專利名稱：利用高位勢能的氨法脫硫工藝及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)保設(shè)備領(lǐng)域，涉及利用高位勢能的氨法脫硫工藝，尤其適用于熱電 廠脫硫或原有石灰石法改為氨法的脫硫。
背景技術(shù)：
目前，公知的氨法脫硫裝置有脫硫塔、 一級循環(huán)泵、二級循環(huán)泵、循環(huán)槽和后處 理設(shè)施等組成，吸收液為氨水溶液。氨法脫硫可以做到無廢渣及廢液排放，生成的產(chǎn) 物硫酸銨能夠利用。為了節(jié)能，通常把脫硫塔分成上、中、下三個層段，上層段主要 是對二氧化硫進(jìn)行吸收和凈化，中層段的目的是對二氧化硫初步吸收，同時對吸收液 進(jìn)行濃縮和二次氧化，下層段則是單純的對吸收液的一次氧化；上層段和中層段都有 各自的吸收液在塔內(nèi)循環(huán)，上層段的吸收液從高位流入到循環(huán)槽或流入到脫硫塔的下 層段氧化，再經(jīng)過循環(huán)泵被輸送到上層段循環(huán)使用。但是這樣的工藝還存在著如下缺 陷
(1) 塔體的中部有高位液體池，這需要增加塔體的壁厚和支撐，投資大。
(2) 高位液體的能量沒有被利用，而且對下層段造成沖擊破壞作用。
(3) 中層段吸收液與氧化氣的接觸時間短，氧化效果差。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)之不足，有效地利用高位吸收液的能量，同時解決現(xiàn)有設(shè)備投 資偏大、電耗高、氧化效果較差問題，本發(fā)明提供利用高位勢能的氨法脫硫工藝及裝 置，降低電耗和設(shè)備成本，提高吸收液的氧化效果。
本發(fā)明的利用高位勢能的氨法脫硫裝置，它包括有一個脫硫塔和位于塔外的濃縮 結(jié)晶池、氧化連通器、低位循環(huán)泵、高位循環(huán)泵、晶漿泵以及離心干燥系統(tǒng)；所述脫 硫塔內(nèi)分為上層段和下層段，上層段與下層段之間有僅供煙氣通過的氣帽；脫硫塔上 層段設(shè)置有排氣口、噴頭；脫硫塔下層段設(shè)置有噴頭、進(jìn)煙口、氧化氣分布器和氧化 氣導(dǎo)流板，氧化氣導(dǎo)流板位于進(jìn)煙口和氧化氣分布器之間；噴頭為2-4層設(shè)置，分別 通過管道與高位循環(huán)泵或低位循環(huán)泵連接，補(bǔ)水管與脫硫塔上層段最下層的噴頭連接；所述氧化連通器設(shè)置有氧化氣導(dǎo)流板、氧化氣分布器；所述氧化氣導(dǎo)流板有若干 層板組成，各層板的間距根據(jù)脫硫塔和氧化連通器大小確定，一般在200mm—1200mm 之間，導(dǎo)流板與面的夾角為0度一5度之間；所述濃縮結(jié)晶池，其頂部與脫硫塔下層 段連接，其底部與離心干燥系統(tǒng)連接。
本發(fā)明的利用高位勢能的氨法脫硫工藝流程如下
a. 吸收液從脫硫塔上層段的噴頭噴出，然后再從上層段的底部流經(jīng)氧化連通器， 通過高位循環(huán)泵把吸收液分別輸送到上層段與下層段的噴頭被循環(huán)利用，其中被輸送 到下層段的吸收液流入濃縮結(jié)晶池，進(jìn)行冷卻結(jié)晶和沉淀，晶漿部分被晶漿崩送入離 心干燥系統(tǒng)，吸收液部分被低位循環(huán)泵輸送到下層段循環(huán)使用。
b. 被處理的煙道氣首先進(jìn)入脫硫塔的下層段，與通過噴頭噴淋的吸收液接觸，煙 道氣中的二氧化硫與吸收液中的氨水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成的亞硫酸銨溶解在吸收液 中，這樣煙道氣被初步凈化；然后煙道氣繼續(xù)向上運(yùn)行，通過氣帽到達(dá)上層段，剩余 的二氧化硫與被噴出的吸收液中的氨水繼續(xù)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這樣煙道氣被精脫硫后經(jīng)
排氣口排放；
c. 消耗掉的水和氨水通過補(bǔ)水管經(jīng)上層段最下層的噴頭噴淋補(bǔ)充。
d. 氧化氣可以是普通的壓縮空氣，也可以是高含氧氣體，高含氧氣體的氧氣含 量在25% — 100%之間，氧化氣分別進(jìn)入脫硫塔的下層段和氧化連通器，先沿著氧化 氣導(dǎo)流板運(yùn)行一段距離，再從導(dǎo)流板之間的縫隙中向上穿過，最后進(jìn)入脫硫塔的上層 段,經(jīng)排氣口排放。
由于本發(fā)明設(shè)計(jì)采用了上述技術(shù)方案，有效地解決了現(xiàn)有設(shè)備投資偏大、電耗高、 吸收液的氧化效果較差問題。經(jīng)過數(shù)次試驗(yàn)試用結(jié)果表明，它與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有 如下有益效果
