CN204619717U - 一种用于氨法脱硫氧化的多管气升式环流反应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于锅炉烟气脱硫技术领域，提出一种用于氨法脱硫氧化的多管气升式环流反应器，提出的一种用于氨法脱硫氧化的多管气升式环流反应器设置在脱硫塔（5）内；多管气升式环流反应器具有多排反应管（2）；对应多排反应管（2）在反应管的下部设置有空气分布管（3）；空气分布管（3）上具有多组空气管喷气分散孔（14），每组多个空气管喷气分散孔（14）对应一个反应管（2）设置；反应管（2）的上端、下端均为敞口结构，构成对反应生成的亚硫酸铵溶液进行循环氧化的结构。本实用新型采用在脱硫塔内设置多管气升式环流反应器，对亚硫酸铵溶液进行循环氧化，提高了亚硫酸铵溶液的氧化率和硫酸铵收率。

Description

一种用于氨法脱硫氧化的多管气升式环流反应器

技术领域

    本实用新型属于锅炉烟气脱硫技术领域，具体涉及一种一种用于氨法脱硫氧化的多管气升式环流反应器。

背景技术

氨法烟气脱硫技术是一种广泛应用于电力、化工以及冶金等行业锅炉烟气脱硫的技术，其中烟气中的二氧化硫被氨吸收生成亚硫酸铵，亚硫酸铵的氧化是脱硫反应中重要的一步。

在传统的氨法脱硫技术中，锅炉烟气和吸收液逆流（或并流）接触从而除去烟气中的二氧化硫，吸收液经反应生成亚硫酸铵溶液；生成的亚硫酸铵溶液经泵打入氧化罐进行亚硫酸铵的氧化；在传统的氨法脱硫工艺中，用于对亚硫酸铵进行的氧化的氧化装置设置在脱硫塔外，包括有氧化罐、喷射反应器、循环泵和喷射泵；喷射反应器位于氧化罐顶部，亚硫酸铵溶液通过循环泵循环，经过喷射泵，由于液体的高速流动形成负压，将空气吸入，使空气与氧化罐内亚硫酸铵溶液接触发生氧化反应生成硫酸铵溶液。

在氧化罐中，亚硫酸铵溶液和空气接触，经氧化泵循环使亚硫酸铵氧化生成产品硫酸铵；由于常用的氧化罐氧化主要靠喷射泵将空气带入和溶液接触，使空气中的氧气和亚硫酸铵反应，由于气液接触面积小，氧化率低，溶液停留时间长，导致硫酸铵出料慢，脱硫***运行不稳定，***运行容易恶化，增加操作难度。

发明内容

为解决氨法脱硫工艺中亚硫酸铵氧化率低的问题，本实用新型的目的是提出一种用于氨法脱硫氧化的多管气升式环流反应器。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于氨法脱硫氧化的多管气升式环流反应器，所述的多管气升式环流反应器设置在烟气脱硫塔的塔底；所述的多管气升式环流反应器具有多排反应管；所述的多管气升式环流反应器还包括有对应多排反应管设置的空气分布管；所述的空气分布管位于所述反应管的下部，并与鼓风机连通；所述的空气分布管上具有多组喷气分散孔，每组多个所述的空气管喷气分散孔对应一个反应管；所述反应管的上端、下端均为敞口结构，通过空气分布管向塔内的反应器内鼓入空气，使塔内液体形成一定的密度差，从而使反应管内的溶液由反应管下端向上流动，反应管外的溶液由反应管上端向下流动，反应管内溶液的流向与反应管外溶液的流向构成环流，形成对反应生成的亚硫酸铵溶液进行循环氧化的结构。

相邻两排反应管中相邻的三个反应管呈正三角形排布。

所述反应管的下端通过环流反应器底部支撑固定在脱硫塔底板上；所述反应管的上端通过环流反应器上部支撑与脱硫塔的内壁面固联。

本实用新型提出的一种用于氨法脱硫氧化的多管气升式环流反应器，采用在脱硫塔内设置多管气升式环流反应器，气升式环流反应器的多个反应管均通过空气分布管与鼓风机连通，对亚硫酸铵溶液进行循环氧化，加大了空气和亚硫酸铵溶液的接触面积和接触时间，增大了气液之间的传质，使气液充分混合，提高了亚硫酸铵溶液的氧化率和硫酸铵收率；降低了氨法脱硫的工艺操作难度，与现有技术中在脱硫塔外设置氧化罐的结构相比，本实用新型少用了一个操作单元，节约了占地和固定设备投资。

附图说明

图1为本实用新型在脱硫装置中的使用状态图。

图2为图1中A部分的放大图。

图3为本实用新型中气升式环流反应器的平面布置图。

图中：1、喷头，2、反应管，3、空气分布管， 4、循环出料泵，5、脱硫塔，6、鼓风机，7、环流反应器底部支撑，8、环流反应器上部支撑，8-1、环流反应器上部横向支撑， 8-2、环流反应器上部纵向支撑， 9、烟气进口管， 10、喷淋管线，11、循环管线，12、出料管线， 13、排料管线，14、空气管喷气分散孔，15、升气帽，16、塔盘，17、脱硫液管线，18、氧化循环管线，19、脱硫液储罐，20、脱硫吸收泵，21、脱硫液至氧化段管线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明：

