[发明专利]一种强化传质高效脱硫吸收塔

说明书

技术领域

本发明涉及一种强化传质高效脱硫吸收塔，属于烟气SO₂污染物控制技术领域。

背景技术

环境保护部新颁布的GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》调整了大气污染物排放限值，新建、改建和扩建的燃煤火电锅炉将执行100mg/Nm³的SO₂排放浓度限值，而对于重点区域SO₂排放限值为50mg/Nm³；部分环境污染严重地区甚至需要执行更严格排放标准，即达到天然气燃气轮机排放标准限值要求。

现有的湿法烟气脱硫空塔型喷淋塔，其典型特点为含SO₂污染物的烟气自喷淋塔的下部进入，与喷淋浆液逆向接触，净化烟气经过除雾器后自喷淋塔上部排除。吸收器的下部为浆液池(也被称为氧化结晶区)，在其内部SO₃^2-和HSO₃^-被氧化成SO₄^2-并在结晶作用下形成了副产物石膏。其关键组成部分包括浆液循环泵、浆液喷淋喷嘴、除去烟气携带液滴的除雾器、氧化空气喷射系统、防止浆液分层的浆液搅拌器。现有脱硫系统中由于塔体边壁的喷嘴布置较疏，边壁喷淋覆盖率较低，造成边壁烟气逃逸，系统脱硫效率下降。同时由于脱硫塔存在大直径(可达18米以上)的特点，塔内气液流场分布不均匀，造成脱硫效率下降。

化工领域内筛板塔中主要构件筛板具有大量小孔径开孔，可为反应提供精细的气/液接触，提高反应传质效率。如专利硝酸甲酯脱酸塔(CN201320010045.8)，该专利的创新点之一是将筛板塔盘分上下两组固定在塔体中，提高了脱酸的效果；又如专利硝酸吸收塔筛板塔盘(CN201320373610.7)，其特征之一是在塔板上设置有筛孔，可充分进行气液交换，提高生产率；还有专利一种筛板泡罩组合板式反应塔及生产环氧氯丙烷的装置(CN201320595708.7)，此项专利特征在于塔盘由若干个筛板塔盘、泡罩塔盘组合而成，节约反应时间，反应效率高。然而若直接应用于湿法烟气脱硫系统中，由于传质吸收液、烟气流速的变化，会导致板层阻力、表面张力等的变化，此外还受到操作弹性范围的限制，容易造成漏液、固体堵塞，液泛，系统阻力过大或污染物脱除效率不高等问题。随着我国环保标准的提高，常规传统的脱硫系统由于脱硫效率难以满足日益严格的排放要求，需要开发更经济高效的脱硫系统满足现有火电厂排放标准甚至更高排放标准的需求。

发明内容

本发明提供一种强化传质高效脱硫吸收塔，该装置是在现有的湿法烟气脱硫喷淋塔的基础上进行的改造，既能实现脱硫效率达到99％以上、SO₂排放浓度低于35mg/Nm³，又能减少成本、改造无需拔高塔高、节约用地。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种强化传质高效脱硫吸收塔，包括塔体，塔体上设置烟气入口和烟气出口，塔体内设置喷淋层、除雾器和曝气管，所述的塔体内安装有至少一层筛板，塔体内壁上还安装有气液再分布增强环，气液再分布增强环位于筛板的下方、烟气入口的上方。无溢流筛板的功能在于能在筛板上方形成稳定高度的持液层，具有提高脱硫吸收塔内气液分布均匀性，强化气液传质作用；气液再分布增强环具有提高流场均匀性、防止边壁烟气逃逸、提高气液接触面积的功能；通过两者的科学组合，结合喷淋层优化设计，能够有效强化吸收塔内的气液传质效果，提高SO₂污染物的脱除效率，实现脱硫效率达到99％以上，满足SO₂超低排放的要求。脱硫吸收塔内可安装一层或多层筛板，筛板安装位置可位于喷淋层下方，也可以用于喷淋层中间。

作为优选，所述筛板的开孔形状为圆形、椭圆形、方形、三角形或正六边形，开孔当量直径为15mm-45mm，所述筛板的开孔率为25％-50％。六边形、方形、三角形孔与圆孔相比，强化了边角扰动效果，增加了局部高效气液传质活性区域。

孔布置方式为正方形布置或三角形布置，筛板开孔率布置，孔径布置在吸收塔不同截面位置处即可不同也可相同。

作为优选，所述的筛板设置于喷淋层下方，筛板可以为一层或多层，层数多了脱硫效果更好。另一种优选的方案是，喷淋层为多层结构，所述的筛板至少有一层位于喷淋层内。

作为优选，所述筛板是由多个四边带有筋板的多孔板单元连接而成，筛板由支撑结构固定在塔体内。