于环保设备技术领域，尤其是一种氨法烟气脱硫氧化罐氨气混合装置和应用。

背景技术：

在国内外主流的脱硫技术中，氨法烟气脱硫技术是商业化应用的脱硫方法之一。该工艺既可高效脱硫又可以部分脱除烟气中的氮氧化物，副产物为硫酸铵，实现资源回收利用，并且没有废水排放，是控制酸雨和二氧化硫污染最为有效和环保的湿法烟气脱硫技术。尿素催化水解生成的氨气混合气可作为脱硫吸收剂的选择之一，将氨气混合气注入氧化罐，可以起到脱硫剂的作用。

尿素催化水解生成的氨气混合气氨气含量约为37.5％(体积浓度)，温度130-150℃、压力约0.35-0.55mpa。氨气的爆炸极限为15％-28％，为安全起见，在将氨气混合气注入脱硫系统之前需要将氨气浓度降低到爆炸极限下限以下。同时高温高压的氨气混合气也不利于脱硫。目前以尿素催化水解生成的氨气混合气作为脱硫剂的工程应用不多，对于如何把氨气混合气减温减压的同时将氨气浓度降低到爆炸极限以下的资料介绍不多。

通过检索，发现如下一篇与本发明专利申请相关的专利公开文献：

一种氨法烟气脱硫装置(cn201516330u)，包括吸收塔、氧化风机、搅拌器、循环泵、浆液输送泵、氨水泵、氨水罐、蒸发结晶器、旋流器、离心机、干燥机、包装机。吸收塔为逆流式喷淋吸收塔，其底部为氧化池，上部自下而上依次布置了两层喷淋层，两层除雾器。除雾器配有喷淋水管层负责除雾器的堵塞冲洗。烟气进入脱硫塔后自下而上流过两层喷淋层以降温、洗涤、脱硫，脱硫后的净烟气经除雾器除雾后排出脱硫塔。塔底部浆液送往塔外蒸发结晶器蒸发结晶然后经硫酸铵液固分离及干燥设备制成硫铵固体产品，离心后母液送回脱硫塔。

通过对比，本发明专利申请与上述专利公开文献存在本质的不同。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种氨法烟气脱硫氧化罐氨气混合装置和应用，该装置能够有效降低氨气混合气温度、减小氨气混合气压力，将氨气浓度降低到爆炸极限以下，使尿素催化水解生成的氨气混合气达到使用要求。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种氨法烟气脱硫氧化罐氨气混合装置，所述装置包括减压阀、氨气混合气输入管道、氨气混合气降温喷淋水套管、氧化空气管道、氨气混合气和氧化空气混合管道和氨气混合气管网，所述氨气混合气和氧化空气混合管道沿竖直方向设置，该氨气混合气和氧化空气混合管道的顶部与氨气混合气输入管道的输出端紧密相连通设置，该氨气混合气输入管道的输入端与氨气混合气紧密相连通设置，该氨气混合气输入管道上相连接设置减压阀，该减压阀能够对氨气混合气输入管道内的氨气混合气进行减压操作；

所述氨气混合气降温喷淋水套管的输出端与氨气混合气输入管道的输出端下方的氨气混合气和氧化空气混合管道紧密相连通设置，该氨气混合气降温喷淋水套管的输出端靠近氨气混合气输入管道的输出端设置，该氨气混合气降温喷淋水套管的输入端与一引水管紧密相连接设置，该引水管与工艺水相连接设置，该氨气混合气降温喷淋水套管输出的工艺水能够对氨气混合气输入管道输出的减压后的混合气进行降温操作；

所述氧化空气管道的输出端与氨气混合气和氧化空气混合管道的下部紧密相连通设置，该氧化空气管道的输入端与用于氧化罐浆液氧化的空气来管紧密相连接设置，该空气能够将混合气内氨气的含量降到爆炸极限下限以下，使其成为安全稳定的混合气；

所述氨气混合气管网的输入端与氨气混合气和氧化空气混合管道的底部输出端紧密相连通设置，该氨气混合气管网的输出管道设置于氧化罐内，该氨气混合气管网能够将安全稳定的混合气均匀地输送到氧化罐内。

而且，所述氨气混合气降温喷淋水套管的输出端能够将工艺水雾化为小液滴。

而且，所述氧化罐内设置管道管卡和支撑梁，该支撑梁的两端设置于氧化罐的内壁上，所述氧化罐内的氨气混合气管网通过管道管卡设置于支撑梁上，该氧化罐内的氨气混合气管网通过管道管卡、支撑梁设置于氧化罐内。

而且，所述氨气混合气管网包括总管道和多个分支管道，该总管道的输入端与氨气混合气和氧化空气混合管道的底部输出端紧密相连通设置，该总管道上沿纵向间隔相连通间隔设置多个分支管道，该分支管道沿水平方向设置，该总管道的输出端与分支管道的输入端相连通设置，该分支管道的输出端垂直向下设置。

而且，所述氨气混合气降温喷淋水套管的材质为316l；或者，所述氧化空气管道的材质为20#钢；或者，所述氨气混合气和氧化空气混合管道的材质为frp；或者，所述氨气混合气管网的材质为2205；或者，所述支撑梁的材质为q235b，该支撑梁的外表面上紧密设置有玻璃鳞片防腐层。

如上所述的氨法烟气脱硫氧化罐氨气混合装置在氨法脱硫方面中的应用。

本发明取得的优点和积极效果是：

1、本装置采用减压阀对氨气混合气进行降压，安全可靠，通过氨气混合气降温喷淋水套管用工艺水对氨气混合气进行降温，工艺水同时能吸收氨气混合气中的氨气，降低对稀释空气的需求量。本装置能够有效降低氨气混合气温度、减小氨气混合气压力，将氨气浓度降低到爆炸极限以下，使尿素催化水解生成的氨气混合气达到使用要求。

