專利名稱：一種促進濕法煙氣脫硫漿液氧化的兩級曝氣空氣供給裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種促進濕法煙氣脫硫漿液氧化的兩級曝氣空氣供給裝置，屬于煙氣脫硫技術領域。
背景技術：
燃煤煙氣脫硫(FGD)是大規模減少SO2排放的有效途徑之一，其中鈣基吸收劑濕法煙氣脫硫(WFGD)占有主導地位，鈣基吸收劑主要有石灰石(主要成分CaCO3),此外還有工業固廢電石渣(主要成分Ca (OH) 2)。在濕法煙氣脫硫工藝中，亞硫酸鈣的氧化是一個重要的化 學過程，其氧化效率的高低直接關系到SO2的脫除效率以及副產物石膏的品質，因此常通過強制氧化的方式提高亞硫酸鈣的氧化效率。在強制氧化型濕法煙氣脫硫吸收塔中，氧化空氣的供給方式直接影響氧氣的利用率和系統運行穩定性，嚴重時會導致塔內結垢和堵塞，因此針對吸收塔的形式，合理的氧化空氣供給裝置的設置至關重要。常見的氧化空氣供給裝置主要有兩種(1)噴槍氧化空氣供給裝置，吸收塔內設置有多個側進式漿液攪拌器，每個側進式漿液攪拌器前設置有一個噴槍，噴槍將氧化空氣噴射到側進式漿液攪拌器旋轉葉輪的前方，利用攪拌器葉輪轉動動能將氧化空氣氣泡打碎，進而將氧化空氣均勻分布到漿液中。專利申請號200810018955. 4中公開了一種煙氣濕法脫硫吸收氧化裝置，吸收塔內設有氧化噴槍和攪拌器，二者一一對應地設置在同一層，氧化噴槍位于對應的攪拌器上方。(2)管網式氧化空氣供給裝置，吸收塔底部設置有漿液攪拌器，漿液攪拌器上方設置有管網式氧化空氣噴嘴，氧化空氣噴嘴將氧化空氣鼓入漿液中，特點是氧化空氣噴嘴在漿液池中均勻分布。專利申請號200820154341. 4中公開了一種濕法煙氣脫硫吸收塔的氧化空氣供給裝置，綜合了以上兩種氧化空氣供給裝置；該裝置包括多個設置在吸收塔內的噴槍、每個噴槍旁邊設置有側進式攪拌器和設置在吸收塔中央的環形氧化空氣供給裝置。專利申請號200720058633. 3公布了一種用于濕法煙氣脫硫的空氣氧化裝置，包括連通吸收塔內上部空間和下部漿池的漿液循環管以及設置在漿液循環管上的漿液循環泵，利用設置在漿液循環支管上的節流裝置使漿液流動時產生壓力差，利用壓力差將氧化空氣通過大氣接口吸入吸收塔漿池，可以取消強制氧化風機，降低脫硫裝置的電耗。上述兩種氧化空氣供給方式各有優缺點，通常噴淋式吸收塔采用噴槍式氧化空氣供給裝置，而噴射鼓泡式吸收塔采用管網式氧化空氣供給裝置。噴槍式氧化空氣供給方式可能在漿液池中央形成死區，該區域內氧化空氣停留時間較短，漿液氧化效果差。管網式氧化空氣供給裝置在整個吸收塔漿液池內均勻布置，結構較為復雜，檢修和維護難度較大，而且氧化空氣管路較長，氧化風機能耗較高。

發明內容
本發明的技術解決問題克服現有技術不足，提供一種促進濕法煙氣脫硫漿液氧化的兩級曝氣空氣供給裝置，結構簡單，便于檢修，具有氧化空氣在漿液內分布均勻、停留時間長，氧氣利用率高的特點，并且不使用漿液攪拌器，降低了脫硫裝置的電耗。本發明技術解決方案一種促進濕法煙氣脫硫漿液氧化的兩級曝氣空氣供給裝置，包括一級曝氣裝置和二級曝氣裝置；一級曝氣裝置包括設置在吸收塔內距漿液池底部O. 8-1. 2m位置的漿液噴槍，漿液噴槍的噴嘴方向向下，夾帶空氣的漿液從漿液噴槍的噴嘴噴出后打到吸收塔底部，經反彈上升延長了氧化空氣的停留時間，增強了吸收塔內的氣液兩相擾動，使氧氣的利用率在98%以上；所述二級曝氣空氣供給裝置包括平行布置在吸收塔內漿液池中的氧化空氣曝氣管，所述曝氣管安裝在一級曝氣裝置上方I. 5-2. 5m高處，與羅茨風機相連；空氣從所述曝氣管氣孔噴出后與從一級曝氣裝置噴出的漿液擾動、混合，提高了氧氣的利用率，氧氣的利用率在30%以上。所述漿液噴槍的噴漿主管直徑為41(T430mm，直徑漸縮，連接噴嘴的噴漿支管直徑在15(T200mm，噴嘴直徑在5(T60mm，共計6個噴嘴，6個噴嘴的擾動范圍能夠覆蓋整個吸收
