專利名稱：：用于氨法脫硫的脫硫塔的制作方法
技術領域：
：本實用新型涉及用于氨法脫硫的脫硫塔，更具體地，涉及具有脫硫和除塵功能的一體化脫硫塔。
背景技術：
：冶金工業的前處理工序包括焦化、燒結等工序。一方面焦化工序的焦爐煤氣中含有較大量的氨(NH3*H20)需要處理，另一方面，燒結工序排出的廢氣中含有大量的二氧化硫(S0》、氮氧化物(N0X)和煙塵，這些都屬于污染大氣的物質。過去在處理這些廢水和廢氣時大多采用石灰乳吸收的方法，除硫除氮的效率不高，并且在處理后生成的CaS04和Ca(NO^沒有實際的工業用途，填埋后占用土地面積較大。由于過去對焦化工序的焦爐煤氣和燒結工序的燒結煙氣是分別在不同的工藝系統中進行處理的，因此造成設備的成本高、占地面積大。所以希望開發一種設備成本低又運行成本低、占地面積小并且能夠同時處理上述兩種廢物的新裝置。CN201101940Y公開了一種噴淋脫硫塔，含有主筒和副筒。該主筒和副筒的上端相連通，以構成倒U字型煙道。主筒和副筒的底部分別有進煙口和出煙口，主筒內腔中部有若干環形噴水管，環形噴水管上均布有噴水口。其特點是每個環形噴水管之上均有若干呈螺旋狀布置的旋流板。該塔可特別用于對燃煤型鍋爐或窯爐所排煙氣進行脫硫除塵。CN2439901Y公開了一種雙循環兩段式煙氣脫硫塔，它包括塔身，塔身側下部設有鍋爐煙氣入口，塔身的下部設有空氣給進裝置以及脫硫副產品處理回收裝置，塔身入口上部、塔身內的漩流板以及漩流板上方所設脫硫噴灑導管的組成脫硫吸收段，塔身上部設有引風機構以及排氣出口，其特征在于所述脫硫吸收段可為兩段。CN1408464A公開了煙氣中S02的脫除和回收方法及裝置，所述裝置包括一個脫硫塔，該脫硫塔包括S02吸收段、亞硫酸銨氧化段、硫酸銨溶液濃縮段、水洗段和除霧沫段。盡管已提出了上述脫硫裝置，但仍需要具有脫硫和除塵功能的一體化脫硫塔，這種脫硫塔應具有結構緊湊、占地小、脫硫除塵效果良好的特點，以滿足當前工業上的需要。
實用新型內容為了解決上述技術問題，本實用新型設計人經過不懈努力，提出了一種具有脫硫和除塵功能的一體化脫硫塔，由此實現了本實用新型的目的。在一個方面，本實用新型涉及一種用于通過氨水從含S(^的氣體中脫除S(^的脫硫塔，包括內塔、環繞內塔的外塔、氣體入口、氣體出口和至少一個氨水噴淋裝置，所述氣體從氣體入口進入脫硫塔，流經內塔以及內塔與外塔之間的空間，與所述至少一個氨水噴淋裝置噴出的氨水接觸，經氣體出口排出。由于所述含SOJ勺氣體流經內塔以及內塔與外塔之間的空間，因此，在塔身高度一定的情況下，這種內、外雙塔筒的設計可以提供較長的氣體通路，含so2的氣體有更多的機會與氨水接觸，因而脫硫、脫塵效果好。并且在有限的塔身高度下，塔內可設置較多的其它裝置，例如除霧、除塵裝置，因此，從脫硫塔排出的氣體含有較少的灰塵或夾帶水分。使含S02的氣體流既經內塔又流經內塔與外塔之間的空間的方式有多種，例如，可使所述氣體的入口和出口位于不同的塔體上，例如，氣體入口位于內塔而氣體出口位于外塔。在一個具體實施方式中，氣體入口位于內塔的上部，氣體出口位于外塔的上部，內塔在底部與外塔保持流體連通。所謂塔的上部，是指該部分高于塔高度的1/2、或2/3、或3/4，等等。為使內塔在底部與外塔保持流體連通，可在內塔底部設有至少一個通孔，使得經過氨洗以后的氣體以及吸收了S(^和煙塵以后的液體可以繼續流向下一階段。優選地，內塔塔底保持完全敞開，即內塔不具有塔底板。在一個具體實施方式中，氣體入口位于內塔的頂部。氣體入口的截面優選為正方形。