專利名稱：一種廢氣洗滌裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種廢氣洗漆裝置，尤其涉及從廢氣中回收硫氧化物生產(chǎn)有用產(chǎn)品的脫 硫裝置，屬于電力、冶金、環(huán)保和化工技術(shù)領(lǐng)域，尤其適合廢氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
以煤或石油為燃料的火力發(fā)電廠，和鋼鐵廠燒結(jié)機(jī)排放大量煙道氣，即廢氣，這類廢氣 中含有SCb、 S03、 N02、 NO、 HC1和HF等酸性氣態(tài)有害物質(zhì)，尤其其中S02是形成酸雨的 主要物質(zhì)。隨燃燒煤種的不同，SO2含量通常在300—5000ppmv(1000—15000mg/Nm"之間。 但是，廢氣量十分巨大，以燃煤鍋爐而論，蒸汽規(guī)模從35T/h到2500T/h，發(fā)電機(jī)組容量6MW 到IOOOMW，廢氣量由5萬Nm3/h到250萬Nm3, S02排放量1000噸/年到100,000噸/年。 中國(guó)每年燃用煤總量超過20億噸，為世界之最，排放的SO2每年超過3500萬噸，也為世界 之最。
大量酸性廢氣排放必然帶來嚴(yán)重酸雨污染，中國(guó)國(guó)土面積的近40%已經(jīng)由于大量廢氣的 排放出現(xiàn)酸雨，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。 一種解決酸雨污染的辦法就是廢氣的凈 化處理，尤其采用堿性物質(zhì)為原料的廢氣脫硫(FGD, Flue Gas Desulforization)。 FGD中， 常見的堿性物質(zhì)是天然礦石原料，比如石灰石，即碳酸鈣，還有菱鎂礦石， 一種碳酸媽和碳 酸鎂的混合礦石，還有人工合成的堿性物質(zhì)，包括弱堿氨和燒堿氫氧化鈉，為便于論述，分 別將它們成為鈣法，鎂法，氨法和鈉法，形成的廢氣脫硫，或稱廢氣凈化產(chǎn)品統(tǒng)稱為硫酸鹽， 尤其是硫酸鹽固體，對(duì)應(yīng)為硫酸鈣(即石膏)，硫酸鎂，硫酸銨和硫酸鈉。FGD裝置對(duì)于廢 氣中的酸性廢氣，包括有S02、 S03、 N02、 HC1和HF等的處理，即凈化效率理論上可以達(dá) 到95-99%以上，因此將這種裝置統(tǒng)稱為廢氣洗滌裝置。這類廢氣洗滌裝置在電力、冶金等行 業(yè)具有廣泛的應(yīng)用前景。
但是，高效率的廢氣洗滌裝置必須是濕式操作，即所采用的堿性物質(zhì)必須和水混合成為 一種堿性水溶液，稱為吸收液，再使之與廢氣密切接觸，進(jìn)行傳質(zhì)、傳熱和化學(xué)反應(yīng)，將酸 性廢氣轉(zhuǎn)化為無害、低害甚至可以作為資源使用的產(chǎn)品。比如鈣法處理廢氣產(chǎn)生的產(chǎn)物就是 可以作為建筑材料即制造石膏板的原料，尤其可以作為水泥的一種緩凝配方；氨法處理廢氣 產(chǎn)生的產(chǎn)物就是可以作為高效化肥的硫酸銨。而且為了提高接觸效率確保凈化效率，都采用 極低濃度的水溶液，比如鈣法中，每公斤廢氣需要10-30公斤的水溶液。因此，這種堿性吸 收液處理這類酸性廢氣的設(shè)備是一種很典型，很獨(dú)特的氣液接觸設(shè)備。
其獨(dú)特性表現(xiàn)在，氣體處理量巨大，液體循環(huán)量也很巨大，而且還存在著設(shè)備和管道容 易堵塞和腐蝕的問題。因此，如何選擇一種適合其特點(diǎn)的接觸洗滌方式對(duì)于確保凈化效率， 并不要產(chǎn)生過大的能量消耗，具有重要的意義。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型需要解決的技術(shù)問題是公開一種新型的廢氣洗滌裝置，尤其涉及一種從煙道氣中回收硫氧化物，具體包括二氧化硫的裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的實(shí)際效率不高和能耗 較大的問題。
