本發(fā)明涉及一種多功能分區(qū)氨法脫硫裝置，屬于環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氨法脫硫是一種資源回收的綠色脫硫工藝，具有工藝流程短、裝置占地面積小、投資運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。廣泛地應(yīng)用在化工、電力等行業(yè)，具有廣闊的市場前景。目前從事氨法脫硫的公司良莠不齊，承建的氨法脫硫裝置很多出現(xiàn)氣溶膠氨逃逸嚴(yán)重、甚至不出料，嚴(yán)重?cái)_亂氨法脫硫市場。氣溶膠是指微米級(jí)的銨鹽、亞銨鹽懸浮于煙氣中被帶到大氣中，造成煙囪出口粉塵假性超標(biāo)。氨逃逸一方面由于吸收液中的游離氨受熱溢出，另一方面由于溶液中的亞銨鹽不穩(wěn)定，受熱分解成so2、nh3。氣溶膠和氨逃逸不但造成氨的利用率低，而且導(dǎo)致出口煙氣拖尾下沉，析出的銨鹽溶液飄落在裝置附近設(shè)備，造成腐蝕，形成二次污染。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種實(shí)現(xiàn)超低排放的多功能分區(qū)氨法脫硫裝置。
本發(fā)明為解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案：
一種多功能分區(qū)氨法脫硫裝置，包括脫硫塔，所述脫硫塔內(nèi)自下而上依次分隔為氧化段、濃縮段、吸收段和水洗除霧段,所述濃縮段上連有煙氣入口，所述濃縮段內(nèi)設(shè)置有第一噴淋層，所述第一噴淋層的進(jìn)水口與濃縮循環(huán)泵的出水口相連，所述濃縮循環(huán)泵的進(jìn)水口與濃縮循環(huán)槽的出水口相連，所述濃縮循環(huán)槽的進(jìn)水口與所述濃縮段下部的出水口相連；所述濃縮段和吸收段之間由第一升氣帽分隔，所述濃縮段的煙氣經(jīng)所述第一升氣帽進(jìn)入所述吸收段，所述吸收段內(nèi)設(shè)置有第二噴淋層，所述第二噴淋層的進(jìn)水口與吸收循環(huán)泵的出水口相連，所述吸收循環(huán)泵的進(jìn)水口與所述氧化段上的出水口相連，所述氧化段與氧化風(fēng)機(jī)相連，所述氧化段的進(jìn)水口與所述吸收段的出水口相連；所述氧化段和濃縮段之間由隔板分隔；所述吸收段和水洗除霧段之間由第二升氣帽分隔，所述水洗除霧段內(nèi)設(shè)置有第三噴淋層，所述第三噴淋層的進(jìn)水口與水洗泵的出水口相連，所述水洗泵的進(jìn)水口與水洗循環(huán)槽的出水口相連，所述水洗循環(huán)槽的進(jìn)水口與所述水洗除霧段的出水口相連，所述第三噴淋層的上面設(shè)置有至少兩層屋脊式除霧器。
所述水洗泵的出水口與第三噴淋層的進(jìn)水口之間由第一管道連通，所述氧化段的進(jìn)水口與所述吸收段的出水口之間由第二管道連通，所述第一管道和第二管道之間連通有第三管道，所述第三管道上設(shè)置有閥門。
所述第二噴淋層的進(jìn)水口與吸收循環(huán)泵的出水口之間連有第四管道，所述濃縮循環(huán)槽的進(jìn)水口與所述濃縮段的出水口之間連有第五管道，所述第四管道和第五管道之間連通有第六管道，所述第六管道上設(shè)置有閥門。
所述第三噴淋層的上面設(shè)置有第一屋脊式除霧器，所述第一屋脊式除霧器的上面設(shè)置有除沫器，所述除沫器的上面設(shè)置有第二屋脊式除霧器。
所述屋脊式除霧器的葉片間距在20~40mm；每層所述屋脊式除霧器的運(yùn)行壓降在100~150pa。
所述除沫器包括絲網(wǎng)除沫器，所述絲網(wǎng)除沫器的運(yùn)行壓降在150~250pa。
所述濃縮循環(huán)槽內(nèi)設(shè)置有濃縮循環(huán)液，所述水洗循環(huán)槽內(nèi)為水。
