本實用新型涉及一種脫硫吸收塔的結構,具體的說是一種含有分布式雙層多孔性分布器的脫硫吸收塔。
背景技術:
在傳統(tǒng)脫硫工藝的吸收塔通常為帶有多個噴淋層的噴淋空塔。由于目前的排放規(guī)范對SO2的排放標準為35mg/Nm3,對傳統(tǒng)的脫硫工藝來說這是一個嚴苛的標準。為保證脫硫效率,在傳統(tǒng)脫硫工藝的基礎上往往會采用增加噴淋層、增加塔外漿池及增加串聯(lián)塔等方式提高脫硫效率。由于霧霾在各大城市中的爆發(fā)頻率越來越高,在提高SO2的排放標準的同時,新的排放規(guī)范還對粉塵的排放標準提出了更高的要求,粉塵的排放標準為5mg/Nm3。而增加噴淋層、增加塔外漿池及增加串聯(lián)塔等方式不能降低粉塵的排放濃度。并且,這些提高脫硫效率的技術都有著投資大、工期長以及能耗高等缺點,制約了脫硫項目的開展。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的是為了克服背景技術的不足之處,而提供一種含有分布式雙層多孔性分布器的脫硫吸收塔,既能提高脫硫效率,還能提高除塵效率,且還具有投資小、工期短、能耗低的優(yōu)點。
為了實現(xiàn)上述目的,本實用新型的技術方案為:含有分布式雙層多孔性分布器的脫硫吸收塔,包括塔體,所述塔體內部自下而上依次安裝有吸收塔漿池、吸收塔入口、脫硫除塵機構、除霧器和吸收塔出口,其特征在于:所述脫硫除塵機構包括自下而上依次安裝在塔體內部的第一多孔性分布器、第一噴淋層、第二噴淋層、第二多孔性分布器、第三噴淋層和第四噴淋層,所述除霧器為三級除霧器,所述第一多孔性分布器上鋪設有第一持液層,第二多孔性分布器上鋪設有第二持液層,所述第一多孔性分布器和第二多孔性分布器均包括環(huán)形支撐梁和圓盤狀多孔裝置,環(huán)形支撐梁位于塔體內并與塔體側壁連接,圓盤狀多孔裝置安裝在環(huán)形支撐梁上,所述圓盤狀多孔裝置由多個呈陣列布置的多孔板拼裝而成,相鄰兩個多孔板之間通過定位板連接。
在上述技術方案中,所述多個多孔板包括相鄰布置的第一多孔板和第二多孔板,所述第一多孔板兩端連接有第一定位板,第二多孔板兩端連接有第二定位板,第一定位板和第二定位板之間通過第一螺釘或螺栓連接。
在上述技術方案中,所述第一定位板的橫截面和第二定位板的橫截面均為C字型,且第一定位板位于第一多孔板下方,第二定位板位于第二多孔板下方。
在上述技術方案中,所述圓盤狀多孔裝置還包括多個固定板,每個固定板均位于相鄰兩個多孔板的連接處下方,所述第一定位板和第二定位板均位于固定板上方,所述第一多孔板和第一定位板均通過第二螺釘或螺栓與固定板連接,所述第二多孔板和第二定位板均通過第三螺釘或螺栓與固定板連接。
實際工作時,本實用新型的多孔性分布器的作用如下:
1、煙氣和漿液接觸時間增加,漿液在持液層處緩沖后落入吸收塔下部的漿液池中。因此對比現(xiàn)有的噴淋空塔,本實用新型中的脫硫吸收塔內的煙氣和漿液接觸時間更長(時間的長短取決于多孔性分布器的開孔率)。本實用新型能增加脫硫及除塵效率的主要原因為:本實用新型能使煙氣更有效地接觸漿液。
2、提高石灰石溶解度,由于吸收了煙氣中的SO2,多孔性分布器上漿液PH值低于漿液池的值,當反應箱的PH值是5.6時,多孔性分布器上PH值約為4.2,石灰石溶解率在PH值為4.2時比PH值為5.6時高出20余倍。溶解后的石灰石有利于漿液對SO2的吸收,同時減少煙氣中的顆粒物。
