CN204193780U - 一种高效脱硫吸收塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高效脱硫吸收塔，目的在于解决目前现有用于燃煤电厂或工业锅炉的石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱硫装置吸收塔存在的有效传质面积小，喷淋浆液吸收利用率较低的问题。该脱硫吸收塔包括循环浆液池、设置在循环浆液池上的塔体、氧化系统、浆液循环泵。本实用新型作为高效石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱硫逆流喷淋吸收塔，其对烟气中的SO₂、HCl、HF等酸性气体具有较高的吸收效率，传质效率高，喷淋浆液的吸收利用率高。在相同液气比条件下，相比现有的吸收塔，本实用新型能够有效提高喷淋浆液的吸收利用率，大幅提升SO₂的吸收效率。本实用新型设计合理，结构简单，成本低，投资小，能够满足工业化大规模应用的需求，具有广阔的市场前景。

Description

一种高效脱硫吸收塔

技术领域

本实用新型涉及环保设备领域，具体为一种高效脱硫吸收塔，其能够用于石灰石/石灰—石膏烟气逆流喷淋脱硫，具有较高的脱硫效率。

背景技术

目前，在燃煤电厂或工业锅炉的石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱硫装置吸收塔中，喷淋浆液的吸收利用率较低，有效传质面积小，不利于SO₂的传质吸收,SO₂的吸收效率较低。同时，在建脱硫装置升级达标改造之中，为了提高SO₂的传质吸收，只能通过增加喷淋层的方式。通过增加喷淋层，来增大液气比，从而达到实现前述目的。采用该方式，不仅会使系统的能耗增加，还会导致脱硫装置的投资成本大幅上升。

为此，迫切需要一种新的装置以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对目前现有用于燃煤电厂或工业锅炉的石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱硫装置吸收塔，存在有效传质面积小，喷淋浆液吸收利用率较低的问题，提供一种高效脱硫吸收塔。本实用新型作为高效石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱硫逆流喷淋吸收塔，其对烟气中的SO₂、HCl、HF等酸性气体具有较高的吸收效率，传质效率高，喷淋浆液的吸收利用率高。在相同液气比条件下，相比现有的吸收塔，本实用新型能够有效提高喷淋浆液的吸收利用率，大幅提升SO₂的吸收效率。本实用新型设计合理，结构简单，成本低，投资小，能够满足工业化大规模应用的需求，具有广阔的市场前景。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种高效脱硫吸收塔，其特征在于，包括循环浆液池、设置在循环浆液池上的塔体、氧化系统、浆液循环泵；

所述塔体的下部设置有烟气入口，所述塔体的顶端设置有净烟气出口，所述塔体内部靠近净烟气出口的一端设置有除雾装置、喷淋装置，所述喷淋装置由若干个喷淋层组成；

所述循环浆液池内设置有搅拌器，所述氧化系统与循环浆液池相连，所述浆液循环泵分别与循环浆液池、喷淋层相连。

所述循环浆液池位于吸收塔的底部。

所述塔体上分别设置有浆液加入口、补水口。

所述烟气入口远离塔体的一端高于其与塔体的连接处所在水平面，所述烟气入口轴向与水平面的夹角为0~20°。

所述除雾装置包括除雾器、与除雾器相配合的除雾器冲洗装置，所述除雾器位于喷淋装置上方。

所述除雾器为折流式除雾器、平板式除雾器、屋脊式除雾器中的一种。

所述除雾器采用聚丙烯材料或玻璃钢材料制备而成。

还包括能排出循环浆液池内浆液的排出泵。

所述氧化系统为喷枪式氧化系统或脉冲悬浮强制氧化系统。

所述喷淋层包括变径喷淋主管、设置在变径喷淋主管上的变径喷淋支管、喷嘴，所述喷嘴分别设置在变径喷淋主管、变径喷淋支管上。

所述喷嘴与变径喷淋主管之间采用法兰连接或螺纹连接或缠绕连接，所述喷嘴与变径喷淋支管之间采用法兰连接或螺纹连接或缠绕连接。

所述喷淋装置由2~6层喷淋层组成，至少有两层能喷出不同浆液粒度的喷淋层。

所述喷淋装置由2~6层喷淋层组成，自下向上第一层喷淋层上设置有能喷出浆液粒度为50微米~200微米的喷嘴，自下向上第二层喷淋层上设置有能喷出浆液粒度为100微米~500微米的喷嘴，自下向上第三层喷淋层及以上喷淋层上设置有能喷出浆液粒度为1000微米~2500微米的喷嘴。

