CN1088611C - 湿法烟气脱硫装置及用于该装置的含氧气体喷吹装置 - Google Patents
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Abstract
一种湿法烟气脱硫装置,其中,二氧化硫被吸收进一种料浆以及把一种含氧气体吹入该料浆,以氧化存在于料浆中的亚硫酸盐,其中,一料浆氧化罐配备了一个回流管路,用于把一部分料浆回流至所述料浆氧化罐底部或其附近的一个位置,和所述含氧气体在所述回流管路排放端吹入,以便在穿过回流管路回流的料浆作用下细化所述含氧气体。
Description
本发明涉及湿法烟气(flue gas)脱硫装置。特别地,本发明涉及通过湿法脱硫工艺去除锅炉或其同类物的废气中的SO2的湿法烟气脱硫装置,以及一种用于该装置的含氧气体喷吹装置。
当燃烧含硫燃料时,除了一部分硫含于烟灰中外,其它部分将以二氧化硫的形式排放于大气。这些二氧化硫不仅对人畜造成很大的危害,而且还会造成降落在地面的酸雨,对环境造成严重的污染。
正因如此,大型燃烧装置和工厂都已装备烟气脱硫装置,其中多数为湿法烟气脱硫装置。
在这种湿法脱硫工艺中,废气与含有碱(如石灰)的一种吸收液体进行气液接触,从而使SO2被吸收而从废气中去除。其结果是从废气中吸收的SO2在吸收液中形成亚硫酸盐。为了把这些亚硫酸盐氧化并形成稳定的硫酸盐,通常向吸收液中吹入空气以对其进行氧化。
常用的湿法烟气脱硫装置就是所谓的罐式氧化型。在这种湿法烟气脱硫装置中,通常把一种含氧气体(典型地为空气)吹入吸收塔的罐内,在这里面与吸收了二氧化硫的料浆(含有钙的化合物如石灰石)接触从而把二氧化硫氧化。因此,可以省去氧化塔。
在这种脱硫工艺中,需要使空气与上述罐中的料浆有效地接触。在现有技术已有几种实现这一目的的方法和装置。
图7示出了日本专利许可出版号No.61-74630中描述的一种通氧装置。在该装置中,空气通过一种通氧装置202吹入料浆氧化罐201。用一个搅拌器203把吹入的空气分散,以提高空气的利用效率。
然而,图7所示的装置存在一些缺点,即氧化罐201内消耗的功率很大,注入的氧气的利用效率低。
图8示出了一种按日本专利公开No.6-91939形成的装置。在这种装置中,还是通过一种通氧装置303把空气吹入一个有搅拌器302的区域。然而,图8所示的装置仍然存在氧化罐内搅拌功率消耗大和注入的氧气利用效率低的缺点。
本发明人还曾采用现有技术中的静态氧化装置(日本专利公开No.9-10546)。然而,考虑到氧气利用率低(约20%)的问题,必须提高氧气流速和分布器喷嘴数量,从设备成本和维修的角度看,这会引起一些问题。
此外,本发明的发明者选用了日本专利公开No.9-10546及其同类中描述的现有装置,为了产生细化的气泡同时搅拌液体,分布器本身是旋转的。然而,由于这种装置需要粉碎空气,因而要造成功率损失消耗大量功率。
另一方面,图9示出了一种含有上述含氧气体喷吹装置的湿法烟气脱硫装置,这种装置在后面作为现有技术中的一个第一例。如图9所示,该湿法烟气脱硫装置是这样构造的,它具有一个用于施行湿法脱硫的吸收塔2、一个布置于吸收塔2之下的用于储存含有碱吸收剂d的吸收液b(如石灰)的储液槽31、储液槽31内的吸收液b通过一个循环泵6提升并且穿过布置于吸收塔2下部的喷管30喷入。
在上述装置结构中,燃烧后的废气a引入顶部的吸收塔2,与穿过喷管30喷入的含碱吸收剂接触,从而从废气中吸收并去除SO2。之后,净化过的废气c通过排气道38排入外部。含有由废气中的SO2形成的亚硫酸盐的吸收液返回储液槽31,在这里面,上述硫酸盐在含氧气体喷吹装置喷入的含氧气体e的作用下氧化成硫酸盐。之后,化学计量相当于吸收的SO2的硫酸盐通过循环泵6和管路40作为废液f被放掉。另一方面,碱吸收剂d(如石灰)通过管路39供给上述储液槽31。