在本實用新型的一個實施方式中，內塔中設有至少一個文丘里管。文丘里管又稱為文丘里滌氣器，主要包括收縮管(或稱收縮段)、喉管(或稱反應段)和擴大管(或稱擴散段)三部分。這三部分截面大小不同，其中從收縮管向喉管的截面逐漸縮小，至喉管處為最小，然后從喉管向擴大管逐漸擴大。當氣體從收縮管流入時，由于管的截面縮小，流速增大而壓力降低，至喉管處壓力最低。如果在此處安裝可通入液體的支管，液體就被高速氣流吸入并霧化。氣體中的塵粒與液滴接觸而被潤濕。進入擴大管后，流速逐漸減小，塵粒互相黏合，使得顆粒增大而易除去。根據本實用新型的優選實施方式，內塔中文丘里管的個數優選為3至7個，更優選3個。如果設有兩個或更多個文丘里管，這些文丘里管優選在氣體流動方向上并聯排列。優選地，前述至少一個氨水噴淋裝置位于所述至少一個文丘里管反應段(喉管)中。在此，含S02的氣體中的S02與氨水發生反應，從而達到從氣體中脫硫的目的。可以設計本實用新型中所用的文丘里管，使得氣體在各文丘里管反應段(喉管)中的流速為23至33米/秒。由于氨水與S02反應的特性，經過本實用新型設計人比較發現，23至33米/秒的氣體流速是較佳的流速范圍。在這個流速下氣體和混合的霧滴呈湍流狀態，傳熱、傳質的效果較好。實現上述流速范圍的手段有多種，例如，可調節收縮段和反應段的截面積，調節氣體入口的流速等。本領域技術人員可根據需要自由選擇。氣體在進入各文丘里管時的速度例如可以為15米/秒。根據本實用新型的優選實施方式，在氣體流動方向上在文丘里管的上游設有氣體均勻分布器，其作用是在將水平方向的煙氣轉為豎直向下的過程中保證不發生偏流，從而將氣體均勻分配至各個文丘里管中。所述氣體均勻分布器優選為60。的錐體。其長度優選為4米。在氣體均勻分布器與氣體入口之間優選具有天方地圓結構，用于實現氣體入口與氣體均勻分布器的過渡。[0028]根據本實用新型的優選實施方式，在脫硫塔塔底或在脫硫塔外部設有循環液池，用于盛裝氨水與含S02的氣體反應之后獲得的液體。該液體含有尚未完全反應的氨，可用作循環液返回塔內繼續與含S02的氣體反應，從而節省氨的投資。因此，優選地，脫硫塔中具有至少一個循環液噴淋裝置，用于噴淋來自循環液池的循環液。在一個優選方式中，在各文丘里管的反應段中設有至少一個循環液噴淋裝置。本實用新型的脫硫塔還優選具有旋流器，該旋流器優選在氣體流動方向上位于文丘里管的下游。旋流器結構使氣體切向運動而產生離心力，改變了增大后的粉塵的運動方向，將其甩向塔壁被水帶向塔底。同時循環液經循環泵再次打入脫硫塔，反應液與剩余反應氣體在旋流器的作用下呈旋風狀循環流動，在塔壁處形成二道水幕以捕捉逃逸氨、硫銨等微粒。進一步增加了氣液的反應時間，防止未反應的氨的逃逸。這一獨特設計延長了吸收反應時間，使脫硫反應更徹底。旋流器優選鑲嵌于內外塔之間，旋流器外壁靠近外塔內壁并保持一定空隙，保證旋流器旋轉和除霧器下來的液體沿外塔壁流下，旋流器內壁靠近內塔外壁并保持有一定空隙，保證旋流器旋轉和反應后氣體順利進入旋流器。旋流器內部沿外壁切線方向均勻分布旋流板，保證氣液沿筒壁切線方向流動，旋流流下。本實用新型的脫硫塔還優選具有至少一個脫水除霧裝置。除霧器用于分離塔中氣體夾帶的液滴，進一步捕捉逃逸氨及硫銨和進行氣液分離。優選地，除霧器位于氣體出口下方，同樣環繞在外塔與內塔之間。除霧器成"Z"字型，氣體及其攜帶液滴撞擊除霧器壁，流動方向發生幾次改變，同時液滴被捕捉流下，由此可有效除去氣體中攜帶的液滴。