2、氧化空气是氨法脱硫中氧化罐内必须注入的氧化剂，用氧化空气对氨气混合气进行混合稀释，既保证了氧化罐内氧化空气的需求量，又能不需要增加额外的稀释空气对氨气混合气进行稀释，减少了物料的消耗。

3、本装置可以通过改变减压阀的参数、氨气混合气降温喷淋水套管的参数和数量、氧化空气管道的参数、氨气混合气和氧化空气混合管道的参数、氨气混合气管网的参数和安装位置，以满足不同的工作负荷和脱硫效率，极为方便使用。

4、本装置的氨气混合气和氧化空气混合管道的材质为frp，所述氨气混合气管网的材质为2205，腐蚀发生的可能性低，设备故障率低，降低了维护成本。

5、本装置的氨气混合气降温喷淋水套管的输出端能够将工艺水雾化为小液滴，增大了与氨气混合气的接触面积，降温效果好，进一步提高了降温效果。

附图说明

图1为本发明氨气混合装置的结构连接示意图；

图2为本发明氨气混合装置的氨气混合气管网、氧化罐、支撑梁的结构连接俯视示意图。

具体实施方式

下面结合通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

本发明未具体详细描述的结构，均可以理解为本领域的常规结构。

一种氨法烟气脱硫氧化罐氨气混合装置，如图1所示，所述装置包括减压阀1、氨气混合气输入管道9、氨气混合气降温喷淋水套管2、氧化空气管道3、氨气混合气和氧化空气混合管道4和氨气混合气管网5，所述氨气混合气和氧化空气混合管道沿竖直方向设置，该氨气混合气和氧化空气混合管道的顶部与氨气混合气输入管道的输出端紧密相连通设置，该氨气混合气输入管道的输入端与氨气混合气紧密相连通设置，该氨气混合气输入管道上相连接设置减压阀，该减压阀能够对氨气混合气输入管道内的氨气混合气进行减压操作；

所述氨气混合气降温喷淋水套管的输出端与氨气混合气输入管道的输出端下方的氨气混合气和氧化空气混合管道紧密相连通设置，该氨气混合气降温喷淋水套管的输出端靠近氨气混合气输入管道的输出端设置，该氨气混合气降温喷淋水套管的输入端与一引水管8紧密相连接设置，该引水管与工艺水相连接设置，该氨气混合气降温喷淋水套管输出的工艺水能够对氨气混合气输入管道输出的减压后的混合气进行降温操作；

所述氧化空气管道的输出端与氨气混合气和氧化空气混合管道的下部紧密相连通设置，该氧化空气管道的输入端与用于氧化罐浆液氧化的空气来管(图中未示出)紧密相连接设置，该空气能够将混合气内氨气的含量降到爆炸极限下限以下，使其成为安全稳定的混合气；

所述氨气混合气管网的输入端与氨气混合气和氧化空气混合管道的底部输出端紧密相连通设置，该氨气混合气管网的输出管道设置于氧化罐10内，该氨气混合气管网能够将安全稳定的混合气均匀地输送到氧化罐内。

本装置采用减压阀对氨气混合气进行降压，安全可靠；通过氨气混合气降温喷淋水套管用工艺水对氨气混合气进行降温，工艺水同时能吸收氨气混合气中的氨气，降低对稀释空气的需求量。

本装置可安装在氨法烟气脱硫的氧化罐中，安装方式灵活。

本装置可以通过改变减压阀的参数、氨气混合气降温喷淋水套管的参数和数量、氧化空气管道的参数、氨气混合气和氧化空气混合管道的参数、氨气混合气管网的参数和安装位置，以满足不同的工作负荷和脱硫效率，极为方便使用。

在本实施例中，所述氨气混合气降温喷淋水套管的输出端能够将工艺水雾化为小液滴，增大了与氨气混合气的接触面积，降温效果好，进一步提高了降温效果。

在本实施例中，所述氧化罐内设置管道管卡6和支撑梁7，该支撑梁的两端设置于氧化罐的内壁上，所述氧化罐内的氨气混合气管网通过管道管卡设置于支撑梁上，该氧化罐内的氨气混合气管网通过管道管卡、支撑梁设置于氧化罐内，可以有效防止氨气混合气管网的震动。

在本实施例中，如图2所示，所述氨气混合气管网包括总管道11和多个分支管道12，该总管道的输入端与氨气混合气和氧化空气混合管道的底部输出端紧密相连通设置，该总管道上沿纵向间隔相连通间隔设置多个分支管道，该分支管道沿水平方向设置，该总管道的输出端与分支管道的输入端相连通设置，该分支管道的输出端垂直向下设置。

在本实施例中，所述氨气混合气降温喷淋水套管的材质为316l；或者，所述氧化空气管道的材质为20#钢；或者，所述氨气混合气和氧化空气混合管道的材质为frp；或者，所述氨气混合气管网的材质为2205；或者，所述支撑梁的材质为q235b，该支撑梁的外表面上紧密设置有玻璃鳞片防腐层，腐蚀发生的可能性低，投资成本低。

本发明氨法烟气脱硫氧化罐氨气混合装置的一种工作原理如下：

氨气混合气经管道进入本装置，首先通过氨气混合气减压阀，对混合气进行减压。减压后的混合气经降温喷淋水套管内的工艺水对混合气进行降温。降温后的混合气与氧化空气混合，将混合气内氨气的含量降到爆炸极限下限以下，成为安全稳定的混合气。混合气最后经氨气混合气管网均匀的输送到氧化罐内，与氧化罐内的浆液反应形成硫酸铵。

尽管为说明目的公开了本发明的实施例，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例所公开的内容。