本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明提供的一種多功能分區(qū)氨法脫硫裝置，通過在塔內(nèi)設(shè)置隔板及升氣帽（即第一升氣帽和第二升氣帽），巧妙的把單個(gè)脫硫塔分成了四個(gè)區(qū)，自下而上依次是氧化段、濃縮段、吸收段、水洗除霧段。四個(gè)分區(qū)與其他兩個(gè)槽罐（即濃縮循環(huán)槽、水洗循環(huán)槽），組成了氧化吸收循環(huán)、漿液濃縮循環(huán)、水洗除霧循環(huán)三個(gè)獨(dú)立的閉路循環(huán)，每個(gè)分區(qū)的ph、濃度各不相同，保證了最佳的吸收氧化效果，從根本上解決了氣溶膠及氨逃逸。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中：1為脫硫塔、2為煙氣入口、3為第一噴淋層、4為濃縮循環(huán)泵、5為濃縮循環(huán)槽、6為第一升氣帽、7為第二噴淋層、8為吸收循環(huán)泵、9為氧化風(fēng)機(jī)、10為隔板、11為第二升氣帽、12為第三噴淋層、13為水洗循環(huán)槽、14為第一屋脊式除霧器、15為除沫器、16為水洗泵、17為第一管道、18為第二管道、19為第三管道、20為第四管道、21為第五管道、22為第六管道、23為第二屋脊式除霧器、a為氧化段、b為濃縮段、c為吸收段、d為水洗除霧段。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
本實(shí)施例解決氨逃逸及氣溶膠問題不僅要考慮吸收劑的加入方式、液氣比、塔內(nèi)煙氣流速，氧化效率、循環(huán)液的ph等，還要掌握脫硫中的各種反應(yīng)及反應(yīng)生成物的性質(zhì)等。氨法脫硫中，主要有以下幾個(gè)化學(xué)反應(yīng)：
吸收反應(yīng)：
so2+h2o=h2so3（亞硫酸）
nh3+h2o=nh4oh（氨水）
2nh4oh+h2so3=(nh4)2so3（亞硫酸銨）+2h2o
(nh4)2so3+2h2so3=2nh4hso3（亞硫酸氫銨）+h2o
氧化反應(yīng)：
(nh4)2so3+1/2o2=(nh4)2so4
nh4hso3+1/2o2=nh4hso4
nh4hso3+nh4oh=(nh4)2so3+h2o
nh4hso4+nh4oh=(nh4)2so4+h2o
2nh4oh+so3=(nh4)2so4+h2o
其中吸收反應(yīng)中主要的是亞硫酸銨與二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸氫銨。亞硫酸氫銨與新加入的氨水反應(yīng)又生成亞硫酸銨，這是一個(gè)循環(huán)再生過程。氨法脫硫吸收循環(huán)溶液ph在6.0~6.5范圍，對(duì)吸收及氧化亞銨鹽的效果是相當(dāng)有利的，亞銨鹽容易受熱分解，因此需要保證亞銨鹽的氧化效率及降低亞銨鹽與吸收液直接接觸的煙氣溫度。
本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了so2、nh3、氣溶膠的超低排放，解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：
如圖1所示，一種多功能分區(qū)氨法脫硫裝置，包括脫硫塔1，所述脫硫塔1內(nèi)自下而上依次分隔為氧化段a、濃縮段b、吸收段c和水洗除霧段d,所述濃縮段b上連有煙氣入口2，所述濃縮段b內(nèi)設(shè)置有第一噴淋層3，所述第一噴淋層3的進(jìn)水口與濃縮循環(huán)泵4的出水口相連，所述濃縮循環(huán)泵4的進(jìn)水口與濃縮循環(huán)槽5的出水口相連，所述濃縮循環(huán)槽5的進(jìn)水口與所述濃縮段b下部的出水口相連；所述濃縮段b和吸收段c之間由第一升氣帽6分隔，所述濃縮段b的煙氣經(jīng