一种脱硫脱硝系统的酸性结晶装置的制作方法

本发明涉及烟气处理技术领域，具体为一种脱硫脱硝系统的酸性结晶装置。

背景技术：

目前针对烟气的处理常采用湿法脱硫脱硝工艺，比如申请号201610097472.2公开的一种脱硫脱硝系统的脱硫脱硝方法，其通过塔体内按由下至上的氧化段、浓缩段、吸收段、净化水洗段和除雾段，分别对烟气及其中间产物进行处理，从而变废为宝，除去烟气中的危害物并回收利用，单但在该方法中的浓缩段，硫酸铵溶液通过二级循环液喷淋层上的二级循环泵打入浓缩段，从浓缩段的顶部往下分布喷射，利用高温烟气与硫酸铵溶液逆向接触，把水分蒸发，从而增加硫酸铵溶液的浓度使其达到饱和而形成结晶，由于烟气与硫酸铵溶液的接触时间较短，而且接触面较小，因此结晶效果较差，单纯的蒸发浓缩对提高硫酸氨溶液的浓缩结晶效果有限，因此需要利用在低ph值条件下，硫酸氨溶液的结晶力度会提高的特点，这样会进一步的提高烟气处理过程中浓缩工艺的生产效率，鉴于此，我们提出一种脱硫脱硝系统的酸性结晶装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种脱硫脱硝系统的酸性结晶装置，以解决上述背景技术中提出的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种脱硫脱硝系统的酸性结晶装置，包括塔体，塔体下至上依次由氧化池、浓缩筒、吸收筒、净化筒和除雾筒组成，氧化池和浓缩段之间设置有进烟管，且进烟管与固定于塔体上并与塔体内部连通，浓缩筒内部由下至上依次固定有循环式积液槽、蒸发箱和喷淋装置，喷淋装置的进口端通过管路与塔体外侧的循环泵的出口端连接，循环泵的进口端通过输液总管与氧化池相连通，蒸发箱内部设置有使得烟气和喷淋装置喷洒的硫酸铵溶液混合的气液混合机构，蒸发箱的底部固定有导流板，循环式积液槽的顶部固定有用来收集导流板导流出的硫酸铵溶液的聚液斗，循环式积液槽内部底面中心处固定有起旋器，循环式积液槽的侧壁下部固定连接固液分离器，且固液分离器的转轴端通过锥齿轮与起旋器连接，循环式积液槽的外侧壁固定有溢流筒，溢流筒与固定在塔体外侧的酸化装置连接。

优选的，蒸发箱上下两端均为开口状，且蒸发箱内部固定有多个相互平行的隔板，且相邻两个隔板之间的间隙相同，两个相邻的所述隔板之间按从下至上顺序依次等间隔固定有多组气液混合机构。

优选的，气液混合机构包括多个上导流槽和多个下导流槽，上导流槽和下导流槽结构相同，均为u形状，多个所述上导流槽按水平方向呈一字型等间隔排列，且开口竖直向下，多个所述下导流槽按水平方向呈一字型等间隔排列，且开口竖直向上，且上导流槽位于下导流槽的下方。

优选的，上导流槽和下导流槽的开口相错，且相邻两个所述下导流槽的相近的开口侧边插接在对应的同一个上导流槽的开口内，同样的相邻两个所述上导流槽的相近的开口侧边插接在对应的同一个下导流槽的开口内，相邻两个所述上导流槽的间隙距离是上导流槽侧开口内侧边与相对的下导流槽的开口内侧间隙的两倍。

优选的，循环式积液槽中部为锥筒结构，锥筒结构的上下端口处均同轴线固定连接直筒段，且所述锥筒结构的小口径端向上，锥筒结构的大口径端口处连接的直筒段侧壁与固液分离器的进料端连接并且固液分离器的进料端与循环式积液槽的内部相连通。

优选的，起旋器包括定轴转动连接在循环式积液槽内部底板中心的叶轮，叶轮的下部同轴线固定有齿轮盘，固液分离器的转轴指向循环式积液槽内部的一端固定有锥齿轮，且所述锥齿轮与齿轮盘啮合连接，固液分离器的液体出口端通过支管连接输液总管。

