[實用新型]再生煙氣脫硫吸收塔

有效

• 申請號: 201320685708.6
• 申請日: 2013-11-01
• 公開（公告）號: CN203556262U
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 吳嘉樂;殷靜;金萍
• 申請（專利權）人: 中國海誠工程科技股份有限公司
• 主分類號: B01D53/18
• 分類號: B01D53/18;B01D50/00
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩

技術領域

本實用新型涉及一種再生煙氣脫硫吸收塔，尤其涉及石油化工及化工行業中的燃燒煙氣或催化劑再生煙氣脫硫所采用的吸收塔，以使脫硫裝置可以連續運行，并減少微細顆粒(PM2.5)向大氣的排放，屬于環境化工裝置技術領域。

背景技術

石油化工及化工行業中燃燒煙氣或催化劑再生煙氣脫硫，隨著我國經濟的發展及環保要求已逐步推進，例如石油化工企業中催化裂化裝置是重要設備之一，其主要是在催化劑作用下將重質油轉變為汽油、煤油等輕質餾分油，催化劑經裂化反應后，表面積炭而失去活性，為此，在再生反應器中用空氣燒去催化劑表面積碳，燃燒生成的氣體稱其為再生煙氣。

再生煙氣具有溫度高、水蒸氣含量高、催化劑微細顆粒粉塵含量高等特性，如果利用傳統脫硫吸收塔處理再生煙氣，煙氣進口溫度需控制在130～150℃，再生煙氣溫度約為220℃，進入吸收塔前需要進行降溫處理；同時，再生煙氣攜帶微細顆粒粉塵多，如不去除，粉塵的積累會使吸收液增稠，影響吸收塔及整個系統的操作，引發堵塞，此外粉塵中的主要成分氧化鋁和二氧化硅硬度高，會對系統造成嚴重磨損。

再生煙氣脫硫吸收塔設計須考慮以下幾點：

1.再生煙氣特性

催化裂化再生反應器，根據其處理量不同，煙氣量不同。例如，某循環流化床催化裂化裝置再生煙氣是15萬m³／h(標方)，煙氣溫度220℃，煙氣中含SO₂1000～1500mg／m³，煙氣中含H₂O(g)12.5％，含塵150～200g／m³，其中5～30％為微細顆粒粉塵。

(1)根據脫硫吸收塔，在燃煤鍋爐時的煙氣進口溫度為130～150℃，因此需要將再生煙氣溫度由220℃冷卻至130～150℃后進入吸收塔。

(2)一般燃煤鍋爐的煙氣中水蒸氣含量為5～6％，而再生煙氣中水蒸氣含量高，則脫硫后煙氣排放溫度升高。

(3)再生煙氣中的粉塵主要是催化劑在運行中粉碎而成，其主要成分是氧化鋁和二氧化硅。再生煙氣中微細顆粒粉塵含量高，為減少向大氣中排放，就需要設置除塵裝置，由于沉降和洗滌下來的催化劑粉塵在后處理中必須設置相應裝置將其除去，否則由于催化劑粉塵的積累會使吸收液增稠，影響吸收塔及整個系統的操作，也會發生堵塞。此外氧化鋁和二氧化硅硬度高，系統的磨損嚴重，對吸收塔系統的材質要求高，尤其是對循環泵及各種漿液泵材質要求。

2.絕熱飽和溫度

脫硫后，煙氣的排放溫度接近絕熱飽和溫度，其估算方法如下：

設煙氣量為15萬m³／h(標方)，煙氣溫度為220℃，設絕熱飽和溫度約60℃。

(1)煙氣中含水量W₁：

W₁=150000×0.125=18750m³／h

(2)煙氣溫度冷卻至60℃，其脫硫過程中蒸發水量W₂為：

W₂=(150000／22.4)×30×(220-60)／2355.1=13648kg／h=16984m³／h

(3)排放煙氣中含水量：

(18750+16984)／(150000+16984)=0.214

由此可算得絕熱飽和溫度為61.7℃，排煙溫度60℃左右時，對材質選擇影響可忽略。

3.濕式洗滌

煙氣中微細顆粒粉塵達30％，為此需增設除塵模塊。根據濕式除塵原理，濕式除塵是凈化效率較高的設備，能夠除去0.1μm以上的顆粒。如吸收中采用的噴淋塔結構，可捕集幾微米的顆粒，而除塵模塊是要求脫除更細的顆粒，以凈化煙氣。

除塵模塊設置在噴淋塔吸收段與除霧段之間，為了使吸收塔均在同一煙氣速度下運行，即2.5～3.5m／s，為此除塵設備主要選擇大孔篩板，而除塵模塊由升氣管板、大孔篩板、工藝水洗滌液槽等組成。

4.水平衡

再生煙氣脫硫吸收塔結構與水平衡有關。

(1)煙氣溫度由220℃冷卻至60℃，總蒸發水量為13.64t／h.

(2)煙氣溫度由220℃冷卻至135℃，在冷激段蒸發水量為7.88t／h.

(3)設吸收塔煙氣速度為3m／s，吸收塔徑為5.0m，設沖洗水流量為1.0L／m².s，沖洗時間為1分鐘，需沖洗的有第一級迎風面及背面，第二級迎風面，所需沖洗水為3.53t／h.