燃煤锅炉烟气脱硫装置
专利号：ZL200820077614.X（实用新型）
主要发明人： 栗中胜 李思民
1技术领域
本实用新型涉及烟气脱硫领域，具体是一种适合中、小型合成氨厂使用的燃煤锅炉烟气脱硫装置。
2背景技术
燃煤锅炉产生的烟气中，含有一定浓度的二氧化硫成份，是国家严格限制排放的大气污染物，因此，锅炉烟气在排入大气前，必须进行有效的脱硫，使二氧化硫浓度达到排放要求。合成氨厂在生产过程中一般都会形成一定量浓度较低的废稀氨水，如直接排放掉，会导致环境污染，因此，可以利用稀氨水进行烟气脱硫，但目前的氨水脱硫装置存在结构复杂、脱硫效果欠佳等问题。
3发明内容
本实用新型为了解决现有氨水脱硫装置存在的结构复杂、脱硫效果欠佳等问题，充分脱除锅炉烟气中的二氧化硫成分，提供了一种适合中、小型合成氨厂使用的燃煤锅炉烟气脱硫装置。
本实用新型是采用如下技术方案实现的：燃煤锅炉烟气脱硫装置，包括蒸发结晶塔、二氧化硫吸收塔、离心机，所述二氧化硫吸收塔包含顶部设有烟气出口的塔体，塔体内沿塔壁由上至下设有若干层叶轮状塔盘，相邻两层塔盘之间设有液体导流管，液体导流管倾斜设置，其顶端与上一塔盘外缘处设置的通孔连通固定，底端正对下一塔盘的中心，塔体的末层塔盘下方设有烟气入口，顶层塔盘上方设有出口正对塔盘中央的入料管，塔体底部设有复用口和循环液出口，复用口经吸收循环泵与入料管连通；蒸发结晶塔包括顶部设有烟气入口的塔体，塔体内设有导流筛板，烟气入口处设有循环液喷淋管，塔体上导流筛板上方设有烟气出口，导流筛板下方设有与罗茨风机相连的鼓风管，蒸发结晶塔的烟气出口经管路、引风机与二氧化硫吸收塔的烟气入口连通，塔体底部设有循环液入口、循环液出口、以及晶液出口，循环液入口经管路与二氧化硫吸收塔的循环液出口连通，循环液出口经管路、蒸发循环泵与循环液喷淋管连通，晶液出口经管路、离心给料泵与离心机的进料口连通，离心机的液体出口经管路与循环液出口连通。
本装置的工作过程如下：
1、吸收：燃煤锅炉烟气除尘后的经由蒸发结晶塔的烟气入口进入塔内，然后经由烟气出口、引风机、二氧化硫吸收塔的烟气入口将烟气引入二氧化硫吸收塔塔内，烟气经过叶轮状塔盘由烟气出口排空，烟气经过叶轮状塔盘时，形成烟气旋转气流；同时，合成工段输送来的稀氨水经入料管输至顶层塔盘中央，被下部升起的烟气旋转气流带动形成旋流，使烟气和稀氨水得以充分接触，氨与二氧化硫在这一区域迅速反应，生成亚硫酸铵，亚硫酸铵与氨水的混合液，混合液沿塔壁下流，经由塔盘外缘处的通孔和液体导流管流至下一层塔盘的中央继续重复上述反应过程；最后，亚硫酸铵与氨水的混合液经复用口由吸收循环泵泵入入料管与稀氨水混合，使氨水充分与烟气中的二氧化硫反应，即对烟气中的二氧化硫进行充分吸收；同时，利用二氧化硫吸收塔、蒸发结晶塔两塔之间的压差使亚硫酸铵与氨水的混合液经循环液出口、管路、蒸发结晶塔的循环液入口流入蒸发结晶塔塔内；
2、蒸发及分离：流入蒸发结晶塔内的亚硫酸铵与氨水的混合液，经循环液出口由蒸发循环泵泵入循环液喷淋管，使混合液在高温烟气中喷淋而下，在高温烟气中进行循环蒸发，高温烟气经导流筛板进行液体分离，然后由烟气出口经引风机引入二氧化硫吸收塔内，同时在蒸发结晶塔底部通过鼓风管鼓入空气，使混合液中的亚硫酸铵氧化形成硫酸铵，随着水份的不断被蒸发，硫酸铵会逐步从混合液中结晶析出，在蒸发结晶塔塔底形成硫酸铵与混合液的晶液混合物，晶液混合物由晶液出口经离心给料泵输至离心机内进行固液分离，固体经包装后即为硫酸铵成品，离心机下液经由管路返回蒸发结晶塔内继续循环蒸发。锅炉烟气在进脱硫装置前，需首先进行除尘，避免在副产品—硫酸铵中混入过多杂质。
本实用新型利用稀氨水作吸收剂来脱除锅炉烟气中的二氧化硫成份，是氨法脱硫的一种。与现有技术相比，本实用新型设置二氧化硫吸收塔和蒸发结晶塔将二氧化硫的吸收与溶液的蒸发结晶分为两部分进行，互不干扰，并在二氧化硫吸收塔内装高效低阻的叶轮状塔盘，使稀氨水充分与烟气中的二氧化硫反应，提高了烟气的脱硫率，本实用新型结构合理、简单，脱硫效果好，适合在中、小型合成氨厂使用。
