本發(fā)明涉及煙氣脫硫工藝及裝置，具體涉及一種煙氣氨法脫硫多區(qū)氧化工藝及裝置。

背景技術：

隨著空氣污染的日益嚴重，國家在環(huán)境治理上標準日益提升，目前在大氣治理力度上不斷的加碼且成果顯著，然而氣溶膠的治理進程卻相對滯后并逐漸為人們所關注。

氨法脫硫利用吸收液與煙氣進行反應，是目前采用的對煙氣中的二氧化硫進行吸收利用較好方法，但是氨法脫硫裝置脫硫過程副產(chǎn)物主要為亞硫酸銨，亞硫酸銨不穩(wěn)定會分解，極易造成二次污染，氨法脫硫設置氧化裝置對亞銨進一步氧化既是二氧化硫固定的需要，也是氨法脫硫經(jīng)濟性的要求，同時面對改造工程施工難度大、用地緊張。急需一種一體化高效脫硫、氧化脫硫工藝裝置，以解決現(xiàn)有技術大多是泵入口加氨，混合均勻度差，氧化罐氧化效果差的現(xiàn)狀，從源頭減少氣溶膠的產(chǎn)生。

技術實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種煙氣氨法脫硫多區(qū)氧化工藝及裝置。

為了實現(xiàn)上述目標，本發(fā)明采用如下的技術方案：

一種煙氣氨法脫硫多區(qū)氧化工藝，煙氣依次經(jīng)過濃縮冷卻段的硫酸銨溶液噴淋、吸收段的亞硫酸銨溶液和硫酸銨溶液噴淋、水洗段的水噴淋，再經(jīng)脫水除霧段后，成凈煙氣排出；

所述吸收段排出的吸收液與氨混合后，依次經(jīng)過亞胺再生區(qū)和亞鹽氧化區(qū)；

亞胺再生區(qū)的亞硫酸銨，一部分經(jīng)吸收泵在吸收段內(nèi)循環(huán)噴淋；另一部分排入含有氧化空氣的亞鹽氧化區(qū)，氧化生成的硫酸銨一部分經(jīng)硫銨泵在吸收段內(nèi)循環(huán)噴淋，另一部分排入濃縮冷卻段。

基于上述的一種煙氣氨法脫硫多區(qū)氧化工藝的裝置，包括脫硫塔和多區(qū)氧化罐；

煙氣自下而上依次經(jīng)過脫硫塔的濃縮冷卻段、吸收段、水洗段、脫水除霧段后，成凈煙氣排出；

所述濃縮冷卻段、吸收段、水洗段通過氣液分離盤間隔；

所述濃縮冷卻段設有若干層噴淋器，噴淋液為硫酸銨溶液；

所述吸收段設有若干層噴淋器，噴淋液為亞硫酸銨和硫酸銨溶液，并排出吸收液；

所述水洗段設有若干層噴淋液為水的噴淋器；

所述脫水除霧段設有若干除霧器；

所述吸收液與氨混合后，依次經(jīng)過多區(qū)氧化罐內(nèi)的亞胺再生區(qū)和亞鹽氧化區(qū)；亞胺再生區(qū)再生的亞硫酸銨，一部分經(jīng)吸收泵在吸收段內(nèi)循環(huán)噴淋；另一部分排入接氧化空氣的亞鹽氧化區(qū)，氧化生成的硫酸銨一部分經(jīng)硫銨泵在吸收段內(nèi)循環(huán)噴淋，另一部分排入濃縮冷卻段。

