[发明专利]持液槽侧置式烟气脱硫装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种烟气脱硫装置，特别是以石灰、石灰石粉、轻烧氧化镁粉、菱镁矿石粉为脱硫剂的烟气脱硫装置。

背景技术

石灰、石灰石粉、轻烧氧化镁粉、菱镁矿石粉是烟气脱硫的主要脱硫剂，特别是石灰和石灰石粉因为成本低廉而经常作为烟气脱硫剂使用。烟气脱硫设备一般采用烟气喷淋吸收塔，如2002年4月化学工业出版社出版的《燃煤烟气脱硫脱硝技术及工程实例》第70页～76页的吸收塔示意图，吸收塔的上部是烟气与吸收液接触的脱硫段，吸收塔的下部是持液槽，用泵将吸收液抽出输送到吸收塔上部的喷淋联管，通过雾化喷头等喷淋，吸收烟气中SO₂的吸收液落回持液槽。由于上述吸收剂和反应产物均是水溶性很低的物质，所以必须通过不断搅拌防止吸收液中的固体颗粒物沉淀，此类吸收塔的搅拌方式一般采用持液槽侧壁安装搅拌器的方式，搅拌也使鼓入持液槽内的氧化空气更好的分散。

上述气液接触烟气脱硫段与持液槽建成一个整体的吸收塔，有如下不足：(1)受烟气脱硫段截面积限制，持液槽截面积不能太大，因此，为保证气液接触良好和有较大的持液槽容积，吸收塔很高，这使吸收塔单位体积造价较高，吸收液输送动力较大；(2)受烟气脱硫段尺寸限制，持液槽容积不宜太大，因此，吸收液停留时间短，这就要求使用粒径较小的脱硫剂以保证脱硫剂及时溶解来保持吸收液达到一定的pH值，而粒径较小的脱硫剂意味着较高的试剂费用；(3)需要在持液槽侧壁上安装多个专用搅拌器，造价高，难维修，搅拌器主轴与持液槽壁之间的密封难度大；(4)由于持液槽与烟气脱硫段是一个整体，持液槽侧壁上有吸收液抽出管线、补充吸收液管线、氧化空气管线、搅拌器主轴穿过侧壁的支撑和连接构件等，因此，持液槽适宜于采用金属材质，而金属材质又长期浸泡在偏酸性的吸收液中，防腐难度大。

CN2689071Y公开了一种烟气脱硫塔，包括一个外筒体和安装在外筒体内的反应器，外筒体和反应器的筒壁为多层复合结构，即外筒体和反应器的筒壁的外层为一层金属母体层，在金属基体层的内侧涂有一层防腐涂料层，在防腐涂料层的内侧粘合有一层由热固性玻璃钢材料制成的玻璃钢层。CN2668235Y公开了一种高气速烟气脱硫塔，包括一个筒形的塔身，在塔身下端和上端分别有进气口和出气口，塔身内腔由下至上分为多级烟气处理段，每一级烟气处理段的上部设置有一个液体喷淋装置，每一级烟气处理段与后一级烟气处理段之间均设置有可使通过的烟气分散的气体分布器，在最后一级烟气处理段与出气口之间还设置有一个用来去除水雾的除雾器。CN2569892Y公开了一种烟气脱硫塔，设置至少一块呈锯齿形状折板的除雾器与壳体连接，与壳体相连接的管道安装在除雾器的下部，单孔螺旋喷嘴与管道相连接。CN1593725A公开了一种烟气脱硫塔，在烟气进口区内设有对气体进行导流均布的蜂窝格栅填料；在循环喷头区内布置喷嘴，喷嘴采用双层布置，同一层内相邻的两个喷嘴所成的角度α为30°～80°。上述技术从烟气脱硫塔体防腐、缩小反应塔尺寸、减少烟气带水、提高气液接触效率等方面提出了新的技术方案，但均未解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明设计一种烟气脱硫装置，可以降低脱硫装置高度、避免从持液槽侧壁安装搅拌器带来的密封问题、降低装置造价、降低试剂费用、降低防腐难度。

本发明通过对使用低水溶性脱硫剂的烟气脱硫系统进行充分研究，得出如下研究结论：

(1)由于脱硫剂本身以及反应产物的溶解度较低，反应系统中存在大量固体颗粒物，这些固体物的密度远大于水，极易沉积，所以脱硫塔的持液槽需要充分的搅拌操作。

(2)烟气与脱硫吸收液在脱硫塔内接触过程中，并不是如本领域知识认识的那样，完成了SO₂与脱硫吸收液的中和反应。通过深入研究发现，在脱硫吸收液与烟气在脱硫塔内接触过程时，仅有少部分SO₂与脱硫吸收液中溶解的脱硫剂发生了中和反应，烟气中的大部分SO₂只是溶解在吸收液中，而并未与脱硫剂完成中和反应，主要原因是脱硫剂的溶解度较低，吸收液中可反应的脱硫剂量较少。溶解在吸收液中的SO₂与脱硫剂完全中和反应需要较长的时间，即脱硫剂在水相中的溶解——反应消耗——再溶解——再反应消耗是SO₂与脱硫剂完全中和反应的过程，该过程需要较长的时间。在脱硫塔中，表现的是中和反应大部分发生在烟气与脱硫吸收液脱离接触后完成，主要是在持液槽中完成，而不是在气液接触区完成。