一種雙循環脫硫吸收塔制造技術

本實用新型專利技術提供一種雙循環脫硫吸收塔，由下至上依次包括吸收塔漿液池、下回路噴淋層、除霧器，吸收塔漿液池和下回路噴淋層之間設有進口煙道，除霧器上方設有出口煙道，吸收塔漿液池內的漿液經由下回路漿液循環泵運送至下回路噴淋層，吸收塔漿液池外還設有氧化裝置，所述下回路噴淋層和除霧器之間由下而上還依次設有集液斗和上回路噴淋層，所述吸收塔漿液池外還設有塔外加料槽，塔外加料槽的漿液經由上回路漿液循環泵運送至上回路噴淋層，塔外加料槽的溢流漿液通過管道返流入吸收塔漿液池中。采用該種脫硫塔，不僅可以適應現今電廠超低排放的脫硫需求，還可以有效降低脫硫系統的運行成本。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種環保設備，具體涉及一種雙循環脫硫吸收塔。
技術介紹
在未來50年內，中國的電力能源結構以燃煤發電機組為主的局面不會改變。而SO2是燃煤電廠主要的大氣污染物之一，這將導致空氣污染。如今，國內的火電廠基本加裝了煙氣脫硫裝置以滿足煙氣排放標準。其中，石灰石-石膏濕法煙氣脫硫技術的使用最為廣泛，其脫硫效率可達98%以上，該法已成為火電廠煙氣脫硫的主流工藝。在石灰石-石膏濕法煙氣脫硫工藝中，脫硫吸收塔基本為傳統的逆流噴淋塔。該脫硫吸收塔結構如圖1所示，由下至上依次包括吸收塔漿液池、下回路噴淋層、除霧器，吸收塔漿液池和下回路噴淋層之間設有進口煙道，除霧器上方設有出口煙道，吸收塔漿液池內的漿液經由下回路漿液循環泵運送至下回路噴淋層，吸收塔漿液外還設有氧化裝置。其中，漿液池的作用是儲存脫硫劑漿液，漿液由石灰石、硫酸鈣和亞硫酸鈣組成；漿液池上部至下回路噴淋層之間構成煙氣吸收區，煙氣在該區域與脫硫漿液接觸，完成氣液傳質脫除SO2；除霧區是下回路噴淋層上方的除霧器的區域構成除霧區，在該區域凈煙氣被除去夾帶水分后排出脫硫塔。該類吸收塔中煙氣的脫硫流程如下：漿液循環泵抽取脫硫塔漿液池中的漿液送至煙氣吸收區上方的噴淋管中，漿液由噴淋管上的噴嘴霧化后噴出，與吸收區下部進入的高溫原煙氣（無煙氣換熱器：110~150℃，有煙氣換熱器：80~90℃）成逆流接觸，原煙氣中的SO2溶解于噴淋漿液中；在漿液池內液相的SO2與溶解的CaCO3發生系列反應生成CaSO3，CaSO3被鼓入的空氣氧化生成CaSO4；與噴淋層的霧化漿液逆流接觸后，煙氣夾帶較多的漿液液滴，此時通過塔內除霧器將大部分的液滴分離除去，凈化后的煙氣從塔頂出口煙道排出。在上述過程中，煙氣脫硫是通過煙氣中SO2的吸收和氧化來實現，而SO2的吸收和氧化則是依靠逆流噴淋塔中漿液中發生的三個主要反應過程來實現，分別是石灰石溶解反應、SO2吸收反應、CaSO3的生成和氧化反應。SO2的吸收反應是在吸收區內，煙氣與霧化脫硫漿液在逆流接觸中完成氣液傳質，石灰石溶解反應及CaSO3的生成和氧化反應則是在吸收區下方的漿液池內進行。上述反應程度與塔內漿液的pH值有密切關系，因此反應條件的控制直接影響到整個脫硫反應的進行，但目前最為棘手的也是在反應條件的控制上。原因在于：該三類反應對漿液pH環境要求不盡相同，甚至互相制約。