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CN118059666A - 一种新型催化裂化烟气一体化除尘脱硫塔 - Google Patents

一种新型催化裂化烟气一体化除尘脱硫塔 Download PDF

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CN118059666A
CN118059666A CN202410253460.9A CN202410253460A CN118059666A CN 118059666 A CN118059666 A CN 118059666A CN 202410253460 A CN202410253460 A CN 202410253460A CN 118059666 A CN118059666 A CN 118059666A
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spray
flue gas
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spraying
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仝明
陈昕
亢若宇
项吕婷
陈煜�
任生先
高红威
吴磊
潘雨艳
亢宇龙
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Weifeng Clean Technology Shanghai Co ltd
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Weifeng Clean Technology Shanghai Co ltd
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Abstract

本发明提供了一种催化裂化烟气一体化除尘脱硫塔，包括塔体和由上至下依次设置的烟囱、变径段、高效除尘除雾滴器、三级喷淋多管式列管除尘器、二级喷淋吸收段、一级喷淋急冷段和塔底浆液氧化段，一级喷淋急冷段设置烟气进口，烟囱顶部设置烟气出口。一级喷淋急冷段设置若干急冷喷头，二级喷淋吸收段设置若干层吸收段喷头，喷射浆液使烟气急冷降温、除尘脱硫；三级喷淋多管式列管除尘器设置若干文丘里管及三级喷淋管，将细微颗粒凝聚，在喷淋浆液作用下拦截除尘；高效除尘除雾滴器设置若干气旋筒管束及水喷淋冲洗管，使烟气离心分离，微小颗粒凝聚、碰撞，被液膜捕获吸收除尘除雾滴。该装置结构紧凑，效率高，能够满足高效除尘脱硫的运行需要。

Description

一种新型催化裂化烟气一体化除尘脱硫塔
技术领域
本发明属于催化裂化烟气处理的技术领域，具体地讲，是涉及一种新型催化裂化烟气一体化除尘脱硫塔。
背景技术
催化裂化装置(FCCU)原料油中通常含有硫醇、硫醚、环硫醚、硫酚、噻吩等含硫化合物。在催化裂化反应过程中，部分含硫化合物转化为硫化氢(H2S)和噻吩等存在于反应油气和油品中，部分含硫化合物则转化成结构复杂且相对分子质量较大的缩合物存在于油浆和焦炭中。焦炭中的硫通过燃烧生成硫氧化物(SOX)，其浓度与原料硫含量、原料来源、焦炭产率和再生方式等有关。这些含硫焦炭在再生器中发生氧化反应生成的烟气若直接排放，将会污染大气。而且由于催化裂化再生烟气具有排烟温度高、粉尘含量波动大、富含较细且硬度大的催化裂化剂颗粒的特点，是炼油厂的主要污染物排放源之一。
催化裂化再生烟气通常具有如下特点：(1)NOx和SOX含量波动大，SOX浓度一般为700～4500mg/Nm3，NOx浓度一般为50～400mg/Nm3。(2)再生烟气温度相对高，正常温度180℃～230℃，而催化余热锅炉或CO锅炉故障时最高温度可达350℃～500℃；(3)烟气中颗粒物浓度波动大。在正常工况下，经过三级、四级旋风分离器后，颗粒物浓度一般为150～300mg/Nm3；当定期对余热锅炉或CO锅炉吹灰时最大浓度可达到3000～4000mg/Nm3；(4)烟气中的颗粒物大部分为催化剂，粒径分布较小，0～5μm粒径约占70％以上，且硬度大。(5)烟气除尘脱硫装置通常设在FCCU流程末端，与FCCU同步运行，其除尘脱硫装置的压降会影响上游的运行，直接影响FCCU的运行成本和经济效益。(6)现有大多FCCU设计均没有预留烟气除尘脱硫设施的位置，同时催化余热锅炉或CO锅炉与烟囱之间的距离短，平面和空间都受限制。由于催化裂化再生烟气的上述特点，其对除尘脱硫的技术要求较为苛刻。