本實(shí)用新型的廢氣洗滌裝置，包括一個(gè)氣液接觸設(shè)備，它實(shí)際上是一個(gè)同時(shí)實(shí)現(xiàn)堿性吸 收液，即含有堿性物質(zhì)的水溶液，吸收廢氣中酸性廢氣，尤其將廢氣中二氧化硫變?yōu)閬喠蛩?鹽的脫硫功能，以及實(shí)現(xiàn)將所述亞硫酸鹽氧化為硫酸鹽，甚至優(yōu)選地，還將硫酸鹽結(jié)晶為固 體狀態(tài)的功能，即該種氣液接觸設(shè)備具有化學(xué)吸收、氧化和結(jié)晶的多種功能。
這樣，所述氣液接觸設(shè)備是一個(gè)圓形塔或方形塔，包括塔體，塔體下端連接的塔底和塔 體上端連接的塔頂，尤其是，
在塔體的上部的內(nèi)部空間為廢氣與吸收液的接觸空間，實(shí)現(xiàn)傳質(zhì)、傳熱和化學(xué)反應(yīng)等功 能，尤其稱為脫出酸性廢氣的功能；
在塔體的下部的內(nèi)部空間為吸收液的儲(chǔ)存空間，具有節(jié)省占地，節(jié)省投資的優(yōu)點(diǎn)，尤其 是在該吸收液儲(chǔ)存空間，還可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)亞硫酸鹽的鼓空氣氧化功能，甚至更優(yōu)化地，還可 實(shí)現(xiàn)硫酸鹽結(jié)晶為固體硫酸鹽的功能；
在塔體外部連接有控制吸收液循環(huán)輸送的吸收液循環(huán)管和吸收液輸送設(shè)備，以便于實(shí)現(xiàn) 氣液接觸設(shè)備，甚至整個(gè)廢氣洗滌裝置的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行和操作；
在塔體外部連接有向所述吸收液儲(chǔ)存空間輸送空氣的空氣管和鼓氣設(shè)備，以便于即時(shí)和 快速地氧化亞硫酸鹽為硫酸鹽
本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)在于，優(yōu)化了空氣管的配置和定位方式，空氣管道包括有上行段，上 行段后面連接有水平段，水平段后面連接有下行段。這樣，可以防止吸收液從氣液接觸設(shè)備 的吸收液儲(chǔ)存空間倒流到鼓氣設(shè)備中，和堵塞空氣管道，造成設(shè)備和管道腐蝕，而且還可提 高氧化效率，降低能量消耗；
同時(shí)，為了進(jìn)一步達(dá)此目的，儲(chǔ)存空間中的吸收液的液位高度在6.0 16.0m之間，空氣 管道的水平段的高度在8.0 18.0m之間，液位高度比水平段的高度低0.5 3.5m。這樣確保了 足夠的吸收液儲(chǔ)存容積和空間，以確保氧化效率，同時(shí)也節(jié)省了氣液接觸設(shè)備的總髙度；
在所述接觸空間的塔體上設(shè)置有吸收液入口，數(shù)量為2 8個(gè)，優(yōu)化地為3 6個(gè)，而在儲(chǔ) 存空間的塔體上設(shè)置有吸收液出口，數(shù)量為2 4個(gè)；為了提供空氣實(shí)現(xiàn)氧化功能，在儲(chǔ)存空 間的塔體上還設(shè)置有空氣入口，空氣入口的數(shù)量為1 6個(gè)，較優(yōu)地為2 5個(gè)，最好為3個(gè)或 4個(gè)；
此外，為了有效和完整實(shí)現(xiàn)廢氣的處理，本實(shí)用新型公開的廢氣洗滌裝置中，所述吸收 液進(jìn)口和吸收液出口由循環(huán)管與吸收液輸送設(shè)備相連接著，以實(shí)現(xiàn)由吸收液儲(chǔ)存空間不斷向 吸收液接觸空間輸送吸收液；
同時(shí)，該廢氣洗滌裝置還包括控制廢氣流動(dòng)的廢氣管道和廢氣輸送設(shè)備，以及從吸收液 中分離出硫酸鹽固體的液固分離設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)廢氣連續(xù)進(jìn)入廢氣洗滌裝置，和連續(xù)獲得廢氣 處理產(chǎn)品，具體而言是脫硫產(chǎn)品，既硫酸鹽固體。