上述含氧气体喷吹装置包括多个喷嘴头102,这些喷嘴头以向下倾斜的方向从储液槽31侧壁延伸,而且每个上面都配有多个喷嘴101。这些喷嘴头102是这样布置的,使其基本上覆盖储液槽31的整个底面。因此,含氧气体由鼓风机36穿过管路37和喷嘴头102通入并从喷嘴101的注入孔35注入吸收液b,以氧化上述亚硫酸盐。
图10示出了具有另一种含氧气体喷吹装置的一个湿法烟气脱硫装置。该装置代表了一个实用的氧化方法,其中,位于管路37尖端的注入孔35布置于搅拌器203之前,该搅拌器203连接至储液槽31的侧壁,由鼓风机36通过管路37把含氧气体e通入并从注入孔35注入吸收液,以便通过由上述搅拌器203驱动的吸收液b的液流促使含氧气体e分散。(这种含氧气体喷吹装置在下面作为现有技术的一个第二例)。
此外,图11示出了日本实用新型公开No.4-137731披露的一种含氧气体喷吹装置,该装置包括一些射流喷嘴151,用于喷射与储液槽150直径成预定角度的吸收液射流。这些射流喷嘴151以一个预定的垂直位置连接至储液槽150的侧壁以便沿侧壁周向射入吸收液。给每个射流喷嘴151的基底提供一个与储液槽150相通并在其中部安装了一个射流泵152的吸收液管路153和一个在射流泵152和射流喷嘴151之间与吸液管153相连的气路154。(这种含氧气体喷吹装置在后面作为现在技术的一个第三例)。
此外,还有一种已知的含氧气体喷吹装置。具体结构如图12所示。接入一个输送管161使其穿过储液槽侧壁伸入储液槽160,接入一个循环管路163,用于从储液槽160吸出吸收液并通过液体泵162使其循环。另外,接入一个鼓风管164使其伸入上述循环管路163的中部,而其出口部164a部分在循环管路163中心弯曲以使其在液体方向上敞开。这样,含氧气体在鼓风机165压力作用下穿过鼓风管164吹入循环管路163,与吸收液一起从输送管161排放。(这种含氧气体喷吹装置在后面作为现有技术的一个第四例)。
尽管上述第一至第四例的现有技术的所有含氧气体喷吹装置都提供了很好的氧化方法,但是它们存在以下问题。
例如,图9所示的现有技术的第一例具有这样的缺点,由于布置了许多进给喷嘴101,使其基本覆盖了储液槽31的整个底面,因此妨碍了储液槽31的检验和其它操作。
在图10所示的现有技术的第二例中,由于从注入孔35注入的含氧气体的空气提升作用引起了一股上流,搅动叶片204会引起一个局部循环(涡流),其中一部分刚被输送的液体又被吸入,从而使搅拌效率下降。而且,这还会降低对排放液的推动作用,从而降低搅拌能力。因此,为了维持搅拌能力就需要增加搅拌功率。
在图11和12所示的现有技术的第三例中,把一种气体引入与射流喷嘴151或输送管161连接的吸收液管路153和163的中部。因此,当气泡流与吸收液一起通过液体管时,其中一部分可能结合在一起形成粗大气泡,或者上述气体与吸收液分离成分散相。当气体以这种状态从射流喷嘴151或输送管161排放时,它不可能均匀弥散,因而达不到平缓氧化。此外,上述气体还有可能因气窝现象而对吸收液管路内表面造成磨蚀。
鉴于本领域的现状,本发明的一个目的是提供一种湿法烟气脱硫装置,该装置不需要消耗大量的无用功于料浆氧化罐内搅拌动作上,而且还能提高注入的氧气的利用率。
此外,本发明旨在克服了上面所述的种种缺点。因此,本发明的另一个目的是提供一种用于湿法烟气脱硫装置的含氧气体喷吹装置,该装置能够显著地减少进气喷嘴的数量、减少功耗、提高搅拌能力和对吸收液的弥散作用。