比如漿液的高pH環境有利于SO2的吸收，當pH值達到6時，漿液對SO2的吸收效果最佳；但漿液的低pH環境有利于石灰石溶解和CaSO3的氧化，當漿液pH值低于3.5時，氧化速率和溶解速率極高，但此時漿液對SO2的吸收卻非常困難。綜上所述可以看出，此種脫硫塔存在設計缺陷：單一漿液池的設置勢必導致漿液pH值的折中選取，壓制漿液對SO2的吸收能力，即pH值的選取是從改善漿液中石灰石的溶解和CaSO3的氧化出發，一定程度上犧牲了漿液對SO2的最大吸收能力，系統脫硫能力受到限制。隨著全國范圍內燃煤電廠超低排放的實施，為了確保脫硫系統的高脫硫率，目前傳統噴淋脫硫塔一般在設計上會采用增大液氣比、增加噴淋層的數量等措施，但也衍生出一系列的問題：液氣比的增大，使氣液接觸后煙氣中夾帶漿液量增大，“石膏雨”現象更易發生，煙氣含塵量增加；同時漿液池容積及漿液循環量也相應增大，導致循環泵和氧化風機電耗增加；噴淋層數增加會導致吸收塔高度的抬升，最終導致脫硫裝置的造價以及脫硫電耗增加，運行成本增大，這給電廠的帶來沉重的運行負擔和經濟負擔。因此，尋求一種脫硫效率高、對SO2負荷變化適應性強的脫硫吸收塔非常必要且意義重大。
技術實現思路
技術目的：為了克服上述缺陷，本技術提供一種雙循環脫硫吸收塔，組成兩個工作在不同pH值下的循環回路，提高石灰石利用率和SO2的脫除率。本技術技術方案：一種雙循環脫硫吸收塔，由下至上依次包括吸收塔漿液池、下回路噴淋層、除霧器，吸收塔漿液池和下回路噴淋層之間設有進口煙道，除霧器上方設有出口煙道，吸收塔漿液池內的漿液經由下回路漿液循環泵運送至下回路噴淋層，吸收塔漿液池外還設有氧化裝置，所述下回路噴淋層和除霧器之間由下而上還依次設有集液斗（既收集上部噴淋的漿液又能使煙氣通過）和上回路噴淋層，所述吸收塔漿液池外還設有塔外加料槽，塔外加料槽的漿液經由上回路漿液循環泵運送至上回路噴淋層，吸收塔漿液池、下回路噴淋層和下回路漿液循環泵構成下循環回路，塔外加料槽、上回路噴淋層和上回路漿液循環泵構成上循環回路，塔外加料槽的溢流漿液通過管道返流入吸收塔漿液池中，通過氧化裝置把空氣鼓入吸收塔漿液池中，對漿液進行強制氧化。所述上回路噴淋層為2~4層。所述下循環回路中漿液的pH值為4~5。所述上循環回路中漿液的pH值為6~7。兩個循環回路在不同的pH值下運行。所述除霧器為兩級除霧器，去除煙氣攜帶的霧滴。除霧器均設有沖洗水管和噴嘴，定時對其進行沖洗，以避免除霧器堵塞。采用以上技術方案，當原煙氣進入吸收塔后，自下向上流動先經過下回路噴淋區域，與向下噴淋的脫硫吸收劑進行逆流接觸。每層噴淋對應一臺漿液循環泵，漿液循環泵將吸收塔漿液池（pH為4~5）的底部漿液打到噴淋層。在該區域，初步去除SO2的同時，能夠降低煙氣溫度使其快速達到飽和煙溫，同時能夠將煙氣中的HF、HCl一并洗去。在下循環回路主要完成CaSO3完全氧化以及CaSO4的生成。經過下循環回路的預洗滌后，從下往上的煙氣經過集液斗的導流葉片，繼續向上進入上循環回路，煙氣與上回路噴淋層噴射的霧化漿液呈逆流接觸。在pH值為6~7的情況下，由于漿液含有過量的CaCO3，緩沖容量大，煙氣中的SO2幾乎可以全部被上回路噴淋層噴射的霧化漿液所吸收而除去，這種緩沖作用使系統自動控制在一個穩定的最佳pH值范圍內，不隨煙氣流量及SO2負荷的變化而波動。有益效果：與現有技術相比本技術具有以下優點：1. 