优选的，锥筒结构小口径端口处直筒段侧壁上开设有贯通的溢流口，溢流筒通过溢流口与循环式积液槽内部相连通，溢流筒的侧壁下部设有贯通的排液口，溢流筒的内壁上滑动连接有环形的浮台，且浮台可对排液口封堵，排液口的外侧端口连接补液管，且补液管与输液总管连接。

优选的，酸化装置包括储液桶和控制箱，储液桶固定在塔体上且内部装有硫酸溶液，储液桶下端固定有控液阀，控液阀通过导液管与补液管连接，控制箱用来控制控液阀的出液大小，且控制箱连接在补液管上。

优选的，补液管为方管，控制箱内部定轴转动连接有轴杆，且轴杆上套接有卷簧，并通过卷簧连接控制箱，轴杆的下端位于补液管内，轴杆的上端固定有齿柱，齿柱上啮合连接有横置的齿条，齿条可对控液阀进行封堵，且齿条的一端滑动插接固定在控制箱内壁上的导向套内，另一端滑动插接在控液阀内。

优选的，补液管内部设置有可对补液管进行封堵拨板，且拨板的其中一个竖直侧边处固定有套筒，且套筒固定在轴杆位于补液管内部的一端。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明中，通过利用蒸发箱使得酸性的高温烟气与硫酸铵溶液不断混合，利用烟气的高温使得硫酸铵溶液浓缩结晶，并使得硫酸铵溶液处于酸性环境进一步的提高结晶力度，从而提高了浓缩工艺的结晶效果；

本发明中，在硫酸铵溶液的循环蒸发浓缩过程中，利用酸化装置对硫酸铵溶液进行补加硫酸溶液使其处于酸性环境，从而提高硫酸铵溶液的结晶力度，并提高浓缩效率。

附图说明

图1为本发明的总局部装截面结构示意图；

图2为本发明的蒸发箱截面结构示意图；

图3为图2中的a-a截面结构示意图；

图4为本发明的浓缩筒截面结构示意图；

图5为图4中的b处放大结构示意图；

图6为图4中的c处放大结构示意图；

图7为图5中的d-d截面结构示意图；

图8为本发明的拨板结构俯视图。

图中：1-塔体；2-氧化池；3-进烟管；4-浓缩筒；5-吸收筒；6-净化筒；7-除雾筒；8-循环式积液槽；81-溢流口；9-喷淋装置；10-循环泵；11-蒸发箱；12-起旋器；121-叶轮；122-齿轮盘；13-固液分离器；14-溢流筒；141-排液口；15-酸化装置；16-储液桶；161-控液阀；162-导液管；17-输液总管；18-隔板；19-气液混合机构；191-上导流槽；192-下导流槽；20-浮台；21-补液管；22-控制箱；23-轴杆；24-拨板；241-套筒；25-齿轮柱；26-导向套；27-齿条；28-支管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种脱硫脱硝系统的酸性结晶装置包括塔体1，塔体1下至上依次由氧化池2、浓缩筒4、吸收筒5、净化筒6和除雾筒7组成，氧化池2和浓缩段4之间设置有进烟管3，且进烟管3与固定于塔体1上并与塔体1内部连通，浓缩筒4内部由下至上依次固定有循环式积液槽8、蒸发箱11和喷淋装置9，喷淋装置9的进口端通过管路与塔体1外侧的循环泵10的出口端连接，循环泵10的进口端通过输液总管17与氧化池2相连通，蒸发箱11内部设置有使得烟气和喷淋装置9喷洒的硫酸铵溶液混合的气液混合机构19，蒸发箱11的底部固定有导流板，循环式积液槽8的顶部固定有用来收集导流板导流出的硫酸铵溶液的聚液斗，循环式积液槽8内部底面中心处固定有起旋器12，循环式积液槽8的侧壁下部固定连接固液分离器13，且固液分离器13的转轴端通过锥齿轮与起旋器12连接，循环式积液槽8的外侧壁固定有溢流筒14，溢流筒14与固定在塔体1外侧的酸化装置连接。

本实施例中，蒸发箱11上下两端均为开口状，且蒸发箱11内部固定有多个相互平行的隔板18，且相邻两个隔板18之间的间隙相同，两个相邻的所述隔板18之间按从下至上顺序依次等间隔固定有多组气液混合机构19。