为了达到上述目的,本发明提供了一种湿法烟气脱硫装置,在该装置内,二氧化硫被吸收至一种料浆,一种含氧气体被吹入一个料浆氧化罐的料浆内以氧化其中的亚硫酸盐,该装置的特征在于上述料浆氧化罐配备了一个用于把一部分料浆回流至料浆氧化罐底部或其附近的回流管,和含氧气体被吹入回流管排放端,以便在穿过回流管的回流料浆的作用下细化上述含氧气体。
上述湿法烟气脱硫装置的一个优选实施例是,存于料浆氧化罐内的一部分料浆被抽出并通过回流管回流。
另一个优选实施例是,从集总管(header pipes)注入的料浆通过回流管回流。
再一个优选实施例是,被一个除雾器收集的料浆通过回流管回流。
还有一个优选实施例是,当一部分料浆在料浆氧化罐底部附近的一个位置被抽去并在一个压力泵的压力下被送至集总管时,从管路上接一个分支的料浆输送管用于把料浆送至集总管,以及含氧气体在该输送管的排放端被吹入,以便借助于从输送管排放的料浆的作用细化上述含氧气体。
本发明还提供了一种用于湿法烟气脱硫装置的含氧气体喷吹装置,该脱硫装置用湿法脱硫工艺去除燃烧废气里面的SO2,其中的用于储存一种吸收液的储液槽配备了一个用于排放吸收液的输送管,并使其排放端在储液槽内敞开,以及在上述输送管排放端邻近的排放流区域内,布置一个用于注入含氧气体的氧气送入喷嘴(即刚好在排放端之后或之前)。
根据本发明,从吸收液输送管尖端的排放端排放的吸收液射流还伴随着一个尾波,且因此在排放方向上加速运动。所以,从氧气送入喷嘴注入的含氧气体可以大量地以气泡的形式弥散,同时克服由其空气提升作用诱发的上流。
因此,可以显著地减少氧气送入喷嘴的数量。另外,由于输送部分可以布置成与用于借助一个泵吸入吸收液的吸入部分隔开,所以不会产生局部涡流。再者,由于排放的吸收液射流伴随着一个尾波且因此在排放方向上加速运动,故可以在不需要额外增加功率的情况下实现气泡高效弥散化。
还有,根据本发明,一种含氧气体被注入输送管排放端邻近的排放流区域(即刚好在排放端之后或之前),与现有技术第三例和第四例相反,其中的含氧气体被送入输送管上游段的液体管路。所以,只有吸收液提供至排放端,从而解决了前面所述的种种问题,例如液体管路内气泡的结合,气体与吸收液的分离,以及所产生的排放的气泡的低的弥散化和液体管路的恶化的性能。而且,由于注入的气体在紧挨排放端之后或之前的高速排放流的一个位置与排放流碰撞,故被注入的气体被细化和平缓地弥散化,以在很大的区域内实现平缓的亚硫酸盐氧化。
在本发明的装置中,可以在从上述输送管排放的射流区域的氧气送入喷嘴的尖部布置一个有效的注入孔。这样一来,从氧气送入喷嘴注入的含氧气体就可以以细小气泡的形式弥散。
此外,本发明的装置还可以这样形成,把输送管尖端的上部分作得很长以悬吊其下部分,并且氧气送入喷嘴这样连接使其穿过上述悬吊部分延伸。这样一来,从氧气送入喷嘴注入的含氧气体就可以被阻止从其吹入。
进一步地,上述输送管也可以在储液槽内向下倾斜。这样可以防止固体物质沉积于输送管内或者由泵产生的吸收液循环停止时造成的回流。在这样情况下,输送管可以倾斜直至竖直。
更进一步地,本发明的装置还可以这样形成,使上述氧气送入喷嘴在输送管排放端之前的一个位置伸入输送管内。因此含氧气体可以以细小气泡的形式弥散。另外,由于气-液混合流在输送管内的停留时间缩短,所以就有可能减小气-液混合流对输送管造成的损坏,同时克服上述现有技术的第三例和第四例的各种缺点。
下面结合附图描述本发明的优选实施例。附图中:
图1是一个结构简图,显示了按本发明的一个实施例(实施例1)形成的一种湿法烟气脱硫装置;
图2是一个结构简图,显示了按本发明的另一个实施例(实施例2)形成的一种湿法烟气脱硫装置;
