一种具有改进结构氧化装置的脱硫塔系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种具有改进结构氧化装置的脱硫塔系统，属于脱硫技术领域，脱硫塔的中部设有烟气进口，顶部设有烟气出口，脱硫塔的内部自上而下依次设有：除雾段、吸收段、降温段和氧化池；除雾段设置在烟气出口的下方；降温段设置在吸收段的下方，对应烟气进口的位置，氧化池设置在脱硫塔的底部，内装循环吸收混合液；氧化池的内部设有空气分布器和多层气液分布器。本实用新型使得气液接触面积大大增加，反应效率提高。本实用新型的具有改进结构氧化装置的脱硫塔系统中，亚硫酸铵被氧化的效率达到99％。
【专利说明】
一种具有改进结构氧化装置的脱硫塔系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种具有改进结构氧化装置的脱硫塔系统，属于脱硫技术领域。
【背景技术】
[0002]我国燃煤电厂众多，特别是供热、大型石化、化工、冶金等企业建有的中小机组(100MW机组以下)更是星罗棋布。燃煤产生的SO2给大气造成严重污染，为减少SO2危害，国家要求新建燃煤电厂锅炉必须同时建设烟气脱硫装置，在役电厂也要限期治理。由于脱硫装置投资较大，目前主导的石灰石-石膏法脱硫工艺，中小热电厂难于承受，且运行成本较高，脱硫副产物石膏受品质、产量及成本的限制，用途有限，造成额外的处理成本。因此寻求一种与钙法相比，具有较低的运行成本，同时副产硫酸铵化肥的氨法脱硫工艺，将大大降低烟气脱硫成本。
[0003]目前，国内一些小锅炉采用一种简易的氨法喷淋塔脱硫装置，采用在塔的上部用氨水直接喷淋，但由于喷淋量少，烟气温度高(?100°c)，加之氨水极易挥发，使排放的烟气夹带大量的游离氨，脱硫效率极低，很难回收硫酸铵产品，造成脱硫剂大量流失，运行成本高，而且还形成了氨的二次污染。
[0004]国外一些公司，采用喷淋塔技术的氨法脱硫装置，由于要满足较高的传质、传热要求，所以脱硫塔的液气比很大，接近石灰石-石膏法脱硫工艺，使得吸收循环液的流量很大，能耗较大，同时由于液膜夹带严重，脱硫塔的除雾要求很高，甚至采用了电除雾，加之整个装置防腐要求高，使得氨法脱硫的工程造价比同等的石灰石-石膏法脱硫工艺还要高?20%，严重制约了氨法脱硫技术的推广。
[0005]传统的氨法脱硫氧化装置包括氧化风机和氧化喷枪，在脱硫塔底部通过搅拌或者栗的扰动，使液体分布均匀，通过氧化喷枪将氧化空气喷入脱硫塔底部，使得氧化空气和液体充分接触。然而，因为气体在喷枪中喷出后，分布不均匀，因此在氧化段不能保证所需的氧化效率，使得在循环的过程中，循环液中的亚硫酸铵与高温烟气接触，从而分解成气态的氨和二氧化硫，在系统中形成气溶胶。
[0006]2011年7月6日公告的，专利申请号为CN201020584919.7，名称为“一种设有氧化喷枪及搅拌器的脱硫塔”的中国实用新型专利公开了一种设有氧化喷枪及搅拌器的脱硫塔，该脱硫塔为烟气除尘脱硫塔，氧化喷枪及搅拌器设置在距塔底I?1.2m处，氧化喷枪由脱硫塔侧壁的外部伸入到脱硫塔侧臂的内部，且将氧化喷枪的喷口向下;搅拌器的驱动机构设置在脱硫塔侧壁的外部，搅拌器的主轴伸入到脱硫塔侧臂的内部，在主轴的端部装有搅拌扇叶，搅拌扇叶的安装位置与氧化喷枪的喷口位置相对应。由于该脱硫塔内添加了氧化喷枪和搅拌器，由此可加快亚硫酸钙转化为硫酸钙的转化速度，同时由于搅拌器的不断搅动可以减少塔体内部的结垢量。该改进具有结构简单，效果显著的特点。该技术方案的缺点在于:因为气体在喷枪中喷出后，分布不均匀，因此在氧化段不能保证所需的氧化效率，使得在循环的过程中，循环液中的亚硫酸铵与高温烟气接触，从而分解成气态的氨和二氧化硫，在系统中形成气溶胶。