本实施例中，气液混合机构19包括多个上导流槽191和多个下导流槽192，上导流槽191和下导流槽192结构相同，均为u形状，多个所述上导流槽191按水平方向呈一字型等间隔排列，且开口竖直向下，多个所述下导流槽192按水平方向呈一字型等间隔排列，且开口竖直向上，且上导流槽191位于下导流槽192的下方。

本实施例中，上导流槽191和下导流槽192的开口相错，且相邻两个所述下导流槽192的相近的开口侧边插接在对应的同一个上导流槽191的开口内，同样的相邻两个所述上导流槽191的相近的开口侧边插接在对应的同一个下导流槽192的开口内，相邻两个所述上导流槽191的间隙距离是上导流槽191侧开口内侧边与相对的下导流槽192的开口内侧间隙的两倍。

本实施例中，循环式积液槽8中部为锥筒结构，锥筒结构的上下端口处均同轴线固定连接直筒段，且所述锥筒结构的小口径端向上，锥筒结构的大口径端口处连接的直筒段侧壁与固液分离器13的进料端连接并且固液分离器13的进料端与循环式积液槽8的内部相连通。

本实施例中，起旋器12包括定轴转动连接在循环式积液槽8内部底板中心的叶轮121，叶轮121的下部同轴线固定有齿轮盘122，固液分离器13的转轴指向循环式积液槽8内部的一端固定有锥齿轮，且所述锥齿轮与齿轮盘122啮合连接，固液分离器13的液体出口端通过支管28连接输液总管17。

本实施例中，锥筒结构小口径端口处直筒段侧壁上开设有贯通的溢流口81，溢流筒14通过溢流口81与循环式积液槽8内部相连通，溢流筒14的侧壁下部设有贯通的排液口141，溢流筒14的内壁上滑动连接有环形的浮台20，且浮台20可对排液口141封堵，排液口141的外侧端口连接补液管21，且补液管21与输液总管17连接。

本实施例中，酸化装置15包括储液桶16和控制箱22，储液桶16固定在塔体1上且内部装有硫酸溶液，储液桶16下端固定有控液阀161，控液阀161通过导液管162与补液管21连接，控制箱22用来控制控液阀161的出液大小，且控制箱22连接在补液管21上。

本实施例中，补液管21为方管，控制箱22内部定轴转动连接有轴杆23，且轴杆23上套接有卷簧，并通过卷簧连接控制箱，轴杆23的下端位于补液管21内，轴杆23的上端固定有齿柱25，齿柱25上啮合连接有横置的齿条27，齿条27可对控液阀161进行封堵，且齿条27的一端滑动插接固定在控制箱22内壁上的导向套26内，另一端滑动插接在控液阀161内。

本实施例中，补液管21内部设置有可对补液管21进行封堵拨板24，且拨板24的其中一个竖直侧边处固定有套筒241，且套筒241固定在轴杆23位于补液管21内部的一端。

本发明工作原理和优点：该种脱硫脱硝系统的酸性结晶装置在工作时，高温烟气从进烟管3进入塔体1的内部，并由下至上进入浓缩筒4内部的蒸发箱11，如图1-4所示，高温烟气由图3中下方的箭头所示方向从蒸发箱11的底部进入隔板18之间的间隙，高温烟气在进入隔板18的间隙的流动过程中，首先高温烟气遇到成排的下导流槽192，并从相邻两个下导流槽192之间流动至对应的上导流槽191的内部，并从上导流槽191的内部分流至对应的两个下导流槽192的内部，其行进路线为s形，下导流槽192内部的高温烟气由对应的上导流槽191内部的分流的高温烟气汇合而成，然后从相邻的两个上导流槽191之间的间隙向上运动，如此往复由下至上穿过两个所述隔板18之间的气液混合机构19；

