專利名稱：雙速噴淋煙氣濕法脫硫吸收塔及其脫硫吸收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煙氣濕法脫硫裝置和方法。
(二)、背景技術(shù)現(xiàn)有煙氣濕法脫硫的原理是利用石灰石漿液與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)，將二氧化硫轉(zhuǎn)化成石膏，達(dá)到去除煙氣中二氧化硫的目的，其原理如下中和反應(yīng)氧化反應(yīng)傳統(tǒng)煙氣脫硫反應(yīng)器-吸收塔主要分為噴淋塔、液柱塔和鼓泡塔三種型式，其中噴淋塔和液柱塔廣泛應(yīng)用于電站濕法脫硫裝置領(lǐng)域。傳統(tǒng)的噴淋塔和液柱塔都是采用煙氣以單一流速通過單級噴淋裝置與漿液發(fā)生反應(yīng)，除去煙氣中的二氧化硫。另外，傳統(tǒng)濕法脫硫裝置均是利用氣體的自然特性，煙氣在吸收塔內(nèi)的流動方向是自下向上。這種吸收塔的弱點(diǎn)是不能充分利用吸收塔入口段的空間，漿液與煙氣的反應(yīng)時間較短，脫硫效率有待提高。
(三)、發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提出一種雙速噴淋煙氣濕法脫硫吸收塔及其脫硫吸收方法，解決充分利用吸收塔入口段的空間、增加漿液與煙氣的反應(yīng)時間、提高脫硫效率的問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案這種雙速噴淋煙氣濕法脫硫吸收塔，其特征在于其塔體中部連接凈煙氣出管，凈煙氣出管的出口處設(shè)置除霧器，其塔體頂部與原煙進(jìn)管連通，塔體底部為漿液池，塔體中部為脫硫反應(yīng)段；在原煙進(jìn)管連接塔體頂部入口處設(shè)置第一級噴淋裝置；在塔體中部凈煙氣出管上方設(shè)置第二級噴淋裝置，上述兩級噴淋裝置分別由管道經(jīng)吸收塔外單獨(dú)設(shè)置的石灰石漿液循環(huán)泵與吸收塔底部的漿液池連通；漿液池內(nèi)通入強(qiáng)制氧化空氣管和攪拌漿，塔體底部由石膏排出管與石膏排出泵連接。
上述第二級噴淋裝置是1～5層的噴淋層。
上述塔體材質(zhì)為碳鋼，塔體直徑范圍為0.5～30m，壁厚為3～12mm。
上述吸收塔內(nèi)襯玻璃鱗片或橡膠防腐層。
上述強(qiáng)制氧化空氣管的材質(zhì)是玻璃鋼材料或耐腐蝕合金鋼。
上述雙速噴淋煙氣濕法脫硫吸收塔的脫硫吸收方法，其特征在于從原煙進(jìn)管進(jìn)入塔體的煙氣在吸收塔入口和吸收塔中部與漿液發(fā)生二級順逆流反應(yīng)，首先以10～12m/s的流速與第一級噴淋裝置噴出的漿液反應(yīng)，然后再以3～4m/s流速與第二級噴淋裝置噴出的漿液反應(yīng)；煙氣與漿液反應(yīng)生成的石膏落入塔體底部的漿液池中，脫硫后的凈煙氣進(jìn)入吸收塔中部的凈煙出管，經(jīng)過除霧器脫出水滴，排出吸收塔。
上述吸收塔的濕態(tài)煙氣量在2000000Nm3/h以下。
上述原煙氣進(jìn)口的煙氣溫度為80～150℃。
上述吸收塔凈煙氣出口的煙氣溫度為45～50℃。
上述漿液的鈣硫摩爾比Ca/S＜1.03，上述漿液池內(nèi)的pH5～6。
本發(fā)明與現(xiàn)有傳統(tǒng)技術(shù)相比具有的有益效果本發(fā)明有效利用吸收塔入口的空間，增加一級吸收反應(yīng)區(qū)段，使煙氣在兩種不同流速下與漿液發(fā)生反應(yīng)，煙氣與漿液呈順逆流反應(yīng)，強(qiáng)化了反應(yīng)效果，能夠顯著節(jié)約能源。同時本吸收塔的特性是煙氣流動方向是由上向下強(qiáng)制流動。吸收塔下部分是漿料池，漿料池內(nèi)設(shè)置有攪拌器，以防止?jié){液沉積；兩臺漿液循環(huán)泵分別向兩級噴淋裝置提供漿液，新鮮石灰石漿液補(bǔ)充點(diǎn)在循環(huán)漿泵的入口。吸收塔內(nèi)設(shè)置強(qiáng)制氧化裝置，并配有攪拌漿，以使氧化空氣均勻分配到漿液池中，將亞硫酸鈣氧化成石膏。煙氣在吸收塔入口及吸收塔內(nèi)與漿液是兩級順逆流反應(yīng)，強(qiáng)化反應(yīng)效果，能夠降低液氣比(噴淋裝置的噴淋量與煙氣量之比)，進(jìn)而達(dá)到減少循環(huán)漿液量，降低循環(huán)漿泵運(yùn)行電力消耗的目的。本發(fā)明用于濕法脫硫煙氣二氧化硫吸收系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于電站鍋爐煙氣脫硫裝置。