組成了兩個工作在不同pH值下的循環回路，使得SO2的吸收和氧化反應都能在最佳的化學條件下進行，漿液可以完成對SO2的大容量吸收以及CaSO4的完全氧化生成。上部吸收區的加料槽，由于漿液處于高pH值，具有很強的緩沖能力，能有效保證最高的SO2脫除率，即使SO2負荷發生顯著變化也不會造成脫硫率的波動。在吸收塔下部漿液池中，漿液的低pH值則有利于石灰石的溶解及CaSO3氧化，有利于提高石灰石利用率和石膏的純度。2. 上部循環回路在高的pH值下運行，在同樣脫硫率時，較之傳統逆流噴淋塔，所需的液氣比較小，減少了漿液循環泵的流量。并且在吸收塔漿液池內，石膏生成區的氧化條件好，可以有效降低漿液池的液位以及氧化風機的壓頭。因此，采用該種脫硫塔，不僅可以適應現今電廠超低排放的脫硫需求，還可以有效降低脫硫系統的運行成本。附圖說明圖1是現有脫硫吸收塔的結構示意圖。圖2是本技術的雙循環脫硫吸收塔的結構示意圖；其中：1、吸收塔漿液池；2、氧化裝置；3、進口煙道；4、下回路噴淋層；5、集液斗；6、上回路噴淋層；7、除霧器；8、出口煙道；9、上回路漿液循環泵；10、塔外加料槽；11、下回路漿液循環泵。具體實施方式下面結合附圖和具體實施例，進一步闡述本技術，應理解這些實施例僅用于說明本技術而不用于限制本技術的范圍，在閱讀了本技術之后，本領域技術人員對本本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種雙循環脫硫吸收塔，由下至上依次包括吸收塔漿液池（1）、下回路噴淋層（4）、除霧器（7），吸收塔漿液池（1）和下回路噴淋層（4）之間設有進口煙道（3），除霧器（7）上方設有出口煙道（8），吸收塔漿液池（1）內的漿液經由下回路漿液循環泵（11）運送至下回路噴淋層（4），吸收塔漿液池（1）外還設有氧化裝置（2），其特征在于，所述下回路噴淋層（4）和除霧器（7）之間由下而上還依次設有集液斗（5）和上回路噴淋層（6），所述吸收塔漿液池（1）外還設有塔外加料槽（10），塔外加料槽（10）的漿液經由上回路漿液循環泵（9）運送至上回路噴淋層（6），吸收塔漿液池（1）、下回路噴淋層（4）和下回路漿液循環泵（11）構成下循環回路，塔外加料槽（10）、上回路噴淋層（6）和上回路漿液循環泵（9）構成上循環回路，塔外加料槽（10）的溢流漿液通過管道返流入吸收塔漿液池（1）中。

【技術特征摘要】
1.一種雙循環脫硫吸收塔，由下至上依次包括吸收塔漿液池（1）、下回路噴淋層（4）、除霧器（7），吸收塔漿液池（1）和下回路噴淋層（4）之間設有進口煙道（3），除霧器（7）上方設有出口煙道（8），吸收塔漿液池（1）內的漿液經由下回路漿液循環泵（11）運送至下回路噴淋層（4），吸收塔漿液池（1）外還設有氧化裝置（2），其特征在于，所述下回路噴淋層（4）和除霧器（7）之間由下而上還依次設有集液斗（5）和上回路噴淋層（6），所述吸收塔漿液池（1）外還設有塔外加料槽（10），塔外...

【專利技術屬性】
技術研發人員：盧作基，丁繼成，王高，
申請(專利權)人：南京碧林環保科技有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇;32