上述多區(qū)氧化罐通過溢流隔板將內(nèi)腔分為消泡區(qū)和亞銨再生區(qū)，通過氧化風支管將亞銨再生區(qū)的上端分割為亞鹽氧化區(qū)；

所述多區(qū)氧化罐頂側部設有接濃縮冷卻段的溢流口，頂部設有接脫硫塔的排氣口；

所述消泡區(qū)底部接硫銨泵，亞銨再生區(qū)底部接吸收泵。

進一步的，上述亞鹽氧化區(qū)和亞銨再生區(qū)之間設有分區(qū)調(diào)節(jié)器，包括若干相互平行的分隔管。

進一步的，上述氧化風支管設置在分隔管之間，與分隔管交錯布置。

再進一步的，上述分隔管之間的間距為50-2000mm，管徑為30-1500mm。

進一步的，上述氧化風支管頂部設有氣泡切割器，為多層多孔板、格柵或填料中的任一種。

上述吸收液通過氨混合器混合氨，所述氨為液氨、氨氣、氨水中的任一種。

上述氨為氨水時，氨混合器為文丘里管；所述氨為液氨或氨氣時，氨混合器為駐渦均流器或設置在亞胺再生區(qū)底部的管網(wǎng)式均布器中的任一種。

進一步的，上述文丘里管進液口的主管接吸收液，進液口的側管接氨水；所述文丘里管的上錐角α為22.5~75°，下錐角β為15~60°。

進一步的，上駐渦均流器進液口的主管接吸收液，進液口的側管接氨氣或液氨；所述側管在主管內(nèi)橫置延接主管內(nèi)壁，側管延接段底部設有至少一個孔，所述駐渦均流器的錐角φ為15~75°。

上述氣液分離盤包括設置在塔板上的若干旋流除霧升氣帽，所述旋流除霧升氣帽包括頂部設有擋板的筒體，筒體頂側部設有出氣口，筒體內(nèi)設有若干成環(huán)形分布的旋流葉片。

進一步的，上述水洗段設有若干填料層。

進一步的，上述吸收段末端設有除霧器。

本發(fā)明的有益之處在于：本發(fā)明的一種煙氣氨法脫硫多區(qū)氧化工藝及裝置，根據(jù)亞硫酸銨吸收二氧化硫生成亞硫酸氫銨，亞硫酸氫銨與氨反應生成吸收劑亞硫酸銨，以及亞硫酸銨氧化生成穩(wěn)定硫酸銨的特性，通過對脫硫塔及氧化罐進行多段分區(qū)，依據(jù)吸收液的流向，和氨水、氨氣或液氨的不同物化性質(zhì)，引入不同的氨混合器，混合氨和吸收液，一體設計還原氧化工藝，提高了煙氣氨法脫硫的效率，從源頭減少氣溶膠的產(chǎn)生。

該套裝置設計科學，結構緊湊，氧化效率高，節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地、節(jié)能、除霧效果好，符合四節(jié)一環(huán)保要求，杜絕了煙氣拖尾下墜現(xiàn)象。煙氣出口so2＜35mg/nm3，顆粒物＜5mg/nm3，實現(xiàn)超低排放，長期穩(wěn)定運行，具有很強的實用性和廣泛的適用性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的一種煙氣氨法脫硫多區(qū)氧化裝置的結構示意圖。

圖2為本發(fā)明的文丘里管的結構示意圖。

圖3為本發(fā)明的駐渦均流器的結構示意圖。

圖4為本發(fā)明的氣液分離盤的結構示意圖。

附圖中標記的含義如下：1、脫硫塔，2、濃縮冷卻段，3、吸收段，4、水洗段，5、脫水除霧段，6、氣液分離盤，7、噴淋器，8、除霧器，9、填料層，10、文丘里管，11、吸收泵，12、硫銨泵，13、消泡區(qū)，14、溢流隔板，15、亞銨再生區(qū)，16、氧化風支管，17、分隔管，18、亞鹽氧化區(qū)，19、氣泡切割器，20、溢流口，21、排氣口，22、進液口，23、主管，24、側管，25、塔板，26、旋流葉片，27、筒體，28、出氣口，29、擋板，30、管網(wǎng)式均布器。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明作具體的介紹。

本發(fā)明的工藝流程及裝置，基于亞硫酸銨吸收二氧化硫生成亞硫酸氫銨，亞硫酸氫銨與氨反應生成吸收劑亞硫酸銨，以及亞硫酸銨氧化生成穩(wěn)定硫酸銨的原理。

本發(fā)明的一種煙氣氨法脫硫多區(qū)氧化裝置，煙氣自下而上依次經(jīng)過脫硫塔1內(nèi)由氣液分離盤6間隔的濃縮冷卻段2、吸收段3、水洗段4，再經(jīng)過脫硫塔1出口處由多級除霧器8組成的脫水除霧段5后，成凈煙氣排出。