图3A是一个正视图,显示了本发明的一种湿法烟气脱硫装置(气-液接触装置)的总体结构,图3B是一个顶视图,显示了储液槽内输送管的布置;
图4是一个局部放大图,显示了按照本发明的又一实施例(实施例4),用于图3所示的装置的含氧气体喷吹装置的吸收液排放部分;
图5是一个局部放大图,显示了本发明的又一实施例(实施例5)的用于图3所示的装置的含氧气体喷吹装置的吸收液排放部分;
图6是一个局部放大图,显示了本发明的又一实施例(实施例6)的用于图3所示的装置的含氧气体喷吹装置的吸收液排放部分;
图7是一个结构简图,显示了现有湿法烟气脱硫装置中用于搅拌所供氧气的示范性方法;
图8是一个结构简图,显示了现有湿法烟气脱硫装置中用于搅拌所供氧气的另一示范性方法;
图9是一个正视图,显示了现有技术第一例中所用的气-液接触装置的总体结构;
图10是一个正视图,显示了现有技术第二例中所用的气-液接触装置的总体结构;
图11是一个顶视图,显示了现有技术的第三例的储液槽内含氧气体喷吹装置的布置;和
图12是一个正视图,显示了现有技术的第四例基本部分的结构,包括一个气-液接触装置的含氧气体喷吹装置。
在上述附图中,参考标号规定如下:1或201或301表示料浆氧化罐;2表示吸收塔;3表示消雾器;4表示烟气出口部分;5表示集总管;6表示循环泵;7表示喷嘴;8表示烟气进口段;9和20表示回流管路;10或24表示排放端;11表示上部抽拉开口;12、14、15、21、22和23表示阀门;13表示液体接受器;16表示回流泵;17或17′表示氧气送入喷嘴;18和19表示管路;25或202或303表示氧气送入装置;203或302表示搅拌器;204表示搅拌叶片,30表示喷雾管;31表示储液槽;32表示管路;33表示泵;34表示输送管;35表示注入孔;36表示鼓风机;37表示管路;38表示排放管道;39和40表示管路;101表示输送喷嘴;102表示喷嘴头;a表示燃烧废气;b表示吸收液;c表示净化过的废气;d表示吸收剂;e表示含氧气体;f表示废液;g表示液体表面;A、B或C表示箭头方向的观察角度。
为了便于说明,下面将参照附图对本发明的几个实施例进行具体的描述。但是应该明白,除非特别指明,在各个实施例中,各部件的尺寸、材料、形状以及相对位置都仅仅是为了说明本发明而给出的,并非用于限定本发明。
实施例1
图1显示了按照本发明的一个实施例形成的一种湿法烟气脱硫装置。
该湿法烟气脱硫装置具有一个料浆氧化罐l(一种吸收剂料浆送至该罐);一个在该料浆氧化罐1上方延伸的吸收塔2;以及一个配备了一个消雾器3的烟气出口部分4。另外,吸收塔2具有集总管5,集总管5上配备了一些喷嘴7,用于注射由循环泵6输送来的吸收剂料浆。
在该湿法烟气脱硫装置中,穿过烟气进口段8引入的烟气A被送去与从喷嘴7注入并下流的吸收剂料浆接触;从而使吸收剂料浆吸收烟气中存在的二氧化硫,并落入料浆氧化罐1。在料浆氧化罐1内的吸收剂料浆中,少量石灰石(limestone)用作吸收剂,由此形成的石膏(gypsum)悬浮着或溶解。这些包含石膏的吸收剂料浆通过一个抽吸泵(未示出)抽吸并被引入一个固-液分离器(未图示),在此分离成固体物(即石膏)和滤液。因此,吸收的二氧化硫完全被氧化生成副产品石膏。上述滤液又被送至一个滤液罐(未图示)并与石灰混合,所产生的吸收剂料浆被送回至料浆氧化罐l。
在吸收塔2和料浆氧化罐1发生的反应如下:
(吸收塔2)
(料浆氧化罐1)
根据本发明,已经显著改善了用于二氧化硫氧化的氧气送入***。特别地,料浆氧化罐1配备了用于把一部分吸收剂料浆回流至料浆氧化罐底部或其附近的一个位置的回流管9,并且把一种含氧气体吹入回流管9的排放端。典型地,用空气作为上述含氧气体。