圖1是本發(fā)明雙速噴淋吸收塔的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1-原煙進(jìn)管、2-漿液池、3-脫硫反應(yīng)段、4-第一級噴淋裝置、5-第二級噴淋裝置、6-第一循環(huán)泵、7-第二循環(huán)泵、8-強(qiáng)制氧化空氣管、9-攪拌漿、10-石膏排出管、11-石膏排出泵、12-凈煙出管、13-除霧器、14-第三循環(huán)泵。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一參見圖1，這種雙速噴淋煙氣濕法脫硫吸收塔，其塔體頂部與原煙進(jìn)管1連通，塔體底部為漿液池2，塔體中部為脫硫反應(yīng)段3，脫硫反應(yīng)段與凈煙出管12連通，凈煙出管12中設(shè)置除霧器13；在塔體頂部的原煙進(jìn)管入口處設(shè)置第一級噴淋裝置4，上述噴淋裝置的噴嘴是以上下二個方向噴出石灰石漿液的空心錐雙向噴嘴。第一級噴淋裝置經(jīng)第一循環(huán)泵6與漿液池2連通，在塔體中部凈煙出管上方設(shè)置第二級噴淋裝置5，第二級噴淋裝置經(jīng)第二循環(huán)泵7與漿液池連通；塔體底部的漿液池內(nèi)通入強(qiáng)制氧化空氣管8和攪拌漿9，上述強(qiáng)制氧化空氣管的材質(zhì)是FRP玻璃鋼材料或耐腐蝕合金鋼。塔體底部由石膏排出管10與石膏排出泵11連接。
上述雙速噴淋煙氣濕法脫硫吸收塔的脫硫吸收方法，其原煙氣以10～12m/s的流速從原煙進(jìn)管進(jìn)入雙速噴淋煙氣濕法脫硫吸收塔，在吸收塔入口段，設(shè)置第一級噴淋裝置，此噴淋裝置噴出約總噴淋量的1/6的漿液量。當(dāng)煙氣以10～12m/s的煙氣流速流過時，噴淋裝置的雙向噴嘴以上下二個方向噴出石灰石漿液，煙氣首先與第一級噴淋裝置噴出的吸收漿液反應(yīng)，除去25～30％的二氧化硫。這一段的特點(diǎn)是，煙氣流速高，傳質(zhì)效果好，并且能夠充分利用吸收塔入口的幾何尺寸變化空間，在同等情況下，增加了吸收反應(yīng)時間，脫硫效率高。
在吸收塔內(nèi)上部，可根據(jù)需要，設(shè)置1～5層的第二級噴淋裝置，每一層均由一單獨(dú)的循環(huán)漿液泵提供石灰石漿液，在吸收塔內(nèi)的煙氣以3～4m/s流速與第二級噴淋裝置噴出的吸收漿液反應(yīng)，除去65～70％的二氧化硫。煙氣在吸收塔入口及吸收塔內(nèi)與漿液是二級順逆流反應(yīng)；煙氣與吸收漿液反應(yīng)生成的石膏落入塔體下段的漿液池中，脫硫后的凈煙氣進(jìn)入凈煙出管，經(jīng)過除霧器脫出水滴，排出吸收塔。煙氣與二級噴淋裝置反應(yīng)生成的石膏落入漿液池中，脫硫后的凈煙氣排入凈煙出管12，經(jīng)過除霧器13脫出水滴排出吸收塔。
本發(fā)明的吸收塔本體采用碳鋼制造，塔直徑范圍為F0.5～30m，高度按需要選擇，壁厚為3～12mm；吸收塔內(nèi)層采用襯玻璃鱗片或橡膠的方式進(jìn)行防腐；強(qiáng)制氧化裝置采用FRP玻璃鋼材料或耐腐蝕合金鋼。
本發(fā)明的吸收塔的反應(yīng)條件如下煙氣量2000000Nm3/h以下(標(biāo)準(zhǔn)，濕態(tài))；入口煙氣溫度80-150℃；SO2入口濃度12000mg/Nm3以下(標(biāo)準(zhǔn)，濕態(tài))；吸收塔出口煙氣溫度45-50℃；脫硫效率＞95％；鈣硫摩爾比Ca/S＜1.03；漿液池內(nèi)pH5-6；石灰石85％通過325目，純度90％；石膏品質(zhì)含水率＜10％；Cl-含量＜100ppm；某電廠試驗(yàn)?zāi)Ｐ筒捎靡陨瞎に嚨膽?yīng)用情況設(shè)計條件煙氣量40000Nm3/h；煙氣溫度125℃；SO2入口濃度3210mg/Nm3石灰石85％通過325目，純度90％
主要設(shè)計參數(shù)脫硫率95％吸收塔直徑2.2m；吸收塔高度6m第一級循環(huán)泵80m3/h；第二級循環(huán)泵2×200m3/h；在上面模型試驗(yàn)中，液氣比降低到10l/m3，可以降低循環(huán)泵電耗15％。脫硫效率達(dá)到96％。
實(shí)施例二參見圖2，與實(shí)施例一不同的是，第二級噴淋裝置為兩層，分別經(jīng)第二循環(huán)泵7和第三循環(huán)泵14與漿液池連接。