3、氣流均布,煙氣由吸收塔入口進入,煙氣由下至上通過一層噴淋層后進入多孔性分布器,之后均勻通過其余吸收塔噴淋層。設置多孔性分布器后,吸收塔內的氣體流速得到了很好的均布作用,大部分氣體流速處在平均流速范圍內;而沒有多孔性分布器時,氣體的流速分布比例分布范圍較寬。
為了防止煙氣偏流,現(xiàn)有的脫硫吸收塔在噴淋層噴嘴的設計上需充分考慮煙氣在吸收塔內流速不均勻性所帶來的影響(因煙氣流速在塔內同一截面內流速是不均勻的,有的區(qū)域流速高,有的區(qū)域流速低,在氣體流速高的區(qū)域,需多布置噴嘴,氣體流速低的區(qū)域需減少噴嘴的布置)。
同時,現(xiàn)有的脫硫吸收塔在設計方面,需建立完善氣體流動模型來優(yōu)化噴嘴的布置,以使煙氣在吸收塔內流速均勻。因此,現(xiàn)有的脫硫吸收塔在每層噴淋層采用較多數量的噴嘴,相應的液/氣比較有多孔性分布器時要高。
4、緩沖作用,多孔性分布器上所持有的持液層還可起到一定的緩沖作用,當煙氣負荷有所變化時,使吸收塔的操作平穩(wěn),不易引起SO2及粉塵脫除率的波動。
綜上所述,本實用新型提出在傳統(tǒng)噴淋塔中增加一套雙層多孔性分布器,將進入吸收塔的煙氣進行均布,這有利于改善吸收塔內的流場,提高吸收塔的脫硫效率。同時,煙氣在通過多孔性分布器的小孔后進入到持液層中,能大幅降低煙氣中粉塵的含量。本實用新型的脫硫效率可達到99%以上,除塵效率可達到80%以上。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖2為第一多孔性分布器或第二多孔性分布器的俯視圖。
圖3為第一多孔板、第二多孔板、第一定位板和第二定位板的連接結構示意圖。
圖中1-塔體,2-吸收塔漿池,31-第一多孔性分布器,32-第二多孔性分布器,33-環(huán)形支撐梁,34-圓盤狀多孔裝置,35-多孔板,351-第一多孔板,352-第二多孔板,36-定位板,361-第一定位板,362-第二定位板,371-第一螺釘或螺栓,372-第二螺釘或螺栓,373-第三螺釘或螺栓,38-固定板,41-第一噴淋層,42-第二噴淋層,43-第三噴淋層,44-第四噴淋層,5-除霧器,6-吸收塔入口,7-吸收塔出口,8-脫硫除塵機構,91-第一持液層,92-第二持液層。
具體實施方式
下面結合附圖詳細說明本實用新型的實施情況,但它們并不構成對本實用新型的限定,僅作舉例而已。同時通過說明使本實用新型的優(yōu)點更加清楚和容易理解。
參閱附圖可知:含有分布式雙層多孔性分布器的脫硫吸收塔,包括塔體1,所述塔體1內部自下而上依次安裝有吸收塔漿池2、吸收塔入口6、脫硫除塵機構8、除霧器5和吸收塔出口7,其特征在于:所述脫硫除塵機構8包括自下而上依次安裝在塔體1內部的第一多孔性分布器31、第一噴淋層41、第二噴淋層42、第二多孔性分布器32、第三噴淋層43和第四噴淋層44,所述除霧器5為三級除霧器,所述第一多孔性分布器31上鋪設有第一持液層91,第二多孔性分布器32上鋪設有第二持液層92,所述第一多孔性分布器31和第二多孔性分布器32均包括環(huán)形支撐梁33和圓盤狀多孔裝置34,環(huán)形支撐梁33位于塔體1內并與塔體1側壁連接,圓盤狀多孔裝置34安裝在環(huán)形支撐梁33上,所述圓盤狀多孔裝置34由多個呈陣列布置的多孔板35拼裝而成,相鄰兩個多孔板35之間通過定位板36連接。