在该实施例中,一部分存于料浆氧化罐1内的吸收剂料浆可以通过阀门12从料浆氧化罐1的上部抽吸孔11抽吸,并通过上述回流管9回流至料浆氧化罐1。
有一种替代方式,从集总管5注射的吸收剂料浆可由液体接受器13收集并通过阀门14穿过上述回流管9回流至料浆氧化罐1。
另一种替代方式,由消雾器3收集的吸收剂料浆可以通过阀门15穿过上述回流管9回流至料浆氧化罐1。近来趋向于以高流率输送废气而处理之,本发明允许散射的和由消雾器3收集的吸收剂料浆的高效利用。
阀门12、14和15的开或闭是根据设备的运行状态而控制的。由于吸收剂料浆以上述方式回流,可以得到一个足够静止的流头,因此,泵本身的流头可以减小,从而大大减小回流泵16的负荷。特别地,当阀门12关闭,只有阀门14和15打开时,吸收剂料浆可以在回流泵16基本不运行的情况下回流。
当吸收剂料浆以上述方式回流时,从氧气输送装置的氧气送入喷嘴17吹入的空气被吸收剂本身的液流细化。因此,气泡被有效地分散和混合,从而使得二氧化硫氧化过程中氧的利用率比现有技术中的约20%大大提高。
实施例2
图2示出了根据本发明形成的湿法烟气脱硫装置的另一实施例。
在图2中,与图1中相似的部件用相同的参考标号表示,其作用和功能相同。
在该实施例中,吸收剂料浆由阀门21和循环泵6抽吸,穿过一个料浆抽吸管18,在压力下穿过具有阀门23的中间管路19输送,从形成于集总管5上的喷嘴7注射到废气A中。此外,在中间管路19上再通过中间阀22接入一个分支的回流管路20。因此,管路18和20的功能相当于图1所示的实施例中的11′和9。也就是说,在穿过管路18抽吸吸收剂料浆之后,部分或全部通过循环泵6送至集总管5的吸收剂料浆又通过阀门22和23的运行穿过回流管20回流至料浆氧化罐1。在回流管20排放端24附近布置一个氧气输送***的氧气送入喷嘴17′,以使从该处注入的空气能被吸收剂本身的液流细化。其功能与上述氧气送入喷嘴17和排放端10的功能相似。
实施例3
尽管上面图1中采用了所谓的液柱或气-液接触装置,但是本发明并不仅限于此,也可以采用具有填料部分(pack section)的气-液接触装置,其中填充了一种填料以容纳吸收剂料浆和增加气-液接触面积。
此外,脱硫装置也可以是以下类型,其中的气-液接触装置由分别安装在单个料浆氧化罐烟气进口和出口的平行流吸收塔和反向流吸收塔组成。
此外,本发明也可以用于其它各种类型的湿法烟气脱硫装置,不仅仅限于图1所给的类型。
在上面图1所给的实施例中,储存于料浆氧化罐1内的一部分吸收剂料浆、从集总管5注射的吸收剂料浆、以及由消雾器收集的吸收剂料浆均得到利用。但是吸收剂料浆还可以从设备的任何其它部位回流,只要这样利用的吸收剂料浆适合于本发明的目的。
在上述实施例中,上述三类吸收剂料浆均可被利用。这种结构的目的是提供一个宽广的回流料浆类型,并因此允许装置根据其运行状态更高效地起作用。但是,根据运行条件,可以只有一种类型的吸收剂料浆回流。如果只利用从集总管5注射的吸收剂料浆和由消雾器收集的料浆,那么回流泵6就可以省略。
此外,上述图2所示的实施例2可以与图1所示的实施例结合起来使用。
实施例4
该实施例将参照图3和图4进行具体的描述。在图3中,与图9中相似的部件用相同的参考标号表示。
在图3中,形成一个湿法烟气脱硫装置使其具有一个实现脱硫过程的吸收塔2、一含用于储在含有碱吸收剂d(如石灰)的吸收剂液体b并布置于吸收塔2之下储液槽(料浆氧化罐)31,储液槽31内的吸收剂液体b由循环泵6提升再从布置于吸收塔2下部的喷雾管30喷出。