由于催化裂化烟气的特点，为能满足日趋严格的排放标准，湿法除尘成为催化烟气脱除催化剂粉尘的主要选择，而且由于湿法脱硫具有较高的脱硫效率，因此，湿法洗涤一体化技术目前成为催化裂化烟气除尘脱硫的主流。
然而目前湿法除尘脱硫一体化设备中，仍存在一些不足和改进的空间，例如催化裂化烟气中的SOX和颗粒物，其脱除效率有待进一步提高，尤其是针对进口烟气工况波动大时，以及针对颗粒物中的细微颗粒的脱除情况。同时，脱硫除尘后烟气中所含大量雾滴的脱除也有待进一步改进和提高。因而，开发满足当前行业需求的催化裂化烟气湿法除尘脱硫一体化设备具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种新型催化裂化烟气一体化除尘脱硫塔，将烟气的除尘脱硫一体化，结构紧凑，能够满足高效除尘脱硫运行需要，高效脱除烟气中的SOX和不同粒径的颗粒物。
本发明提供的技术方案如下：
一种催化裂化烟气一体化除尘脱硫塔，所述一体化除尘脱硫塔包括塔体，所述塔体上由上至下依次设置塔顶烟囱、变径段、高效除尘除雾滴器、三级喷淋多管式列管除尘器、二级喷淋吸收段、一级喷淋急冷段和塔底浆液氧化段，所述塔顶烟囱的顶部设置净化烟气出口，所述一级喷淋急冷段设置烟气进口，其中：
所述一级喷淋急冷段的塔壁上或所述烟气进口上设置若干个急冷喷头，所述急冷喷头的进口连接急冷喷管，用于为所述急冷喷头供应输送来自塔底的循环吸收浆液，并通过急冷喷头喷射浆液将烟气进口的整个横截面全覆盖，使烟气急冷降温并脱除SOX；
所述二级喷淋吸收段从下至上包括若干层吸收段喷淋，每层吸收段喷淋设置若干个吸收段喷头，连接所述吸收段喷头进口的吸收段喷管与所述二级喷淋吸收段的塔壁连接，用于为所述吸收段喷头供应输送来自塔底的循环吸收浆液，并通过吸收段喷头喷射浆液将塔内整个横截面全覆盖，使烟气洗涤除尘并脱除SOX；
所述三级喷淋多管式列管除尘器包括底板外周与所述塔体内壁相连接的除尘器集液槽、穿过所述除尘器集液槽底板固定安装的若干并列的文丘里管、以及设置于所述文丘里管上方的三级喷淋管，用于利用文丘里结构脱除上升烟气中夹带的细颗粒，聚集为大颗粒，并在喷淋作用下将大颗粒粉尘拦截洗涤，同时可脱除液滴中夹带的SO3；
所述高效除尘除雾滴器包括若干并列的气旋筒管束以及设置于气旋筒管束上方的若干水喷淋冲洗管，所述气旋筒管束内包括多个沿竖直方向串联叠加的气旋筒，且所述气旋筒内设置气旋板，用于将上升烟气在气旋筒内旋转离心分离，微小颗粒凝聚为大液滴与表面被水喷淋润湿的气旋筒壁碰撞，被液膜捕获吸收实现除尘除雾滴；
所述塔底浆液氧化段包括底板外周与所述塔体内壁相连接的塔底集液槽和设置于所述塔底集液槽上方的氧化风分布器，分别用于储存塔底浆液和对塔底浆液进行氧化。
本发明进一步设置为，所述一体化除尘脱硫塔的操作温度为50～65℃，操作压力为约3500～5000Pa(G)。所述塔体采用耐酸耐磨的金属材质(如304L)、碳钢内衬耐酸耐磨金属材质(如碳钢衬304L)或碳钢内衬非金属材质(如碳钢衬PTU)，所述烟气进口采用耐高温、耐酸蚀的合金材质。
本发明进一步设置为，所述烟气进口与所述一级喷淋急冷段的塔壁连接，与塔壁的连接夹角为30°～90°，优选为60°～90°，更优选为90°，即所述烟气进口与所述一级喷淋急冷段的塔壁垂直连接。
本发明进一步设置为，所述急冷喷头设置于所述一级喷淋急冷段的塔壁上且与塔壁呈一定角度连接；其中部分急冷喷头布置于所述烟气进口的上下两侧，并与所述烟气进口的方向呈90°垂直布置，部分急冷喷头布置于所述烟气进口的左右两侧，并与所述烟气进口的方向呈15°～90°夹角布置，优选为15～30°。
本发明进一步设置为，所述二级喷淋吸收段设置1～5层吸收段喷淋，每层吸收段喷淋设置3～5个吸收段喷头。每层的吸收段喷头在同一平面上均匀布置，且所述吸收段喷管与水平方向的夹角为1°～10°，优选为3°～6°，且优选为沿水平方向朝下设置。每相邻两层所述吸收段喷淋呈一定角度错位布置，每两层间吸收段喷淋的夹角为10°～50°，优选为15°～30°。
