气液二次均布装置、气液分布单元以及脱硫吸收塔的制作方法

文档序号:10324054阅读:778来源:国知局
气液二次均布装置、气液分布单元以及脱硫吸收塔的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型实施例涉及尾气处理技术领域,尤其涉及一种气液二次均布装置、气液分布单元以及脱硫吸收塔。
【背景技术】
[0002]国内锅炉烟气或工业尾气污染已成为环境污染的重要源头。而其中二氧化硫(S02)污染主要的污染源,要针对性的进行脱硫处理。目前,针对此类污染,比较成熟、具有代表性的技术主要有烟气湿法脱硫技术,主要包括石灰石-石膏法、氨法、双碱法等。
[0003]利用烟气湿法脱硫技术的机理大致为:脱硫剂由喷淋层喷嘴喷出,自上而下,与自下而上的烟气混合,脱硫剂与烟气中S02反应生成容易除去的物质,从而达到脱除目的。
[0004]综合分析湿法脱硫的机理,烟气脱硫效率主要取决于烟气中S02与脱硫剂接触几率和接触时间。工程实施中根据脱硫效率的要求设置喷淋层的多少和液气比大小,也就是为了提尚烟气脱硫效率。
[0005]—般来说,液气比越高则脱硫效率越高,所以为满足愈来愈严格的环保要求,湿法脱硫吸收塔设置的脱硫剂喷淋层越来越多,目前最高的已达7层。但是,通过增加脱硫剂喷淋层数量会导致如下缺陷:
[0006](I)喷淋层层数的增多,布置高度的增加,使得建设费用大幅度提高;
[0007](2)喷淋层层数的增多,导致脱硫剂循环栗的流量和扬程大幅度高,增加建设投资,也使运彳丁电耗等费用大幅度提尚。
[0008](3)烟气内含脱硫液态颗粒较多,大大增加气阻,使得风机所耗功率增大。
[0009](4)气阻增大使气液混合不均匀,影响脱硫效率,严重的还发生闭塞现象,影响系统安全运行。
[0010]为此,为了降低脱硫剂循环栗高扬程的要求,也有使用两个脱硫吸收塔串联布置方案。两个脱硫吸收塔串联布置与增加脱硫剂喷淋层数量的方案相比,具有如下优点:
[0011](I)可以减少单个脱硫塔建设高度和喷淋层布置高度,从而降低脱硫剂循环栗的扬程要求;
[0012](2)由于前一级吸收塔设置了除尘除雾装置,可以减少二级塔内烟气最终含脱硫剂液滴,降低气阻;
[0013](3)可以使两塔脱硫剂在不同的PH值下运行,有利于提高脱硫效率。
[0014]但是,两脱硫吸收塔串联布置存在如下技术问题:
[0015](I)由于是需要串联布置方案,因此需要较大的建设场地;
[0016](2)就吸收塔本身而言,两塔的建设费用远大于单塔的费用;
[0017](3)每台塔均设置除尘除雾装置,二级塔可以减少烟气中脱硫剂的含量,从而减少气阻。但烟气中脱硫剂含量的减少,也减少了烟气中S02和吸收剂的接触几率,使脱硫效率有所下降;
[0018](4)两塔串联运行使得系统复杂,增加各工质平衡和调节的难度。
[0019]综上,为提高脱硫效率,就需要增大烟气中S02与脱硫剂的接触几率,也就是要提高脱硫剂的循环量,进而提高液气比;但是过高的液气比,又将增加建设费用和运行费用,进而还可能导致运行上的上述诸多问题。由此看出,湿法脱硫的脱硫效率和液气比,是个既相互关联的两个矛盾体。
[0020]因此,实际工程中并未解决脱硫效率和液气比,高的液气比并未取得高的脱硫效率,或者效果并不理想。
【实用新型内容】
[0021]本实用新型实施例的目的在于提供一种气液二次均布装置、气液分布单元以及脱硫吸收塔,用以解决现有技术中上述技术问题。
[0022]在实现本实用新型的过程中,发明人发现实际影响影响气、液接触几率和接触时间的因素除了喷淋层层数和液气比,还有如下因素:
[0023](I)从脱硫剂方面来说,喷淋层喷嘴出口的脱硫剂是否分布均匀和是否充满吸收塔整个断面,以及脱硫剂液滴大小、浓度等会影响气、液接触几率和接触时间;
[0024]对于脱硫剂方面的影响来说,由于脱硫塔内脱硫液的分布是依靠每层喷淋层按脱硫塔断面布置一定数量的喷嘴,以分配各处的脱硫剂量。但是在实际工程中为避免喷淋层喷嘴出口的脱硫剂击穿吸收塔塔壁防腐层,从而腐蚀塔壁,在喷嘴布置时,一般靠近塔壁处喷嘴的喷射角度会较小,喷嘴数量也会较少,所以靠近塔壁处烟气中脱硫剂液滴含量也就较低,从而形成了脱硫低效的环状区间。而这环状区间处于脱硫塔通流圆形断面的外侧,其几何尺寸虽小面积却很大,因此大大影响着整体的脱硫效率。
[0025]而如脱硫剂液滴粒径小,则同量的脱硫剂其与烟气接触面大,与S02反应的几率就大,脱硫效率高。但液滴粒径过小,容易被上升烟气携带,增加后端除尘除雾器的负荷量,也会使脱硫剂损失量增多,以及将大量脱硫副产品带入后端设备,造成堵塞。
