一种三循环U形复合脱硫塔的制作方法

本技术涉及废气处理，具体涉及一种烟气超超低排放处理的脱硫塔。

背景技术：

1、为实现中高硫燃煤烟气的达标排放或超低排放指标，目前主要采用双循环工艺。

2、中国专利cn 203725009u公开了一种单塔双循环脱硫系统，在脱硫塔上部设置相互独立的前循环脱硫区和后循环脱硫区，在一个塔内实现相对独立的双循环系统，脱硫效率可达99％以上。中国专利cn210699539u公开了一种单侧设有托盘的折返脱硫塔，脱硫区的中部设有竖直的烟气隔板将脱硫区分为左右间隔的顺流侧脱硫区和逆流侧脱硫区，通过折返塔内两段喷淋进行洗涤吸收，具有很高的脱硫除尘效率。

3、上述专利技术通过双循环来提高二氧化硫和粉尘的脱除效率，能实现中高硫燃煤烟气超低排放，但针对超高硫燃煤烟气净化则存在如下问题：

4、1)由于入口硫含量超高，常规双循环99％甚至99.5％的脱除效率仍不能满足出口达标排放要求，更不能满足二氧化硫超低或超超低排放要求。

5、2)双循环每个塔仍然是常规喷淋塔，其除尘效率与单循环塔相比没有本质变化，要实现粉尘超低排放需要在吸收塔出口设置湿式静电除尘器，占地大，投资和运行费用高。

6、3)如采用三塔三循环，则占地更大，系统复杂，投资和运行费用高，且喷淋塔实现粉尘超超低排放仍然需要在吸收塔出口设置湿式静电除尘器，实际项目难以实施。

技术实现思路

1、本实用新型要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的问题，提供一种三循环u形复合脱硫塔，通过三循环及复合塔内件实现超高硫燃煤烟气二氧化硫和粉尘的超超低排放，且无需设置静电除尘器。

2、本实用新型为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

3、一种三循环u形复合脱硫塔，包括上部具有烟气入口的一级塔和上部具有烟气出口的二级塔，所述一级塔和二级塔连接成u形塔体，塔体下部为浆池，浆池上方为连通一级塔和二级塔的烟气通道，其特征在于，所述一级塔为顺流喷淋塔，设有若干层一级塔喷淋层；所述二级塔为逆流复合塔，其吸收区从下至上包括托盘、若干层二级塔喷淋层、持液层、水平烟道除雾段，其中，所述持液层包括从下至上依次设置的液体收集器、s型气液传质机构和液体分布器，所述液体收集器出口和液体分布器入口通过持液层浆液循环泵和循环管相连，使得持液层为独立循环系统。

4、上述方案中，还包括一级塔浆液循环泵和二级塔浆液循环泵，所述一级塔喷淋层通过所述一级塔浆液循环泵和浆液循环管与所述浆池连接，所述二级塔喷淋层通过所述二级塔浆液循环泵和浆液循环管与所述浆池连接。

5、上述方案中，所述液体收集器出口设一分支管道与所述二级塔浆液循环泵的脱硫剂补充入口相连。

6、上述方案中，所述浆池内装有石灰石石膏浆液，所述石灰石石膏浆液的ph值为5.2～5.8。

7、上述方案中，所述持液层循环浆液为石灰石石膏浆液，所述石灰石石膏浆液的ph值为5.8～6.4。

8、上述方案中，所述持液层浆液循环泵入口脱硫剂补充入口，用于补充所述石灰石石膏浆液。

9、上述方案中，所述二级塔还包括塔内除雾层，所述塔内除雾层包括设置于所述持液层下方的持液层下部除雾器，以及设置于所述持液层上方的持液层上部除雾器。

10、上述方案中，所述水平烟道除雾段设有两级或三级高效烟道除雾器。

11、上述方案中，所述浆池内设置有多根氧化空气管；浆池内还设置有一个顶进式搅拌器或多个侧进式搅拌器。

12、上述方案中，所述塔体下部浆池横截面为长方形，所述一级塔和二级塔横截面为长方形或正方形。

13、本实用新型的有益效果在于：

14、1、本实用新型利用一级塔、二级塔和持液层将脱硫塔分为三个独立循环区，其中一级塔和二级塔下部区域采用低ph值石灰石石膏浆液作为吸收剂，利用一级塔喷淋层进行粗脱硫除尘、二级塔托盘和喷淋层进行精脱硫除尘；二级塔上部区域采用高ph值石灰石石膏浆液作为吸收剂，利用持液层高效传质功能超精细脱硫除尘。本实用新型实现了双塔三循环，烟气经过一级塔喷淋、二级塔托盘喷淋和持液层三段脱硫除尘，相比较常规双塔双循环工艺进一步提高了脱硫和除尘效率。

15、2、持液层高效脱硫功能。较高ph值的石灰石浆液通过持液层液体分布器分布到s型气液传质机构，浆液沿s型气液传质机构条形通道平行方向流至持液层液体收集器，再通过管道流出塔外形成循环，这样浆液在s型气液传质机构上形成一层石灰石浆液液膜。烟气通过s型气液传质机与浆液充分混合，形成泡沫态或者是稳定的喷射态并与浆液发生反应，传质面积大，传质效果好。气液在高ph值条件下的充分接触，显著提高脱硫效率，脱硫效率可达99.8％以上，实现超超低排放。

