一种用于氨法烟气脱硫的悬浮扰动装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于氨法烟气脱硫的悬浮扰动装置，解决氨法烟气脱硫时浆池底部硫铵沉积问题。本装置包括浆池，设置在浆池外的扰动泵，扰动泵的高低位吸入管和扰动泵排出管，一个连接扰动泵排出管与浆池的扰动管网。扰动管网由水平主管、支管以及扰动喷嘴组成，其中扰动喷嘴通过支管与水平主管连接，每个扰动喷嘴的周围设置有一圈导流环，每个扰动喷嘴对应的浆池底板上，设置有防止底板磨损的耐磨板。本实用新型能够保证整个浆池底部都没有硫铵沉积，同时防止底板被损坏以及降低了能耗。
【专利说明】一种用于氨法烟气脱硫的悬浮扰动装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于工业环境保护【技术领域】，涉及一种悬浮扰动装置，特别是指一种用于氨法烟气脱硫的悬浮扰动装置。
【背景技术】
[0002]现代工业大量的焚烧化石燃料，产生的SO2严重污染了大气。为了治理大气污染，在有氨来源和硫酸铵销售渠道的企业中，会采用氨法烟气脱硫工艺。在氨法脱硫工艺中，有一类工艺被称为塔内结晶工艺，其主要特点在于，在吸收塔的下部设置有浆液循环池，在循环池内完成硫酸铵的结晶过程。由于硫酸铵结晶的密度大于液体的密度，硫酸铵的结晶会沉积在浆液循环池的底部。为了解决这种固体沉积问题，需要设置合适的搅拌或者扰动装置。
[0003]传统的搅拌装置一般是侧进式搅拌器，即在浆池的侧壁上均匀的开数个孔，从孔中插入搅拌器，搅动浆液，防止浆液中结晶的沉积。这种侧进式搅拌器虽然能够解决硫铵浆液沉积的问题，但是机械结构复杂，特别是当搅拌器发生故障时，需要降低浆池中的液位才能进行维修，这会导致脱硫装置停运，降低了整个脱硫装置的可用率。
[0004]德国比肖夫公司有一种用于石灰石石膏法的液力悬浮搅拌装置，是利用泵抽出浆池内的浆液，然后再送回浆池内，依靠液体的扰动防止浆液中石膏的沉积。液力悬浮搅拌由于在浆池内没有机械部件，可靠性高于侧进式搅拌器。但是由于浆液性质的不同，比肖夫公司的扰动技术在氨法上应用存在以下的问题:
[0005]1、由于硫铵结晶颗粒大于石膏结晶颗粒，硫铵浆液更容易沉积在浆池底部，比肖夫公司的扰动技术底部的死区太多，不能实现整个浆池的扰动。
[0006]2、由于硫铵结晶颗粒有尖锐的棱角，扰动喷嘴喷射出的射流会导致吸收塔低板的磨损，严重时只要1-2个月就会导致底板穿孔。
实用新型内容
[0007]本实用新型的目的在于提供一种适应氨法烟气脱硫塔内结晶工艺的液力扰动装置，解决氨法烟气脱硫时浆池底部硫铵沉积问题，同时降低了能耗。
[0008]本实用新型的装置包括:
[0009]一个浆池，至少一台设置在浆池外的扰动泵以及每一台扰动泵的高低位吸入管和扰动泵排出管，一个连接扰动泵排出管与浆池的扰动管网。
[0010]所述两个与浆池相连的扰动泵吸入管，其中一个吸入管为低位吸入管，位于浆池的底部，靠近池底；另一个吸入管为高位吸入管，位于浆液的中上部。所述两个吸入管与设置在浆池外部的扰动泵的入口连接，所述扰动泵的出口连接扰动泵排出管，一个布置在浆池内的扰动管网与扰动泵排出管相连。
[0011]所述扰动泵至少安装一台，优选的情况下，会设置一台备用扰动泵，以及相应的吸入管和排出管。[0012]所述扰动管网由水平主管、支管以及扰动喷嘴组成，所述支管包括水平支管与垂直支管。其中所述扰动喷嘴通过垂直支管和/或水平支管与水平主管连接，每根支管上设置至少一个扰动喷嘴，所述每个扰动喷嘴的周围设置有一圈导流环，所述导流环为一个没有下底的圆筒形。