i 、脫硫塔的結(jié)構(gòu)只有上層段和下層段，降低了脫硫塔的高度、簡化塔體構(gòu)造， 減輕了脫硫塔中部的重量，從而降低成本，尤其是大幅度降低用昂貴的用雙相合金材 料制成循環(huán)泵的成本；
ii、 勢能以壓力的形式被循環(huán)泵利用，大幅度降低循環(huán)泵的揚(yáng)程，節(jié)約運(yùn)行成本；
iii、 設(shè)置氧化氣導(dǎo)流板，延長氧化時間，提高吸收液的氧化效果。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。 圖l是本發(fā)明實(shí)施例的裝置結(jié)構(gòu)及工藝流程示意圖。圖中1-進(jìn)煙口， 2-氧化氣分布器，3-脫硫塔，4-噴頭，5-氣帽，7-排氣口， 8-氧化連通器，9-氧化氣導(dǎo)流板，10-循環(huán)泵，11-補(bǔ)水管，12-濃縮結(jié)晶池，13-循環(huán) 泵，14-晶漿泵，15-離心干燥系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的工藝和裝置作進(jìn)一步的詳細(xì)描述 如圖1所示，包括有一個脫硫塔(3)和位于塔外的濃縮結(jié)晶池(12)、氧化連通 器(8)、低位循環(huán)泵(10)、高位循環(huán)泵(13)、晶漿泵(14)以及離心干燥系統(tǒng)(15); 脫硫塔(3)內(nèi)分為上層段和下層段，上層段與下層段之間有僅供煙氣通過的氣帽(5)， 由于只有兩層設(shè)計(jì)，所以大大縮短了脫硫塔(3)的高度，從而降低了成本；脫硫塔
(3)上層段設(shè)置有排氣口 (7)、噴頭(4);脫硫塔(3)下層段設(shè)置有噴頭(4)、進(jìn) 煙口 (1)、氧化氣分布器(2)和氧化氣導(dǎo)流板(9)，氧化氣導(dǎo)流板(9)位于進(jìn)煙口
(1)和氧化氣分布器(2)之間；噴頭(4)為多層設(shè)置，噴淋更均勻，凈化效果更 好，脫硫塔(3)上層段噴頭一般為3層設(shè)置，分別通過管道與高位循環(huán)泵(13)連接， 補(bǔ)水管(11)與脫硫塔(3)上層段第3層的噴頭(4)連接；氧化連通器(8)設(shè)置有 氧化氣導(dǎo)流板(9)、氧化氣分布器(2);氧化氣導(dǎo)流板(9)有若干層板組成，各層 板的間距根據(jù)脫硫塔(3)和氧化連通器(8)大小確定， 一般在200ram—1200mm之間， 各層板與面的夾角為0度一5度之間；濃縮結(jié)晶池(12),其頂部與脫硫塔(3)下層段 連接，其底部與離心干燥系統(tǒng)(15)連接。 工藝流程如下-
a. 吸收液從脫硫塔(3)上層段的噴頭(4)噴出，與煙道氣中的二氧化硫反應(yīng)， 生成亞硫酸銨溶液，然后再從上層段的底部流經(jīng)氧化連通器(8),亞硫酸銨被氧化成 為硫酸銨，通過高位循環(huán)泵(13)把吸收液分別輸送到上層段與下層段的噴頭(4) 被循環(huán)利用，由于循環(huán)泵有效地利用了吸收液的高位勢能，所以降低了揚(yáng)程要求，從 而降低了高位循環(huán)泵(13)的成本；被輸送到下層段的吸收液再次被氧化，硫酸銨溶 液濃度進(jìn)一步增加，流入濃縮結(jié)晶池(12)進(jìn)行冷卻結(jié)晶和沉淀，晶漿部分被晶漿泵
(14)送入離心干燥系統(tǒng)(15)，吸收液部分被低位循環(huán)泵(10)輸送到下層段循環(huán) 使用。
b. 被處理的煙道氣首先進(jìn)入脫硫塔(3)的下層段，與通過噴頭(4)噴淋的吸 收液接觸，煙道氣中的二氧化硫與吸收液中的氨水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成的亞硫酸銨溶 解在吸收液中，這樣煙道氣被初步凈化；然后煙道氣繼續(xù)向上運(yùn)行，通過氣帽(5)到達(dá)上層段，剩余的二氧化硫與被噴出的吸收液中的氨水繼續(xù)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這樣煙 道氣被精脫硫后經(jīng)排氣口 (7)排放。
c. 消耗掉的水和氨水通過補(bǔ)水管(11)經(jīng)上層段第3層的噴頭(4)噴淋補(bǔ)充。
