CN203963977U - 处理烟气脱硫带液的氨法脱硫装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属于处理烟气脱硫带液的氨法脱硫装置；包括锅炉烟气管道和氨贮槽，烟气管道通过烟气蒸发装置中的烟气通道与文丘里的进口相连，氨贮槽通过循环泵与文丘里内上部设置的喷淋装置的进口相连，文丘里的出口与烟气吸收塔进口相连通，烟气吸收塔内部由上之下依次设有旋流板、喷淋冲洗装置，高效气液分离器和除沫器，高效气液分离器和除沫器之间的烟气吸收塔侧壁上设有烟气吸收塔进口，烟气吸收塔顶部的气体出口与烟囱管道相连；具有设备简单、维护方便、运行可靠性好，脱硫成本和副产品回收成本低的优点。

Description

处理烟气脱硫带液的氨法脱硫装置
技术领域
本实用新型属于环保设备技术领域，具体涉及一种烟气显热综合利用，烟气中的夹带液滴进行脱除和回收处理的处理烟气脱硫带液的氨法脱硫装置。
背景技术
氨法烟气脱硫工艺是利用氨吸收烟气中的二氧化硫，其反应为气-液或气-气相反应，反应速度快，吸收剂利用率高，吸收设备体积小。但氨法脱硫应用于燃煤锅炉烟气的脱硫时，现有的各类技术普遍存在着氨耗高、气溶胶难以消除、吸收液结晶堵塞、烟气夹带液滴等问题。由于氨法烟气脱硫是用氨吸收烟气中的二氧化硫生成硫酸铵，浓缩后用空气氧化，烟气经过接触吸收液，造成烟气中夹带液滴，液滴内含有水分、亚硫酸铵、硫酸铵、氨水、烟尘等，亚硫酸铵、硫酸铵在管道、烟道、烟囱内结晶，造成管道、烟道、烟囱等设备、设施腐蚀、堵塞。同时，经过烟囱随烟气排放到大气中，污染周边环境。这些问题的存在使氨法脱硫技术的实施遇到很大障碍。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺陷，而提供一种设备简单、维护方便、运行可靠性好，脱硫成本和副产品回收成本低的处理烟气脱硫带液的氨法脱硫装置。
本实用新型的目的是这样实现的：包括锅炉烟气管道和氨贮槽，烟气管道通过烟气蒸发装置中的烟气通道与文丘里的进口相连，氨贮槽通过循环泵与文丘里内上部设置的喷淋装置的进口相连，文丘里的出口与烟气吸收塔进口相连通，烟气吸收塔内部由上之下依次设有旋流板、喷淋冲洗装置，高效气液分离器和除沫器，高效气液分离器和除沫器之间的烟气吸收塔侧壁上设有烟气吸收塔进口，烟气吸收塔顶部的气体出口与烟囱管道相连，除沫器下部与烟气吸收塔底部之间的烟气吸收塔侧壁上设有烟气吸收塔液体出口，烟气吸收塔液体出口通过管道分别与第一液氨泵和第二液氨泵相连，所述第一液氨泵通过管道与喷淋冲洗装置的进口相连，所述第二液氨泵通过空气喷射器与氧化器相连，氧化器下部的出液口通过硫酸铵母液泵与烟气蒸发装置中的硫酸铵溶液通道相连，硫酸铵溶液通道通过离心机与烟气蒸发装置中的硫铵通道相连，所述硫铵通道与成品硫铵储罐相连通，所述离心机的溢流口与氧化器上部的浆液回流口相连。
所述烟气蒸发装置包括烟气通道，烟气通道上设有铜合金热交换翅，铜合金热交换翅的两端分别与硫酸铵溶液通道和硫铵通道相连。
所述高效气液分离器的结构包括上部环道和下部支撑梁，上部环道的中心位置上设有中心连接板，所述中心连接板与烟气吸收塔之间设有若干根折流板式除雾导流板；下部支撑梁包括环形支撑梁，环形支撑梁与烟气吸收塔之间设有加强筋，所述加强筋为四根，所述上部环道的顶部设有高密度耐磨PP球形填料层。