本发明进一步设置为，所述除尘器集液槽的底板以与水平方向夹角10°～30°的倾斜角度焊接于所述塔体内壁上；所述除尘器集液槽的坡底设置一定体积的存液区，所述存液区的存液高度为0.5～1.2m，所述存液区向所述塔体壁面外侧开设有除尘器集液槽出口。
本发明进一步设置为，所述文丘里管的下部通过焊接或法兰连接固定于所述除尘器集液槽的底板上；若干文丘里管通过筋板连接固定。每个所述文丘里管下端连接导流叶片段，内设导流叶片，使上升的烟气在文丘里管内旋转上升。穿过所述除尘器集液槽的底板还固定设置一除尘器溢流管，所述除尘器溢流管的底端穿过所述塔体壁面，设置溢流液出口。
本发明进一步设置为，所述三级喷淋管设置为1～50根，优选设置于所述文丘里管上端0.5～1.5m处。所述三级喷淋管向下连接若干个喷淋喷头，每个喷淋喷头对应一个文丘里管。所述三级喷淋管的进口设置若干三级喷淋管进液口，位于所述塔体壁面上，且通过循环泵与所述除尘器集液槽出口连接，用于将所述除尘器集液槽收集的浆液在所述三级喷淋多管式列管除尘器内循环喷淋。
本发明进一步设置为，所述高效除尘除雾滴器中，每根所述水喷淋冲洗管连接多根水喷淋软管，每个所述气旋筒内设置多个冲洗喷嘴，各所述冲洗喷嘴均各自通过所述水喷淋软管与所述水喷淋冲洗管连接，使得喷淋冲洗水将各个气旋筒的筒壁润湿。
本发明进一步设置为，每个所述气旋筒管束内设置2～3个气旋筒，每个气旋筒内设置2～4个冲洗喷嘴。且所述水喷淋冲洗管布置于所述气旋筒管束上方0.5～1.2m处。
本发明进一步设置为，所述塔底集液槽的底板以与水平方向夹角15°～60°的倾斜角度焊接于所述塔体内壁上，优选为15°～30°。所述塔底集液槽的坡底向所述塔体壁面外侧开设有塔底浆液出口，所述塔底浆液出口通过循环泵与所述急冷喷头和吸收段喷头连接，为所述一级喷淋急冷段和二级喷淋吸收段中的喷淋提供循环浆液。
本发明进一步设置为，所述氧化风分布器的进口设置若干氧化风进风口，位于所述塔体壁面上，与外部氧化风机连接。所述氧化风分布器包括若干根氧化风主管和若干根氧化风支管，所述氧化风支管上等距离开设有若干出风孔，所述出风孔直径为50～150mm，相邻出风孔距离为0.5～800mm。所述氧化风分布器与所述塔体底板的相对距离根据塔底浆液氧化段存储液体的液位高度而确定，所述氧化风分布器与塔体底板的距离一般为0.5～2.0m；与存储液体的液位高度的距离为5～10m，优选为6～8m。
本发明进一步设置为，所述塔底集液槽的底板上方近底板处设置塔底氧化液回流管，所述氧化液回流管为弧形且沿塔体的壁面设置，所述塔底氧化液回流管上等距离开设有若干出液孔，用于浆液回流冲洗塔底集液槽的底板；所述出液孔的直径为50～200mm，相邻出液孔的间距为0.56～1.2m。
本发明进一步设置为，所述一级喷淋急冷段的塔壁上设置若干温度检测仪表接口，且设置于所述烟气进口正对的塔壁位置处。所述温度检测仪表接口与塔壁的连接夹角为90°，温度检测仪表接口呈上下布置，各接口间距为0.5～2.0m。
本发明进一步设置为，所述二级喷淋吸收段的上部塔壁、所述三级喷淋多管式列管除尘器上部的塔壁、所述高效除尘除雾滴器上部的塔壁上均设置压力检测仪表接口，所述塔顶烟囱的下部塔壁上设置CEMS检测仪表接口；上述仪表接口与塔壁连接处的夹角为15°～60°，优选为30°～45°，且为避免接口堵塞，优选为沿水平方向向上设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
(1)本发明除尘脱硫一体化，塔内工艺流程短、阻力降小、效率高。并且采用分级化处理，通过设置一级喷淋急冷段、二级喷淋吸收段、三级喷淋多管式列管除尘器和高效除尘除雾滴器，对烟气中的SOX和不同粒径颗粒物粉尘分级处置，确保脱硫效率及颗粒物粉尘长周期稳定达标。
(2)所述一体化除尘脱硫塔采用特殊的结构设计，包括主塔内急冷喷头、吸收段喷头、多管式列管式除尘器及其喷淋喷头、高效除尘除雾滴器及其冲洗喷嘴等结构的设置，在所述一体化除尘脱硫塔内实现烟气急冷降温、同时高效脱硫除尘的效果。而且本发明的耐冲击负荷能力强，急冷喷头、吸收段喷头均采用大口径的非雾化喷头，通过多个大口径喷头形成的多层扁平锥幕形状的激流水幕，在降低烟气温度至饱和的同时，对大颗粒高浓度颗粒物进行洗涤，即使在催化裂化装置操作跑剂的情况下，也可保证除尘和脱硫效果。