在上述设备结构中,燃烧废气a被引入吸收塔2的顶部,并使含碱吸收剂b从喷雾管30喷雾产生气-液接触,从而吸收和去除二氧化硫。然后,净化过的废气c穿过一个排气管道38排放出去。
另一方面,含有从废气中的SO2形成的亚硫酸盐的吸收液b回流至储液槽31,在此处上述亚硫酸盐在含氧气体喷吹装置(后面将描述)吹入的空气的帮助下氧化或硫酸盐。然后,废液f通过循环泵6和管路40排放。此外,通过一个管路39向储液槽3 1提供吸收剂d(如石灰)。
这种结构与图9所示的现有湿法烟气脱硫装置的结构相同。
该实施例的含氧气体喷吹装置包括一个管路32,它在储液槽31侧壁靠近底部的一个位置吸收液b储存部分是敞开的,一个与管路32连接的泵33,以及一个与泵33连接的输送管34,用于回流由泵33从储液槽31吸回储液槽31的吸收液b。
上述输送管34以这样一种方法布置,它穿过储液槽34的侧壁并在其内以向下倾斜的方向延伸。此外,如图3B所示,在穿过储液槽31侧壁之前输送管34分为两个分支,每个分支被径向地反射向一切向的方向,以便使从此处排出的液流沿储液槽31侧壁方向流动。另外,一个用于通过鼓风机36穿过管路37送入的注射空气e的送氧喷嘴17布置于输送管34每个分支的吸收液排放端10之前,它们在储液槽31内是开口的。
下面参照图4至6解释输送管34和氧气送入喷嘴7之间的位置关系。
图4示出了本实施例的含氧气体喷吹装置。
在图4中,氧气送入喷嘴17垂直向下布置于上述输送管34吸收液排放端10之前。另外,氧气送入喷嘴17尖端有一个注入孔35定位于输送管34排放端10的下表面延伸处和其中心线之间,从而使该注入孔35布置于从上述排放端10排出的射流区。
用图4所示的含氧气体喷吹装置在图3所示的湿法烟气脱硫装置上进行了试验。具体地,含约1000ppm SO2的燃烧废气以10000m3N/h的流速引入图3所示的吸收塔2。另一方面,吸收液b由循环泵6以200m3/h的速度从储液槽31吸入,并从喷雾管30喷入吸收塔2。因此,上述废气a被脱硫净化并作为干净废气c从排气管38排放。
在通过管路39向储液槽31提供包括数量相当于去除的SO2的化学计量比的石灰石的吸收剂d的同时,通过管路40以废液f抽出数量相当于去除的SO2的化学计量比的石膏。在储液槽31内,储存吸收液b并使液面g约为2m高。在液面g下约1.5m处的储液槽31的侧壁的连接管路32的一端,管路32的另一端连接至泵33。从泵33出来的输送管34这样布置,使其在液面g之下1.3m处穿过储液槽31,伸入储液槽31约1m的长度,并具有一个在储液槽内开口的吸收液排放端10。
如图3B所示,输送管34在穿过储液槽31侧壁之前分为两个分支,每个分支朝切向方向径向地倾斜,以使从这里排放的液流沿储液槽31侧壁流出。
通过泵33,把吸收液b以100m3/h的流速吸入并分别从输送管34的两个分支的吸收液排放端注入。对应于输送管34,管路37也分为两个分支。空气e从管路37的两个分支尖端的氧气送入喷嘴17以100m3N/h的流速通过鼓风机36注入吸收液b。
本次实验所用设备的规格如下:
1)吸收塔2的横截面积为1m2、喷雾管30之上的高度为12m。
2)储液槽31的横截面尺寸为2m×3.2m,从底部算起的高度为3.5m。
3)喷雾管30的标称直径为100A,每根管各具有四个标称直径为40A长度为100m的朝上的喷嘴。
4)管路32的标称直径为125A。
5)输送管34的标称直径为100A,其每个分支的标称直径为65A。每个分支在储液槽31底部之上0.7m处穿入其3.2m宽的侧壁[见上面第2)条],并以大约20°的角度向下倾斜延伸,它还具有一个开口的吸收液排放端10。输送管34的两个分支的距离为1m。