所述折流板式除雾导流板由横向设置的上层导流板和纵向设置的下层折流板构成，下层折流板中部的折角为30～45度，所述上层导流板与下层折流板为一体结构。
所述若干根折流板式除雾导流板之间的间距为30～40cm，高密度耐磨PP球形填料的直径为45～55cm。
所述上部环道和下部支撑梁的材质为316L不锈钢。
所述所述若干根折流板式除雾导流板之间的间距为35cm；所述高密度耐磨PP球形填料的直径为50cm。
按照上述方案制成的处理烟气脱硫带液的氨法脱硫装置，通过设置烟气蒸发装置克服了传统观念认为烟气难以传热的特性，利用烟气一方面对脱硫液进行蒸发、降温，另一方面利用烟气对成品硫铵进行干燥，减少了干燥器的使用，从而进一步降低运行成本；极大的节省了传统氨法脱硫工艺在产生硫酸铵溶液后处理时消耗的大量蒸汽(一般耗汽1.5～2.0t/t硫铵)，在保证正常脱硫效率前提下，既节省了投资又大大降低了运行成本，并且不使用干燥器，从而进一步降低了运行的成本；另外通过设置高效气液分离器，能够满足锅炉负荷40％-200％的范围，适应范围广，同时增加球状除雾填料，利用烟气的推力推动球体自转和公转，增大气液与球状除雾填料的接触面积和接触时间，充分分离烟气和夹带的液滴，克服了传统除雾装置不能够很好的脱除烟气带液的问题；此外本实用新型通过使用文丘里，使吸收喷淋段截面积相对小，气液接触充分，能够使吸收液完全吸收烟气中的有害介质，达到脱除有害介质的目的；且由于气液接触充分，能够使气体进一步得到洗涤净化，烟气吸收塔吸收喷淋段的二级喷淋，能够很好的利用未完全反应的氨水和亚铵液，一方面降低了传统氨法脱硫工艺的耗氨量，节约了成本，另一方面更彻底的吸收烟气中的有害介质；具有设备简单、维护方便、运行可靠性好，脱硫成本和副产品回收成本低的优点。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型高效气液分离器的俯视图；
图3为图2的A-A视图；
图4为本实用新型高效气液分离器底部的下部支撑梁结构示意图。
具体实施方式
如图1、2、3、4所示，本实用新型包括锅炉烟气管道1和氨贮槽2，烟气管道1通过烟气蒸发装置中的烟气通道3与文丘里6的进口相连，氨贮槽2通过循环泵10与文丘里6内上部设置的喷淋装置5的进口相连，文丘里6的出口与烟气吸收塔进口18相连通，烟气吸收塔16内部由上之下依次设有旋流板15、喷淋冲洗装置4，高效气液分离器和除沫器14，高效气液分离器和除沫器14之间的烟气吸收塔16侧壁上设有烟气吸收塔进口18，烟气吸收塔16顶部的气体出口与烟囱管道19相连，除沫器14下部与烟气吸收塔16底部之间的烟气吸收塔16侧壁上设有烟气吸收塔液体出口20，烟气吸收塔液体出口20通过管道分别与第一液氨泵11和第二液氨泵12相连，所述第一液氨泵11通过管道与喷淋冲洗装置4的进口相连，所述第二液氨泵12通过空气喷射器7与氧化器8相连，氧化器8下部的出液口通过硫酸铵母液泵13与烟气蒸发装置中的硫酸铵溶液通道21相连，硫酸铵溶液通道21通过离心机9与烟气蒸发装置中的硫铵通道22相连，所述硫铵通道22与成品硫铵储罐23相连通，所述离心机9的溢流口与氧化器8上部的浆液回流口17相连。所述烟气蒸发装置包括烟气通道3，烟气通道3上设有铜合金热交换翅24，铜合金热交换翅24的两端分别与硫酸铵溶液通道21和硫铵通道22相连。