[0007]2011年9月7日公告的，专利申请号为CN201120017964.9，名称为“组合式氨法脱硫塔”的中国实用新型专利公开了一种组合式氨法脱硫塔，按逆流式喷淋塔设计，所述脱硫塔的中部设有烟气进口，顶部设有烟气出口，脱硫塔的内部自上而下依次设有:除雾段、吸收段、降温段和氧化池，所述除雾段设置在烟气出口的下方;所述降温段设置在吸收段的下方，对应烟气进口的位置;其特征在于，所述吸收段设有循环吸收喷淋层;所述吸收段的上方设置气溶胶洗涤段;所述吸收段与气溶胶洗涤段用集液槽分隔；所述气溶胶洗涤段设置在除雾段的下方，设有水喷淋洗涤层。该实用新型的组合式氨法脱硫塔能高效、节能地完成烟气脱硫过程，具有较大的工业化前景。该技术方案的缺点同样是:虽然该技术方案中，脱硫塔的氧化池的内部设有氧化空气分布排管和栗搅拌装置，但同样气体在喷枪中喷出后，分布不均匀，因此在氧化段不能保证所需的氧化效率。
[0008]因此，提供一种工艺简单，能极大的提高气液接触面积，使得在脱硫塔充分氧化的具有改进结构氧化装置的脱硫塔系统就成为该技术领域急需解决的技术难题。
【实用新型内容】
[0009]针对上述的不足，本实用新型目的在于，提供一种工艺简单，能极大的提高气液接触面积，使得在脱硫塔充分氧化的具有改进结构氧化装置的脱硫塔系统。
[0010]为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案是:
[0011 ] 一种具有改进结构氧化装置的脱硫塔系统，按逆流式喷淋塔设计，所述脱硫塔的中部设有烟气进口，顶部设有烟气出口，脱硫塔的内部自上而下依次设有:除雾段、吸收段、降温段和氧化池;所述除雾段设置在烟气出口的下方;所述降温段设置在吸收段的下方，对应烟气进口的位置，所述氧化池设置在脱硫塔的底部，内装循环吸收混合液;其特征在于:所述氧化池的内部设有鱼骨状的空气分布器和密集孔板状的气液分布器，氧化池的外侧设有连接氧化空气分布排管的压缩空气入口、向脱硫塔中加入氨水的氨水入口以及吸收循环栗入口，用于将吸收混合液循环输送至吸收段的循环吸收喷淋层;氧化池的底部还设有硫酸铵排浆栗，用于将生成的硫酸铵送入后处理工序。
[0012]优选地，所述空气分布器是鱼骨状的构造，主管上连接支管，支管开孔，方便气泡形成，所述的构造能改善氧气的分布均勾性，减小气泡的平均粒度，增加气液接触面积。
[0013]优选地，所述气液分布器采用合理计算的开孔率的孔板加装在脱硫塔内。
[0014]优选地，所述气液分布器的开孔率在5%_10%。
[0015]优选地，所述气液分布器设有3-6层。
[0016]本实用新型的具有改进结构氧化装置的脱硫塔系统的工艺步骤如下:
[0017](I)烟气与加氨循环液逆流接触，吸收掉烟气中的二氧化硫，形成亚硫酸铵溶液；
[0018](2)亚硫酸铵溶液通过管道自流进入脱硫塔底部；
[0019](3)在氧化空气的作用下，充分氧化，得到硫酸铵；
[0020](4)硫酸铵通过栗的采出，进入后硫铵系统，进行出料的操作。
[0021]有益效果:
[0022]本实用新型提供的具有改进结构氧化装置的脱硫塔系统，工艺简单，易于实现，采用该解决气溶胶的氧化装置，将氧化液氧化完全，避免循环液中的亚硫酸铵分解，减少了气态氨和二氧化硫的接触，降低了气溶胶的产生；同时保证了浓缩循环液中仅含有硫酸铵，避免了既吸收又浓缩的过程，进一步避免了亚硫酸铵的分解。
[0023]下面通过附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明，但并不意味着对本实用新型保护范围的限制。【附图说明】
[0024]图1是本实用新型具有改进结构氧化装置的脱硫塔系统的结构示意图。[〇〇25]主要附图标记说明:
[0026]1脱硫塔2烟气进口[〇〇27]3空气分布器4压缩空气入口[0〇28]5氧化段6气液分布器【具体实施方式】
[0029]实施例1[〇〇3〇]如图1所示，是本实用新型具有改进结构氧化装置的脱硫塔系统的结构示意图；其中，所述具有改进结构氧化装置的脱硫塔系统包括脱硫塔1，烟气进口2,空气分布器3,压缩空气入口 4，氧化段5，气液分布器6。[〇〇31]本实用新型的具有改进结构氧化装置的脱硫塔系统，按逆流式喷淋塔设计，所述脱硫塔1的中部设有烟气进口 2，脱硫塔1的内部设有氧化段5;该氧化段5的内部设有鱼骨状的空气分布器3和合理计算的密集开孔的气液分布器6,氧化段5的外侧设有连接空气分布器3的压缩空气入口 4。
