專利名稱：空塔塔內結晶氨法脫硫、回收系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于環保設備技術領域，特別涉及一種用于對煙氣中的二氧化硫進行脫除 和回收處理的空塔塔內結晶脫硫裝置及工藝。
背景技術：
傳統的塔內結晶脫硫技術，主要采用雙塔結構和單塔填料塔結構。前者主要的缺陷是 雙塔結構一次投入設備成本大，造成單位脫硫成本過高，因氣體夾帶液體比較嚴重。在不 增加濕式除塵器的條件小，很難實現兩個塔很大的濃度差的目的。需增加濕式除塵器，不 但設備成本大大增加，使脫硫系統壓降增加，同時也增加電耗和維修費用。后者在工藝上 是單塔結構，在單方面降低設備成本的同時。帶來了新問題，填料塔本身壓降偏大，造成
煙氣系統阻力升高，使脫硫裝置運行過程中電耗增加。在降低設備投資的同時卻增加了運 行成本。因工藝是塔內結晶工藝，使用填料的目的是增加氣液接觸時間，以達到脫硫效率。 因塔內結晶的存在，不可避免的造成填料的堵塞，從而不單大大降低了反應的接觸面積， 還增加了煙氣阻力。并且堵塞后維護相當困難，同時對操作的要求較高。
傳統氨法脫硫工藝采用蒸發結晶回收硫酸銨浪費大量蒸汽，增加了運行成本。現有的 塔內結晶脫硫工藝為了增大接觸面積和時間，普遍使用填料塔。因為結晶的存在，填料塔 的堵塞問題很難解決，傳統的氨法采用噴淋層加氨工藝，不可避免的增加了氨的逃逸率。
發明內容
本實用新型的目的是為克服己有技術的不足之處，提出一種空塔塔內結晶氨法脫硫、 回收系統及其方法，成功的解決了因循環漿液濃度高脫硫下率下降帶來的問題，同時采用 空塔噴淋結構，從根本上解決了因填料帶來的堵塞問題。
本實用新型提出的空i荅塔內結晶氨法脫硫、回收系統，其特征在于，該系統由噴淋脫 硫塔及硫酸銨回收裝置組成，所述噴淋脫硫塔包括塔體及在塔體內空腔中的底部設置空氣 曝氣管，在塔中部設置的煙氣進口，在塔上部自下而上設置的循環漿液噴淋層、多級除霧 層，在塔頂部開有直排濕煙囪，還包括與循環漿液噴淋層相連的漿液循環系統，與多級除 霧層的除霧管入口相連的沖洗水供水裝置，與空氣曝氣管相連的風機，與塔體底部相連通
的供氨裝置；所述硫酸銨回收裝置包括依次相連的排出泵、旋流器、離心機和振動流化床 干燥機；所述排出泵的輸入口與噴淋脫硫塔的底部相連通；所述振動流化床干燥機設置有 熱源進口、冷源進口和煙氣出口，該熱源進口通過風道與脫硫塔的煙氣進口相連，冷源進 口與外界空氣相通，煙氣出口與脫硫塔本體相連通。本實用新型的噴淋脫硫塔采用空塔結構，可防止塔內產生沉淀沉積結垢，防止其堵塞； 有效的降低了產品中游硫酸的含量，同時更降低了氨的逃逸；降低了煙氣加熱的設備成本 和能源消耗，也大大降低了維修費用。
在硫酸銨回收裝置采用先進的水力旋流濃縮技術，濃縮倍比高，不需消耗能源，大大 縮短了濃縮時間，增大了濃縮效率。在硫酸銨干燥熱風來源于原煙氣，有效的利用了原煙 氣的熱能。實現了地位能得利用。干燥后的冷煙氣在經過引風機回到塔內。實現了無廢氣 排放。和傳統的空氣干燥工藝相比，節約大量的蒸汽和電能。干燥后的副產品含水率 0. 1%~0. 5%。
本實用新型具有運行成本低廉，運行可靠性高，流程和設備簡單的特點。
圖1是本實用新型實施例的裝置結構及工藝流程示意圖。
具體實施方式
本實用新型提出的空塔塔內結晶氨法脫硫、回收系統及其方法結合附圖及實施例詳細
說明如下
本實用新型實施例處理的對象為蒸發量150t/h的燃煤鍋爐兩座。煙氣量300000Nm7h， 鍋爐耗煤量19t/h，燃煤的全硫2%，排煙溫度15(TC
本實施例空塔塔內結晶氨法脫硫、回收系統及脫硫、回收方法流程如圖l所示，