所述高效气液分离器的结构包括上部环道和下部支撑梁，上部环道的中心位置上设有中心连接板25，所述中心连接板25与烟气吸收塔16之间设有若干根折流板式除雾导流板26；下部支撑梁包括环形支撑梁27，环形支撑梁27与烟气吸收塔16之间设有加强筋28，所述加强筋28为四根，所述上部环道的顶部设有高密度耐磨PP球形填料层29。所述折流板式除雾导流板26由横向设置的上层导流板30和纵向设置的下层折流板31构成，下层折流板31中部的折角为30～45度，所述上层导流板30与下层折流板31为一体结构。所述若干根折流板式除雾导流板26之间的间距为30～40cm，高密度耐磨PP球形填料的直径为45～55cm。所述上部环道和下部支撑梁的材质为316L不锈钢。所述所述若干根折流板式除雾导流板26之间的间距为35cm；所述高密度耐磨PP球形填料的直径为50cm。
一种处理烟气脱硫带液的氨法脱硫装置的工艺，包括如下步骤：
一、锅炉烟气通过锅炉烟气管道1送入烟气蒸发装置中的烟气通道3内，其烟气温度为120～160℃，烟气蒸发装置中的烟气通道3通过铜合金热交换翅24与硫酸铵溶液通道21和硫铵通道22进行换热，换热后的烟气温度为55～75℃；
二、氨贮槽2中的氨水通过循环泵10进入文丘里6内上部的喷淋装置5中；
三、将上述步骤二中通过喷淋装置5喷出的氨水与步骤一中温度为55～75℃的烟气在文丘里6内进行一级气液反应，生成亚硫酸铵溶液，其SOx反应率为90～98％；
四、使步骤三中的亚硫酸铵溶液通过烟气吸收塔进口18进入烟气吸收塔16内，并通过除沫器14后，分离出亚硫酸铵溶液和烟气，其中，亚硫酸铵溶液进入烟气吸收塔16的底部，并通过烟气吸收塔液体出口20分别进入第一液氨泵11和第二液氨泵12，进入第一液氨泵11的亚硫酸铵溶液通过喷淋冲洗装置4进入烟气吸收塔16内，使亚硫酸铵溶液内未完全反应的氨与步骤四中分离出的烟气进行二级气液反应，二级气液反应后生成亚硫酸铵；
五、所述步骤四中二级气液反应后的亚硫酸铵通过除沫器14，再次分离出二次液相部分和二次气相部分，二次气相部分通过高效气液分离器和旋流板15进入烟囱管道19内，最终通过烟囱排入大气，此时二次气相部分的温度为45～60℃，二次气相部分的烟尘含量小于等于25mg/Nm3，二次气相部分的液滴含量小于等于60mg/Nm3；
六、上述步骤五中的二次液相部分进入烟气吸收塔16的底部与步骤四中分离出的亚硫酸铵溶液进行混合，成为混合后液相部分；
七、上述步骤六中混合后的液相部分通过管道进入第一液氨泵11和第二液氨泵12中；
八、上述步骤七中进入第一液氨泵11混合后的液相部分再次通过喷淋冲洗装置4进入烟气吸收塔16内，循环使用；
九、上述步骤七中的混合后的液相部分经过人工取样测定比重，达到1.08～1.14后，该混合后的液相部分经第二液氨泵12通过空气喷射器7进入氧化器8内，当混合后的液相部分通过空气喷射器7时与空气接触氧化成硫酸铵溶液；
十、上述步骤九中氧化器8内的硫酸铵溶液通过硫酸铵母液泵13进入烟气蒸发装置中的硫酸铵溶液通道21中；
十一、上述步骤十中进入硫酸铵溶液通道21中的硫酸铵溶液通过步骤一中的铜合金热交换翅24进行换热提浓，换热提浓后的硫酸铵溶液的含固量体积比为25～55％；
十二、使上述步骤十一中换热提浓后的硫酸铵溶液进入离心机9，离心机9分离出的硫铵结晶体进入硫铵通道22中，分离出的浆液通过浆液回流口17进入氧化器8中循环使用；