[0013]所述导流环的直径为300?800mm,优选为500mm。长度为500?1500mm,优选为900_。安装时其垂直方向的高度使喷嘴出口位于导流环长度的中央。导流环可以采用支撑杆支撑在浆池底部，也可以采用支撑杆支撑在垂直支管上。所述导流环的材质为FRP或者双相不锈钢，优选的材料为FRP。
[0014]所述扰动管网的要求为:管道内浆液的流速为1.5?3m/s。水平主管的数量一般为I根，支管为多根，每根支管上设置至少一个扰动喷嘴。扰动管的材料一般为FRP或者双相不锈钢，优选的材料为FRP。
[0015]所述每个扰动喷嘴之间的距离基本一致，且保持2m以上的距离。
[0016]所述每个扰动喷嘴距离浆池侧壁板的距离都在2m以上。
[0017]所述垂直支管的长度应当保证从喷嘴的出口到浆池底板的垂直距离为I?2m，优选的距离为1.8m。
[0018]所述浆池的直径D为6m-30m，浆池中浆液的深度L>8.5m。
[0019]所述扰动喷嘴的数量N按照如下公式计算:
[0020]N=L 5*D_8，N的计算结果应当向上圆整到整数；
[0021]所述扰动喷嘴的流量Ql=7.5*L+26.25 ;所述扰动泵的总流量Q=N*Q1。当所述扰动喷嘴数量N为奇数时，应当浆池底板的正中心布置一个喷嘴；数量N为偶数时，应对称布置喷嘴。
[0022]当在空气中以水为介质试验时，所述扰动喷嘴前的压力为0.2?0.3MPa，所喷射出的水在空气中形成顶角为10?50度的倒圆锥。
[0023]在所述每个扰动喷嘴对应的浆池底板上，设置有防止底板磨损的耐磨板。所述耐磨板为碳化娃陶瓷板，厚度为5?30mm,优选的厚度为15mm,直径为30?80cm,优选直径为50cm,通过树脂粘结层固定在浆池底板上。
[0024]本装置在启动时，首先将高位吸入管作为扰动泵的吸入口，启动扰动泵10-15分钟后，再将吸入管切换至低位吸入管，之后在运行过程中一直使用低位吸入管即可。如在运行过程中发现扰动泵入口压力降低，则表明浆池底部可能有硫酸铵堆积，可同时打开高位吸入管。在装置停运后，可以将扰动泵停运，再次开启后，由于高位吸入管口不会有硫铵沉积，可顺利的启动扰动系统。
[0025]从上面所述可以看出，本实用新型的优点在于:
[0026]1，扰动装置通过浆液在浆池内外的循环，解决了浆池底部硫铵沉积问题。
[0027]2，扰动系统在浆池内没有机械装置，运行可靠性高，出现故障时可以在浆池外修复。
[0028]3，导流环的设置优化了浆池内的浆液流场，降低了扰动系统需要的能耗。
[0029]4，整个脱硫装置停运后，可停运扰动泵，节省电能。
[0030]更近一步，优化的喷嘴数量、喷嘴之间的距离、喷嘴与浆池侧壁的距离和喷嘴流量可以保证整个浆池底部都没有硫铵沉积，同时防止底板被损坏。底板上的耐磨板能够保证扰动系统长时间工作不会有磨损问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]附图1为扰动装置整体图；
[0032]附图2为扰动管网示意图；
[0033]附图3为实施例1的喷嘴位置示意图；
[0034]附图4为实施例2的喷嘴位置与扰动管网示意图；
[0035]附图5为浆池底板上的耐磨板的示意图。
[0036]图中的附图标记与其所指代的部件的对应关系为:
[0037]图中:1、循环浆池，2、低位吸入管，3、高位吸入管，4、扰动泵，5、扰动泵排出管，6、扰动管网，7、水平主管，8、水平支管，9、垂直支管，10、扰动喷嘴，11、耐磨板，12、树脂粘接层，13、导流环。