權(quán)利要求
1.一種雙速噴淋煙氣濕法脫硫吸收塔，其特征在于其塔體中部連接凈煙氣出管，凈煙氣出管的出口處設(shè)置除霧器，其塔體頂部與原煙進(jìn)管連通，塔體底部為漿液池，塔體中部為脫硫反應(yīng)段；在原煙進(jìn)管連接塔體頂部入口處設(shè)置第一級噴淋裝置；在塔體中部凈煙氣出管上方設(shè)置第二級噴淋裝置，上述兩級噴淋裝置分別由管道經(jīng)吸收塔外單獨(dú)設(shè)置的石灰石漿液循環(huán)泵與吸收塔底部的漿液池連通；漿液池內(nèi)通入強(qiáng)制氧化空氣管和攪拌漿，塔體底部由石膏排出管與石膏排出泵連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙速噴淋煙氣濕法脫硫吸收塔，其特征在于上述第二級噴淋裝置是1～5層的噴淋層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙速噴淋煙氣濕法脫硫吸收塔，其特征在于上述塔體材質(zhì)為碳鋼，塔體直徑范圍為0.5～30m，壁厚為3～12mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙速噴淋煙氣濕法脫硫吸收塔，其特征在于上述吸收塔內(nèi)襯玻璃鱗片或橡膠防腐層。
5.一種根據(jù)權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述雙速噴淋煙氣濕法脫硫吸收塔的脫硫吸收方法，其特征在于從原煙進(jìn)管進(jìn)入塔體的煙氣在吸收塔入口和吸收塔中部與漿液發(fā)生二級順逆流反應(yīng)，首先以10～12m/s的流速與第一級噴淋裝置噴出的漿液反應(yīng)，然后再以3～4m/s流速與第二級噴淋裝置噴出的漿液反應(yīng)；煙氣與漿液反應(yīng)生成的石膏落入塔體底部的漿液池中，脫硫后的凈煙氣進(jìn)入吸收塔中部的凈煙出管，經(jīng)過除霧器脫出水滴，排出吸收塔。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙速噴淋煙氣濕法脫硫吸收塔，其特征在于上述吸收塔的濕態(tài)煙氣量在2000000Nm3/h以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙速噴淋煙氣濕法脫硫吸收塔，其特征在于上述原煙氣進(jìn)口的煙氣溫度為80～150℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙速噴淋煙氣濕法脫硫吸收塔，其特征在于上述吸收塔凈煙氣出口的煙氣溫度為45～50℃。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙速噴淋煙氣濕法脫硫吸收塔，其特征在于上述漿液的鈣硫摩爾比Ca/S＜1.03。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的雙速噴淋煙氣濕法脫硫吸收塔，其特征在于上述漿液池內(nèi)的pH5～6。
全文摘要
一種雙速噴淋煙氣濕法脫硫吸收塔及其脫硫吸收方法，其塔體中部連接凈煙氣出管，凈煙氣出管的出口處設(shè)置除霧器，其塔體頂部與原煙進(jìn)管連通，塔體底部為漿液池，塔體中部為脫硫反應(yīng)段；在原煙進(jìn)管連接塔體頂部入口處設(shè)置第一級噴淋裝置；在塔體中部凈煙氣出管上方設(shè)置第二級噴淋裝置，上述兩級噴淋裝置分別由管道經(jīng)吸收塔外單獨(dú)設(shè)置的石灰石漿液循環(huán)泵與吸收塔底部的漿液池連通；漿液池內(nèi)通入強(qiáng)制氧化空氣管和攪拌漿，塔體底部由石膏排出管與石膏排出泵連接。本發(fā)明有效利用吸收塔入口的空間，增加一級吸收反應(yīng)區(qū)段，使煙氣在兩種不同流速下與漿液發(fā)生反應(yīng)，煙氣與漿液呈順逆流反應(yīng)，強(qiáng)化了反應(yīng)效果，能夠顯著節(jié)約能源，提高脫硫效率。
文檔編號B01D53/80GK1843582SQ20061020029
公開日2006年10月11日 申請日期2006年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月30日
發(fā)明者張華 , 楊東, 趙禹 申請人:國電科技環(huán)保集團(tuán)有限公司