蜂窩式升氣均流分區(qū)匯液裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明開發(fā)設計一種蜂窩式升氣均流分區(qū)匯液裝置，主要用于脫硫工藝中雙pH噴淋脫硫塔洗滌液的導液，以及脫硫塔內上升煙氣的整流。蜂窩式升氣均流分區(qū)匯液裝置，該裝置設置在脫硫塔內的高、低pH噴淋裝置之間，其特征在于：主要包括盤狀的托液匯流疏導盤，該托液匯流疏導盤尺寸脫硫塔截面相當，貫穿盤體設有多組微縮升氣管，各微縮升氣管上部設有亭帽，亭帽與微縮升氣管之間留有間隙；托液匯流疏導盤的出液口與高pH漿液池連通。該裝置主要用于將高pH值洗液與低pH值洗液分開回收，具有結構獨特，雙pH值分區(qū)、流場均化效果好、脫硫效率高、吸收塔阻力小特點。
【專利說明】
蜂窩式升氣均流分區(qū)匯液裝置
[0001 ]
技術領域： 本發(fā)明提供一種多功能雙向整流積液pH值分區(qū)裝置，具體為一種蜂窩式升氣均流分區(qū) 匯液裝置，屬資源環(huán)境煙氣凈化技術領域。
[0002]
【背景技術】： 隨著火電廠大氣污染物控制進入超低排放階段，火電煙氣二氧化硫排放濃度控制要求 從國家標準GB13223-2011的200mg/m3將至35mg/m3以下。目前，應用的常規(guī)石灰石一石膏脫 硫工藝采用單塔噴淋單pH值控制，脫硫效率一般為95%，依靠單純的放大保守設計，已經難 以滿足新的排放控制要求，而且存在建設及運行不經濟，工況適應性差等問題。
[0003] 根據對脫硫機理的深入研究及分析，當脫硫塔內漿液pH值控制在低區(qū)間時，可提 高液相反應速率，加速吸收劑一一石灰石的溶解、促進副產物石膏氧化和結晶，利于洗滌后 二氧化硫的穩(wěn)定固化和成鹽轉化，促進脫硫。當pH值控制在高區(qū)間時可以提高漿液對煙氣 中二氧化硫的洗滌吸收速率。傳統(tǒng)的單塔單pH值控制只能在高低pH之間找一個相對折中的 控制范圍，無法徹底解決此矛盾。目前，國內使用的單塔雙循環(huán)脫硫塔采用圓錐底收集碗與 漿液導流板，煙氣通流阻斷沖擊效應明顯，氣流過渡不夠順暢、分布均勻性差，導致煙氣通 流阻力大，煙風系統(tǒng)能耗大幅增加。因此需要開發(fā)一種能夠高、低pH值分區(qū)控制同時兼顧， 均化流場以降低煙氣通流阻力的技術和裝備，實現進一步脫硫低能耗提效，適應新的環(huán)保 排放要求。
[0004]

【發(fā)明內容】
： 本發(fā)明開發(fā)一種設計獨特的組合裝置，主要用于脫硫工藝中雙pH噴淋脫硫塔洗滌液的 導液，以及脫硫塔內上升煙氣的整流。
[0005] 本發(fā)明的具體技術方案如下： 一種蜂窩式升氣均流分區(qū)匯液裝置，該裝置設置在脫硫塔內的高、低pH噴淋裝置之間， 主要包括盤狀的托液匯流疏導盤，該托液匯流疏導盤尺寸脫硫塔截面相當，貫穿盤體設有 多組微縮升氣管，各微縮升氣管上部設有亭帽，亭帽與微縮升氣管之間留有間隙;托液匯流 疏導盤的出液口與高pH衆(zhòng)液池連通。
[0006] 本發(fā)明的進一步設計在于： 托液匯流疏導盤出液口一側向下傾斜，與水平面傾斜1~15°設置。