(3)本发明的一级喷淋急冷段采用特殊结构设计的急冷喷头，若干急冷喷头呈特殊角度布置于烟气进口处，使每个喷头喷出的扁平锥幕形状的激流水幕多角度重叠，将烟气进口横截面全覆盖，高温烟气在穿过激流水幕的同时得到急冷降温、吸收SO2和脱除大颗粒的效果。
由于急冷喷头设置在塔壁或烟气进口上，形成激流水幕可以不断冲洗塔壁，将烟气与浆液接触在塔壁形成的酸性、含颗粒的液体冲洗而落入塔底集液槽，有效避免一体化除尘脱硫塔入口段干湿界面的腐蚀和磨蚀，而有效防止高温烟气对洗涤塔进口段的高温损坏，极大地提高了洗涤塔额使用寿命和稳定性。
(4)本发明的二级喷淋吸收段采用特殊结构设计，吸收段从下到上不同高度根据处理的烟气量的需要，设置1～5层吸收段喷淋，且吸收段喷头和喷管与塔壁呈一定角度连接，每层的多个环形喷头喷射浆液形成扁平锥幕形状的激流水幕将塔内横截面全覆盖，且层与层间喷头呈一定角度错位布置，将二级喷淋吸收段的筒体全覆盖，特殊结构的设计使烟气迅速与激流水幕中液滴进行激烈碰撞、密切接触，从而有效地将粗微粒清除，并快速发生化学反应脱硫。
而且喷淋形成激流水幕可以不断冲洗塔壁，将烟气与浆液接触在塔壁形成的酸性、含颗粒的液体冲洗而落入塔底浆液池，从而有效防止一体化除尘脱硫塔壁的腐蚀和磨蚀。
(5)本发明的三级多管式列管除尘器采用特殊结构设计，三级多管式列管除尘器中集液槽采用一定角度焊接在主塔上，槽板上布置多个文丘里管，每个文丘里管入口设置导流叶片使烟气旋转上升，烟气被初步离心分离，脱除细颗粒和水珠；再利用文丘里原理，在其收缩管和喉管中气液两相间的相对流速很大，气体被水所饱和，尘粒表面附着的气膜被冲破，使尘粒被水润湿，因此在尘粒与液滴或尘粒之间发生着激烈的碰撞、凝聚；在其扩散管中，气流速度的减小和压力的回升，使这种以尘粒为凝结核的凝聚作用发生得更快，凝聚成较大粒径的含尘液滴。
文丘里管上部一定高度设置不雾化的喷淋喷头，每个喷淋喷头对应一个文丘里管，利用喷头喷出的高密度锥状水膜将文丘里管聚集成大颗粒细粉尘拦截洗涤下来，达到高效除细粉尘的效果，且同时可脱除液滴中夹带的SO3和烟气夹带的微量重金属。喷淋喷头喷出的高密度锥状水膜具有形态稳定，且抗冲击能力强、水幕不易散射等优点。
(6)本发明采用高效除尘除雾滴器，消除烟囱下雨现象；该结构由多个气旋筒管束组成，每个气旋筒管束内设置多级气旋筒，且气旋筒内设置有气旋板使脱硫净烟气在气旋筒内旋转起来，利用离心分离的原理，在气旋器上方形成气液两相的剧烈旋转及扰动，从而使得净烟气中的细小液滴、细微粉尘颗粒、气溶胶等微小颗粒物互相碰撞团聚凝聚成大液滴，再在气旋板外旋结构作用下，使除尘脱硫净烟气向外离心运动，聚合形成的大液滴与气旋筒壁碰撞，并被气旋筒壁上冲洗水形成的液膜捕获吸收，实现高效除雾滴除尘。
(7)本发明的塔底浆液氧化段设置氧化风分布器，在塔内对循环吸收浆液进行一级氧化，以满足外排废水COD达标排放。
附图说明
图1为本发明的一种催化裂化烟气一体化除尘脱硫塔的结构示意图；
图2A为本发明的一级喷淋急冷段中部分喷嘴布置示意图(俯视图)；
图2B为本发明的一级喷淋急冷段中部分喷嘴布置示意图(俯视图)；
图2C为本发明的一级喷淋急冷段的立面示意图；
图3A为本发明的二级喷淋吸收段中吸收段喷淋的立面示意图；
图3B为本发明的二级喷淋吸收段中吸收段喷淋的俯视图；
图4A为本发明的三级喷淋多管式列管除尘器的立面示意图；
图4B为本发明的三级喷淋多管式列管除尘器中文丘里管的俯视图；
图4C为本发明的三级喷淋多管式列管除尘器中三级喷淋管的俯视图；
图5A为本发明的高效除尘除雾滴器中水喷淋冲洗管的俯视图；
图5B为本发明的高效除尘除雾滴器的立面示意图；
图5C为本发明的高效除尘除雾滴器中气旋筒管束的俯视图；
图6A为本发明的塔底浆液氧化段中氧化风分布器的俯视图；
图6B为本发明的塔底浆液氧化段中塔底氧化液回流管的俯视图。