在高温烟气从蒸发箱11底部向上运动的同时，循环泵10将硫酸铵溶液从氧化池2内部输送至喷淋装置9，并由喷淋装置9喷洒向蒸发箱11的表面，如图3中上方的箭头所示，硫酸铵溶液从蒸发箱11的上部进入隔板18之间的间隙，硫酸铵溶液在进入隔板18的间隙的流动过程中，首先硫酸铵溶液遇到成排上导流槽191，并从相邻两个上导流槽191之间流动至对应的下导流槽192的内部，并从下导流槽192的内部分流至对应的两个上导流槽191的内部，其行进路线为s形，上导流槽191内部的硫酸铵溶液由对应的下导流槽192内部的分流的硫酸铵溶液汇合而成，然后从相邻的两个下导流槽192之间的间隙向下运动，如此往复由上至下穿过两个所述隔板18之间的气液混合机构19；

如上述，高温烟气和硫酸铵溶液在蒸发箱11内部的运过程中，高温烟气和硫酸铵溶液为气液混合机构19分流汇流，从而使得高温烟气和硫酸铵溶液接触充分，从而提高热量从高温烟气转换至和硫酸铵溶液的转换量，进而提高和硫酸铵溶液中水分的蒸发效率，使得和硫酸铵溶液更容易饱和结晶，而且上导流槽191和下导流槽192使得高温烟气和和硫酸铵溶液在蒸发箱11内的接触时长边长，进一步的增加的热量从高温烟气转换至和硫酸铵溶液中的时间，从而使得热量转换效率增加，进而增加硫酸铵溶液的浓缩，提高结晶效率，降温后的烟气依次经过吸收筒5、净化筒6和除雾筒7处理后排出；

在和硫酸铵溶液从隔板18间隙流动的过程中不断的被气液混合机构19分流汇流，此过程将和硫酸铵溶液不断搅拌混合，起到对和硫酸铵溶液搅拌的作用，而和硫酸铵溶液搅拌程度越高越有利于提高结晶速度，同样的气液混合机构19对高温烟气在也具有不断搅拌混合的作用，提高了高温烟气与硫酸铵溶液的接触效率，从而尽可能的提高高温烟气中的热量传递至硫酸铵溶液中，将硫酸铵溶液中的水分尽可能多的蒸发掉，提高结晶效率；

由于硫酸铵溶液在低ph环境下，结晶力度会有所提升，而由于高温烟气中含有的so2等使得烟气自身呈酸性，因此烟气在蒸发箱11内与硫酸铵溶液混合使得硫酸铵溶液处于酸性环境，从而提高硫酸铵溶液的结晶力度，进而促进硫酸铵溶液进行结晶；

硫酸铵溶液从蒸发箱11内流出后由导流板流向循环式积液槽8上端的聚液斗流向循环式积液槽8中，其中导流板和聚液斗是用来导流承接从蒸发箱11底部流出的硫酸铵溶液，避免硫酸铵撒漏至循环式积液槽8的外侧，从而提高浓缩率，如图4，浓缩后的硫酸铵溶液进入循环式积液槽8内部后，固液分离器13的转轴通过锥齿轮带动齿轮盘122转动，从而使得叶轮121转动，叶轮121的转动使得循环式积液槽8内部的硫酸铵溶液形成涡旋，随着涡旋的流动硫酸铵溶液中结晶的硫酸铵晶体在离心力作用下向循环式积液槽8的下部的直筒段内壁靠近，并在固液分离器13的转轴作用下流动至固液分离器13内部，进行固液分离，固液分离器13对硫酸铵晶体分离后，固体结晶集中收集，以便进行后处理，而分离的液体，经过固液分离器13的液体出口通过支管28汇流至输液总管17，进行循环浓缩结晶，其中叶轮121搅动硫酸铵溶液成涡旋流动，这个过程又一次的使得浓缩后的硫酸铵溶液进行强力搅拌，从而促进硫酸铵的结晶，提高结晶效率，在硫酸铵溶液涡旋式流动过程中由于离心力作用使得硫酸铵溶液中的液体沿循环式积液槽8的内壁上移，其中锥筒结构的作用使得为了尽可能多的将结晶后的硫酸铵晶体留在循环式积液槽8下部的直筒段内，避免向溢流81流动，从而避免循环二次结晶，提高结晶效率，进而降低设备能耗；

在叶轮121的搅拌作用下硫酸铵溶液中未结晶的部分从溢流口81中流向溢流筒14内部，溢流筒14内的液面随着硫酸铵溶液的不断涌入而升高，从而使得浮台20位置升高，在浮台20升高后与排液口141错位，此时排液口141打开，溢流筒14内部的液体由排液口141进入补液管21内，并由补液管21汇流至输液总管17中，进行循环浓缩结晶；

