CN100418613C - 一种密相循环流化脱硫设备 - Google Patents

Abstract

一种密相循环流化脱硫设备，属于环境工程领域，特别涉及一种烟气脱硫设备的改进。脱硫设备包括方形文氏布料管(1)、搅拌装置(2)、提升机(3)、导流装置(4)、网板(5)、集料斗(6)、加湿器(7)、反应区(8)和布料器(9)，导流装置(4)由透料孔(10)、导流板骨架(11)和导流板(12)组成。本发明的反应器为圆柱形，烟气先经文氏布料系统与脱硫剂充分接触后，自下而上进入圆柱形反应器，加湿器装于反应器底部，反应器内部导流板采用鱼鳞结构设计，反应器内部增设1～3层网板，可使排向除尘器的尘雾浓度由原来的600g/m³降低到300g/m³以下。设备运行平稳、能耗低、安装加工方便，通过网板阻截部分尘雾，减少除尘器的负担，同时可以回收脱硫剂，使之落入导流板的孔隙中循环使用。

Description

一种密相循环流化脱硫设备

技术领域

本发明属于环境工程领域，特别涉及一种烟气脱硫设备的改进。

背景技术

密相干塔烟气脱硫工艺是一种半干法烟气脱硫工艺，具有流程简单、占地面积小、脱硫剂含湿量低、不结块、不粘壁、不堵塞、无腐蚀、无废水产生、脱硫效率和脱硫剂利用率高、副产品可以综合利用等优点。

原有密相塔半干法工艺脱硫反应器为方形塔体，烟气从反应器上部进入，在密相塔中链条式搅拌器的搅拌作用下，加入的脱硫剂呈流化状态与烟气接触，发生作用，然后经布袋除尘器循环回收脱硫剂，以提高脱硫剂的利用率和延长脱硫剂与烟气的接触时间，来保证脱硫效果。

改进前设备主要存在以下问题：

1、设备能耗高；

2、圆柱形反应器内部空气流动不甚合理；

3、圆柱形反应器排向除尘器的烟尘浓度负荷大；

4、搅拌轴较大，加工制作成本高，且易引起振动。

发明内容

本发明的目的是为了解决原有密相干塔脱硫设备在实际运行过程中，由于结构设计上的问题，产生的诸如结构复杂、施工及加工工序繁琐、耗能高、振动明显、出塔烟尘浓度大等问题。

一种密相循环流化脱硫设备，其特征在于脱硫设备包括方形文氏布料管1、搅拌装置2、提升机3、导流装置4、网板5、集料斗6、加湿器7、反应区8和布料器9，导流装置4由透料孔10、导流板骨架11和导流板12组成。圆柱形反应器塔体入口前设方形文氏布料管1，烟气与经过搅拌装置2破碎的均匀分布的脱硫剂物料充分接触，进入圆柱型反应器塔体。烟气在圆柱形反应器内部自下而上流动，通过圆柱形反应器内部的导流板12进入反应区8进行脱硫反应，烟气经脱硫后从设在圆柱形反应器上部的出口排出。烟气通过圆柱形反应器内部时，遇到网板5的阻截与碰撞，将部分尘雾从烟气中分离出来，透过导流装置的透料孔落入集料斗6中，经加湿器7加湿后，由提升机3运输回烟气入口处布料器9中循环利用。

本发明的主要特点是：反应器为圆柱形，塔体直径1～12m，塔高5～60m；烟气先经文氏布料系统与脱硫剂充分接触后，自下而上进入圆柱形反应器，文氏布料管的截面为方形，其边长500～1000mm，搅拌系统的链条转速为50～1000转/分，链条间距10～500mm，链条直径1～30mm；圆柱形反应器内部导流板采用鱼鳞结构设计，宽10～1000mm，长500～15000mm，倾角5°～90°；圆柱形反应器采用循环流化技术和密相技术相结合，圆柱形反应器内部脱硫剂物料浓度在100～800g/m³之间；圆柱形反应器内部增设1～3层网板过滤装置，网板网孔宽度0.01～1m，可使排向除尘器的尘雾浓度由原来的600g/m³降低到300g/m³以下；加湿器装于圆柱形反应器底部。

本发明的主要优点是：

1、利用循环流化技术和密相干塔技术相结合。单纯使用循环流化技术的反应器内部脱硫剂物料浓度为100g/m³以下，单纯使用密相塔技术的反应器内部脱硫剂物料浓度600～800g/m³，两种技术结合后反应器内部脱硫剂物料浓度在100～800g/m³之间，有利于脱硫剂与烟气的充分反应，同时提高脱硫剂的利用效率；

2、加湿器装于圆柱形反应器底部。减少脱硫剂物料运输高度，节省能耗；

3、搅拌布料装置放反应器外部，专设系统，为方形文氏布料系统，起到脱硫剂物料搅拌、布料及回用的作用。利用文丘里原理，使脱硫剂物料进入塔体的状态为雾化状，搅拌装置放置于圆柱形反应器外部，可使改进后的搅拌轴尺寸减少，便于加工及安装，同时避免了由于搅拌轴安装在反应器上导致的运行过程中的震动问题；