如图1、图2所示，一种用于氨法脱硫氧化的多管气升式环流反应器，所述的多管气升式环流反应器设置在脱硫塔5内；所述的脱硫塔5连通烟气进口管9和吸收液供给机构，烟气通过塔盘16上的升气帽15后和吸收液接触，烟气中的二氧化硫和吸收液反应生成亚硫酸铵溶液，脱硫后的烟气经过除雾从塔顶排出，亚硫酸铵溶液在塔盘16上汇集后通过脱硫液管线17进入脱硫液储罐19；在脱硫液储罐19中的亚硫酸铵溶液，一部分通过脱硫吸收泵继续打入塔顶进行吸收，一部分通过脱硫液至氧化段管线21进入脱硫塔底部进行氧化；结合图3，所述的多管气升式环流反应器具有多排反应管2，且相邻两排反应管2交错布置；结合图3，该实施例中，相邻两排反应管中相邻的三个反应管呈正三角形排布；所述反应管的下端通过环流反应器底部支撑7固定在脱硫塔底板上；所述反应管的上端通过环流反应器上部支撑8与脱硫塔的内壁面固联；所述的环流反应器上部支撑8包括环流反应器上部横向支撑8-1和环流反应器上部纵向支撑8-2；所述的多管气升式环流反应器还包括有对应多排反应管2设置的空气分布管3；所述的空气分布管3位于所述反应管2的下部，并与鼓风机6连通；所述的空气分布管3上具有多组用以连通空气分布管与反应管的空气管喷气分散孔14，每组多个所述的空气管喷气分散孔14对应一个反应管2设置；所述反应管2的上端、下端均为敞口结构，反应管2内的溶液由反应管下端向上流动，反应管2外的溶液由反应管上端向下流动，反应管2内溶液的流向与反应管2外溶液的流向构成环流，形成对反应生成的亚硫酸铵溶液进行循环氧化的结构，即所述反应管2的下端为敞口结构，使反应生成的、位于脱硫塔下部的亚硫酸铵溶液由反应管的下端进入反应管，并与进入反应管内的空气接触发生氧化反应；所述反应管2的上端为敞口结构，使氧化反应生成的溶液由反应管的上端流出回到脱硫塔下部，并由反应管的下端再次进入反应管内，对反应生成的亚硫酸铵溶液进行循环氧化，空气在反应管内和亚硫酸铵溶液充分接触，加大了气液之间的传质，提高了亚硫酸铵的氧化速度，缩短了溶液的停留时间；最终经过取样检测氧化合格的溶液经循环出料泵4排出送往后续***进一步处理。

所述的鼓风机6采用罗茨鼓风机。

所述的吸收液供给机构采用现有技术中的结构，在此不做过多说明。

气升式环流反应器的材料可以使用玻璃钢或者其它耐亚硫酸铵腐蚀的材料；反应管设计数量的多少，根据工艺需要计算，气升式环流反应器主要参数包含：

气含率

ε_g=0.647（U_g/（U_g+U_L））^0.68 U_g ^0.34

ε_g-气含率，U_g-气体流速，U_L-液体流速

液相体积传质系数

K_La=0.4072 U_g ^0.9224[1+(S_d/S_t)]^1.136

K_La-液相体积传质系数

U_g-气体流速

S_d-反应器下降段面积

S_t-总面积。

Claims (3)

1.一种用于氨法脱硫氧化的多管气升式环流反应器，其特征在于：所述的多管气升式环流反应器设置设置在烟气脱硫塔（5）的塔底；所述的多管气升式环流反应器具有多排反应管（2）；所述的多管气升式环流反应器还包括有对应多排反应管（2）设置的空气分布管（3）；所述的空气分布管（3）位于所述反应管（2）的下部，并与鼓风机（6）连通；所述的空气分布管（3）上具有多组用以连通空气分布管与反应管的空气管喷气分散孔（14），每组多个所述的空气管喷气分散孔（14）对应一个反应管（2）设置；所述反应管（2）的上端、下端均为敞口结构，反应管（2）内的溶液由反应管下端向上流动，反应管（2）外的溶液由反应管上端向下流动，反应管（2）内溶液的流向与反应管（2）外的溶液流向构成环流，形成对反应生成的亚硫酸铵溶液进行循环氧化的结构。

2.根据权利要求1所述的一种用于氨法脱硫氧化的多管气升式环流反应器，其特征在于：相邻两排反应管（2）中相邻的三个反应管（2）呈正三角形排布。

3.根据权利要求1所述的一种用于氨法脱硫氧化的多管气升式环流反应器，其特征在于：所述反应管（2）的下端通过环流反应器底部支撑（7）固定在脱硫塔底板上；所述反应管的上端通过环流反应器上部支撑（8）与脱硫塔（5）的内壁面固联。