本實(shí)用新型是這樣操作的-
含有酸性廢氣，尤其主要含有二氧化硫的廢氣，從廢氣進(jìn)口進(jìn)入氣液接觸設(shè)備的塔體內(nèi)，在吸收液與廢氣的接觸空間中實(shí)現(xiàn)氣液傳質(zhì)，傳熱和化學(xué)反應(yīng)，二氧化硫被轉(zhuǎn)化為亞硫酸鹽 進(jìn)入吸收液。凈化處理后的煙氣離開所述的氣液接觸設(shè)備，進(jìn)入后續(xù)的廢氣管道，再進(jìn)入煙 囪排放。含有亞硫酸鹽的吸收液自動(dòng)進(jìn)入，或稱落入位于所述氣液接觸設(shè)備的下部的內(nèi)部的 吸收液儲(chǔ)存空間，被經(jīng)過鼓氣設(shè)備及空氣管路引入的空氣氧化為硫酸鹽。脫硫原料，即稱為 堿性物質(zhì)的原料，不斷被補(bǔ)充加入到吸收液中，可以從任意位置加入，包括從氣液接觸設(shè)備 上設(shè)置的原料加入口，也可從所述循環(huán)管上設(shè)置的原料加入口加入。儲(chǔ)存在吸收液儲(chǔ)存空間 的吸收液又被吸收液輸送設(shè)備，經(jīng)過吸收液循環(huán)管道，輸送到所述的氣液接觸空間，通過其 中設(shè)置的吸收液分布噴淋器將吸收液霧化分散，實(shí)現(xiàn)吸收液與廢氣的密切接觸，可以確保良 好的凈化或稱脫硫效率。
當(dāng)吸收液儲(chǔ)存空間中的硫酸鹽濃度超過其溶解度后，會(huì)結(jié)晶析出，使吸收液成為含有固 體硫酸鹽的漿狀吸收液，或簡(jiǎn)稱吸收液，通過所設(shè)置的固液分離設(shè)備便得到廢氣處理，或稱 凈化，具體可稱為脫硫的產(chǎn)品，固體硫酸鹽。
以上步驟便可充分地實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型提出的廢氣處理過程，并且效率高，能耗低。


圖1為廢氣洗滌裝置的示意圖。
具體實(shí)施方式

參見圖l,本實(shí)用新型的廢氣洗滌裝置，包括氣液接觸設(shè)備l，氣液接觸設(shè)備l是一個(gè)圓 形塔或方形塔，包括塔體101，塔體101下端連接的塔底102和塔體101上端連接的塔頂103, 并且
塔體101上部的內(nèi)部空間為廢氣a與吸收液e的接觸空間11,
塔體101下部的內(nèi)部空間為吸收液e的儲(chǔ)存空間12，
塔體101外部連接有向儲(chǔ)存空間12輸送空氣b的空氣管4和鼓氣設(shè)備3，
空氣管道4包括有上行段41 ，上行段后面連接有水平段42,水平段后面連接有下行段43;
儲(chǔ)存空間12中吸收液e的液位高度hi為lO.Om，水平段42的高度h2為12.0m，即液位
高度hl比水平段42高度h2低2.0m;
在接觸空間11的塔體101上設(shè)置有吸收液入口 106，在儲(chǔ)存空間12的塔體101上設(shè)置有
吸收液出口107，入口 106和出口 107通過吸收液循環(huán)管5相連接，并且吸收液循環(huán)管5上
還連接有吸收液輸送設(shè)備6;
吸收液入口 106的數(shù)量為4個(gè)，吸收液出口 107的數(shù)量為2個(gè)；
在儲(chǔ)存空間(12)的塔體(101)上設(shè)置有空氣入口 108,數(shù)量為3個(gè)；
此外，所實(shí)施的廢氣洗滌裝置還包括控制廢氣a流動(dòng)的廢氣管道8和廢氣輸送設(shè)備2，以
及從吸收液中分離出硫酸鹽固體d的液固分離設(shè)備7。