4、在圆柱形反应器内部增设网板过滤装置。流化反应在圆柱形反应器内进行，可以通过网板阻截部分尘雾，减少除尘器的负担，同时可以回收脱硫剂，使之落入导流板的孔隙中循环使用；

5、在圆柱形反应器底部加导流板。由于其特殊的结构，使得不仅可以对烟气进入圆柱形反应器起导流作用，同时保证被网板阻隔下的脱硫剂物料能够落入收集斗中，回收循环利用。

附图说明

图1是本发明的装置结构主视图

1-方形文氏布料管；2-搅拌装置；3-提升机；4-导流装置(由10、11、12组成)；5-网板；6-集料斗；7-加湿器；8-反应区；9-布料器；10-透料孔；11-导流板骨架；12-导流板；

图2是导流板局部放大图

图3是圆柱形反应器的俯视图

图4是搅拌系统截面图

图5是文氏原理示意图

具体实施方式

如图1所示，反应器为圆柱形塔体，烟气自下而上进入反应器内部进行脱硫反应。烟气进口处设方形文氏布料系统(由方形文氏布料管、搅拌装置及布料器组成)，搅拌装置将脱硫剂物料充分分散，使之均匀地与烟气混合，一起进入圆柱形反应器内部。经导流板导流后，脱硫剂物料和烟气在反应器内部发生脱硫反应，反应器内部脱硫剂物料及烟气的状态在循环流化和密相两种状态之间，保证了脱硫反应的充分进行。反应器内部设网板过滤装置，截留部分脱硫剂物料使之透过导流装置的透料孔落入集料斗中循环利用，同时网板过滤装置也保证了排向除尘器的尘雾浓度下降，减轻除尘器的负担。烟气经脱硫反应后，由上部出口排至除尘器。

如图2所示，导流装置由导流板骨架、导流板及透料孔组成。导流板采用鱼鳞型设计，倾斜错位分布于导流板骨架之上，对进入反应区的烟气起导流作用。被网板阻截沉降下来的脱硫剂物料可以通过透料孔落入集料斗。

如图3所示，方形文氏布料系统由方形文氏布料管、搅拌装置及布料器组成。脱硫剂物料经布料器分散于搅拌系统中，通过搅拌链条的充分混合搅拌后，由方形文氏布料管输入反应区。依据文丘里原理，由于文氏管和圆柱形反应器的变径作用，脱硫剂物料和烟气将以近似喷吹的方式进入圆柱形反应器内部，使脱硫剂物料和烟气的混合分散接触程度得以强化，保障脱硫反应充分进行。

Claims (5)

1. 一种密相循环流化脱硫设备，其特征在于脱硫设备包括方形文氏布料管(1)、搅拌装置(2)、提升机(3)、导流装置(4)、网板(5)、集料斗(6)、加湿器(7)、反应区(8)和布料器(9)，导流装置(4)由透料孔(10)、导流板骨架(11)和导流板(12)组成；加湿器(7)设在圆柱形反应器塔体的底部；圆柱形反应器塔体入口前设方形文氏布料管(1)，烟气与经过搅拌装置(2)破碎的均匀分布的脱硫剂物料在搅拌装置(2)处充分接触，含脱硫剂物料的烟气继续经由方形文氏布料管(1)进入圆柱形反应器塔体；烟气在圆柱形反应器塔体内部自下而上流动，通过圆柱形反应器塔体内部的导流板(12)进入反应区(8)进行脱硫反应，烟气经脱硫后从设在圆柱形反应器塔体上部的出口排出；烟气通过圆柱形反应器塔体内部时，遇到网板(5)的阻截与碰撞，将部分尘雾从烟气中分离出来，透过导流装置的透料孔落入集料斗(6)中，经加湿器(7)加湿后，由提升机(3)运输回烟气入口处布料器(9)中循环利用，其余尘雾则排向除尘器。

2. 如权利要求1所述的密相循环流化脱硫设备，其特征在于密相反应器为所述的圆柱形反应器塔体，塔体直径1～12m，塔高5～60m；文氏布料管的截面为方形，其边长500～1000mm；搅拌装置的链条转速为50～1000转/分，链条间距10～500mm，链条直径1～30mm。

3. 如权利要求1所述的密相循环流化脱硫设备，其特征在于圆柱形反应器塔体内部导流板采用鱼鳞结构设计，导流板宽10～1000mm，长500～15000mm，倾角5°～90°。

4. 如权利要求1所述的密相循环流化脱硫设备，其特征在于圆柱形反应器塔体内部设1～3层网板，网板上网孔的宽度0.01～1m，使排向除尘器的尘雾浓度由原来的600g/m³降低到300g/m³以下。

5. 如权利要求1所述的密相循环流化脱硫设备，其特征在于圆柱形反应器塔体采用循环流化技术和密相技术相结合，圆柱形反应器塔体内部脱硫剂物料浓度在100～800g/m³之间。

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