[0007] 該亭帽為三腳亭帽，通過三個腳連接在微縮升氣管頂部。
[0008]微縮升氣管上端高出0.1~0.5m，下端與托液匯流疏導盤平齊，托液匯流疏導盤的 開孔率20~80%。
[0009]托液匯流疏導盤上開圓孔，圓孔上密封安裝適配的微縮升氣管，在微縮升氣管的 上端安裝亭帽，整體呈蜂窩狀，故稱為蜂窩式升氣均流分區(qū)匯液裝置。
[0010] 托液匯流疏導盤上表面和各亭帽的上、下表面均采用流線形設計。
[0011] 托液匯流疏導盤和微縮升氣管整體采用耐腐耐磨耐沖刷的合金(如鈦合金、雙相 鋼、316L等)或玻璃鋼制作而成，或采用普通碳鋼作內外襯或噴涂防腐耐磨材料制成(如玻 璃鱗片、橡膠及各種涂層）。
[0012]本發(fā)明相比現有技術具有以下有益效果： 1、本發(fā)明設計的蜂窩式升氣均流分區(qū)匯液裝置，用于將高pH值洗液與低pH值洗液分開 回收，具有結構獨特，雙pH分區(qū)控制、流場均化效果好、脫硫效率高、吸收塔阻力小等特點。 [0013] 2、雙pH分區(qū)設置，將吸收塔分為S0 2高pH洗滌區(qū)和低pH洗滌區(qū)，本裝置可實現同一 吸收塔內相比更低煙風通流阻力的高、低pH值分區(qū)調控的功能。
[0014] 3、研究驗證表明，對于S02低pH洗滌區(qū)，洗滌吸收大量S02的同時，通過低pH值調控， 可促進吸收劑石灰石迅速徹底溶解，提高了吸收劑溶解及參與化學反應的速率，并更利于 副產物石膏氧化和結晶析出；對于S02高pH洗滌區(qū)，通過高pH值調控，進一步實現S02提效;相 比常規(guī)單塔噴淋單pH控制技術雙pH控制可以在更低液氣比條件下可實現更高的脫硫效率， 脫硫效率高達99%以上，提高吸收劑利用率接近100%。
[0015] 4、同時，本發(fā)明的采用將大大提高吸收塔對輸入條件(煤種、吸收劑、工況)的適應 性，提高脫硫效率的同時，均化了吸收塔內流場，降低了煙氣通流阻力。
[0016]
【附圖說明】： 圖1為本發(fā)明的結構示意圖。
[0017] 圖2為托液匯流疏導盤的平面結構示意圖。
[0018] 圖3為托液匯流疏導盤工作原理圖。
[0019] 圖1-3中：卜脫硫塔;2-高pH洗滌區(qū)；2卜攪拌器;22-高pH漿液池;23-氧化噴槍;24-高pH循環(huán)栗;25-攪拌器;3-低pH洗滌區(qū)；31-攪拌器;32-低pH衆(zhòng)液池;33-氧化噴槍;34-低pH 循環(huán)栗;5-托液匯流疏導盤;51-高pH漿液引出管路;52-支撐架;53-微縮升氣管;54-亭帽； 6_-級除霧器;7-二級除霧器。
[0020] 圖4為現有的單塔雙循環(huán)脫硫塔圓錐。
[0021]圖4中：1-脫硫塔;2-高pH噴淋裝置;21-攪拌器;22-高pH衆(zhòng)液池;23-氧化噴槍;24-高pH循環(huán)栗；3-低pH洗滌區(qū)；31-攪拌器;32-低pH衆(zhòng)液池;33-氧化噴槍;34-低pH循環(huán)栗;4-塔壁導流環(huán);5-圓錐形托盤;51-高pH衆(zhòng)液引出管路;52-支撐鋼架;6--級除霧器;7-二級除 霧器。
[0022]