十三、使上述步骤十二中进入硫铵通道22中的硫铵结晶体与步骤一中的铜合金热交换翅24进行换热干燥，干燥后的硫铵结晶体进入成品硫铵储罐23中。

Claims (7)

1.一种处理烟气脱硫带液的氨法脱硫装置，包括锅炉烟气管道(1)和氨贮槽(2)，其特征在于：烟气管道(1)通过烟气蒸发装置中的烟气通道(3)与文丘里(6)的进口相连，氨贮槽(2)通过循环泵(10)与文丘里(6)内上部设置的喷淋装置(5)的进口相连，文丘里(6)的出口与烟气吸收塔进口(18)相连通，烟气吸收塔(16)内部由上之下依次设有旋流板(15)、喷淋冲洗装置(4)，高效气液分离器和除沫器(14)，高效气液分离器和除沫器(14)之间的烟气吸收塔(16)侧壁上设有烟气吸收塔进口(18)，烟气吸收塔(16)顶部的气体出口与烟囱管道(19)相连，除沫器(14)下部与烟气吸收塔(16)底部之间的烟气吸收塔(16)侧壁上设有烟气吸收塔液体出口(20)，烟气吸收塔液体出口(20)通过管道分别与第一液氨泵(11)和第二液氨泵(12)相连，所述第一液氨泵(11)通过管道与喷淋冲洗装置(4)的进口相连，所述第二液氨泵(12)通过空气喷射器(7)与氧化器(8)相连，氧化器(8)下部的出液口通过硫酸铵母液泵(13)与烟气蒸发装置中的硫酸铵溶液通道(21)相连，硫酸铵溶液通道(21)通过离心机(9)与烟气蒸发装置中的硫铵通道(22)相连，所述硫铵通道(22)与成品硫铵储罐(23)相连通，所述离心机(9)的溢流口与氧化器(8)上部的浆液回流口(17)相连。 
2.根据权利要求1所述的处理烟气脱硫带液的氨法脱硫装置，其特征在于：所述烟气蒸发装置包括烟气通道(3)，烟气通道(3)上设有铜合金热交换翅(24)，铜合金热交换翅(24)的两端分别与硫酸铵溶液通道(21)和硫铵通道(22)相连。 
3.根据权利要求1所述的处理烟气脱硫带液的氨法脱硫装置，其特征在于：所述高效气液分离器的结构包括上部环道和下部支撑梁，上部环道的中心位置 上设有中心连接板(25)，所述中心连接板(25)与烟气吸收塔(16)之间设有若干根折流板式除雾导流板(26)；下部支撑梁包括环形支撑梁(27)，环形支撑梁(27)与烟气吸收塔(16)之间设有加强筋(28)，所述加强筋(28)为四根，所述上部环道的顶部设有高密度耐磨PP球形填料层(29)。 
4.根据权利要求3所述的处理烟气脱硫带液的氨法脱硫装置，其特征在于：所述折流板式除雾导流板(26)由横向设置的上层导流板(30)和纵向设置的下层折流板(31)构成，下层折流板(31)中部的折角为30～45度，所述上层导流板(30)与下层折流板(31)为一体结构。 
5.根据权利要求3所述的处理烟气脱硫带液的氨法脱硫装置，其特征在于：所述若干根折流板式除雾导流板(26)之间的间距为30～40cm，高密度耐磨PP球形填料的直径为45～55cm。 
6.根据权利要求3所述的处理烟气脱硫带液的氨法脱硫装置，其特征在于：所述上部环道和下部支撑梁的材质为316L不锈钢。 
7.根据权利要求5所述的处理烟气脱硫带液的氨法脱硫装置，其特征在于：所述所述若干根折流板式除雾导流板(26)之间的间距为35cm；所述高密度耐磨PP球形填料的直径为50cm。 
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