所述塔体的内壁防腐层采用玻璃鳞片或橡胶或聚丙烯材料制备而成。

针对前述问题，本实用新型提供一种高效脱硫吸收塔。其包括循环浆液池、设置在循环浆液池上的塔体、氧化系统、浆液循环泵，其中循环浆液池位于吸收塔的底部，构成吸收塔的主体结构。塔体的下部设置有烟气入口，塔体的顶端设置有净烟气出口，塔体内部靠近净烟气出口的一端设置有除雾装置、喷淋装置，喷淋装置由若干个喷淋层组成。循环浆液池内设置有搅拌器，氧化系统与循环浆液池相连，搅拌器能够对循环浆液池内的浆液进行搅拌，氧化系统能够为循环浆液池提供氧气，促进反应的进行；浆液循环泵分别与循环浆液池、喷淋层相连，浆料通过浆液循环泵输送到喷淋层，通过喷淋层向下喷淋，使其与烟气逆向接触，实现浆液的循环利用。

本实用新型工作时，含有二氧化硫等的烟气通过烟气入口进入吸收塔内部，烟气在吸收塔内自下而上向上运动，烟气与喷淋层的喷淋浆液接触，并发生反应，反应后的浆液在重力作用下，进入循环浆液池内。本实用新型采用多层喷淋层形成的喷淋装置，烟气能够与喷淋层的浆液进行多层接触，从而形成对烟气的若干次接触，从而极大提高反应效率和传质效率。烟气经净化后，再经除雾器除去水雾，然后由塔顶的净烟气出口排出。相对于现有装置，本实用新型采用若干层喷淋层，其能够实现对烟气多次净化，显著提升脱除效率。同时，本实用新型的浆液循环泵能够实现对浆液的多次循环利用，提高浆液的利用率，降低浆液的使用量。相对于现有技术，本实用新型能够显著提升反应效率，降低系统的能耗，减少设备投入，具有投资小、适用范围广的特点。

塔体上分别设置有浆液加入口、补水口，通过浆液加入口、补水口能够实现浆液和水的补充，保证本实用新型的连续工作，满足工业上连续处理烟气的需要。烟气入口远离塔体的一端高于其与塔体连接所在的水平面，烟气入口轴向与水平面的夹角为0~20°。采用该结构，烟气通过烟气入口沿倾斜向下的方向进入塔体内，能够使烟气气流分布均匀。除雾装置包括除雾器、与除雾器相配合的除雾器冲洗装置，除雾器位于喷淋装置上方，通过除雾器去除烟气中的水雾。除雾器为折流式除雾器、平板式除雾器、屋脊式除雾器中的一种，进一步，除雾器采用聚丙烯材料或玻璃钢材料制备而成。氧化系统为喷枪式氧化系统或脉冲悬浮强制氧化系统。

喷淋层包括变径喷淋主管、设置在变径喷淋主管上的变径喷淋支管、喷嘴，喷嘴分别设置在变径喷淋主管、变径喷淋支管上，喷嘴与变径喷淋主管之间、喷嘴与变径喷淋支管之间分别采用法兰连接或螺纹连接或缠绕连接。喷淋装置由2~6层喷淋层组成，至少有两层能喷出不同浆液粒度的喷淋层，即喷淋层能够喷出至少两种不同粒度的浆液，喷嘴的材质可以为碳化硅。现有技术中，喷淋设备通常采用同种喷嘴，其仅能喷出单一直径的浆液颗粒，这样喷出的浆液与烟气的接触面积有限，本实用新型中创新的采用多层喷淋层组成的喷淋装置结构，每层喷淋层能够喷出单一粒度的浆液，至少有两层喷淋层喷出的浆液粒度不同。自下向上第一层喷淋层上设置有能喷出浆液粒度为50微米~200微米的喷嘴，自下向上第二层喷淋层上设置有能喷出浆液粒度为100微米~500微米的喷嘴，自下向上第三层喷淋层及以上喷淋层上设置有能喷出浆液粒度为1000微米~2500微米的喷嘴。采用该结构，由下往上数的第一层喷淋层，该喷淋层所用的喷嘴产生的喷淋浆液的颗粒粒度为50微米～200微米；由下往上的第二层喷淋层，该喷淋层所用的喷嘴产生的喷淋浆液的颗粒粒度为100微米～500微米；由下往上的第三层及以上喷淋层，这些喷淋层所用的喷嘴产生的喷淋浆液的颗粒粒度为1000微米～2500微米。由下往上数的第一层喷淋层可采用压力为0.15MPa～0.5MPa雾化喷嘴或采用0.2MPa～0.6MPa压缩空气进行雾化的喷嘴，将循环浆液雾化成50微米～200微米，或采用0.2MPa～0.6MPa压缩空气/采用0.2MPa～0.6MPa饱和蒸汽进行超声波雾化的喷嘴，将循环浆液雾化成50微米～200微米。由下往上的第二层喷淋层可采用压力为0.15MPa～0.5MPa雾化喷嘴或采用0.2MPa～0.6MPa压缩空气进行雾化的喷嘴将浆液雾化成100微米～500微米。由下往上的第三层喷淋层及以上层可采用压力为0.15MPa～0.5MPa雾化喷嘴或采用0.2MPa～0.6MPa压缩空气进行雾化的喷嘴，将浆液雾化成1000微米～2500微米。