權(quán)利要求1、一種廢氣洗滌裝置，包括氣液接觸設(shè)備(1)，所述氣液接觸設(shè)備(1)是一個(gè)圓形塔或方形塔，包括塔體(101)，塔體(101)下端連接的塔底(102)和塔體(101)上端連接的塔頂(103)，并且在所述塔體(101)的上部的內(nèi)部空間為廢氣(a)與吸收液(e)的接觸空間(11)，在所述塔體(101)的下部的內(nèi)部空間為吸收液(e)的儲(chǔ)存空間(12)，在所述塔體(101)的外部連接有向所述儲(chǔ)存空間(12)輸送空氣(b)的空氣管(4)和鼓氣設(shè)備(3)，其特征在于，所述空氣管道(4)包括有上行段(41)，上行段后面連接有水平段(42)，水平段后面連接有下行段(43)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢氣洗滌裝置，其特征在于，所述儲(chǔ)存空間(12)中的吸收液 (e)的液位高度(hl)在6.0 16.0m之間，并且所述水平段(42)的高度(h2)在8.0~18.0m之間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的廢氣洗滌裝置，其特征在于，所述液位高度(hl)比所述水平 段(42)的高度(h2)低0.5 3.5m。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的廢氣洗滌裝置，其特征在于，在所述接觸空間(11)的塔體(IOI) 上設(shè)置有吸收液入口 (106)，在所述儲(chǔ)存空間(12)的塔體(101)上設(shè)置有吸收液出口 (107)， 并且所述入口 (106)和出口 (107)通過吸收液循環(huán)管(5)相連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的廢氣洗滌裝置，其特征在于，所述吸收液入口 (106)的數(shù)量 為2 8個(gè)，并且所述吸收液出口 (107)的數(shù)量為2 4個(gè)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的廢氣洗滌裝置，其特征在于，所述吸收液入口 (106)的數(shù)量 為3~6個(gè)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的廢氣洗滌裝置，其特征在于，在所述儲(chǔ)存空間(12) 的塔體(101)上設(shè)置有空氣入口 (108)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的廢氣洗滌裝置，其特征在于，所述空氣入口 (108)的數(shù)量為 1~6個(gè)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的廢氣洗滌裝置，其特征在于，所述空氣入口 (108)的數(shù)量為 2~5個(gè)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的廢氣洗滌裝置，其特征在于，所述空氣入口 (108)的數(shù)量為 3個(gè)或4個(gè)。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種新型的廢氣洗滌裝置，即一種從煙道氣中回收硫氧化物生產(chǎn)有用產(chǎn)品的裝置，包括一個(gè)氣液接觸設(shè)備，同時(shí)實(shí)現(xiàn)堿性吸收液吸收廢氣中酸性廢氣，尤其將廢氣中二氧化硫變?yōu)閬喠蛩猁}的脫硫功能，以及實(shí)現(xiàn)將所述亞硫酸鹽氧化為硫酸鹽，甚至優(yōu)選地，還將硫酸鹽結(jié)晶為固體狀態(tài)的功能，它具體優(yōu)化了空氣管的配置和定位方式，使空氣管道包括有上行段，上行段后面連接有水平段，水平段后面連接有下行段，水平段的高度比氣液接觸設(shè)備中吸收液的液位高0.5～3.5m，確保實(shí)際運(yùn)行中，洗滌裝置的空氣管道部易結(jié)垢堵塞和腐蝕，尤其可以防止吸收液進(jìn)入鼓氣設(shè)備，還可獲得較高的效率和較低的能量消耗。
文檔編號(hào)B01D53/78GK201394423SQ20082015546
公開日2010年2月3日 申請(qǐng)日期2008年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月17日
發(fā)明者婁愛娟 申請(qǐng)人:婁愛娟