一種用于氨法脫硫氧化的多管氣升式環流反應器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于鍋爐煙氣脫硫技術領域，具體涉及一種一種用于氨法脫硫氧化的多管氣升式環流反應器。
【背景技術】
[0002]氨法煙氣脫硫技術是一種廣泛應用于電力、化工以及冶金等行業鍋爐煙氣脫硫的技術，其中煙氣中的二氧化硫被氨吸收生成亞硫酸銨，亞硫酸銨的氧化是脫硫反應中重要的一步。
[0003]在傳統的氨法脫硫技術中，鍋爐煙氣和吸收液逆流(或并流)接觸從而除去煙氣中的二氧化硫，吸收液經反應生成亞硫酸銨溶液；生成的亞硫酸銨溶液經泵打入氧化罐進行亞硫酸銨的氧化；在傳統的氨法脫硫工藝中，用于對亞硫酸銨進行的氧化的氧化裝置設置在脫硫塔外，包括有氧化罐、噴射反應器、循環泵和噴射泵；噴射反應器位于氧化罐頂部，亞硫酸銨溶液通過循環泵循環，經過噴射泵，由于液體的高速流動形成負壓，將空氣吸入，使空氣與氧化罐內亞硫酸銨溶液接觸發生氧化反應生成硫酸銨溶液。
[0004]在氧化罐中，亞硫酸銨溶液和空氣接觸，經氧化泵循環使亞硫酸銨氧化生成產品硫酸銨；由于常用的氧化罐氧化主要靠噴射泵將空氣帶入和溶液接觸，使空氣中的氧氣和亞硫酸銨反應，由于氣液接觸面積小，氧化率低，溶液停留時間長，導致硫酸銨出料慢，脫硫系統運行不穩定，系統運行容易惡化，增加操作難度。
【發明內容】
[0005]為解決氨法脫硫工藝中亞硫酸銨氧化率低的問題，本實用新型的目的是提出一種用于氨法脫硫氧化的多管氣升式環流反應器。
[0006]為了達到上述發明目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0007]—種用于氨法脫硫氧化的多管氣升式環流反應器，所述的多管氣升式環流反應器設置在煙氣脫硫塔的塔底；所述的多管氣升式環流反應器具有多排反應管；所述的多管氣升式環流反應器還包括有對應多排反應管設置的空氣分布管；所述的空氣分布管位于所述反應管的下部，并與鼓風機連通；所述的空氣分布管上具有多組噴氣分散孔，每組多個所述的空氣管噴氣分散孔對應一個反應管；所述反應管的上端、下端均為敞口結構，通過空氣分布管向塔內的反應器內鼓入空氣，使塔內液體形成一定的密度差，從而使反應管內的溶液由反應管下端向上流動，反應管外的溶液由反應管上端向下流動，反應管內溶液的流向與反應管外溶液的流向構成環流，形成對反應生成的亞硫酸銨溶液進行循環氧化的結構。
[0008]相鄰兩排反應管中相鄰的三個反應管呈正三角形排布。
[0009]所述反應管的下端通過環流反應器底部支撐固定在脫硫塔底板上；所述反應管的上端通過環流反應器上部支撐與脫硫塔的內壁面固聯。
[0010]本實用新型提出的一種用于氨法脫硫氧化的多管氣升式環流反應器，采用在脫硫塔內設置多管氣升式環流反應器，氣升式環流反應器的多個反應管均通過空氣分布管與鼓風機連通，對亞硫酸銨溶液進行循環氧化，加大了空氣和亞硫酸銨溶液的接觸面積和接觸時間，增大了氣液之間的傳質，使氣液充分混合，提高了亞硫酸銨溶液的氧化率和硫酸銨收率；降低了氨法脫硫的工藝操作難度，與現有技術中在脫硫塔外設置氧化罐的結構相比，本實用新型少用了一個操作單元，節約了占地和固定設備投資。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型在脫硫裝置中的使用狀態圖。
[0012]圖2為圖1中A部分的放大圖。
[0013]圖3為本實用新型中氣升式環流反應器的平面布置圖。
[0014]圖中:1、噴頭，2、反應管，3、空氣分布管，4、循環出料泵，5、脫硫塔，6、鼓風機，7、環流反應器底部支撐，8、環流反應器上部支撐，8-1、環流反應器上部橫向支撐，8-2、環流反應器上部縱向支撐，9、煙氣進口管，10、噴淋管線，11、循環管線，12、出料管線，13、排料管線，14、空氣管噴氣分散孔，15、升氣帽，16、塔盤，17、脫硫液管線，18、氧化循環管線，19、脫硫液儲罐，20、脫硫吸收泵，21、脫硫液至氧化段管線。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明:
[0016]如圖1、圖2所示，一種用于氨法脫硫氧化的多管氣升式環流反應器，所述的多管氣升式環流反應器設置在脫硫塔5內；所述的脫硫塔5連通煙氣進口管9和吸收液供給機構，煙氣通過塔盤16上的升氣帽15后和吸收液接觸，煙氣中的二氧化硫和吸收液反應生成亞硫酸銨溶液，脫硫后的煙氣經過除霧從塔頂排出，亞硫酸銨溶液在塔盤16上匯集后通過脫硫液管線17進入脫硫液儲罐19 ;在脫硫液儲罐19中的亞硫酸銨溶液，一部分通過脫硫吸收泵繼續打入塔頂進行吸收，一部分通過脫硫液至氧化段管線21進入脫硫塔底部進行氧化；結合圖3，所述的多管氣升式環流反應器具有多排反應管2，且相鄰兩排反應管2交錯布置；結合圖3，該實施例中，相鄰兩排反應管中相鄰的三個反應管呈正三角形排布；所述反應管的下端通過環流反應器底部支撐7固定在脫硫塔底板上；所述反應管的上端通過環流反應器上部支撐8與脫硫塔的內壁面固聯；所述的環流反應器上部支撐8包括環流反應器上部橫向支撐8-1和環流反應器上部縱向支撐8-2 ;所述的多管氣升式環流反應器還包括有對應多排反應管2設置的空氣分布管3 ;所述的空氣分布管3位于所述反應管2的下部，并與鼓風機6連通；所述的空氣分布管3上具有多組用以連通空氣分布管與反應管的空氣管噴氣分散孔14，每組多個所述的空氣管噴氣分散孔14對應一個反應管2設置；所述反應管2的上端、下端均為敞口結構，反應管2內的溶液由反應管下端向上流動，反應管2外的溶液由反應管上端向下流動，反應管2內溶液的流向與反應管2外溶液的流向構成環流，形成對反應生成的亞硫酸銨溶液進行循環氧化的結構，即所述反應管2的下端為敞口結構，使反應生成的、位于脫硫塔下部的亞硫酸銨溶液由反應管的下端進入反應管，并與進入反應管內的空氣接觸發生氧化反應；所述反應管2的上端為敞口結構，使氧化反應生成的溶液由反應管的上端流出回到脫硫塔下部，并由反應管的下端再次進入反應管內，對反應生成的亞硫酸銨溶液進行循環氧化，空氣在反應管內和亞硫酸銨溶液充分接觸，加大了氣液之間的傳質，提高了亞硫酸銨的氧化速度，縮短了溶液的停留時間；最終經過取樣檢測氧化合格的溶液經循環出料泵4排出送往后續系統進一步處理。
[0017]所述的鼓風機6米用羅茨鼓風機。
[0018]所述的吸收液供給機構采用現有技術中的結構，在此不做過多說明。
[0019]氣升式環流反應器的材料可以使用玻璃鋼或者其它耐亞硫酸銨腐蝕的材料；反應管設計數量的多少，根據工藝需要計算，氣升式環流反應器主要參數包含:
[0020]氣含率
[0021]ε g=0.647 (Ug/ (Ug+UL))0.68 Ug0.34
[0022]ε g-氣含率，Ug-氣體流速，Ul-液體流速
[0023]液相體積傳質系數
[0024]KLa=0.4072 Ug0'9224 [1+(Sd/St) ]L136
[0025]Ku-液相體積傳質系數
[0026]Ug-氣體流速
[0027]Sd-反應器下降段面積
[0028]St-總面積。
【主權項】
1.一種用于氨法脫硫氧化的多管氣升式環流反應器，其特征在于:所述的多管氣升式環流反應器設置設置在煙氣脫硫塔(5)的塔底；所述的多管氣升式環流反應器具有多排反應管(2);所述的多管氣升式環流反應器還包括有對應多排反應管(2)設置的空氣分布管(3);所述的空氣分布管(3)位于所述反應管(2)的下部，并與鼓風機(6)連通；所述的空氣分布管(3)上具有多組用以連通空氣分布管與反應管的空氣管噴氣分散孔(14)，每組多個所述的空氣管噴氣分散孔(14)對應一個反應管(2)設置；所述反應管(2)的上端、下端均為敞口結構，反應管(2 )內的溶液由反應管下端向上流動，反應管(2 )外的溶液由反應管上端向下流動，反應管(2)內溶液的流向與反應管(2)外的溶液流向構成環流，形成對反應生成的亞硫酸銨溶液進行循環氧化的結構。2.根據權利要求1所述的一種用于氨法脫硫氧化的多管氣升式環流反應器，其特征在于:相鄰兩排反應管(2)中相鄰的三個反應管(2)呈正三角形排布。3.根據權利要求1所述的一種用于氨法脫硫氧化的多管氣升式環流反應器，其特征在于:所述反應管(2)的下端通過環流反應器底部支撐(7)固定在脫硫塔底板上；所述反應管的上端通過環流反應器上部支撐(8)與脫硫塔(5)的內壁面固聯。
【專利摘要】本實用新型屬于鍋爐煙氣脫硫技術領域，提出一種用于氨法脫硫氧化的多管氣升式環流反應器，提出的一種用于氨法脫硫氧化的多管氣升式環流反應器設置在脫硫塔（5）內；多管氣升式環流反應器具有多排反應管（2）；對應多排反應管（2）在反應管的下部設置有空氣分布管（3）；空氣分布管（3）上具有多組空氣管噴氣分散孔（14），每組多個空氣管噴氣分散孔（14）對應一個反應管（2）設置；反應管（2）的上端、下端均為敞口結構，構成對反應生成的亞硫酸銨溶液進行循環氧化的結構。本實用新型采用在脫硫塔內設置多管氣升式環流反應器，對亞硫酸銨溶液進行循環氧化，提高了亞硫酸銨溶液的氧化率和硫酸銨收率。
【IPC分類】B01D53/50, B01D53/79, B01D53/78, B01D53/96
【公開號】CN204619717
【申請號】CN201520159443
【發明人】史選增, 郭元生, 張銳, 吳晶
【申請人】洛陽市天譽環保工程有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年3月20日