本实用新型中，通过喷嘴喷出不同粒径的浆液，形成立体的浆液喷雾系统，能够极大增加浆液的传质面积，提高传质效率。在相同液气比的工况下，通过本实用新型中的喷淋装置，能够达到更高的脱硫效率，脱硫效率可高达98%以上，适宜于已有脱硫装置的升级达标改造和高效逆流喷淋脱硫吸收塔的设计。

进一步，塔体的内壁防腐层采用玻璃鳞片或橡胶或聚丙烯材料制备而成，采用该结构，能够增加本实用新型的使用寿命，降低设备的使用成本。

与现有技术相比，本实用新型采用具有不同喷淋浆液颗粒粒度的喷淋层的设计，能在相同液气比的工况下，达到更高的脱硫效率，脱硫效率可高达98%以上，同时通过对吸收塔结构的改进，能够显著提高脱硫效率，降低设备成本，增大传质面积和传质效果，提高了SO₂的吸收效率。本实用新型设计合理，成本低，传质效果好，吸收率高，能够适用于已有脱硫装置的升级达标改造和高效逆流喷淋脱硫吸收塔的设计，具有重要的经济价值和社会效益，值得大规模推广、应用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中喷淋层的局部放大示意图。

图中标记：1为塔体，2为循环浆液池， 3为氧化系统，4为浆液循环泵，5为烟气入口，6为净烟气出口，7为喷淋装置，8为喷淋层，9为搅拌器，10为浆液加入口，11为补水口，12为除雾器，13为除雾器冲洗装置，14为变径喷淋主管，15为变径喷淋支管，16为喷嘴。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图所示，本实用新型提供一种高效脱硫吸收塔，其采用逆流喷淋，能用于高效石灰石/石灰—石膏湿法烟气脱硫。该吸收塔包括循环浆液池、设置在循环浆液池上的塔体、氧化系统、浆液循环泵、排出泵。其中，循环浆液池位于吸收塔的底部，构成吸收塔的主体结构。本实施例中，氧化系统采用喷枪强制氧化系统，排出泵与循环浆液池相连，用于排出循环浆液池内的浆液。循环浆液池内设置有搅拌器，氧化系统与循环浆液池相连，浆液循环泵分别与循环浆液池、喷淋层相连。

塔体的下部设置有烟气入口，塔体的顶端设置有净烟气出口，烟气入口远离塔体的一端高于其与塔体的连接处所在水平面，烟气入口轴向与水平面的夹角为0~20°，净烟气出口为水平出口或塔顶垂直出口，采用该结构，能达到更好的烟气气流分散效果。塔体的内壁防腐层采用玻璃鳞片或橡胶或聚丙烯材料制备而成，塔体上还分别设置有用于补充浆液的浆液加入口、用于补充水的补水口。塔体内部靠近净烟气出口的一端从上至下依次设置有除雾装置、喷淋装置，喷淋装置由若干个喷淋层组成。除雾装置包括除雾器、与除雾器相配合的除雾器冲洗装置，除雾器位于喷淋装置上方。本实施例中，除雾器采用聚丙烯材料或玻璃钢材料制备的折流式除雾器、平板式除雾器、屋脊式除雾器中的一种。喷淋层包括变径喷淋主管、设置在变径喷淋主管上的变径喷淋支管、喷嘴，喷嘴分别设置在变径喷淋主管、变径喷淋支管上，喷嘴与变径喷淋主管之间、喷嘴与变径喷淋支管之间分别采用法兰连接或螺纹连接或缠绕连接。喷淋层优选采用玻璃钢管或内外衬胶碳钢管制备而成。