本實施例的空塔塔內結晶氨法脫硫、回收系統，由噴淋脫硫塔塔和硫酸銨回收裝置組 成，該脫硫塔包括塔體及在塔體內空腔中底部設置的液力攪拌管1和空氣曝氣管2，在塔 中部設置的煙氣進口 3及安裝在該進口的煙氣噴淋降溫裝置4，在塔上部自下而上設置的 循環漿液噴淋層5、工藝水噴淋層6、多級除霧層7，在塔頂部開有直排濕煙囪8，還包括 設置在塔體外部與液力攪拌管1相連通的液力攪拌系統9、與循環噴淋層5相連的噴淋水 循環系統IO，與工藝水噴淋層6的噴淋管入水口相連的工藝水(工業用水)供水裝置U， 與多級除霧層7的除霧管入口相連的沖洗水供水裝置12，與空氣曝氣管相連的風機13， 與液力攪拌系統9相連的供氨裝置18。
該硫酸銨回收裝置由排出泵14、旋流器15、離心機16和振動流化床干燥機17組成， 所述的排出泵14的輸入端與噴淋脫硫塔塔底部相連通，該排出泵的輸出端與所述旋流器 的輸入端相連，所述旋流器的輸出端與離心機的輸入端相連，該離心機的輸出端與振動流 化床干燥機的輸入端相連。所述振動流化床干燥機設置有熱源進口 、冷源進口和煙氣出口 ， 該熱源進口通過風道與脫硫塔的煙氣進口相連，冷源進口與外界空氣相通，煙氣出口與脫 硫塔本體相連通。
本實施例的各組成部分的具體結構及功能進一步說明如下本實施例的脫硫塔采用空塔結構(可采用高22-30米，直徑2.8-9米塔體)，在塔底 部設有曝氣氧化分布管，其曝氣裝置與塔外液力攪拌系統(羅茨氧化風機)通過管道連； 液力攪拌分布管中循環液來自脫硫塔底部；通過擾動泵使用塔內的漿液吸出后以3~5m/s 的流速注入脫硫塔的底部。起到擾動防止硫酸銨晶粒沉淀的作用。上部設置循環漿液出口 ， 在循環漿液出口的上部是空氣曝氣管。氧化空氣在空氣曝氣管中與亞硫酸銨溶液反應生成 硫酸銨進行回收處理。
同時為了更好的使煙氣均勻的分布在脫硫塔內，塔中部為煙氣進口，煙氣進口為扁 平，同時向下傾斜5 15度角；這樣有利于煙氣在塔內的均勻分布。在煙氣入口處設置了 噴淋降溫裝置，使煙氣在進入脫硫塔前就充分降溫，達到氨法脫硫的最佳溫度60度，更 好的提高脫硫效率，降低液氣比，節約能耗。降溫用的水通過塔外工藝水泵供給，與煙氣 進口相連，煙道入口噴淋處采用合金防腐。
循環漿液噴淋層的漿液通過循環吸收泵與塔底漿液相連。漿液經過循環吸收泵和噴 淋管道后，經噴嘴霧化后噴出，用于吸收煙氣中的二氧化硫；循環吸收液采用常規的硫酸 銨、亞硫酸銨和亞硫酸氫銨的混合液，其混合液含固量5%。每層噴淋量1600mVh,補充 濃度2(m的氨水800kg/h。吸收段煙氣溫度60'C。煙氣在該循環噴淋層(本實施例設置有 廣4層循環噴淋層)的上面是一層工藝水噴淋層；工藝水通過工藝水泵進入工藝水噴淋層； 在煙氣進口上部煙氣在這里被進一步增濕降溫。
工藝水噴淋層上部設置有兩級折流板式除霧器及其除霧器沖洗裝置，除去煙氣中攜 帶的游離水，除霧器沖洗水裝置用水來自除霧器沖洗水泵，通過管道和噴嘴對除霧器進行 沖洗；在塔的頂部安裝煙氣直排煙囪，煙囪高30-60米，采用玻璃鱗片防腐與大氣直接相 連。
核心設備噴淋脫硫塔高30米，塔頂煙囪高50米，總共高80米。噴淋脫硫塔直徑7.2 米。煙囪直徑3.6米。塔體設置4層循環噴淋層，每層噴嘴29個。塔的最下層噴淋層距 離塔底15.5米。距離煙道進口頂部3.6米。每兩層噴淋間距離2米。
本實施例的脫硫效率》96%，凈煙氣游離水含量《75mg/ Nm3。
硫酸銨回收裝置的各組成部件的實施例分別說明如下.-
本實施例采用的旋流器為北京華德創業環保設備有限公司，設備型號D8-10/7，主要 材料為聚亞氨酯，旋流器直徑2.3米，高1.8米。其作用是用來濃縮混合溶液。
本實施例采用的離心機為張家港華大離心機制造有限公司，設備型號GK1250臥式刮 刀離心機(兩臺)，主要材質為2205雙相不銹鋼，其作用是濃縮混合液使其成為粉料。
本實施例采用的干燥機為靖江市遠望干燥設備制造有限公司，設備型號在ZLG-JJ12 X90，主要材質為碳鋼/304/316，振動流化床干燥機熱源為煙氣，其作用干燥粉料。
本實用新型的工作過程如下
1)待脫硫的原煙氣從脫硫塔中部的煙道進口進入，原煙氣的溫度為13(T160。C，與 煙氣進口處的噴淋降溫裝置接觸，使煙氣溫度降溫到60 80'C后進入脫硫塔，并被扁平煙氣進口均勻的分布在脫硫塔內；
