[实用新型]一种空塔分区pH值控制的高效脱硫吸收塔

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于湿法烟气脱硫的烟气吸收塔设备，特别是一种具有空塔分区PH值控制功能的烟气脱硫吸收塔,属于环保设备领域。

背景技术

吸收塔是湿法烟气脱硫系统的主体和核心设备，吸收塔的性能与造价在脱硫系统设计中占有举足轻重的地位。根据气液接触型式的不同，可以把湿法脱硫的吸收塔分为喷淋塔、填料塔、鼓泡塔、液柱塔四种型式。由于喷淋塔结构简单、操作与维护方便、气液接触良好、脱硫效率高而且在工程上的应用比较成熟，因此，喷淋塔是目前脱硫工艺的主流塔型，吸收区普遍采用空塔喷淋的方式。

普通的烟气喷淋吸收塔自下而上依次是浆液池区、烟气吸收区和除雾区。烟气从烟气吸收区下部进入吸收塔，吸收区内一般设3-5层喷淋管，每个喷淋管布置多个雾化喷嘴，喷淋浆液经雾化喷嘴雾化后向下喷淋并以弥散的雾状下降到浆液池区，与自下而上的烟气接触传质。经过气液接触后的烟气携带大量液滴，通过吸收塔上部除雾区的除雾器截留分离出大部分液滴后排出吸收塔。浆液池的功能是接受和储存吸收浆液，溶解石灰石，鼓风氧化CaSO₃，结晶生成石膏。

吸收塔系统是FGD系统的核心，吸收塔内完成脱硫的关键过程包括气相中SO₂的吸收、液相中石灰石的溶解、液相中SO₃^2-的氧化等。吸收塔浆液池pH值对这三个过程有着重要的影响，pH值升高会加快SO₂的吸收，但会抑制石灰石的溶解和SO₃^2-的氧化。反之pH值降低会促进石灰石的溶解和SO₃^2-的氧化，但会使得SO₂的吸收速率降低。实践表明：当pH≥5.9时，石灰石中Ca²⁺的溶出速度明显减慢，SO₃^2-的氧化也受到抑制，浆液中CaSO₃1/2H₂O和CaSO₃含量就会增加，易发生结垢、堵塞现象；当pH≤4.0时，SO₂几乎不被浆液吸收，而且会加剧设备的腐蚀。所以，现有脱硫吸收塔浆液pH值只能折衷选取在一定范围内（5~5.7），来兼顾SO₂的吸收、液相中石灰石的溶解、液相中SO₃^2-的氧化这三个对pH要求存在着矛盾的过程。

目前,电厂用煤燃煤含硫量波动较大,经常超出脱硫装置设计值，与此同时,国家对燃煤电厂SO₂的排放标准进一步提高,原有脱硫装置面临增效改造,新建脱硫装置需要选择脱硫效率高、净化深度高的脱硫技术及工艺。

目前,针对高硫煤烟气的高效脱硫,应用较多的是基于传统石灰石-石膏法的双塔串联工艺和单塔多层喷淋工艺。双塔串联工艺是指烟气依次经过两级逆流喷淋塔,对前塔出口的净烟气再次进行喷淋脱硫,以达到出口SO₂浓度达标排放的目的。两级喷淋塔同时运行,分别控制、浆液分别循环。单塔多层喷淋工艺是指在普通的逆流喷淋塔的基础上,增加2~3层喷淋层,增加液气比以提高脱硫效率，一般喷淋层总数达到5~6层，相应的浆液池加大。

双塔串联系统由于占地大、阻力大、投资高等问题不适用于改造工程，单塔增加喷淋层虽然节约了占地，但随着脱硫效率要求的提高，浆液循环量和浆液池容积都大幅增加。两种工艺都受到了经济性的制约。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种针对SO₂吸收过程、石灰石溶解过程、SO₃^2-氧化过程的不同pH值要求，而提出的一种空塔分区pH值控制的双回路循环的脱硫吸收塔。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种空塔分区pH值控制的高效脱硫吸收塔，包括吸收塔，所述吸收塔内从下至上依次为低pH值浆液池层、烟气入口层、低pH值区喷淋层、机械除雾层和烟气出口层，在所述吸收塔外部设置连接低pH值浆液池层和低pH值区喷淋层的低pH值循环管道，低pH值循环管道上具有低pH值浆液泵，在所述吸收塔外部设置高pH值浆液槽，高pH值浆液槽与低pH值浆液池层之间由阀门管道连接，高pH值浆液槽（8）上设置有石灰石供浆泵，在低pH值区喷淋层和机械除雾层之间设置高pH值区喷淋层，高pH值区喷淋层与高pH值浆液槽之间由高pH值循环管道连接，高pH值循环管道上具有高pH值浆液泵（12）。