所述至少一個脫水除霧裝置優選位于旋流器的下游，更優選地，氣體流動方向的最下游是脫水除霧裝置，即緊靠氣體出口設有脫水除霧裝置。優選地，本實用新型的脫硫塔處理的所述含S02的氣體是冶金工業燒結工序排出的燒結煙氣。另外，還優選所述氨水來自冶金工業焦化工序排出的廢液，這樣可樣充分利用廢物，節省氨成本，還可以省去單獨處理焦化廢液的工藝設備。如本領域中已知的那樣，本實用新型脫硫塔的內塔和外塔可以具有各種合適的形狀，但通常為圓柱形。圖1是根據本實用新型一個優選實施方案的脫硫塔的截面圖。圖2是圖1所示脫硫塔沿A-A的截圖。圖1中各標記的含義如下1-曝氣裝置2-排污口3-循環液出口4-循環液進泵管5-循環液池[0046]6-旋流器7、13、16-循環液噴淋裝置8-文丘里管擴散段9-內塔與外塔之間的空間lO-雙層脫水除霧器ll-第三級脫水除霧器12-氣體出口14-文丘里管反應段15-氨水噴淋裝置17-文丘里管收縮段18-氣體均勻分布器19-氣體入口20-排氣口21-內塔具體實施方式下面結合圖1具體描述本實用新型的優選實施方案，但本實用新型不限于此。通過具有正方形截面的氣體入口19將來自冶金工業燒結工序排出的燒結煙氣引入本實用新型的脫硫塔。所述煙氣含有S02和灰塵。如圖1所示，脫硫塔具有內塔21和外塔，內塔21沒有設置塔底板，由此與外塔保持連通。氣體入口19位于內塔21的頂部。煙氣進入內塔之后，向下流過天方地圓結構，然后經氣體均勻分布器18均勻地進入三個并聯的文丘里管中。所述氣體均勻分布器18是一頂角為60。的錐體。各文丘里管的反應段14設有循環液噴淋裝置13、16和至少一個氨水噴淋裝置15。循環液噴淋裝置與下文所述的循環液池5相連，從中吸取循環液。氨水噴淋裝置15中的氨水來自冶金工業焦化工序排出的廢液。由于氣體在文丘里管反應段14的高速作用，循環液和氨水分別從各自的噴淋裝置中噴出，并被霧化，從而與進入氣體中所含S02充分接觸并反應。煙氣進入各文丘里管收縮段17時速度為15米/秒，在反應段14中的速度為23米/秒。至少脫除了部分S(^的氣體向下流過各文丘里管的擴散段8，折而向上流向內塔與外塔之間的空間9。氨水和循環液在吸收了S(^和煙塵之后向下流入位于塔底的循環液池5。在文丘里管的擴散段8，液相中所含前述S(^與氨的反應產物亞硫酸銨與煙氣中所含N02發生氧化反應，生成硫酸銨。如下式所示N02+(NH4)2S03=(NH4)2S04+NO循環液池5底部設有曝氣裝置l，通過該曝氣裝置通入富氧氣體，例如空氣，將尚未參與反應的亞硫酸銨氧化生成硫酸銨。如下式所示(NH4)2S03+l/202=(NH4)2S04循環液池5還設有循環液出口3、循環液進泵管4。其中循環液出口與所述循環液噴淋裝置相連，用于從循環液池向循環液噴淋裝置輸送循環液。在必要時，循環液池和循環液噴淋裝置之間還可以設有泵，用于從循環液池抽取循環液。脫硫塔(外塔)的塔底還可設有排污口2。流向內塔與外塔之間空間的氣體首先經過旋流器6，在此噴淋液與氣體分離，霧水被甩向塔壁流至塔底的循環液中，氣體旋轉向上，被循環噴淋裝置7的逆向噴淋液捕捉。旋流器6的作用是延長反應時間，又起到脫水作用。向上流動的氣體在被循環噴淋裝置7進一步脫硫之后流向雙層脫水除霧器10和第三級脫水除霧器ll，最后經氣體出口12排出脫硫塔。外塔上還可設有排氣口20，以將流過文丘里管擴散段8的氣體重新送回氣體入口19，以增強脫硫效果。本實用新型特殊設計的脫硫塔反應器結構，會產生多種效應。