4附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为蒸发结晶塔的结构示意图；
图3为二氧化硫吸收塔的结构示意图；
图4为二氧化硫吸收塔内塔盘的结构示意图；
图中：1-蒸发结晶塔；2-二氧化硫吸收塔；3-离心机；4-烟气出口；5-塔体；6-塔盘；7-液体导流管；8-通孔；9-烟气入口；10-入料管；11-复用口；12-循环液出口；13-吸收循环泵；14-烟气入口；15-塔体；16-导流筛板；17-循环液喷淋管；18-烟气出口；19-罗茨风机；20-鼓风管；21-引风机；22-循环液入口；23-循环液出口；24-晶液出口；25-蒸发循环泵；26-离心给料泵。
5具体实施方式
如图1-4所示，燃煤锅炉烟气脱硫装置，包括蒸发结晶塔1、二氧化硫吸收塔2、离心机3，所述二氧化硫吸收塔2包含顶部设有烟气出口4的塔体5，塔体5内沿塔壁由上至下设有若干层叶轮状塔盘6，相邻两层塔盘6之间设有液体导流管7，液体导流管7倾斜设置，其顶端与上一塔盘6外缘处设置的通孔8连通固定，底端正对下一塔盘6的中心，塔体5的末层塔盘6下方设有烟气入口9，顶层塔盘6上方设有出口正对塔盘6中央的入料管10，塔体5底部设有复用口11和循环液出口12，复用口11经吸收循环泵13与入料管10连通；蒸发结晶塔1包括顶部设有烟气入口14的塔体15，塔体15内设有导流筛板16，烟气入口14处设有循环液喷淋管17，塔体15上导流筛板16上方设有烟气出口18，导流筛板16下方设有与罗茨风机19相连的鼓风管20，蒸发结晶塔1的烟气出口18经管路、引风机21与二氧化硫吸收塔2的烟气入口9连通，塔体15底部设有循环液入口22、循环液出口23、以及晶液出口24，循环液入口22经管路与二氧化硫吸收塔2的循环液出口12连通，循环液出口23经管路、蒸发循环泵25与循环液喷淋管17连通，晶液出口24经管路、离心给料泵26与离心机3的进料口连通，离心机3的液体出口经管路与循环液出口23连通。
工作过程如下：
1、吸收：燃煤锅炉烟气除尘后的经由蒸发结晶塔1的烟气入口14进入塔内，然后经由烟气出口18、引风机21、二氧化硫吸收塔2的烟气入口9将烟气引入二氧化硫吸收塔2塔内，烟气经过叶轮状塔盘6由烟气出口4排空，烟气经过叶轮状塔盘6时，形成烟气旋转气流；同时，合成工段输送来的稀氨水经入料管10输至顶层塔盘6中央，被下部升起的烟气旋转气流带动形成旋流，使烟气和稀氨水得以充分接触，氨与二氧化硫在这一区域迅速反应，生成亚硫酸铵，亚硫酸铵与氨水的混合液，混合液沿塔壁下流，经由塔盘6外缘处的通孔8和液体导流管7流至下一层塔盘6的中央继续重复上述反应过程；最后，亚硫酸铵与氨水的混合液经复用口11由吸收循环泵13泵入入料管10与稀氨水混合，使氨水充分与烟气中的二氧化硫反应，即对烟气中的二氧化硫进行充分吸收；同时，利用二氧化硫吸收塔2、蒸发结晶塔1两塔之间的压差使亚硫酸铵与氨水的混合液经循环液出口12、管路、蒸发结晶塔的循环液入口22流入蒸发结晶塔塔内；
2、蒸发及分离：流入蒸发结晶塔1内的亚硫酸铵与氨水的混合液，经循环液出口23由蒸发循环泵25泵入循环液喷淋管17，使混合液在高温烟气中喷淋而下，在高温烟气中进行循环蒸发，高温烟气经导流筛板16进行液体分离，然后由烟气出口18经引风机21引入二氧化硫吸收塔2塔内，同时在蒸发结晶塔1底部通过鼓风管20鼓入空气，使混合液中的亚硫酸铵氧化形成硫酸铵，随着水份的不断被蒸发，硫酸铵会逐步从混合液中结晶析出，在蒸发结晶塔1塔底形成硫酸铵与混合液的晶液混合物，晶液混合物由晶液出口24经离心给料泵26输至离心机3内进行固液分离，固体经包装后即为硫酸铵成品，离心机3下液经由管路返回蒸发结晶塔1内继续循环蒸发。
6发明人介绍：
栗中胜，男，1955年生, 高中学历, 化工分公司常务副总经理。
李思民，男，1965年生，本科学历，化工工程师，现任化工分公司总工程师
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