其中，1、塔体；2、塔顶烟囱；3、变径段；4、高效除尘除雾滴器；5、三级喷淋多管式列管除尘器；6、二级喷淋吸收段；7、一级喷淋急冷段；8、塔底浆液氧化段；11-16、检修人孔；21、净化烟气出口；22、CEMS检测仪表接口；41、气旋筒管束；42、水喷淋冲洗管；43、喷淋冲洗水进口；45、水喷淋软管；46、冲洗喷嘴；47、第三压力检测仪表接口；51、除尘器集液槽；52、文丘里管；53、导流叶片段；54、除尘器溢流管；55、溢流液出口；56、除尘器集液槽出口；57、三级喷淋管；58、三级喷淋管进液口；59、喷淋喷头；60、第二压力检测仪表接口；61-65、吸收段喷淋(吸收段喷头及吸收段喷管)；67、第一压力检测仪表接口；71、烟气进口；72、急冷喷头；73、温度检测仪表接口；74、急冷喷管；81、塔底集液槽；82、塔底浆液出口；83、氧化风分布器；84、氧化风进风口；85、返塔浆液进口；86、塔底氧化液回流管；87、出风孔；88、溢流口；89、出液孔。
具体实施方式
下面以具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。应理解，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的范围。除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术人员所熟悉的意义相同。
实施例1
本发明提供了一种催化裂化烟气一体化除尘脱硫塔，如图1所示，所述一体化除尘脱硫塔包括塔体1，所述塔体1上由上至下依次设置塔顶烟囱2、变径段3、高效除尘除雾滴器4、三级喷淋多管式列管除尘器5、二级喷淋吸收段6、一级喷淋急冷段7和塔底浆液氧化段8，所述塔顶烟囱2的顶部设置净化烟气出口21，所述一级喷淋急冷段7设置烟气进口71，其中：
所述一级喷淋急冷段7的塔壁上或所述烟气进口71的筒体上设置若干个急冷喷头72，结合图2A-2C所示，所述急冷喷头72的进口连接急冷喷管74，用于为所述急冷喷头72供应输送来自塔底的循环吸收浆液，并通过急冷喷头72喷射浆液将烟气进口71的整个横截面全覆盖，使烟气急冷降温并脱除SOX；
所述二级喷淋吸收段6从下至上包括若干层吸收段喷淋，每层吸收段喷淋设置若干个吸收段喷头，连接所述吸收段喷头进口的吸收段喷管与所述二级喷淋吸收段6的塔壁连接，用于为所述吸收段喷头供应输送来自塔底的循环吸收浆液，并通过吸收段喷头喷射浆液将塔内整个横截面全覆盖，使烟气洗涤除尘并脱除SOX；
所述三级喷淋多管式列管除尘器5包括底板外周与所述塔体1内壁相连接的除尘器集液槽51、穿过所述除尘器集液槽51底板固定安装的若干并列的文丘里管52、以及设置于所述文丘里管52上方的三级喷淋管57，用于利用文丘里结构脱除上升烟气中夹带的细颗粒，聚集为大颗粒，并在喷淋作用下将大颗粒粉尘拦截洗涤，同时可脱除液滴中夹带的SO3；
所述高效除尘除雾滴器4包括若干并列的气旋筒管束41以及设置于气旋筒管束41上方的若干水喷淋冲洗管42，所述气旋筒管束41内包括多个沿竖直方向串联叠加的气旋筒，且所述气旋筒内设置气旋板(图中未示出)，用于将上升烟气在气旋筒内旋转离心分离，微小颗粒凝聚为大液滴与表面被水喷淋润湿的气旋筒壁碰撞，被液膜捕获吸收实现除尘除雾滴；
所述塔底浆液氧化段8包括底板外周与所述塔体1内壁相连接的塔底集液槽81和设置于所述塔底集液槽81上方的氧化风分布器83，分别用于储存塔底浆液和对塔底浆液进行强制氧化。
进一步的，所述一体化除尘脱硫塔的操作温度为50～65℃，操作压力为约3500～5000Pa(G)。
进一步的，所述塔体1的壁面上从下至上设置多个检修人孔11、12、13、14、15、16，用于对塔内组件的检维修。
进一步的，所述塔体1采用耐酸耐磨的金属材质(如304L)、碳钢内衬耐酸耐磨金属材质(如碳钢衬304L)或碳钢内衬非金属材质(如碳钢衬PTU)，所述烟气进口71采用耐高温、耐酸蚀的合金材质。
进一步的，所述塔顶烟囱2的底部与所述高效除尘除雾滴器4间通过所述变径段3相连，所述变径段3为向下渐扩的锥体形状。
进一步的，所述塔顶烟囱2的下部塔壁上设置CEMS检测仪表接口22，所述CEMS检测仪表接口22与所述变径段3的距离d，根据出口净烟气流量和烟囱直径而确定。所述CEMS检测仪表接口22与塔壁连接处的夹角为15°～60°，优选为30°～45°，且为避免接口堵塞，优选为沿水平方向向上设置。