除了氨與S02發生化學反應外，粉塵進入脫硫塔后產生劇烈擾動，互相碰撞集聚，使得塵粒增大，同時也使塵的表面由原來的氣_固界面被液_固界面代替，粉塵的表面由水膜代替氣膜，產生吸附、凝聚現象，并在粉塵間形成液橋，從而增強了亞微米粉塵的捕集能力。在煙氣返向過程中粉塵穿越雙層循環液膜時，又捕集效果進一步增強，提高了除塵系統的總除塵效率。實施例采用圖1所示脫硫塔進行實驗。1)脫硫塔主要技術參數脫硫塔型式噴霧塔設計承受壓力4000Pa脫硫塔直徑13.9m脫硫塔總高度40.5m單塔除霧器級數3除霧器沖洗方式斷續2)該脫硫塔在表1所示的工況條件下運行表1脫硫塔工況條件<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>3)脫硫效果如下氨水濃度5%，進入脫硫塔中的流量為10mVh，此時進入文丘里管反應段中的流速為23米/秒。在燒結廢氣中，煙氣量為210萬風量，如此運行了一個月。結果脫硫率95%以上，在排出廢氣中的S02為100mg/Nm3以下，含塵量30mg/Nm3以下。由此可以看出，本實用新型的脫硫塵設備有很好的除塵脫硫效果，而且操作簡單、維修方便，凈化后的煙氣可以達到國家排放標準。權利要求用于氨法脫硫的脫硫塔，其通過氨水從含SO2的氣體中脫除SO2，其特征在于包括內塔(21)、外塔、氣體入口(19)、氣體出口(12)和至少一個氨水噴淋裝置(15)，其中外塔環繞內塔(21)，并且在內塔與外塔之間具有空間(9)。2.權利要求l所述的脫硫塔，其中氣體入口(19)位于內塔(21)上，氣體出口(12)位于外塔上。3.權利要求1或2所述的脫硫塔，其中氣體入口(19)位于內塔(21)的上部，氣體出口(12)位于外塔的上部，內塔(21)在底部與外塔保持流體連通。4.權利要求1或2所述的脫硫塔，其中內塔(21)中設有至少一個文丘里管，各文丘里管包括收縮段(17)、反應段(14)和擴散段(8)。5.權利要求4所述的脫硫塔，其中內塔(21)中設有3至7個文丘里管。6.權利要求4所述的脫硫塔，其中內塔(21)中設有3個文丘里管。7.權利要求4所述的脫硫塔，其中所述至少一個氨水噴淋裝置(15)位于文丘里管反應段(14)中。8.權利要求4所述的脫硫塔，其中在氣體流動方向上在文丘里管的上游設有氣體均勻分布器(18)。9.權利要求8所述的脫硫塔，其中所述氣體均勻分布器(18)為60°的錐體。10.權利要求1或2所述的脫硫塔，其中在該脫硫塔塔底或在脫硫塔外部設有循環液池(5)。11.權利要求1或2所述的脫硫塔，其中該脫硫塔具有至少一個循環液噴淋裝置(7、13、16)。12.權利要求1或2所述的脫硫塔，其中該脫硫塔具有旋流器(6)。13.權利要求12所述的脫硫塔，其中旋流器(6)在氣體流動方向上位于文丘里管的下游。14.權利要求1或2所述的脫硫塔，其中該脫硫塔具有脫水除霧裝置(10、11)。專利摘要本實用新型涉及用于氨法脫硫的脫硫塔，其通過氨水從含SO2的氣體中脫除SO2的脫硫塔，包括內塔(21)、環繞內塔(21)的外塔、氣體入口(19)、氣體出口(12)和至少一個氨水噴淋裝置(15)，所述氣體從氣體入口(19)進入脫硫塔，流經內塔(21)以及內塔與外塔之間的空間(9)，與所述至少一個氨水噴淋裝置噴出的氨水接觸，經氣體出口(12)排出。該脫硫塔具有結構緊湊、占地小、脫硫除塵效果好的優點。文檔編號B01D53/50GK201537454SQ20092016876公開日2010年8月4日申請日期2009年8月19日優先權日2009年8月19日發明者甘臘根,解娟申請人:大連綠諾環境工程科技有限公司