一种促进湿法烟气脱硫浆液氧化的两级曝气空气供给装置,一级曝气装置主要包括设置在浆液池底部的浆液喷枪,喷嘴方向向下,夹带空气的浆液从喷嘴喷出后打到吸收塔底部,经反弹上升增强了气液两相扰动,强化了两相混合,氧气的利用率在98%以上。二级曝气空气供给装置主要包括在吸收塔内平行布置的氧化空气曝气管,安装在一级曝气装置上方,与罗茨风机相连。空气从曝气管气孔喷出后与从一级曝气装置喷出的浆液扰动、混合,提高了氧气的利用率,利用率在30%以上。本发明结构简单,便于检修,具有氧化空气在浆液内分布均匀、停留时间长,氧气利用率高的特点,并且不使用浆液搅拌器,降低了脱硫装置的电耗。
1.一种促进湿法烟气脱硫浆液氧化的两级曝气空气供给装置,其特征在于包括:一级曝气装置和二级曝气装置;所述一级曝气装置包括设置在吸收塔内距浆液池底部0.8-1.2m位置的浆液喷枪,浆液喷枪的喷嘴方向向下,夹带空气的浆液从浆液喷枪的喷嘴喷出后打到吸收塔底部,经反弹上升延长了氧化空气的停留时间,增强了吸收塔内的气液两相扰动,使氧气的利用率提高;所述二级曝气装置包括平行布置在吸收塔内浆液池中的氧化空气曝气管,所述曝气管安装在一级曝气装置上方1.5-2.5m高处,与罗茨风机相连;空气从二级曝气装置的曝气管气孔喷出后与从一级曝气装置的浆液喷枪喷出的浆液扰动、混合,提高了氧气的利用率。
2.根据权利要求1所述的一种促进湿法烟气脱硫浆液氧化的两级曝气空气供给装置,其特征在于:所述浆液喷枪的喷浆主管直径为410~430mm,直径渐缩,连接喷嘴的喷浆支管直径在150~200mm,喷嘴直径在50~60mm,共计6个喷嘴,6个喷嘴的扰动范围能够覆盖整个吸收塔横截面。
3.根据权利要求1所述的一种促进湿法烟气脱硫浆液氧化的两级曝气空气供给装置,其特征在于:所述一级曝气装置的浆液喷枪连接氧化浆液泵,氧化浆液泵放置在吸收塔外部,浆液泵的进口侧开孔,开孔直径范围为15~20mm,利用负压吸入空气,形成细小的空气泡。
4.根据权利要求1所述的一种促进湿法烟气脱硫浆液氧化的两级曝气空气供给装置,其特征在于:所述氧化空气曝气管的直径为155~160mm。
5.根据权利要求1所述的一种促进湿法烟气脱硫浆液氧化的两级曝气空气供给装置,其特征在于:所述氧化空气曝气管采用玻璃钢管,开孔直径为5~9mm,或者采用不锈钢管,开孔直径为3~5mm;曝气管采取机械穿孔方式开孔,以过圆心的中线为轴两侧对称开孔,开孔方向与竖直方向的角度为20°~40°,轴向孔间距为60~120mm。
6.根据权利要求1所述的一种促进湿法烟气脱硫浆液氧化的两级曝气空气供给装置,其特征在于:经过所述一级曝气装置后氧气的利用率在98%以上;经过所述二级曝气装置后氧气的利用率在30%以上。技术领域
本发明涉及一种促进湿法烟气脱硫浆液氧化的两级曝气空气供给装置,属于烟气脱硫技术领域。
背景技术
燃煤烟气脱硫(FGD)是大规模减少SO₂排放的有效途径之一,其中钙基吸收剂湿法烟气脱硫(WFGD)占有主导地位,钙基吸收剂主要有石灰石(主要成分CaCO₃),此外还有工业固废电石渣(主要成分Ca(OH)₂)。在湿法烟气脱硫工艺中,亚硫酸钙的氧化是一个重要的化学过程,其氧化效率的高低直接关系到SO₂的脱除效率以及副产物石膏的品质,因此常通过强制氧化的方式提高亚硫酸钙的氧化效率。