进一步的，所述烟气进口71与所述一级喷淋急冷段7的塔壁连接，与塔壁的连接夹角为30°～90°，优选为60°～90°，更优选为90°，即所述烟气进口71与所述一级喷淋急冷段7的塔壁垂直连接。
进一步的，所述急冷喷头72优选设置于所述一级喷淋急冷段7的塔壁上且与塔壁呈一定角度连接；其中部分急冷喷头72布置于所述烟气进口71的上下两侧，并与所述烟气进口71的方向呈90°垂直布置，部分急冷喷头72布置于所述烟气进口71的左右两侧，并与所述烟气进口71的方向呈15°～90°夹角布置，优选为15～30°。所述急冷喷头72用于喷射来自塔底的循环吸收浆液，形成若干扁平锥幕形状的激流水幕，将烟气进口的整个横截面全覆盖，对通入所述烟气进口的烟气进行急冷降温，并使其达到饱和温度。所述急冷喷头72优选设置为1～4个，如图2A-2C中所示，即设置四个所述急冷喷头72A、B、C、D，其中两个急冷喷头72A、B设置于烟气进口71的上下两侧，两个急冷喷头72C、D设置于烟气进口71的左右两侧。
进一步的，所述急冷喷头72可选自现有技术CN104138812A所公开的一种急冷喷头，以喷射浆液形成扁平锥幕形状的激流水幕。
进一步的，所述一级喷淋急冷段7的塔壁上设置若干温度检测仪表接口73，优选设置为2～3个，且设置于所述烟气进口71正对的塔壁位置处。所述温度检测仪表接口73与塔壁的连接夹角为90°，若干温度检测仪表接口73呈上下布置，各接口间距为0.5～2.0m。
进一步的，所述二级喷淋吸收段6优选设置1～5层吸收段喷淋，每层吸收段喷淋设置3～5个吸收段喷头。所述吸收段喷头为大口径喷淋喷头，每层吸收段喷淋的吸收段喷头在同一平面上均匀布置，且所述吸收段喷管与水平方向的夹角为1°～10°，优选为3°～6°，且优选为沿水平方向朝下设置。每层吸收段喷头喷射浆液形成扁平锥幕形状的激流水幕将塔内整个横截面全覆盖。如图3A-3B中所示，设置5层吸收段喷淋61、62、63、64、65，每层设置4个所述吸收段喷头及与其连接的吸收段喷管，如61A、B、C、D。
进一步的，每相邻两层所述吸收段喷淋呈一定角度错位布置，使得喷射浆液形成扁平锥幕形状的激流水幕将二级吸收段的筒体全覆盖。具体的，每两层间吸收段喷淋的夹角为10°～50°，优选为15°～30°。如图3B中所示，每两层间吸收段喷淋的夹角为22.5°。
进一步的，所述吸收段喷头也可选自现有技术CN104138812A所公开的一种急冷喷头，以喷射浆液形成扁平锥幕形状的激流水幕。
进一步的，所述二级喷淋吸收段6的上部塔壁上设置第一压力检测仪表接口67，所述第一压力检测仪表接口67与塔壁连接处的夹角为15°～60°，优选为30°～45°，且优选为沿水平方向向上设置。
进一步的，结合图4A-4C所示，所述除尘器集液槽51的底板以一定倾斜角度焊接于所述塔体1内壁上，优选为与水平方向夹角10°～30°；所述除尘器集液槽51的坡底设置一定体积的存液区，所述存液区的存液高度为0.5～1.2m，所述存液区向所述塔体1壁面外侧开设有除尘器集液槽出口56。
进一步的，所述文丘里管52的下部通过焊接或法兰连接固定于所述除尘器集液槽51的底板上；若干文丘里管52通过筋板连接固定。每个所述文丘里管52下端连接导流叶片段53，内设导流叶片，使上升的烟气在文丘里管内旋转上升。
进一步的，穿过所述除尘器集液槽51的底板还固定设置一除尘器溢流管54，所述除尘器溢流管54的底端穿过所述塔体1壁面，设置溢流液出口55。
进一步的，所述三级喷淋管57设置为1～50根，优选设置于所述文丘里管52上端0.5～1.5m处。所述三级喷淋管57的进口设置若干三级喷淋管进液口58，位于所述塔体1壁面上，且通过循环泵与所述除尘器集液槽出口56连接(图中未示出)，用于将所述除尘器集液槽51收集的浆液在所述三级喷淋多管式列管除尘器5内循环喷淋。所述三级喷淋管57向下连接若干个喷淋喷头59，每个喷淋喷头59对应一个文丘里管52，且所述文丘里管52的数量、喷淋喷头59的数量根据进入塔内的烟气流量和烟气组分而确定。如图4C中所示，共设置为4根三级喷淋管57及4个三级喷淋管进液口58A、B、C、D。