塔橫截面。
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所述一級曝氣裝置的漿液噴槍連接氧化漿液泵，氧化漿液泵放置在吸收塔外部，漿液泵的進口側開孔，開孔直徑范圍為15 20mm，利用負壓吸入空氣，形成細小的空氣泡。所述氧化空氣曝氣管的直徑為155 160mm。所述氧化空氣曝氣管采用玻璃鋼管，開孔直徑為5、mm，或者采用不銹鋼管，開孔直徑為3飛_ ;采取機械穿孔方式開孔，以過圓心的中線為軸兩側對稱開孔，開孔方向與豎直方向的角度為20° 40°，軸向孔間距為6(Tl20mm。本發明的有益效果表現在以下幾個方面(I)本發明采用兩級曝氣空氣供給裝置，漿液擾動劇烈，防止吸收塔內發生結垢或堵塞情況，氧氣利用率明顯提聞;(2)本發明的一級曝氣裝置強化了漿液擾動，促進了氣固兩相混合，延長了氣泡的停留時間；(3)本發明的二級曝氣裝置中氧化空氣在漿液中分布均勻，提高了氧氣利用率，曝氣管結構簡單，檢修和維護方便；(4)本發明省去了側進式攪拌器，降低了脫硫裝置的電耗，避免了漿液池中間部分由于攪拌而出現的空氣不均勻，提高了脫硫副產物石膏的品質。


圖I為本發明的吸收塔內兩級曝氣空氣供給裝置示意圖；圖2為本發明的一級曝氣裝置俯視圖；圖3為本發明的二級曝氣裝置俯視圖；圖4為本發明的曝氣管開孔示意圖；圖中1-1漿液池，1-2 二級曝氣裝置一曝氣管，1-3 一級曝氣裝置-漿液噴槍，1-4氧化漿液泵輸送漿液，1-5羅茨風機鼓入空氣；2-1噴嘴，2-2噴漿支管，2-3擾動范圍(示意)，2-4支撐，2-5噴漿主管，2-6漿液入口 ；3-1支撐，3-2曝氣支管，3-3曝氣主管，3-4氧化空氣入口。
具體實施方式
如圖I所示，吸收塔上部為脫硫反應段，下部為漿液池1-1，為亞硫酸鈣的氧化反應段，漿液中的亞硫酸鈣被空氣中的氧氣氧化生成可綜合利用的石膏。為促進亞硫酸鈣漿液氧化，在吸收塔內的漿液池1-1中布置了兩級曝氣裝置，包括位于漿液池底部上方
O.8-1. 2m的一級曝氣裝置一漿液噴槍1-3和布置在漿液池1_1中央，位于一級曝氣裝置——衆液噴槍1-3上方I. 5-2. 5m高的二級曝氣裝置——氧化空氣曝氣管1_2 ;漿液噴槍1-3的噴嘴方向向下；空氣從曝氣管1-2的氣孔噴出后與從漿液噴槍1-3噴出的夾帶了空氣的漿液強烈擾動、混合，提高了空氣中氧氣的利用率。如圖I所示，漿液噴槍1-3的噴漿主管連接氧化漿液泵1-4，氧化漿液泵1-4放置在吸收塔外部，氧化漿液泵1-4的進口側開孔，開孔直徑在15-20mm，利用負壓吸入空氣，并形成細小的空氣泡。如圖2所示，所述噴漿主管2-5和噴漿支管2-2由支撐2-4固定在吸收塔內壁上。噴漿主管直徑為41(T430mm，直徑漸縮，連接噴嘴的噴漿支管直徑在15(T200mm，噴嘴直徑在5(T60mm。共計6個噴嘴，漿液噴嘴方向向下，夾帶空氣的漿液從所述噴嘴噴出后打到吸收塔底部，反彈后上升延長了氣泡的停留時間。采用6個噴嘴，漿液流量大，強化 了漿液擾動，擾動范圍2-3覆蓋整個吸收塔橫截面。反彈上升強化了吸收塔內的氣液兩相混合，增加了空氣中氧氣的利用率，利用率在98%以上。如圖3所示，曝氣管1-2的主管3-3與羅茨風機3_4相連，曝氣主管3_3設置在吸收塔外部，曝氣支管3-2由支撐3-1平行布置在吸收塔內壁上，支管間距在I. 2-1. 6m，該布置方式結構簡單，檢修和維護方便。曝氣管主管及支管直徑為155 160_。曝氣管1-2開孔采取機械穿孔方式，以過圓心的中線為軸兩側對稱開孔，開孔方向與豎直方向的角度為20° ^40°，如圖4所示。采用玻璃鋼管時開孔直徑5 9mm，采用不銹鋼管時開孔直徑3-5mm，在軸向上的孔間距為6(Tl20mm，從氣孔流出的空氣速度在18 24m/s。氧化空氣在漿液中分布均勻，氧氣的利用率在30%以上。本發明說明書未詳細闡述部分屬于本領域公知技術。