【具體實施方式】： 下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的闡述： 實施例一： 單塔雙pH噴淋脫硫塔包括布置在脫硫塔1內的高pH噴淋裝置2和低pH噴淋裝置3，連接 管路以及高pH衆(zhòng)液懸浮氧化器、低pH衆(zhòng)液懸浮氧化器、高pH衆(zhòng)液池22和低pH衆(zhòng)液池32。 [0023]高pH噴淋裝置2和低pH噴淋裝置3均設有多層噴淋頭；高、低pH漿液懸浮氧化器包 括攪拌器、氧化噴槍、濾網及容器等。
[0024]雙pH脫硫系統(tǒng)特點是將煙氣分區(qū)洗滌，布置在下層的第一級為低pH洗滌區(qū)、pH控 制范圍4-5.4;布置在上層的第二級為高pH洗滌區(qū)，pH控制范圍5.4-6.5。
[0025]如圖1-圖3所示，本發(fā)明蜂窩式升氣均流分區(qū)匯液裝置設置在脫硫塔內的高、低pH 噴淋裝置之間，主要包括盤狀的托液匯流疏導盤5,該盤尺寸脫硫塔截面相當，貫穿盤體設 有多組微縮升氣管53,各微縮升氣管53上部設有亭帽54,亭帽54與微縮升氣管53之間留有 間隙;托液匯流疏導盤5的出液口與高pH衆(zhòng)液池22連通。
[0026]托液匯流疏導盤出液口一側向下傾斜，與水平面傾斜1~15°設置。
[0027]該亭帽54為三腳亭帽，通過三個腳連接在微縮升氣管53頂部。
[0028]微縮升氣管上端高出0.1~0.5m，下端與托液匯流疏導盤平齊，托液匯流疏導盤的 開孔率20-80%。
[0029] 托液匯流疏導盤上開圓孔，圓孔上密封安裝適配的微縮升氣管53,在微縮升氣管 的上端安裝亭帽54。
[0030] 托液匯流疏導盤5上表面和各亭帽54的上、下表面均采用流線形設計。
[0031] 托液匯流疏導盤5和微縮升氣管54整體采用耐腐耐磨耐沖刷的合金(如鈦合金、雙 相鋼、316L等)或玻璃鋼制作而成，或采用普通碳鋼作內外襯或噴涂防腐耐磨材料制成(如 玻璃鱗片、橡膠及各種涂層） 本發(fā)明蜂窩式升氣均流分區(qū)匯液裝置各部分的具體功能如下： 1、托液匯流疏導盤:呈盤式流線結構，上部敞口，用于收集高pH洗滌區(qū)下來的漿液，底 部連接漿液管道，將收集的高pH漿液導出吸收塔外的高pH漿池，從而與吸收塔內低pH漿池 的有效隔離，實現雙pH值控制分區(qū)功能。托液匯流疏導盤的流線設計有利于將從下而上的 煙氣圓滑過渡與分流，最大限度減少煙氣通流的阻力。同時流線型設計表面光潔，可利用飽 和濕煙氣凝結析出的冷凝水滴對煙氣攜帶可能碰撞粘附的漿液及細顆粒進行清洗，實現自 清潔功能。
[0032] 2、托液匯流疏導盤的容積為上層噴淋漿液0~100S停留時間容積，托液匯流疏導 盤底部設置高pH衆(zhòng)液引出管路，管徑需要與托液匯流疏導盤容積匹配避免托液匯流疏導盤 漿液溢流。
[0033] 3、本發(fā)明的脫硫塔分為高低pH兩個區(qū)域，且可以保證煙氣通流，均化煙氣流場，促 進下層來的煙氣中霧滴及顆粒物碰撞團聚，收集匯聚高pH洗滌漿液使之與低pH洗滌區(qū)域漿 液有效隔尚。