在强制氧化型湿法烟气脱硫吸收塔中,氧化空气的供给方式直接影响氧气的利用率和系统运行稳定性,严重时会导致塔内结垢和堵塞,因此针对吸收塔的形式,合理的氧化空气供给装置的设置至关重要。常见的氧化空气供给装置主要有两种:(1)喷枪氧化空气供给装置,吸收塔内设置有多个侧进式浆液搅拌器,每个侧进式浆液搅拌器前设置有一个喷枪,喷枪将氧化空气喷射到侧进式浆液搅拌器旋转叶轮的前方,利用搅拌器叶轮转动动能将氧化空气气泡打碎,进而将氧化空气均匀分布到浆液中。专利申请号200810018955.4中公开了一种烟气湿法脱硫吸收氧化装置,吸收塔内设有氧化喷枪和搅拌器,二者一一对应地设置在同一层,氧化喷枪位于对应的搅拌器上方。(2)管网式氧化空气供给装置,吸收塔底部设置有浆液搅拌器,浆液搅拌器上方设置有管网式氧化空气喷嘴,氧化空气喷嘴将氧化空气鼓入浆液中,特点是氧化空气喷嘴在浆液池中均匀分布。专利申请号200820154341.4中公开了一种湿法烟气脱硫吸收塔的氧化空气供给装置,综合了以上两种氧化空气供给装置;该装置包括多个设置在吸收塔内的喷枪、每个喷枪旁边设置有侧进式搅拌器和设置在吸收塔中央的环形氧化空气供给装置。专利申请号200720058633.3公布了一种用于湿法烟气脱硫的空气氧化装置,包括连通吸收塔内上部空间和下部浆池的浆液循环管以及设置在浆液循环管上的浆液循环泵,利用设置在浆液循环支管上的节流装置使浆液流动时产生压力差,利用压力差将氧化空气通过大气接口吸入吸收塔浆池,可以取消强制氧化风机,降低脱硫装置的电耗。上述两种氧化空气供给方式各有优缺点,通常喷淋式吸收塔采用喷枪式氧化空气供给装置,而喷射鼓泡式吸收塔采用管网式氧化空气供给装置。喷枪式氧化空气供给方式可能在浆液池中央形成死区,该区域内氧化空气停留时间较短,浆液氧化效果差。管网式氧化空气供给装置在整个吸收塔浆液池内均匀布置,结构较为复杂,检修和维护难度较大,而且氧化空气管路较长,氧化风机能耗较高。
发明内容
本发明的技术解决问题:克服现有技术不足,提供一种促进湿法烟气脱硫浆液氧化的两级曝气空气供给装置,结构简单,便于检修,具有氧化空气在浆液内分布均匀、停留时间长,氧气利用率高的特点,并且不使用浆液搅拌器,降低了脱硫装置的电耗。本发明技术解决方案:一种促进湿法烟气脱硫浆液氧化的两级曝气空气供给装置,包括:一级曝气装置和二级曝气装置;一级曝气装置包括设置在吸收塔内距浆液池底部0.8-1.2m位置的浆液喷枪,浆液喷枪的喷嘴方向向下,夹带空气的浆液从浆液喷枪的喷嘴喷出后打到吸收塔底部,经反弹上升延长了氧化空气的停留时间,增强了吸收塔内的气液两相扰动,使氧气的利用率在98%以上;所述二级曝气空气供给装置包括平行布置在吸收塔内浆液池中的氧化空气曝气管,所述曝气管安装在一级曝气装置上方1.5-2.5m高处,与罗茨风机相连;空气从所述曝气管气孔喷出后与从一级曝气装置喷出的浆液扰动、混合,提高了氧气的利用率,氧气的利用率在30%以上。所述浆液喷枪的喷浆主管直径为410~430mm,直径渐缩,连接喷嘴的喷浆支管直径在150~200mm,喷嘴直径在50~60mm,共计6个喷嘴,6个喷嘴的扰动范围能够覆盖整个吸收塔横截面。所述一级曝气装置的浆液喷枪连接氧化浆液泵,氧化浆液泵放置在吸收塔外部,浆液泵的进口侧开孔,开孔直径范围为15~20mm,利用负压吸入空气,形成细小的空气泡。所述氧化空气曝气管的直径为155~160mm。