本实施例中，喷淋装置由3~6层喷淋层组成。自下向上第一层喷淋层上设置有能喷出浆液粒度为50微米~200微米的喷嘴，自下向上第二层喷淋层上设置有能喷出浆液粒度为100微米~500微米的喷嘴，自下向上第三层及以上喷淋层上设置有能喷出浆液粒度为1000微米~2500微米的喷嘴。采用该结构，由下往上数的第一层喷淋层的喷嘴喷出的浆液雾化的颗粒直径为50微米～200微米；第二层喷淋层为的喷嘴喷出的浆液雾化的颗粒直径为50微米～200微米；第三层及以上的喷淋层的喷嘴喷出的浆液雾化的颗粒直径为1000微米～2500微米。喷嘴的雾化采用的方式可以是浆液加压雾化或加入压缩空气雾化或超声波雾化。

本实用新型工作时，来自燃煤电厂或工业锅炉或工业窑炉产生的含有SO₂的烟气从置于吸收塔中下部的吸收塔的烟气入口进入吸收塔，自上而下与从喷嘴喷出的石膏循环浆液逆流接触，SO₂等酸性污染物被洗涤吸收进入循环浆液中。吸收了SO₂的循环浆液降落到吸收塔底部的循环浆液池中，在氧化系统向循环浆液池鼓入的空气作用下，将吸收反应生成的亚硫酸钙进行强制氧化，生成稳定的二水硫酸钙，即石膏。在烟气净化过程中，少部分含有石膏的浆液由与循环浆液池相连的排出泵抽出，送入浆液浓缩和浆液脱水系统；而大部分浆液通过浆液循环泵打入各个喷淋层，进行循环喷淋吸收。含有SO₂的烟气经过洗涤净化后，经设置于吸收塔顶部的除雾器去除烟气中的液滴，从吸收塔顶的净烟气出口排出，完成脱硫过程。

本实用新型采用不同直径的喷嘴形成的喷淋层，其能显著提高传质面积，提高SO₂的吸收率。通过实验证明，在相同液气比条件下，与现有吸收塔相比，本实用新型能够有效提高喷淋浆液的吸收利用率，大幅提升SO₂的吸收效率。本实用新型的脱硫效率可高达98%以上，显著由于现有技术。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高效脱硫吸收塔，其特征在于，包括循环浆液池、设置在循环浆液池上的塔体、氧化系统、浆液循环泵；

所述塔体的下部设置有烟气入口，所述塔体的顶端设置有净烟气出口，所述塔体内部靠近净烟气出口的一端设置有除雾装置、喷淋装置，所述喷淋装置由若干个喷淋层组成；

所述循环浆液池内设置有搅拌器，所述氧化系统与循环浆液池相连，所述浆液循环泵分别与循环浆液池、喷淋层相连。

2.根据权利要求1所述高效脱硫吸收塔，其特征在于，所述塔体上分别设置有浆液加入口、补水口。

3.根据权利要求1所述高效脱硫吸收塔，其特征在于，所述烟气入口远离塔体的一端高于其与塔体的连接处所在水平面，所述烟气入口轴向与水平面的夹角为0~20°。

4.根据权利要求1所述高效脱硫吸收塔，其特征在于，所述除雾装置包括除雾器、与除雾器相配合的除雾器冲洗装置，所述除雾器位于喷淋装置上方。

5.根据权利要求4所述高效脱硫吸收塔，其特征在于，所述除雾器为折流式除雾器、平板式除雾器、屋脊式除雾器中的一种。

6.根据权利要求1所述高效脱硫吸收塔，其特征在于，还包括能排出循环浆液池内浆液的排出泵。

7.根据权利要求1所述高效脱硫吸收塔，其特征在于，所述喷淋层包括变径喷淋主管、设置在变径喷淋主管上的变径喷淋支管、喷嘴，所述喷嘴分别设置在变径喷淋主管、变径喷淋支管上。

8.根据权利要求7所述高效脱硫吸收塔，其特征在于，所述喷嘴与变径喷淋主管之间采用法兰连接或螺纹连接或缠绕连接，所述喷嘴与变径喷淋支管之间采用法兰连接或螺纹连接或缠绕连接。

9.根据权利要求1-8任一项所述高效脱硫吸收塔，其特征在于，所述喷淋装置由2~6层喷淋层组成，至少有两层能喷出不同浆液粒度的喷淋层。

10.根据权利要求9所述高效脱硫吸收塔，其特征在于，所述喷淋装置由2~6层喷淋层组成，自下向上第一层喷淋层上设置有能喷出浆液粒度为50微米~200微米的喷嘴，自下向上第二层喷淋层上设置有能喷出浆液粒度为100微米~500微米的喷嘴，自下向上第三层喷淋层及以上喷淋层设置有能喷出浆液粒度为1000微米~2500微米的喷嘴。