所述多個多孔板35包括相鄰布置的第一多孔板351和第二多孔板352,所述第一多孔板351兩端連接有第一定位板361,第二多孔板352兩端連接有第二定位板362,第一定位板361和第二定位板362之間通過第一螺釘或螺栓371連接。
所述第一定位板361的橫截面和第二定位板362的橫截面均為C字型,且第一定位板361位于第一多孔板351下方,第二定位板362位于第二多孔板352下方。
所述圓盤狀多孔裝置34還包括多個固定板38,每個固定板38均位于相鄰兩個多孔板35的連接處下方,所述第一定位板361和第二定位板362均位于固定板上方,所述第一多孔板351和第一定位板361均通過第二螺釘或螺栓372與固定板連接,所述第二多孔板352和第二定位板362均通過第三螺釘或螺栓373與固定板38連接。
實際工作過程中,本實用新型的運行方式為:煙氣進入塔體1(脫硫吸收塔)后上升;而石灰石/石膏漿液由循環(huán)泵送至各噴淋層的霧化噴嘴,向吸收塔下方成霧罩形狀噴射,形成液霧高度疊加的噴淋區(qū),漿液液滴快速下降;均勻上升的煙氣與快速下降漿液形成逆向流,煙氣中所含的污染氣體絕大部分因此被清洗入漿液,與漿液中的懸浮石灰石微粒發(fā)生化學反應而被脫除。這樣通過消耗石灰石作為吸收反應劑,煙氣中的SO2,SO3,HCI和HF被分離出來,而且煙氣中包含的大部分的固體如灰和煙灰,也被液體沖洗從煙氣中分離。在吸收塔上部裝有兩級除霧器,經洗滌脫硫凈化后帶液滴的濕煙氣,通過安裝在吸收塔頂部的除霧器除去大部分液滴后,由吸收塔頂部引出,經煙囪排入大氣。
吸收塔漿液中pH值選擇在5到6之間,如果pH值超過此值,吸收塔會有結垢問題出現(xiàn);如果pH值低于此值,漿液的吸收能力下降,最終影響到SO2的脫除率和副產品石膏質量。
噴淋層安裝在吸收塔上部煙氣區(qū)。每臺循環(huán)泵對應于各自的一層噴淋層,噴嘴采用耐磨性能極佳的SiC材料的旋轉空錐霧化噴嘴。循環(huán)泵將漿液輸送到噴嘴,通過噴嘴將漿液細密地噴淋到煙氣區(qū)。
吸收塔最頂部設置一個三級的除霧器,除霧器將煙氣中夾帶的大部分漿液液滴分離出來。煙氣出口含霧滴小于75mg/Nm3。除霧器由沖洗程序控制,沖洗方式為脈沖式。除霧器的沖洗使用的是工藝水,沖洗有兩個目的,一方面是防止除霧器結垢,另一方面是補充因煙氣飽和而帶走的水份,以維持吸收塔內要求的液位。
多孔性均布器設置將使吸收塔的阻力增加,另外,漿液中的石膏等物質也有可能在多孔性均布器處產生沉積,造成吸收塔的堵塞,為了解決這個問題,經過深入的研究和實驗表明:多孔性均布器的傳質是通過上升的煙氣穿過板上的液池來實現(xiàn)的,當吸收塔多孔性均布器的開孔率為35~40%時,不僅降低了多孔性均布器處的阻力,而且由于開孔率的提高,也避免了出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。
多孔性均布器材料選擇主要依據吸收塔內介質的腐蝕性,通常腐蝕介質為以下幾種:石膏晶體顆粒、石灰石顆粒、S4O2-、S3O2-、Cl-、F-等,特別是新生態(tài)的H2SO3、H2SO4、HF、HCl是導致設備腐蝕的主體,因此多孔性均布器的材料選擇上要能有效的預防上述各種腐蝕因素,根據運行經驗,多孔性均布器的材料一般采用UNSS32205或等同合金材料。
其它未說明的部分均屬于現(xiàn)有技術。