所述氧化空气曝气管采用玻璃钢管,开孔直径为5~9mm,或者采用不锈钢管,开孔直径为3~5mm;采取机械穿孔方式开孔,以过圆心的中线为轴两侧对称开孔,开孔方向与竖直方向的角度为20°~40°,轴向孔间距为60~120mm。本发明的有益效果表现在以下几个方面:(1)本发明采用两级曝气空气供给装置,浆液扰动剧烈,防止吸收塔内发生结垢或堵塞情况,氧气利用率明显提高;(2)本发明的一级曝气装置强化了浆液扰动,促进了气固两相混合,延长了气泡的停留时间;(3)本发明的二级曝气装置中氧化空气在浆液中分布均匀,提高了氧气利用率,曝气管结构简单,检修和维护方便;(4)本发明省去了侧进式搅拌器,降低了脱硫装置的电耗,避免了浆液池中间部分由于搅拌而出现的空气不均匀,提高了脱硫副产物石膏的品质。
附图说明
图1为本发明的吸收塔内两级曝气空气供给装置示意图;图2为本发明的一级曝气装置俯视图;图3为本发明的二级曝气装置俯视图;图4为本发明的曝气管开孔示意图;图中:1-1浆液池,1-2二级曝气装置—曝气管,1-3一级曝气装置-浆液喷枪,1-4氧化浆液泵输送浆液,1-5罗茨风机鼓入空气;2-1喷嘴,2-2喷浆支管,2-3扰动范围(示意),2-4支撑,2-5喷浆主管,2-6浆液入口;3-1支撑,3-2曝气支管,3-3曝气主管,3-4氧化空气入口。
具体实施方式
如图1所示,吸收塔上部为脱硫反应段,下部为浆液池1-1,为亚硫酸钙的氧化反应段,浆液中的亚硫酸钙被空气中的氧气氧化生成可综合利用的石膏。为促进亚硫酸钙浆液氧化,在吸收塔内的浆液池1-1中布置了两级曝气装置,包括位于浆液池底部上方0.8-1.2m的一级曝气装置——浆液喷枪1-3和布置在浆液池1-1中央,位于一级曝气装置——浆液喷枪1-3上方1.5-2.5m高的二级曝气装置——氧化空气曝气管1-2;浆液喷枪1-3的喷嘴方向向下;空气从曝气管1-2的气孔喷出后与从浆液喷枪1-3喷出的夹带了空气的浆液强烈扰动、混合,提高了空气中氧气的利用率。如图1所示,浆液喷枪1-3的喷浆主管连接氧化浆液泵1-4,氧化浆液泵1-4放置在吸收塔外部,氧化浆液泵1-4的进口侧开孔,开孔直径在15-20mm,利用负压吸入空气,并形成细小的空气泡。如图2所示,所述喷浆主管2-5和喷浆支管2-2由支撑2-4固定在吸收塔内壁上。喷浆主管直径为410~430mm,直径渐缩,连接喷嘴的喷浆支管直径在150~200mm,喷嘴直径在50~60mm。共计6个喷嘴,浆液喷嘴方向向下,夹带空气的浆液从所述喷嘴喷出后打到吸收塔底部,反弹后上升延长了气泡的停留时间。采用6个喷嘴,浆液流量大,强化了浆液扰动,扰动范围2-3覆盖整个吸收塔横截面。反弹上升强化了吸收塔内的气液两相混合,增加了空气中氧气的利用率,利用率在98%以上。如图3所示,曝气管1-2的主管3-3与罗茨风机3-4相连,曝气主管3-3设置在吸收塔外部,曝气支管3-2由支撑3-1平行布置在吸收塔内壁上,支管间距在1.2-1.6m,该布置方式结构简单,检修和维护方便。曝气管主管及支管直径为155~160mm。曝气管1-2开孔采取机械穿孔方式,以过圆心的中线为轴两侧对称开孔,开孔方向与竖直方向的角度为20°~40°,如图4所示。采用玻璃钢管时开孔直径5~9mm,采用不锈钢管时开孔直径3-5mm,在轴向上的孔间距为60~120mm,从气孔流出的空气速度在18~24m/s。氧化空气在浆液中分布均匀,氧气的利用率在30%以上。本发明说明书未详细阐述部分属于本领域公知技术。