6)用于输送含氧气体的管路37的标称直径为25A。其分支的标称直径为20A。该管路37在储液槽31液面g之上升起3m的高度,并***储液槽31。
7)两个氧气送入喷嘴的标称直径为20A。
8)每个氧气送入喷嘴17尖端的注射孔35位于吸收液排放端10下表面延伸处之上2cm。
在上述条件下进行的实验中,发现在开始通入空气e之后液面g约升高10cm,并且获得了亚硫酸盐的完全氧化。实施例5
本实施例所用设备与图3所示的设备的总体结构大体相同,只是它装备了一个图5所示的含氧气体喷吹装置。在图5的实施例中,与图3和4中功能相同的部件用相同的参考标号表示。
在该实施例中,吸收液输送管34向下延伸的尖端切掉一截使其具有图5所示的一个大体水平的切端。换句话说,输送管34的排放端10的上部34a做得较长以悬吊其下部34b,并且连接氧气送入喷嘴17以使其从上面穿过悬吊部分34c垂直延伸。
氧气送入喷嘴17尖端的注入孔35是这样定位的,使其在被水平切割的输送管34延长线之内。
因此,上述氧气送入喷嘴17的注入孔35位于从上述排放端10排放的射流区内。
利用本实施例的含氧气体喷吹装置,结合实施例4,在与前面所述的条件相同的情况下进行了一个实验。结果表明达到了亚硫酸盐的完全氧化以及通空气后液面g约长高12cm。
实施例6
该实施例所用设备与图3所示的设备的总体结构大体相同,只是它用了图6所示的含氧气体喷吹装置。在图6所示的实施例中,与图3和4功能相同的部件用相同的参考标号表示。
在该实施例中,向下延伸的吸收液输送管34的尖端在与中心线垂直的方向切掉一截,如图6所示。然后,连接一个氧气送入喷嘴17使其从输送管34排放端10紧前方的某个位置之上穿过输送管34上壁垂直延伸因此伸入输送管34,以使含氧气体e从位于输送管34排放端10紧前方的一个位置的注入孔35注入。
使用该实施例的含氧气体喷吹装置,结合实施例4,在与前面所述实验条件相同的情况下进行了一个实验。结果表明,达到了亚硫酸盐的完全氧化以及送入空气3后液面g升高约15cm。
因此,根据上述实施例4-6,氧气送入喷嘴布置于吸收液输送管紧前方或紧后方的某一个位置。因而,在氧气送入喷嘴下游侧产生正比于从排放端放出的液流射流流速的旋涡。从氧气送入喷嘴注入的含氧气体在该旋涡剪切作用下细化为细小的气泡,这就提高了气-液接触面积,因而提高了氧化效果。
此外,当氧气送入喷嘴在图6所示的输送管排放端紧前方的一个位置伸入输送管时,输送管的横截面被伸入的氧气送入喷嘴的横截面减小,因此穿过输送管的吸收液的流速增加。另一方面,氧气送入喷嘴周围产生正比于吸收液流速的旋涡。当含氧气体从氧气送入喷嘴吹入时,含氧气体在旋涡作用下细化为小气泡,所产生的气-液混合流从吸收液排放管排放端排出,并弥散于储液槽31内。
从上面的描述可见,由于吸收剂料浆回流并用来搅拌料浆氧化罐内的料浆,因此不需要消耗大量的无用功。也就是说,由于料浆从氧化罐本身抽出又回流其内,用于产生料浆流的泵的功率可以减小。
用于回流料浆的设备具有简单的结构,因此与需要消耗很大成本的现有技术相比,用于氧化空气输送装置的设备成本也大大降低。此外,它的维修也很容易。
另外,含氧空气由吸收液本身的液流细化,不需要专门搅拌。因此与现有技术相比,氧的利用率得到提高。
当料浆由现有技术的搅拌使其流动时,搅拌机安装的位置也受限制。然而,本发明不存在这种限制,因此可以选用最适合于气泡弥散化和混合的布置方式。
本发明还提供一种含氧气体喷吹装置,其中,在吸收液输送管排放端邻近的排放流区域内布置一个用于注入含氧气体的氧气送入喷嘴,以及,进一步地,在从上述排放端排出的射流区定位其注入孔。因此,从氧气送入喷嘴注入的含氧气体就可以在从上述排放端排出的吸收液的剪切作用下细化成小气泡,并用于完全氧化由吸收的SO2形成于吸收液中的亚硫酸盐作为废气净化过程。此外,由于含氧气体被吸收液射流细化和弥散于储液槽内,所以可能妨碍检修和储液槽内净化操作的氧气送入喷嘴的数量可以大大减少。