16、3、持液层高效除尘功能。s型气液传质机构上部形成了全覆盖的液膜，当气体通过液膜时，激起大量气泡，增加了气液接触面积，而且粉尘在惯性、扩散作用的同时又不断地受到泡沫的扰动，使粉尘不断改变方向，增加了粉尘与液体的接触机会，粉尘得到进一步脱除。由于该装置的除尘包括气泡、液膜对粉尘的捕集作用，其除尘效果比喷淋的除尘效率高，尤其是脱除pm2.5及以下细小粉尘的性能很高，远高于喷淋洗涤的除尘效率。同时，该装置没有喷淋塔喷嘴利用压力喷射出的大量细颗粒雾滴作用，减少了除雾器的入口雾滴负荷，对提高后续除雾器的除雾效果也有良好的帮助，雾滴中悬浮石膏对粉尘的贡献也随雾滴浓度的降低而减少。

17、4、托盘和s型气液传质机构同时作为气液强化传质装置，增加了烟气中粉尘与浆液的接触机会。由于托盘和s型气液传质机构的除尘包括气泡、液膜对粉尘的捕集作用，其除尘效果比喷淋的除尘效率高，尤其是脱除pm2.5及以下细小粉尘的性能很高，远高于喷淋洗涤的除尘效率。同时，托盘非均匀开孔布置起到均布气流的作用，对提高喷淋层的效果也有良好的帮助。因此装置整体除尘效率可达90％，在不设置湿式电除尘的条件下可稳定实现粉尘超超低排放。

18、5、本实用新型一级塔和二级塔采用u形塔设计，二级塔采用复合塔形式，结构紧凑，减少了占地面积，节省了投资造价。

技术特征：

1.一种三循环u形复合脱硫塔，包括上部具有烟气入口的一级塔和上部具有烟气出口的二级塔，所述一级塔和二级塔连接成u形塔体，塔体下部为浆池，浆池上方为连通一级塔和二级塔的烟气通道，其特征在于，所述一级塔为顺流喷淋塔，设有若干层一级塔喷淋层；所述二级塔为逆流复合塔，其吸收区从下至上包括托盘、若干层二级塔喷淋层、持液层、水平烟道除雾段，其中，所述持液层包括从下至上依次设置的液体收集器、s型气液传质机构和液体分布器，所述液体收集器出口和液体分布器入口通过持液层浆液循环泵和循环管相连，使得持液层为独立循环系统。

2.根据权利要求1所述的三循环u形复合脱硫塔，其特征在于，还包括一级塔浆液循环泵和二级塔浆液循环泵，所述一级塔喷淋层通过所述一级塔浆液循环泵和浆液循环管与所述浆池连接，所述二级塔喷淋层通过所述二级塔浆液循环泵和浆液循环管与所述浆池连接。

3.根据权利要求2所述的三循环u形复合脱硫塔，其特征在于，所述液体收集器出口设一分支管道与所述二级塔浆液循环泵的脱硫剂补充入口相连。

4.根据权利要求1所述的三循环u形复合脱硫塔，其特征在于，所述浆池内装有石灰石石膏浆液，所述石灰石石膏浆液的ph值为5.2～5.8。

5.根据权利要求1所述的三循环u形复合脱硫塔，其特征在于，所述持液层循环浆液为石灰石石膏浆液，所述石灰石石膏浆液的ph值为5.8～6.4。

6.根据权利要求5所述的三循环u形复合脱硫塔，其特征在于，所述持液层浆液循环泵入口脱硫剂补充入口，用于补充所述石灰石石膏浆液。

7.根据权利要求1所述的三循环u形复合脱硫塔，其特征在于，所述二级塔还包括塔内除雾层，所述塔内除雾层包括设置于所述持液层下方的持液层下部除雾器，以及设置于所述持液层上方的持液层上部除雾器。

8.根据权利要求1所述的三循环u形复合脱硫塔，其特征在于，所述水平烟道除雾段设有两级或三级高效烟道除雾器。

9.根据权利要求1所述的三循环u形复合脱硫塔，其特征在于，所述浆池内设置有多根氧化空气管；浆池内还设置有一个顶进式搅拌器或多个侧进式搅拌器。

10.根据权利要求1所述的三循环u形复合脱硫塔，其特征在于，所述塔体下部浆池横截面为长方形，所述一级塔和二级塔横截面为长方形或正方形。

技术总结
本技术涉及一种三循环U形复合脱硫塔，包括上部具有烟气入口的一级塔和上部具有烟气出口的二级塔，一级塔和二级塔连接成U形塔体，塔体下部为浆池，浆池上方为连通一级塔和二级塔的烟气通道，其特征在于，一级塔为顺流喷淋塔，设有若干层一级塔喷淋层；二级塔为逆流复合塔，其吸收区从下至上包括托盘、若干层二级塔喷淋层、持液层、水平烟道除雾段，其中，持液层包括从下至上依次设置的液体收集器、S型气液传质机构和液体分布器，液体收集器出口和液体分布器入口通过持液层浆液循环泵和循环管相连，使得持液层为独立循环系统。本技术通过三循环及复合塔内件实现超高硫燃煤烟气二氧化硫和粉尘的超超低排放，且无需设置静电除尘器。

技术研发人员：张轶,韩长民,吴敏,朱易萌
受保护的技术使用者：武汉凯迪电力环保有限公司
技术研发日：20230613
技术公布日：2024/1/5