进一步的，所述三级喷淋多管式列管除尘器5上部的塔壁上设置第二压力检测仪表接口60，所述第二压力检测仪表接口60与塔壁连接处的夹角为15°～60°，优选为30°～45°，且优选为沿水平方向向上设置。
进一步的，所述高效除尘除雾滴器4中，所述水喷淋冲洗管42的进口为喷淋冲洗水进口43，位于所述塔体1壁面上，与外部工艺水连接(图中未示出)，用于为所述水喷淋冲洗管42供给喷淋冲洗水。结合图5A-5C所示，每根所述水喷淋冲洗管42连接多根水喷淋软管45，每个所述气旋筒内设置多个冲洗喷嘴46，各所述冲洗喷嘴46均各自通过所述水喷淋软管45与所述水喷淋冲洗管42连接，使得喷淋冲洗水将各个气旋筒的筒壁润湿。
优选的，每个所述气旋筒管束41内设置2～3个气旋筒，每个气旋筒内设置2～4个冲洗喷嘴46。所述水喷淋冲洗管42布置于所述气旋筒管束41上方0.5～1.2m处。
进一步的，所述气旋筒管束41的数量、喷淋冲洗水量和喷淋冲洗频次根据进入塔内的烟气流量和烟气组份确定。
进一步的，所述高效除尘除雾滴器4上部的塔壁上设置第三压力检测仪表接口47，所述第三压力检测仪表接口47与塔壁连接处的夹角为15°～60°，优选为30°～45°，且优选为沿水平方向向上设置。
进一步的，结合图6A-6B所示，所述塔底集液槽81的底板以一定倾斜角度焊接于所述塔体1内壁上，优选为与水平方向夹角15°～60°，更优选为15°～30°。所述塔底集液槽81的坡底向所述塔体1壁面外侧开设有塔底浆液出口82，所述塔底浆液出口82通过循环泵与所述急冷喷管74和吸收段喷管连接(图中未示出)，为所述一级喷淋急冷段7和二级喷淋吸收段6中的喷淋提供循环浆液。
进一步的，所述氧化风分布器83的进口设置若干氧化风进风口84，位于所述塔体1壁面上，与外部氧化风机连接(图中未示出)。所述氧化风分布器83与所述塔体1底板的相对距离根据塔底浆液氧化段8存储液体的液位高度而确定，所述氧化风分布器83与塔体1底板的距离一般为0.5～2.0m；与存储液体的液位高度的距离为5～10m，优选为6～8m。
进一步的，所述氧化风分布器83包括若干根氧化风主管和若干根氧化风支管，所述氧化风支管上等距离开设有若干出风孔87，所述出风孔87直径为50～150mm，相邻出风孔87距离为0.5～800mm。所述氧化风主管和氧化风支管的数量，根据塔内烟气组份、吸收浆液所含亚硫酸盐的浓度而确定。
进一步的，所述塔底集液槽81的底板上方近底板处设置塔底氧化液回流管86，所述氧化液回流管86为弧形且沿塔体1的壁面设置，所述塔底氧化液回流管86上等距离开设有若干出液孔89，用于浆液回流冲洗塔底集液槽81的底板；所述出液孔89的直径为50～200mm，相邻出液孔89的间距为0.56～1.2m。
进一步的，所述塔底浆液氧化段8的塔壁上还设有一溢流口88和返塔浆液进口85。所述返塔浆液进口85与所述溢流液出口55连通(图中未示出)，用于将所述三级喷淋多管式列管除尘器5内的循环浆液可通过溢流流至所述塔底浆液氧化段8内。
本申请做了详尽的描述，其目的在于让熟悉本领域的技术人员能够了解本申请的内容并加以实施，并不能以此限制本申请的保护范围，凡根据本申请的精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本申请的保护范围内。

Claims (10)

1.一种新型催化裂化烟气一体化除尘脱硫塔，其特征在于，所述一体化除尘脱硫塔包括塔体，所述塔体上由上至下依次设置塔顶烟囱、变径段、高效除尘除雾滴器、三级喷淋多管式列管除尘器、二级喷淋吸收段、一级喷淋急冷段和塔底浆液氧化段，所述塔顶烟囱的顶部设置净化烟气出口，所述一级喷淋急冷段设置烟气进口，其中：
所述一级喷淋急冷段的塔壁上或所述烟气进口上设置若干个急冷喷头；
所述二级喷淋吸收段从下至上包括若干层吸收段喷淋，每层吸收段喷淋设置若干个吸收段喷头；
所述三级喷淋多管式列管除尘器包括底板外周与所述塔体内壁相连接的除尘器集液槽、穿过所述除尘器集液槽底板固定安装的若干并列的文丘里管、以及设置于所述文丘里管上方的三级喷淋管；
所述高效除尘除雾滴器包括若干并列的气旋筒管束以及设置于气旋筒管束上方的若干水喷淋冲洗管，所述气旋筒管束内包括多个气旋筒，且所述气旋筒内设置气旋板。