氣液分離盤6包括設置在塔板25上的若干旋流除霧升氣帽，旋流除霧升氣帽包括頂部設有擋板29的筒體27，筒體27頂側部設有出氣口28，筒體27內(nèi)有若干成環(huán)形分布的旋流葉片26。

濃縮冷卻段2內(nèi)有若干層噴淋器7，噴淋液為硫酸銨漿液。

吸收段3內(nèi)有若干層噴淋器7，噴淋液自下而上依次為亞硫酸銨溶液、硫酸銨溶液；末端設有除霧器8。

水洗段4內(nèi)有若干水洗吸附層，由設置在噴淋水底部的填料層9組成，填料優(yōu)選為高分子聚合物。

脫水除霧段5內(nèi)除霧器8的沖洗水在重力作用下落入水洗段4，與水洗段4的水洗液一起排出脫硫塔1。

根據(jù)氨法脫硫的特性和液體的流向，對加氨方式及氧化槽進行分區(qū)設計，吸收段3排出的吸收液通過文丘里管10混合氨水后進入多區(qū)氧化罐的亞銨再生區(qū)15。

文丘里管10進液口22的主管23接吸收液，進液口22的側管24接氨水；文丘里管10的上錐角α為22.5~75°，下錐角β為15~60°。

若選用的氨為液氨或者氨氣，則氨混合器選用為駐渦均流器或設置在亞胺再生區(qū)底部的管網(wǎng)式均布器30中的任一種。

若選用駐渦均流器，則駐渦均流器的進液口22的主管23接吸收液，進液口22的側管24接氨氣或液氨；側管24在主管23內(nèi)橫置延接主管23內(nèi)壁，側管24延接段底部設有至少一個孔，延接段的截面為圓形或者多邊形；駐渦均流器的錐角φ為15~75°。

亞硫酸氫銨與氨反應再生的吸收劑亞硫酸銨，經(jīng)吸收泵11在吸收段3內(nèi)循環(huán)噴淋。

通過設置在亞銨再生區(qū)15內(nèi)的氧化風支管16，將上端的亞銨再生區(qū)15分割為亞鹽氧化區(qū)18。亞銨再生區(qū)15和亞鹽氧化區(qū)18之間設有若干平行的分隔管17，分隔管17的間距為50-2000mm，管徑為30-1500mm；氧化風支管16設置在分隔管17之間，與分隔管17交錯布置。

氧化空氣將亞硫酸銨氧化生成穩(wěn)定的硫酸銨。

氧化空氣從氧化風支管16噴射而出形成無數(shù)個微小氣泡，在分隔管17形成的卡門渦街流作用下大部分亞硫酸銨被氧化成硫酸銨，小氣泡在上升過程中，受到溶液的壓強越來越小，小氣泡體積逐漸變大，通過亞鹽氧化區(qū)18內(nèi)設置的多層氣泡切割器19，再次將大氣泡切割為小氣泡。氣泡切割器19起到二次切割氣泡及增加氣泡，增大氣泡表面積同時延長氣泡與溶液接觸時間，提高氧化效率，同時起到去除泡沫的作用。

根據(jù)實際使用需求，氣泡切割器19可選用多層多孔板、格柵或填料中的任一種。

經(jīng)氧化生成的硫酸銨，一部分通過溢流隔板14頂部進入消泡區(qū)13，經(jīng)底部的硫銨泵12在吸收段3內(nèi)循環(huán)噴淋；另一部分通過多區(qū)氧化罐頂側部的溢流口20排入濃縮冷卻段2。

多余的氧化空氣從多區(qū)氧化罐頂部的排氣口21排入濃縮冷卻段2，隨煙氣一起在脫硫塔1內(nèi)流轉。

該套氧化工藝裝置設計科學，布置緊湊，占地面積小，硫酸銨氧化率達99%以上，有效降低氧化罐的液位，減小循環(huán)泵的壓頭，節(jié)省投資和運行成本。目前有多套該工藝的煙氣氨法脫硫多區(qū)氧化工藝及裝置投運，脫硫除塵效率高，杜絕了煙氣拖尾下墜現(xiàn)象。長期穩(wěn)定運行，得到廣大客戶的高度認可。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和優(yōu)點。本行業(yè)的技術人員應該了解，上述實施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案，均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。