另外起旋器12的作用还有：当循环式积液槽8中的硫酸铵溶液过满时，即在无起旋器12的情况下，硫酸铵溶液液面位于溢流口81时，从蒸发箱11内浓缩的硫酸铵溶液会直接从溢流口81流向溢流筒14造成浓缩后的硫酸铵溶液还未来的及在循环式积液槽8内进行结晶分离即从溢流口81流出，进行循环浓缩，造成设备空耗，而在起旋器12的作用下，进入循环式积液槽8内部的硫酸铵溶液形成涡旋，即始终保持硫酸铵溶液的最低液面不会到达溢流口81，此时就会使得浓缩后的硫酸铵溶液在循环式积液槽8内停留，并在离心作用下，结晶分离后，未结晶的硫酸铵溶液在离心力作用下从溢流口81流出，从而避免了设备空耗，提高结晶效率，降低设备能耗；

如图4.图5、图7和图8所示，溢流筒14内的硫酸铵溶液在补液管21中流动时，循环泵10通过输液总管17施加给补液管21的吸力使得补液管21中的液体对拨板24施加力的作用，使得拨板24通过套筒241带动轴杆23转动，同时扭转卷簧，使得卷簧获得一个恢复力，轴杆23的转动带动齿轮柱25转动，从而使得齿轮柱25带动齿条27沿导向套26向导向套26内部移动，随着齿条27的移动，使得控液阀161的阀口打开，储液桶16内部的硫酸溶液经过控液阀161和导流管162流向补液管21内部，并随补液管21内部的硫酸铵溶液一同汇流至输液总管17中，并在循环泵10的做用下从喷淋机构9中洒出，在补液管21中注入硫酸溶液使得硫酸铵溶液处于酸性环境，并在循环浓缩时，使得硫酸铵溶液中硫酸铵在酸性环境下，提高结晶力度，从而提高硫酸铵溶液结晶效率，其中硫酸溶液的浓度根据实际情况调制，使得循环浓缩的硫酸铵溶液的ph值处于3.5-4.8即可；

在酸化装置15工作状态下，当循环积液槽8内部溢流出的硫酸铵溶液较多时，此时由于溢流筒14内部液面升高较高，因此浮台20相应升高，并使得排液口141的开口相应变大，反之，当溢流筒14内的液面较低时，浮台20相应下落使得排液口141开口变小，实现对溢流流量的自动调节控制，结构简单，设计巧妙，省时省力，使用可靠；

补液管21内的液体流量受到溢流筒14的影响，即溢流筒14内液体较多补液管21内的流量较大，反之则较小，当补液管21内部流量较大时，拨板24受到的流体压力较大，此时拨板24的转角就越大，同样的轴杆23和齿轮柱25的转角就越大，从而使得齿条27从控液阀161内部抽出的长度就越大，进而储液桶16内部的硫酸溶液向补液管21内部流入量也就越大，反之，当补液管21内部流量较小时，拨板24受到的流体压力较小，此时拨板24的转角就越小，同样的轴杆23和齿轮柱25的转角就越小，从而使得齿条27从控液阀161内部抽出的长度就越小，进而储液桶16内部的硫酸溶液向补液管21内部流入量也就越小，实现了根据循环硫酸铵溶液的大小来自动控制硫酸溶液加入的多少，结构简单，设计巧妙，无需其他人力操控，省时省力，而且根据实际需求调节硫酸溶液用量，有助于节省原料，提高经济效益；

另外浮台20的作用还包括：当溢流筒14内无液体使得，浮台20将排液口141完全封堵，此时补液管21处于封闭状态，避免造成输液总管17压力降低，从而影响从氧化池2内部抽取硫酸铵溶液的效率，进而有效保证了循环喷淋过程的可靠性，而且加入的硫酸溶液会与氧化池2内存留的氨水反应，从而生成硫酸铵溶液，无其他产物的生成，不会增加其他处理工艺，整个过程大大提高烟气处理过程中浓缩工艺的生产效率，而且结构简单，易于实现，维护维修方便。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术工作人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。