2) 煙氣向上首先經過吸收噴淋層，與噴淋出的由硫酸銨、亞硫酸銨和亞硫酸氫銨組 成的循環漿液充分接觸，脫除二氧化硫的煙氣向上轉步驟3)，煙氣中的二氧化硫與噴淋 出的循環漿液中的亞硫酸氫銨反應生成亞硫酸鉸，反應后的循環漿液下降進入塔底的漿 池，轉步驟5);
3) 向上的煙氣經過噴淋層上部的工藝水噴淋層噴淋出的工藝水(工業生產用水)的 洗滌進一步除去煙氣中游離氨和氣溶膠后向上；
4) 該向上的煙氣經過兩級除霧器除去煙氣中的游離水；再經過塔頂的直排煙囪排出；
5) 所述進入塔底的漿池的循環漿液中的亞硫酸氫銨與來自供氨裝置18)的氨水反應 生成亞硫酸銨，生成亞硫酸銨與塔底的空氣曝氣管噴出的空氣反應，循環漿液中的亞硫酸 銨被氧化成硫酸銨，與未氧化的亞硫酸銨、亞硫酸氫銨組成混合溶液，該混合溶液經噴淋
水循環系統輸入到循環漿液噴淋層轉步驟2);當塔底混合溶液中含固態硫酸銨的質量濃
度達到5%~15%后；將該混合溶液的5% 10%經塔底排漿泵排出，轉步驟5)進入硫酸銨回 收裝置；
6) 該混合溶液經過旋流器被濃縮，使硫酸銨的質量濃度達到25% 30%成為濃縮漿液；
7) 該濃縮漿液經過離心機進一步濃縮，使濃縮漿液成為含水率為5%~10%的粉料；
8) 該粉料經過通入振動硫化床中的干燥煙氣熱源加熱使硫酸銨的含水率小于0. 3%的 粉料，干燥后的物料經過通入振動硫化床中的外界空氣冷源冷卻，溫度小于50'C后，出 料包裝、儲存。
權利要求1、一種空塔塔內結晶氨法脫硫、回收系統，其特征在于，該系統由噴淋脫硫塔及硫酸銨回收裝置組成，所述噴淋脫硫塔包括塔體及在塔體內空腔中的底部設置空氣曝氣管，在塔中部設置的煙氣進口，在塔上部自下而上設置的循環漿液噴淋層、多級除霧層，在塔頂部開有直排濕煙囪，還包括與循環漿液噴淋層相連的漿液循環系統，與多級除霧層的除霧管入口相連的沖洗水供水裝置，與空氣曝氣管相連的風機，與塔體底部相連通的供氨裝置；所述硫酸銨回收裝置包括依次相連的排出泵、旋流器、離心機和振動流化床干燥機；所述排出泵的輸入口與噴淋脫硫塔的底部相連通；所述振動流化床干燥機設置有熱源進口、冷源進口和煙氣出口，該熱源進口通過風道與脫硫塔的煙氣進口相連，冷源進口與外界空氣相通，煙氣出口與脫硫塔本體相連通。
2、 如權利要求1所述的空塔塔內結晶氨法脫硫、回收系統，其特征在于所述煙氣 進口為扁平管，該管向下傾斜5~15度。
3、 如權利要求1所述的空塔塔內結晶氨法脫硫、回收系統，其特征在于所述煙氣 進口處還安裝有煙氣噴淋降溫裝置。
4、 如權利要求1所述的空塔塔內結晶氨法脫硫、回收系統，其特征在于所述塔體 內空腔中的底部還設置液力攪拌管，與液力攪拌管相連通的液力攪拌系統。
5、 如權利要求1所述的空塔塔內結晶氨法脫硫、回收系統，其特征在于還包括設 置在循環漿液噴淋層和多級除霧層之間的工藝水噴淋層、與工藝水噴淋層的噴淋管入水口 相連的工藝水供水裝置。
專利摘要本實用新型涉及空塔塔內結晶氨法脫硫、回收系統，屬于環保設備技術領域，該系統由噴淋脫硫塔及硫酸銨回收裝置組成，噴淋脫硫塔包括塔體及在塔體內空腔中的底部設置空氣曝氣管，在塔中部設置的煙氣進口，在塔上部自下而上設置的循環漿液噴淋層、多級除霧層，在塔頂部開有直排濕煙囪，還包括漿液循環系統，沖洗水供水裝置，與空氣曝氣管相連的風機，供氨裝置；硫酸銨回收裝置包括依次相連的排出泵、旋流器、離心機和振動流化床干燥機；排出泵的輸入口與噴淋脫硫塔的底部相連通；振動流化床干燥機熱源進口通過風道與脫硫塔的煙氣進口相連，冷源進口與外界空氣相通，煙氣出口與脫硫塔本體相連通。本實用新型從根本上解決了因填料帶來的堵塞問題。
文檔編號B01D53/78GK201316596SQ20082012417
公開日2009年9月30日 申請日期2008年11月28日 優先權日2008年11月28日
發明者鮑大磊 申請人:北京中大能環工程技術有限公司