權利要求
1.一種促進濕法煙氣脫硫漿液氧化的兩級曝氣空氣供給裝置，其特征在于包括一級曝氣裝置和二級曝氣裝置；所述一級曝氣裝置包括設置在吸收塔內距漿液池底部O.8-1. 2m位置的漿液噴槍，漿液噴槍的噴嘴方向向下，夾帶空氣的漿液從漿液噴槍的噴嘴噴出后打到吸收塔底部，經反彈上升延長了氧化空氣的停留時間，增強了吸收塔內的氣液兩相擾動，使氧氣的利用率提高；所述二級曝氣裝置包括平行布置在吸收塔內漿液池中的氧化空氣曝氣管，所述曝氣管安裝在一級曝氣裝置上方I. 5-2. 5m高處，與羅茨風機相連；空氣從二級曝氣裝置的曝氣管氣孔噴出后與從一級曝氣裝置的漿液噴槍噴出的漿液擾動、混合，提聞了氧氣的利用率。
2.根據權利要求I所述的一種促進濕法煙氣脫硫漿液氧化的兩級曝氣空氣供給裝置，其特征在于所述漿液噴槍的噴漿主管直徑為41(T430mm，直徑漸縮，連接噴嘴的噴漿支管直徑在15(T200mm，噴嘴直徑在5(T60mm，共計6個噴嘴，6個噴嘴的擾動范圍能夠覆蓋整個吸收塔橫截面。
3.根據權利要求I所述的一種促進濕法煙氣脫硫漿液氧化的兩級曝氣空氣供給裝置，其特征在于所述一級曝氣裝置的漿液噴槍連接氧化漿液泵，氧化漿液泵放置在吸收塔外部，漿液泵的進口側開孔，開孔直徑范圍為15 20mm，利用負壓吸入空氣，形成細小的空氣泡。
4.根據權利要求I所述的一種促進濕法煙氣脫硫漿液氧化的兩級曝氣空氣供給裝置，其特征在于所述氧化空氣曝氣管的直徑為155 160mm。
5.根據權利要求I所述的一種促進濕法煙氣脫硫漿液氧化的兩級曝氣空氣供給裝置，其特征在于所述氧化空氣曝氣管采用玻璃鋼管(FRP管)，開孔直徑為5 9mm，或者采用不銹鋼管，開孔直徑為3飛mm ;曝氣管采取機械穿孔方式開孔，以過圓心的中線為軸兩側對稱開孔，開孔方向與豎直方向的角度為20° 40°，軸向孔間距為6(Tl20mm。
6.根據權利要求I所述的一種促進濕法煙氣脫硫漿液氧化的兩級曝氣空氣供給裝置，其特征在于經過所述一級曝氣裝置后氧氣的利用率在98%以上；經過所述二級曝氣裝置后氧氣的利用率在30%以上。
全文摘要
一種促進濕法煙氣脫硫漿液氧化的兩級曝氣空氣供給裝置，一級曝氣裝置主要包括設置在漿液池底部的漿液噴槍，噴嘴方向向下，夾帶空氣的漿液從噴嘴噴出后打到吸收塔底部，經反彈上升增強了氣液兩相擾動，強化了兩相混合，氧氣的利用率在98%以上。二級曝氣空氣供給裝置主要包括在吸收塔內平行布置的氧化空氣曝氣管，安裝在一級曝氣裝置上方，與羅茨風機相連。空氣從曝氣管氣孔噴出后與從一級曝氣裝置噴出的漿液擾動、混合，提高了氧氣的利用率，利用率在30%以上。本發明結構簡單，便于檢修，具有氧化空氣在漿液內分布均勻、停留時間長，氧氣利用率高的特點，并且不使用漿液攪拌器，降低了脫硫裝置的電耗。
文檔編號B01D53/80GK102773004SQ20121025464
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月21日 優先權日2012年7月21日
發明者劉 文, 葉猛, 朱廷鈺, 李玉然, 荊鵬飛 申請人:中國科學院過程工程研究所