[0034] 4、托液匯流疏導盤開有圓孔開孔率20~80%，開圓孔尺寸根據塔直徑大小及煙氣 通流阻力綜合確定，再在圓孔上密封安裝內徑與圓孔直徑一樣的圓管作為煙氣通流微縮升 氣管，在微縮升氣管的另一端安裝防淋三腳亭帽，將亭帽的3只腳安裝在管口上，煙氣可以 從亭帽底下與微縮升氣管管口之間流出，而亭帽可以將上面噴淋的漿液擋住并引流至微縮 升氣管與托液匯流疏導盤形成的漿液臨時儲槽上，順著托盤匯流后流出塔，托液匯流疏導 盤安裝與水平面有一定斜度具體視塔斷面尺寸及漿液密度確定，以避免漿液沉積堵塞，這 樣升氣均流匯液器就可以將脫硫塔分隔為兩個洗滌區(qū)域。
[0035] 試驗案例一： 某處理煙氣量5萬m3/h脫硫試驗裝置，吸收塔噴淋層數配置相同，進行了以下幾種情形 的試驗比較； 情形一:空塔，3層噴淋，單pH值控制； 情形二：采用發(fā)明裝置的蜂窩式升氣均流分區(qū)匯液裝置，高pH區(qū)設1層噴淋、低pH區(qū)2 層噴淋； 情形三:采用圖4所示現有的單塔雙循環(huán)脫硫塔圓錐(采用圓錐形托盤，塔壁導流環(huán)為 板式結構），其余試驗條件與情形2類似。試驗測試結果如下表：
由上表可見，本發(fā)明設計的蜂窩式升氣均流分區(qū)匯液裝置具有脫硫效率更高、吸收塔 阻力更小、吸收塔斷面流場均化效果更好、降低克服煙風通流阻力能耗的特點。
【主權項】
1. 一種蜂窩式升氣均流分區(qū)匯液裝置，該裝置設置在脫硫塔內的高、低pH噴淋裝置之 間，其特征在于：主要包括盤狀的托液匯流疏導盤，該托液匯流疏導盤尺寸脫硫塔截面相 當，貫穿盤體設有多組微縮升氣管，各微縮升氣管上部設有亭帽，亭帽與微縮升氣管之間留 有間隙;托液匯流疏導盤的出液口與高pH衆(zhòng)液池連通。2. 根據權利要求1所述蜂窩式升氣均流分區(qū)匯液裝置，其特征在于:托液匯流疏導盤出 液口 一側向下傾斜，與水平面呈1~15°設置。3. 根據權利要求2所述蜂窩式升氣均流分區(qū)匯液裝置，其特征在于:微縮升氣管上端高 出0.1~0.5m，下端與托液匯流疏導盤平齊，托液匯流疏導盤的開孔率20~80%。4. 根據權利要求1-3任一所述蜂窩式升氣均流分區(qū)匯液裝置，其特征在于:托液匯流疏 導盤上開圓孔，圓孔上密封安裝適配的微縮升氣管，在微縮升氣管的上端安裝亭帽。5. 根據權利要求1-3任一所述蜂窩式升氣均流分區(qū)匯液裝置，其特征在于:托液匯流疏 導盤上表面和各亭帽的上、下表面均采用流線形設計。6. 根據權利要求5所述蜂窩式升氣均流分區(qū)匯液裝置，其特征在于：該亭帽為三腳亭 帽，通過三個腳連接在微縮升氣管頂部。7. 根據權利要求1所述蜂窩式升氣均流分區(qū)匯液裝置，其特征在于:托液匯流疏導盤和 微縮升氣管采用耐腐耐磨耐沖刷的合金或玻璃鋼制作而成，或采用普通碳鋼作內外襯或噴 涂防腐耐磨材料制成。8. 根據權利要求1所述蜂窩式升氣均流分區(qū)匯液裝置，其特征在于:托液匯流疏導盤和 微縮升氣管采用鈦合金、雙相鋼或316L不銹鋼材料制成。
【文檔編號】B01D53/50GK106000069SQ201610559043
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月15日
【發(fā)明人】許月陽, 薛建明, 管明, 管一明, 王宏亮
【申請人】國電環(huán)境保護研究院