一種空塔分區pH值控制的高效脫硫吸收塔的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于濕法煙氣脫硫的煙氣吸收塔設備，特別是一種具有空塔分區PH值控制功能的煙氣脫硫吸收塔，屬于環保設備領域。
【背景技術】
[0002]吸收塔是濕法煙氣脫硫系統的主體和核心設備，吸收塔的性能與造價在脫硫系統設計中占有舉足輕重的地位。根據氣液接觸型式的不同，可以把濕法脫硫的吸收塔分為噴淋塔、填料塔、鼓泡塔、液柱塔四種型式。由于噴淋塔結構簡單、操作與維護方便、氣液接觸良好、脫硫效率高而且在工程上的應用比較成熟，因此，噴淋塔是目前脫硫工藝的主流塔型，吸收區普遍采用空塔噴淋的方式。
[0003]普通的煙氣噴淋吸收塔自下而上依次是漿液池區、煙氣吸收區和除霧區。煙氣從煙氣吸收區下部進入吸收塔，吸收區內一般設3-5層噴淋管，每個噴淋管布置多個霧化噴嘴，噴淋漿液經霧化噴嘴霧化后向下噴淋并以彌散的霧狀下降到漿液池區，與自下而上的煙氣接觸傳質。經過氣液接觸后的煙氣攜帶大量液滴，通過吸收塔上部除霧區的除霧器截留分離出大部分液滴后排出吸收塔。漿液池的功能是接受和儲存吸收漿液，溶解石灰石，鼓風氧化CaSO3，結晶生成石膏。
[0004]吸收塔系統是FGD系統的核心，吸收塔內完成脫硫的關鍵過程包括氣相中302的吸收、液相中石灰石的溶解、液相中SO32-的氧化等。吸收塔漿液池pH值對這三個過程有著重要的影響，PH值升高會加快SO2的吸收，但會抑制石灰石的溶解和SO廣的氧化。反之PH值降低會促進石灰石的溶解和S032_的氧化，但會使得SO2的吸收速率降低。實踐表明:當pH》5.9時，石灰石中Ca2+的溶出速度明顯減慢，SO 32_的氧化也受到抑制，漿液中CaS03l/2H20和CaSCV#量就會增加，易發生結垢、堵塞現象；當pH ^ 4.0時，SO 2幾乎不被漿液吸收，而且會加劇設備的腐蝕。所以，現有脫硫吸收塔漿液PH值只能折衷選取在一定范圍內(5~5.7)，來兼顧SO2的吸收、液相中石灰石的溶解、液相中SO廣的氧化這三個對pH要求存在著矛盾的過程。
[0005]目前，電廠用煤燃煤含硫量波動較大，經常超出脫硫裝置設計值，與此同時，國家對燃煤電廠SO2的排放標準進一步提高，原有脫硫裝置面臨增效改造，新建脫硫裝置需要選擇脫硫效率高、凈化深度高的脫硫技術及工藝。
[0006]目前，針對高硫煤煙氣的高效脫硫，應用較多的是基于傳統石灰石-石膏法的雙塔串聯工藝和單塔多層噴淋工藝。雙塔串聯工藝是指煙氣依次經過兩級逆流噴淋塔，對前塔出口的凈煙氣再次進行噴淋脫硫，以達到出口 so2&度達標排放的目的。兩級噴淋塔同時運行，分別控制、漿液分別循環。單塔多層噴淋工藝是指在普通的逆流噴淋塔的基礎上，增加2~3層噴淋層，增加液氣比以提高脫硫效率，一般噴淋層總數達到5~6層，相應的漿液池加大。
[0007]雙塔串聯系統由于占地大、阻力大、投資高等問題不適用于改造工程，單塔增加噴淋層雖然節約了占地，但隨著脫硫效率要求的提高，漿液循環量和漿液池容積都大幅增加。兩種工藝都受到了經濟性的制約。
【發明內容】
[0008]本發明需要解決的技術問題是針對上述現有技術的不足，而提供一種針對SO2K收過程、石灰石溶解過程、SO廣氧化過程的不同pH值要求，而提出的一種空塔分區pH值控制的雙回路循環的脫硫吸收塔。