【具体实施方式】
[0038]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
[0039]如附图1所示，扰动装置包括一个浆池1，一台设置在浆池外的扰动泵4，连接扰动泵4入口和浆池I的低位吸入管2和高位吸入管3，连接扰动泵4出口的扰动泵排出管5，以及一个连接扰动泵排出管5与浆池I的扰动管网6。扰动泵4至少安装一台，优选的情况下，会设置一台备用扰动泵，以及相应的吸入管和排出管。
[0040]附图2给出了扰动管网6的示意图。如图2所示，扰动管网6由水平主管7、支管以及扰动喷嘴10组成，支管包括水平支管8和垂直支管9。其中扰动喷嘴10通过垂直支管9和水平支管8与水平主管7连接，每根支管上设置至少一个扰动喷嘴10。根据扰动喷嘴10的数量可以选择是否设置水平支管8。每个扰动喷嘴10的周围设置有一没有下底的圈筒形的导流环13。导流环13的直径为300?800mm,优选为500_ ;长度为500?1500mm,优选为900_。安装时其垂直方向的高度使喷嘴出口位于导流环13垂直长度的中央。导流环13可以采用支撑杆支撑在浆池底部，也可以采用支撑杆支撑在垂直支管9上。导流环13的材质为FRP或者双相不锈钢，优选的材料为FRP。
[0041]扰动喷嘴的位置按照以下的原则进行布置:
[0042]I)扰动喷嘴应当尽可能的均匀布置，每个喷嘴之间的距离应当基本一致，每个喷嘴之间应保持2m以上的距离。
[0043]2)每个扰动喷嘴距离浆池侧壁板的距离都应在2m以上。
[0044]3)当喷嘴数量为奇数时，应当浆池底板的正中心布置一个喷嘴；数量为偶数时，应对称布置喷嘴。
[0045]垂直支管9的长度应当保证从扰动喷嘴10的出口到浆池I底板的垂直距离为I?2m，优选的距离为L 8m。
[0046]布置扰动管网的要求为:管道内浆液的流速为1.5?3m/s。水平主管的数量为I根，支管为多根，每根支管上设置至少一个扰动喷嘴。扰动管的材料一般为FRP或者双相不锈钢，优选的材料为FRP。[0047]本装置在具体实施时，是按照以下的步骤进行配置的:
[0048]首先根据浆池I的直径选择扰动喷嘴10的数量。本实用新型适用的浆池的直径为6m-30m，浆池中浆液的深度L至少在8.5m以上。当浆池直径用D表示时，可按照如下公式计算扰动喷嘴10的数量N:
[0049]N=1.5*D_8 (I)
[0050]N的计算结果应当向上圆整到整数。
[0051]扰动喷嘴10应当选用的喷嘴为:当在空气中以水为介质试验时，喷嘴前的压力为
0.2?0.3MPa，优选的压力为0.25MPa。
[0052]扰动喷嘴10的流量Ql可以用以下的公式计算:
[0053]Ql=7.5*L+26.25 (2)
[0054]Ql的范围是75?150m3/h,当计算所得的Ql小于75m3/h时,Ql取75m3/h,当计算所得的Ql大于150m3/h时，Ql取150m3/h。
[0055]扰动喷嘴10在空气中试验时，所喷射出的水应当在空气中形成顶角为10?50度的倒圆锥，优选的喷射角度为30度。
[0056]扰动喷嘴10的材料应选用碳化硅陶瓷或者双相不锈钢，优选的材料的碳化硅陶瓷。
[0057]在选定喷嘴数量N和喷嘴流量Ql后，根据如下公式可以计算扰动泵4的总流量Q:
[0058]Q=N*Q1 (3)
[0059]在上述工作完成后，可根据管网水力计算的结果，确定扰动泵所需要的扬程。