[0026]如脱硫剂液滴粒径较大,一方面同量的脱硫剂其与烟气接触面小,与S02反应的几率就小,脱硫效率低;另一方面随着脱硫剂向下跌落过程中的相互碰撞凝聚长大,将进一步影响脱硫效率。
[0027](2)从烟气方面来说,烟气是否分布均匀和是否充满吸收塔整个断面,以及烟气的流速、烟气中S02含量等会影响气、液接触几率和接触时间。
[0028]—般来说,湿法脱硫装置的原烟气由近于水平方向进入吸收塔,然后向上运动。虽然塔内烟气流速较低,但进口烟气流速一般较高,且其流动方向的改变大于90°,造成下层喷淋层下方的烟气分布极不均匀,因此在其穿过数层喷淋层也难以达到均匀分布,使得部分脱硫剂无法和烟气接触或接触时间较短。
[0029]因此,本实用新型实施例采用的技术方案如下:
[0030]本实用新型实施例提供一种气液二次均布装置,其包括:
[0031]N个气液分布单元,横向排列设置在脱硫塔内,用于二次重新分布烟气和脱硫剂,N>1;
[0032]密封单元,设置在最外侧的气液分布单元周边,使得烟气和脱硫剂不能通过。
[0033]本实用新型实施例还提供一种气液分布单元,其包括:
[0034]扰流单元,所述扰流单元用于充分混合烟气、脱硫剂和/或用于增加脱硫剂与烟气的接触面积;
[0035]导流筒,用于引导烟气流动;和/或,
[0036]强制分流器,所述强制分流器用于强行将烟气、脱硫剂分流至预定地方通过。
[0037]本实用新型实施例还提供一种脱硫吸收塔,其包括:喷淋层以及上述任一项所述的气液二次均布装置。
[0038]优选地,在本实用新型的一实施例中,所述气液二次均布装置设置在最下层喷淋层下方,或者相邻两个喷淋层之间。
[0039]本实用新型实施例的技术方案具有以下优点:
[0040](I)烟气上升通过气液二次均布装置,得以二次重新分布,以达到在气液在脱硫塔内的均匀分布,并气流均匀分布于脱硫吸收塔断面,与下落脱硫剂充分混合接触,提高了脱硫效率。
[0041](2)在保证一定的脱硫效率下,可以减小液气比,降低脱硫剂循环栗所耗功率,降低运行成本。在同样的脱硫效率下,较低的液气比,使得脱硫剂循环栗消耗功率下降,可以降低运行费用。
[0042](3)由于气液二次均布装置周边设置一定的密封单元,形成环形盲区,烟气和脱硫剂不能通过,使他们通过吸收塔塔壁处环状低效区的流量大大降低,从而提高整体脱硫效率。
[0043](4)在烟气和脱硫剂穿过各气液分布单元时,由于各单元内设有扰流元件,使得气、液能充分混合,增加了接触几率和接触时间;与此同时,较大粒径脱硫剂液滴在烟气气流作用下,碰撞到扰流元件时,将被击碎,使脱硫剂获得与烟气更大的接触面。
【附图说明】
[0044]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0045]图1-图3为本实用新型实施例一至三脱硫吸收塔的结构示意图;
[0046]图4为本实用新型实施例四气液二次均布装置的结构示意图;
[0047]图5-图9为本实用新型实施例五至九扰流单元的各种可选形态,
[0048]图10-图12为本实用新型实施例十至十二扰流单元的各种可选形态,
[0049]图13-图16为本实用新型实施例十三至十六扰流单元的各种可选形态。
[0050]图17-图21为本实用新型实施例十七至二十一扰流单元的布置示意图;
[0051]图22-图25为本实用新型实施例二十二至二十五气液分布单元的结构示意图;
[0052]图26-图29为本实用新型实施例二十六至二十九气液分布单元的结构示意图;
[0053]图30-图33为本实用新型实施例三十至三十三气液分布单元的结构示意图;
[0054]图34-图37为本实用新型实施例三十四至三十七气液分布单元的结构示意图。
【具体实施方式】
[0055]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0056]图1-图3为本实用新型实施例一至三脱硫吸收塔的结构示意图;如图1-3所示,其包括:原烟气入口 1、浆液池2、喷淋层3、吸收塔本体4、除尘除雾器5、净烟气出口 6以及气液二次均布装置7。
[0057]如图1-图3所示,所述气液二次均布装置7可以设置在最下层喷淋层下方,或者倒数第一层和倒数第二层喷淋层之间;或者,气液二
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