另外,含氧气体在储液槽内的注入地点可根据需要任意选定以使气泡不被泵吸走。还有,泵也不需要额外的功率。尽管如此,仍有足够数量的含氧气体供至需要的地方。此外,由于吸收液排放射流伴随一个尾流,使得其流速增加,所以可以产生一个满意的吸收液搅拌效应。
此外,本发明的装置以这样一种方式形成,输送管尖端的上部延伸得更长以使其悬吊其下部,氧气送入喷嘴穿过该悬吊部分连接。因此从氧气送入喷嘴注入的含氧气体可以避免吹过。
另外,上述输送管可以在储液槽内向下倾斜。这样可以降低关闭过程中固体物质在输送管内的沉积以及促进重新启动时固体物质的排放。另外,上述输送管还可以这样布置,以便从输送管排出的液流将在上述储液槽内产生一个环流。这样,含氧气体和吸收液之间的气-液接触时间便可以延长。
进一步地,本发明的装置还可以这样形成,上述氧气送入喷嘴在输送管排放端之前的一个位置伸进输送管。这样,含氧气体就可以以更细的气泡的形式弥散化。
Claims (11)
1.一种湿法烟气脱硫装置,其中,二氧化硫被吸收进一种料浆以及把一种含氧气体吹入该料浆,以氧化存在于料浆中的亚硫酸盐,其特征在于,一料浆氧化罐配备了一个回流管路,用于把一部分料浆回流至所述料浆氧化罐底部或其附近的一个位置,和所述含氧气体在所述回流管路排放端吹入,以便在穿过回流管路回流的料浆作用下细化所述含氧气体。
2.根据权利要求1所述的湿法烟气脱硫装置,其中,储存于所述料浆氧化罐中的一部分料浆被抽吸并通过所述回流管路回流。
3.根据权利要求1或2所述的湿法烟气脱硫装置,其中,从集总管注射的料浆穿过所述回流管回流。
4.根据权利要求1至2中任意一项所述的湿法烟气脱硫装置,其中,由消雾器收集的料浆通过所述回流管路回流。
5.根据权利要求1至2中任意一项所述的湿法烟气脱硫装置,其中,一部分在所述氧化罐底部附近的一个位置被抽吸并在一个压力泵的压力下送至集总管,从所述管路接一个分支料浆输送管,用于向所述集总管输送料浆,以及含氧气体在所述输送管排放端被吹入,以便在从所述输送管排放的料浆作用下细化所述含氧气体。
6.一种用于一湿法烟气脱硫装置的含氧气体喷吹装置,用于用湿法脱硫工艺去除燃烧废气中的SO2,其中,一个用于吸收液的储液槽配备了一根用于排放所述吸收液的输送管,使得其排放端在所述储液槽内开口,一个用于注入含氧气体的氧气送入喷嘴存置在所述输送管排放端处的排放流区域。
7.根据权利要求6所述的用于湿法烟气脱硫装置的含氧气体喷吹装置,其中,所述氧气体送入喷嘴尖端的一个注入孔存置于从所述排放端排出的射流区域内。
8.根据权利要求6所述的用于湿法烟气脱硫装置的含氧气体喷吹装置,其中,所述输送管尖端上部做得较长以便悬吊其下部,连接所述氧气送入喷嘴并使其穿过其悬吊部分延伸。
9.根据权利要求6所述的用于湿法烟气脱硫装置的含氧气体喷吹装置,其中,所述输送管道穿过储液槽的侧壁伸入其内,所述输送管布置于所述储液槽内以便它就水平投影而言偏离径向而折向一切向方向,并使得从所述输送管排放的液流沿所述储液槽的侧壁流动以及使得其向下倾斜。
10.根据权利要求6所述的用于湿法烟气脱硫装置的含氧气体喷吹装置,其中,所述氧气送入喷嘴在所述输送管排放端之前的一位置伸入所述输送管。
11.一种配备了权利要求6至10中任意一项所述的含氧气体喷吹装置的湿法烟气脱硫装置。
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