[0060]在实施例1中，浆池I的直径为9.8m，根据公式(I)计算，选用扰动喷嘴10的数量N为7个，每个喷嘴的流量为压力在0.25MPa时，在空气中喷射流量为150m3/h，根据公式
(3)计算扰动泵4的流量为1050m3/h，扬程为23m。扰动喷嘴10在浆池中央布置一个，其余6个以圆周对称的方式均匀布置在周围，与中心喷嘴的距离为2.9m,以浆池侧壁的距离为2m,喷嘴的分布如附图3所示。
[0061]扰动管网6为一根水平主管7，分出4根水平支管8，在X轴上的三个喷嘴通过垂直支管9直接连接在水平主管7上，其余喷嘴分别通过一根水平支管8与水平主管7相连。
[0062]在实施例2中，浆池I的直径为11.2m,选用扰动喷嘴10数量为9个，扰动泵4的流量为1350m3/h。实施例2的喷嘴分布与扰动管网布置附图4所示。
[0063]如附图5所示，在每个扰动喷嘴10对应的浆池I底板上，设置有防止底板磨损的耐磨板11。耐磨板11为碳化娃陶瓷板，厚度为5?30mm,优选的厚度为15mm,直径为30?80cm,优选直径为50cm。耐磨板11通过树脂粘结层12固定在衆池I的底板上。
[0064]所属领域的普通技术人员应当理解:以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于氨法烟气脱硫的悬浮扰动装置，其特征在于包括一个浆池，至少一台设置在浆池外的扰动泵，与每一台扰动泵入口连接的高位吸入管、低位吸入管，与每一台扰动泵出口连接的扰动泵排出管，以及布置在浆池内的扰动管网；所述高位吸入管和低位吸入管连接至浆池，所述扰动管网与扰动泵排出管相连； 所述扰动管网由水平主管、支管以及扰动喷嘴组成，所述扰动喷嘴通过支管与水平主管连接，每根支管上设置至少一个扰动喷嘴，所述每个扰动喷嘴的周围设置有一圈导流环，所述导流环为一个没有下底的圆筒形。
2.根据权利要求1所述的悬浮扰动装置，其特征在于所述导流环的直径为300~800mm,长度为 500 ~1500mm。
3.根据权利要求1所述的悬浮扰动装置，其特征在于所述导流环采用支撑杆支撑在浆池底部，或采用支撑杆支撑在垂直支管上。
4.根据权利要求1所述的悬浮扰动装置，其特征在于所述导流环的材质为FRP或者双相不锈钢。
5.根据权利要求1所述的悬浮扰动装置，其特征在于所述每个扰动喷嘴之间的距离一致，且保持2m以上的距离；和/或 每个扰动喷嘴距离浆池侧壁板的距离都在2m以上；和/或 每个扰动喷嘴的出口到浆池底板的垂直距离为I~2m。
6.根据权利要求1所述的悬浮扰动装置，其特征在于所述扰动喷嘴的数量N按照如下公式计算:·
N=L 5*D-8 其中，D为所述浆池的直径；N的计算结果向上圆整到整数。
7.根据权利要求1所述的悬浮扰动装置，其特征在于所述浆池的直径D为6m-30m，浆池中浆液的深度L>8.5m。
8.根据权利要求6所述的悬浮扰动装置，其特征在于当N为奇数时，浆池底板的正中心布置有一个扰动喷嘴；N为偶数时,所述扰动喷嘴对称分布。
9.根据权利要求1至8任意一项所述的悬浮扰动装置，其特征在于在所述每个扰动喷嘴对应的浆池底板上，设置有防止底板磨损的耐磨板。
10.根据权利要求9所述的悬浮扰动装置，其特征在于，所述耐磨板为碳化硅陶瓷板，厚度为5~30mm，直径为30~80cm，通过树脂粘结层固定在浆池底板上。
【文档编号】B01D53/78GK203379794SQ201320283376
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年5月22日 优先权日:2013年5月22日
【发明者】张明, 高翥, 高翀 申请人:高翀