2.根据权利要求1所述的一体化除尘脱硫塔，其特征在于，所述一体化除尘脱硫塔的操作温度为50～65℃，操作压力为3500～5000Pa(G)；所述塔体采用耐酸耐磨的金属材质、碳钢内衬耐酸耐磨金属材质或碳钢内衬非金属材质，所述烟气进口采用耐高温、耐酸蚀的合金材质。
3.根据权利要求1所述的一体化除尘脱硫塔，其特征在于，一级喷淋急冷段中，所述烟气进口与所述一级喷淋急冷段的塔壁连接，与塔壁的连接夹角为30°～90°，优选为60°～90°，更优选为90°；
所述急冷喷头设置于所述一级喷淋急冷段的塔壁上且与塔壁呈一定角度连接；其中部分急冷喷头布置于所述烟气进口的上下两侧，并与所述烟气进口的方向呈90°垂直布置，部分急冷喷头布置于所述烟气进口的左右两侧，并与所述烟气进口的方向呈15°～90°夹角布置，优选为15～30°。
4.根据权利要求1所述的一体化除尘脱硫塔，其特征在于，二级喷淋吸收段中，设置1～5层吸收段喷淋，每层吸收段喷淋设置3～5个吸收段喷头，且每层的吸收段喷头在同一平面上均匀布置；
连接所述吸收段喷头进口的吸收段喷管与所述二级喷淋吸收段的塔壁连接，所述吸收段喷管沿水平方向朝下设置，与水平方向的夹角为1°～10°，优选为3°～6°；
每相邻两层所述吸收段喷淋呈一定角度错位布置，每两层间吸收段喷淋的夹角为10°～50°，优选为15°～30°。
5.根据权利要求1所述的一体化除尘脱硫塔，其特征在于，三级喷淋多管式列管除尘器中，所述文丘里管的下部通过焊接或法兰连接固定于所述除尘器集液槽的底板上；若干文丘里管通过筋板连接固定；每个所述文丘里管下端连接导流叶片段，内设导流叶片；
穿过所述除尘器集液槽的底板固定设置除尘器溢流管，所述除尘器溢流管的底端穿过所述塔体壁面，设置溢流液出口。
6.根据权利要求1所述的一体化除尘脱硫塔，其特征在于，所述除尘器集液槽的底板以与水平方向夹角10°～30°的倾斜角度焊接于所述塔体内壁上；所述除尘器集液槽的坡底设置存液区，所述存液区向所述塔体壁面外侧开设有除尘器集液槽出口；
所述三级喷淋管向下连接若干个喷淋喷头，每个喷淋喷头对应一个文丘里管；所述三级喷淋管的进口设置若干三级喷淋管进液口，位于所述塔体壁面上，且通过循环泵与所述除尘器集液槽出口连接；
所述三级喷淋管设置为1～50根，设置于所述文丘里管上端0.5～1.5m处。
7.根据权利要求1所述的一体化除尘脱硫塔，其特征在于，高效除尘除雾滴器中，每根所述水喷淋冲洗管连接多根水喷淋软管，每个所述气旋筒内设置多个冲洗喷嘴，各所述冲洗喷嘴均各自通过所述水喷淋软管与所述水喷淋冲洗管连接；
每个所述气旋筒管束内设置2～3个气旋筒，每个气旋筒内设置2～4个冲洗喷嘴；且所述水喷淋冲洗管布置于所述气旋筒管束上方0.5～1.2m处。
8.根据权利要求1所述的一体化除尘脱硫塔，其特征在于，所述塔底浆液氧化段包括底板外周与所述塔体内壁相连接的塔底集液槽和设置于所述塔底集液槽上方的氧化风分布器；
所述塔底集液槽的底板以与水平方向夹角15°～60°的倾斜角度焊接于所述塔体内壁上，优选为15°～30°；
所述塔底集液槽的底板上方设置塔底氧化液回流管，所述氧化液回流管为弧形且沿塔体的壁面设置，所述塔底氧化液回流管上等距离开设有若干出液孔。
9.根据权利要求8所述的一体化除尘脱硫塔，其特征在于，所述氧化风分布器的进口设置若干氧化风进风口，位于所述塔体壁面上，与外部氧化风机连接；
所述氧化风分布器包括若干根氧化风主管和若干根氧化风支管，所述氧化风支管上等距离开设有若干出风孔；
所述氧化风分布器与塔体底板的距离为0.5～2.0m，与存储液体的液位高度的距离为5～10m，优选为6～8m。
10.根据权利要求1所述的一体化除尘脱硫塔，其特征在于，所述一级喷淋急冷段的塔壁上设置若干温度检测仪表接口，且设置于所述烟气进口正对的塔壁位置处，所述温度检测仪表接口与塔壁的连接夹角为90°，温度检测仪表接口呈上下布置，各接口间距为0.5～2.0m；
所述二级喷淋吸收段的上部塔壁、所述三级喷淋多管式列管除尘器上部的塔壁、所述高效除尘除雾滴器上部的塔壁上均设置压力检测仪表接口，所述塔顶烟囱的下部塔壁上设置CEMS检测仪表接口；上述仪表接口均为沿水平方向向上设置，且与塔壁连接处的夹角为15°～60°，优选为30°～45°。
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