[0032]所述空气分布器是鱼骨状的构造，主管上连接支管，满足开孔率在5%_10%，方便气泡出现，所述的构造能改善氧气的分布均匀性，减小气泡的平均粒度，增加气液接触面积。[〇〇33] 所述气液分布器的开孔率在5%_10%。[0〇34] 所述气液分布器设有3-6层。
[0035]通过几层气液分布器的作用，在气泡上升变大的过程中，被打散成小气泡，从而增大了气液接触面积。
[0036]本实用新型的具有改进结构氧化装置的脱硫塔系统的工艺步骤如下:
[0037](1)烟气与加氨循环液逆流接触，吸收掉烟气中的二氧化硫，形成亚硫酸铵溶液；[〇〇38](2)亚硫酸铵溶液通过管道自流进入脱硫塔底部；
[0039](3)在氧化空气的作用下，充分氧化，得到硫酸铵；
[0040](4)硫酸铵通过栗的采出，进入后硫铵系统，进行出料的操作。[0041 ]在栗的扰动作用下，使浆液混合成均匀的溶液，氧化风机将氧化空气鼓入反应池， 氧化空气经过多层气液分布器被分散成细小的气泡，并均布于浆液中。使得部分亚硫酸根在喷淋区被氧化，其余部分的亚硫酸根在脱硫塔底部被氧化空气完全氧化。[〇〇42]烟气从引风机出来进入脱硫塔1中，在脱硫塔1内吸收烟气中的S〇2，吸收液通过管道溢流回氧化段，在脱硫塔1的底部经过氧化空气分布器和多层气液分布器的作用，在氧化空气的作用下被强制氧化。[〇〇43]本实用新型的具有改进结构氧化装置的脱硫塔系统中，亚硫酸铵被氧化的效率达到99 %。
[0044]本实用新型的具有改进结构氧化装置的脱硫塔系统在氧化段通过设置氧化空气分布器和多层气液分布器，使得气液接触面积大大增加，反应效率提高。氧化空气系统的功能是把吸收所得亚硫酸铵转化成硫酸铵。通过栗连续的把吸收液送到硫铵系统，通过控制排出浆液流量，维持循环浆液浓度(质量分数)在大约8 % -25 %。
[0045]上述实施例的说明，不是对本实用新型结构、工艺的限定，任何对本实用新型作简单变换后的结构，或具有相同功能的工艺，均属于本实用新型专利的保护范围。
【主权项】
1.一种具有改进结构氧化装置的脱硫塔系统，包括脱硫塔，所述脱硫塔的中部设有烟 气进口，顶部设有烟气出口，所述脱硫塔内部自上而下依次设有:除雾段、吸收段、降温段和 氧化池;所述除雾段设置在烟气出口的下方;所述降温段设置在吸收段的下方，对应烟气进 口的位置，所述氧化池设置在脱硫塔的底部，内装循环吸收混合液;其特征在于:所述氧化 池的内部设有鱼骨状的空气分布器和密集孔板状的气液分布器，氧化池的外侧设有连接氧 化空气分布排管的压缩空气入口、向脱硫塔中加入氨水的氨水入口以及吸收循环栗入口； 氧化池的底部还设有硫铵排浆栗。2.根据权利要求1所述的具有改进结构氧化装置的脱硫塔系统，其特征在于:所述空气 分布器是鱼骨状的构造，主管上连接支管，支管开孔。3.根据权利要求1所述的具有改进结构氧化装置的脱硫塔系统，其特征在于:所述密集 孔板状的气液分布器的开孔率为5%-10%。4.根据权利要求3所述的具有改进结构氧化装置的脱硫塔系统，其特征在于:所述密集 孔板状的气液分布器设有3-6层。
【文档编号】B01D53/50GK205650069SQ201620443904
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年5月14日 公开号201620443904.6, CN 201620443904, CN 205650069 U, CN 205650069U, CN-U-205650069, CN201620443904, CN201620443904.6, CN205650069 U, CN205650069U
【发明人】张波
【申请人】张波