[0009]為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是:
一種空塔分區PH值控制的高效脫硫吸收塔，包括吸收塔，所述吸收塔內從下至上依次為低PH值漿液池層、煙氣入口層、低pH值區噴淋層、機械除霧層和煙氣出口層，在所述吸收塔外部設置連接低PH值漿液池層和低pH值區噴淋層的低pH值循環管道，低pH值循環管道上具有低PH值漿液泵，在所述吸收塔外部設置高pH值漿液槽，高pH值漿液槽與低pH值漿液池層之間由閥門管道連接，高PH值漿液槽(8)上設置有石灰石供漿泵，在低pH值區噴淋層和機械除霧層之間設置高PH值區噴淋層，高pH值區噴淋層與高pH值漿液槽之間由高PH值循環管道連接，高pH值循環管道上具有高pH值漿液泵(12)。
[0010]作為更進一步的優選方案，在吸收塔上的低pH值漿液池層上設置低pH值區氧化風機。
[0011 ] 作為更進一步的優選方案，所述高pH值漿液槽上設置高pH值區氧化風機。
[0012]作為更進一步的優選方案，所述吸收塔上的低pH值漿液池層處設置石膏排出管道。
[0013]作為更進一步的優選方案，所述低pH值漿液池層與高pH值漿液槽內的漿液容積比值范圍為0.5-2 ο
[0014]有益效果
與現有技術相比，本發明的一種空塔分區PH值控制的高效脫硫吸收塔，通過設置兩個不同PH值漿液池對應的雙回路循環系統解決了 SO2K收過程、石灰石溶解過程、SO廣氧化過程對PH要求存在的矛盾問題，既能保證SO2的高效吸收，又能保證SO廣的快速氧化和石灰石快速溶解，從而保證系統較高的脫硫效率，低PH值區循環對應下層噴淋層區域，主要功能是預吸收初始煙氣中高濃度的SO2，減小上層噴淋的負荷，絕大部分SO2是在下區循環中去除，在吸收塔漿池中完成一級氧化亞硫酸鈣過程，降低亞硫酸根濃度。高pH值區循環對應的上層噴淋層區域保證了該循環對低濃度302的吸收，從而保證吸收塔出口 SO2的超低濃度排放。
[0015]本發明主要具有以下優點:
(O設置的兩個不同PH值漿液池對應的雙回路循環系統解決了 SO2K收過程、石灰石溶解過程、SO廣氧化過程對pH要求存在的矛盾問題。其中高pH值循環回路有利于SO 2的吸收，可以把氣相中的SO2濃度大大降低，保證出口超低排放；其中低pH值循環回路有利于CaSO3.1/2H20的氧化和石灰石的進一步溶解，從而提高石灰石的利用率，同時提高排出石膏楽液的品質。
[0016](2)空塔分區pH值控制的脫硫吸收塔工藝對入口煙氣S02&度變化適應性很強，低濃度時可以只投運吸收塔漿液池的循環泵，中高濃度時可以增加投運高PH值漿池區循環泵，運行的調節性強，可有效降低系統電耗。
[0017](3)相比現有單區吸收塔而言，分區pH值控制的脫硫吸收塔也有利于降低運行液位和噴淋層高度，從而降低運行電耗。
[0018](4)空塔設置，噴淋吸收區部分無塔內件，避免了結垢與腐蝕的問題。
[0019](5)塔外布置的高pH值漿液池可選擇在原吸收塔附近靈活布置，原吸收塔上部只需考慮加高加裝噴淋層，下部可不作改動，改造工程量相對較小，改造工期短，特別適合于改造工程。
【附圖說明】
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