)所述第一升氣帽6進(jìn)入所述吸收段c，所述吸收段c內(nèi)設(shè)置有第二噴淋層7，所述第二噴淋層7的進(jìn)水口與吸收循環(huán)泵8的出水口相連，所述吸收循環(huán)泵8的進(jìn)水口與所述氧化段a上的出水口相連，所述氧化段a與氧化風(fēng)機(jī)9相連，所述氧化段a的進(jìn)水口與所述吸收段c的出水口相連；所述氧化段a和濃縮段b之間由隔板10分隔；所述吸收段c和水洗除霧段d之間由第二升氣帽11分隔，所述水洗除霧段d內(nèi)設(shè)置有第三噴淋層12，所述第三噴淋層12的進(jìn)水口與水洗泵16的出水口相連，所述水洗泵16的進(jìn)水口與水洗循環(huán)槽13的出水口相連，所述水洗循環(huán)槽13的進(jìn)水口與所述水洗除霧段d的出水口相連，所述第三噴淋層12的上面設(shè)置有至少兩層屋脊式除霧器。
所述水洗泵16的出水口與第三噴淋層12的進(jìn)水口之間由第一管道17連通，所述氧化段a的進(jìn)水口與所述吸收段c的出水口之間由第二管道18連通，所述第一管道17和第二管道18之間連通有第三管道19，所述第三管道19上設(shè)置有閥門。
所述第二噴淋層7的進(jìn)水口與吸收循環(huán)泵8的出水口之間連有第四管道20，所述濃縮循環(huán)槽5的進(jìn)水口與所述濃縮段b的出水口之間連有第五管道21，所述第四管道20和第五管道21之間連通有第六管道22，所述第六管道22上設(shè)置有閥門。
所述第三噴淋層12的上面設(shè)置有第一屋脊式除霧器14，所述第一屋脊式除霧器14的上面設(shè)置有除沫器15，所述除沫器15的上面設(shè)置有第二屋脊式除霧器23。
所述屋脊式除霧器的葉片間距在20~40mm；每層所述屋脊式除霧器的運(yùn)行壓降在100~150pa。
所述除沫器15包括絲網(wǎng)除沫器，所述絲網(wǎng)除沫器的運(yùn)行壓降在150~250pa。
所述濃縮循環(huán)槽5內(nèi)設(shè)置有濃縮循環(huán)液，所述水洗循環(huán)槽13內(nèi)為水。
本實(shí)施例的工藝流程如下：
煙道氣從脫硫塔1入口進(jìn)入濃縮段b，高溫?zé)煔馀c濃縮循環(huán)液氣液接觸，硫酸銨溶液得到進(jìn)一步濃縮，煙氣溫度降低，通過第一升氣帽6進(jìn)入吸收段c，煙氣中的二氧化硫被吸收液吸收脫除，煙氣上升通過第二升氣帽11，到達(dá)水洗除霧段d，煙氣夾帶的銨鹽液滴（其中，≤2500μm的銨鹽液滴占95%，250~1000μm的銨鹽液滴占4.95%，0~250μm的銨鹽液滴占0.05%），大部分大粒徑的液滴（即≤2500μm的銨鹽液滴）被第三噴淋層12洗滌下來。凈化后的煙氣依次經(jīng)過高效除霧器及絲網(wǎng)除沫器除去霧滴后經(jīng)煙囪排到大氣中。高效除霧器為兩層以上的屋脊式除霧器，葉片間距在20~40mm，運(yùn)行壓降在100~150pa/層，能捕捉煙氣夾帶的20μm以上的絕大部分液滴。絲網(wǎng)除沫器具有比表面積大、空隙率高的特點(diǎn)，能捕捉99%以上5μm以下的霧滴，但阻力相對(duì)較高，通常150~250pa。
該套氨法脫硫裝置通過隔板、升氣帽巧妙的在一個(gè)單塔里面進(jìn)行分區(qū)設(shè)計(jì)，保證吸收氧化效果，同時(shí)利用煙氣熱量濃縮硫酸銨溶液，實(shí)現(xiàn)節(jié)能效益。整個(gè)塔的壓降阻力小于1500pa。在脫硫塔進(jìn)口粉塵濃度小于30μm/nm3的情況下可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定超低排放，與在煙氣出口增加濕式電除塵器，具有投資省、運(yùn)行費(fèi)用低的優(yōu)勢，更具競爭力。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。