[实用新型]一种集液装置及采用其的单塔双循环湿法烟气脱硫装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及化工及环保领域，尤其是燃煤烟气及含二氧化硫烟气的石灰石-石膏湿法单塔双循环的湿法烟气脱硫塔，具体为一种集液装置及采用其的单塔双循环湿法烟气脱硫装置。本实用新型的能够用于单塔双循环湿法烟气脱硫，有效减小烟气流动阻力，强化气液传质性能，具有较好的应用前景。

背景技术

传统的、常规石灰石-石膏湿法脱硫系统，尽管在脱硫吸收塔系统设置有多台循环浆液泵，并设置多层喷淋层，但循环的浆液基本控制在一个pH值段，即使再增设一些喷淋层，受化学反应和石膏结晶成长等方面的限制，脱硫效率比较难于达到98%以上，属单塔单循环脱硫吸收。

为了进一步提高脱硫效率，研发了石灰石-石膏湿法脱硫单塔双循环工艺，其在吸收塔内设置集液盘，将烟气的脱硫分隔为上循环和下循环两个区。其中，下循环区pH值一般控制在4.5～5.3之间，从而有利于石灰石的溶解和石膏的结晶，能够得到品质很高的石膏，同时对进入吸收塔的烟气进行预处理，降低了处理烟气中的SO₂、粉尘、HCl、HF的含量，有利于减轻上循环的处理负荷，并使上循环达到高脱硫效率。上循环区pH值一般则控制在5.8～6.4之间，能够得到较高的脱硫效率，降低液气比和能耗。与常规的料浆单循环脱硫吸收塔工艺相比，在单塔双循环中，每个循环都是独立控制的，易于优化和快速调整，能适应含硫量和负荷的大幅变化，更易实现97%以上的脱硫率，更具有节能和经济性高的特点，尤其适用于含硫量较高的煤质或者脱硫效率要求97％以上的石灰石石膏湿法脱硫系统，并且具有对SO₂大范围变化有很好的适应性。因此，近年来，单塔双循环技术逐渐受到重视。

单塔双循环脱硫塔作为单塔双循环湿法烟气脱硫工艺系统的核心装置，其一般包括烟气入口、下循环回路、集液装置、上循环回路、除雾器、烟气出口等结构。传统的集液装置一般为一级锥斗形式(参考文献：U.S.Patent4250152；U.S.Patent4322392；US7294322B2；CN203494395U)，或者在锥斗集液装置上开孔(参考：U.S.Patent5451250)，也有将集液装置设计成斜板(参考：CN102764583A)形式，使浆液流向一侧。然而，这些集液装置需要占据较大的塔截面或烟气要突破一定厚度的液层，因而在烟气流经集液装置由下循环进入上循环的过程中，往往会造成较大的阻力损失，或上循环回路中烟气流速分布也会变得不均匀，使得塔内气液接触不充分，传质能力下降，最终影响脱硫效率，使脱硫系统的运行成本较高。

为减小烟气流动阻力，中国专利CN201420698052.6公开了一种单塔双循环湿法烟气脱硫塔叶栅式集液装置，其采用叶栅式集液装置，但该集液装置制作、安装较为麻烦，对叶栅的安装要求也比较高。

为此，迫切需要一种新的装置，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对现有单塔双循环脱硫塔的集液装置需要占据较大的塔截面或烟气要突破一定厚度的液层，导致脱硫烟气系统阻力增加，运行成本较高，而叶栅式集液装制作、安装较为繁琐的问题，提供一种集液装置及采用其的单塔双循环湿法烟气脱硫装置。本实用新型提供一种新的集液装置，通过扩展烟气流通通道面积，从而获得较好的气液流场分布，减小烟气流动阻力，强化气液传质性能，有效提高脱硫效率。同时，本实用新型结构简单，制作、安装、维护方便，生产成本低，脱硫效果好。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种集液装置，包括集液斗、与集液斗相连的浆液回流管、液体收集器，所述液体收集器包括至少两个从上至下依次设置的倒圆台形收集件；

以倒圆台形收集件的上端为上底，以倒圆台形收集件的下端为下底，所述液体收集器中最下端的倒圆台形收集件的下底与集液斗相连，最下端倒圆台形收集件内的液体能进入集液斗中；

相邻两个倒圆台形收集件之间，上方倒圆台形收集件的下底面积小于下方倒圆台形收集件的上底面积且上方倒圆台形收集件收集的液体能流入下方倒圆台形收集件中，上方倒圆台形收集件的下底与下方倒圆台形收集件的上底之间形成气体通道。

相邻两个倒圆台形收集件之间，下方倒圆台形收集件的上底与上方倒圆台形收集件的下底直径差值为50～300mm。

相邻两个倒圆台形收集件之间，以下方倒圆台形收集件的上底与上方倒圆台形收集件的下底之间的距离为垂直差，所述垂直差为液体收集器中最上端倒圆台形收集件上底直径的0.02~0.2倍。