d. 氧化氣可以是普通的壓縮空氣，也可以是高含氧氣體，高含氧氣體的氧氣含 量在25% — 100%之間，氧化氣分別進(jìn)入脫硫塔(3)的下層段和氧化連通器(8)，先 沿著氧化氣導(dǎo)流板(9)運(yùn)行一段距離，再從導(dǎo)流板之間的縫隙中向上穿過，最后進(jìn) 入脫硫塔(3)的上層段，經(jīng)排氣口 (7)排放，使得吸收液氧化更加充分。
權(quán)利要求
1.一種利用高位勢能的氨法脫硫裝置，其特征是它包括有一個脫硫塔和位于塔外的濃縮結(jié)晶池、氧化連通器、低位循環(huán)泵、高位循環(huán)泵、晶漿泵以及離心干燥系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用高位勢能的氨法脫硫裝置，其特征是所述脫 硫塔內(nèi)分為上層段和下層段，上層段與下層段之間有僅供煙氣通過的氣帽；脫硫 塔上層段設(shè)置有排氣口、噴頭；脫硫塔下層段設(shè)置有噴頭、進(jìn)煙口、氧化氣分布 器和氧化氣導(dǎo)流板，氧化氣導(dǎo)流板位于進(jìn)煙口和氧化氣分布器之間；噴頭為2-4 層設(shè)置，分別通過管道與高位循環(huán)泵或低位循環(huán)泵連接，補(bǔ)水管與脫硫塔上層段 最下層的噴頭連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用高位勢能的氨法脫硫裝置，其特征是所述氧 化連通器設(shè)置有氧化氣導(dǎo)流板、氧化氣分布器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的利用高位勢能的氨法脫硫裝置，其特征是所 述氧化氣導(dǎo)流板有若干層板組成，各層板的間距根據(jù)脫硫塔和氧化連通器大小確 定， 一般在200mm—1200mm之間，各層板與水平面的夾角為0度一5度之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用高位勢能的氨法脫硫裝置，其特征是所述濃 縮結(jié)晶池，其頂部與脫硫塔下層段連接，其底部與離心干燥系統(tǒng)連接。
6. —種在權(quán)利要求1中所述的脫硫裝置中進(jìn)行的利用高位勢能的氨法脫硫工 藝，其特征是a.吸收液從脫硫塔上層段的噴頭噴出，然后再從上層段的底部流經(jīng)氧化連通 器，通過高位循環(huán)泵把吸收液分別輸送到上層段與下層段的噴頭被循環(huán)利用，其中被輸送到下層段的吸收液流入濃縮結(jié)晶池，進(jìn)行冷卻結(jié)晶和沉淀，晶漿部分被 晶漿泵送入離心干燥系統(tǒng)，吸收液部分被低位循環(huán)泵輸送到下層段循環(huán)使用。b. 被處理的煙道氣首先進(jìn)入脫硫塔的下層段，與通過噴頭噴淋的吸收液接 觸，煙道氣中的二氧化硫與吸收液中的氨水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成的亞硫酸銨溶解在吸收液中，這樣煙道氣被初步凈化；然后煙道氣繼續(xù)向上運(yùn)行，通過氣帽到達(dá) 上層段，剩余的二氧化硫與被噴出的吸收液中的氨水繼續(xù)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這樣煙 道氣被精脫硫后經(jīng)排氣口排放；c. 消耗掉的水和氨水通過補(bǔ)水管經(jīng)上層段最下層的噴頭噴淋補(bǔ)充。d. 氧化氣可以是普通的壓縮空氣，也可以是高含氧氣體，高含氧氣體的氧氣 含量在25% — 100%之間，氧化氣分別進(jìn)入脫硫塔的下層段和氧化連通器，先沿 著氧化氣導(dǎo)流板運(yùn)行一段距離，再從導(dǎo)流板之間的縫隙中向上穿過，最后進(jìn)入脫 硫塔的上層段,經(jīng)排氣口排放。
全文摘要
本發(fā)明屬于環(huán)保設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種利用高位勢能的氨法脫硫工藝和裝置。其裝置包括有一個脫硫塔和位于塔外的濃縮結(jié)晶池、氧化連通器、低位循環(huán)泵、高位循環(huán)泵、晶漿泵以及離心干燥系統(tǒng)；脫硫塔分成上層段和下層段，上層段與下層段之間有僅供煙氣通過的氣帽；脫硫塔下層段和氧化連通器都設(shè)有氧化氣分布器和氧化氣導(dǎo)流板；噴頭為2-4層設(shè)置。本發(fā)明在保證正常脫硫效率的前提下，既節(jié)省了投資又降低了運(yùn)行成本。
文檔編號B01D53/48GK101579600SQ20091006875
公開日2009年11月18日 申請日期2009年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月4日
發(fā)明者何金整, 劉榮甫 申請人:劉榮甫