[發明專利]一種氨法煙氣脫硫的曝氣氧化裝置和方法

在審

• 申請號: 202110907477.8
• 申請日: 2021-08-09
• 公開（公告）號: CN113680186A
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 柯昌華;徐承亮;陳文華;胡達清;葛春亮;趙國萍;徐灝;戴尚訪;陳春峰;戎淑群
• 申請（專利權）人: 浙江天地環保科技股份有限公司
• 主分類號: B01D53/50
• 分類號: B01D53/50;B01D53/73;B01D53/77
• 代理公司: 杭州九洲專利事務所有限公司 33101
• 代理人: 張羽振

本發明涉及氨法煙氣脫硫的曝氣氧化裝置，包括氧化空氣母管、氧化空氣支管和沖洗水管；氧化空氣母管位于氧化槽外并且高位、水平布置；氧化空氣支管為氧化空氣母管分支，氧化空氣支管包括氧化槽外支管和氧化槽內支管，氧化槽外支管位于氧化槽外，由豎直支管和水平支管組成，氧化槽外支管的水平支管連通氧化槽內支管，氧化槽內支管位于氧化槽內底部；氧化槽內支管上開有若干氧化空氣噴孔。本發明的有益效果是：本發明通過將曝氣氧化裝置母管外置于氧化槽外部而內部僅設置支管，布置時更方便，可以使得氧化空氣能更均勻地分布在整個氧化槽的截面上，省掉傳統技術中的布風板，節省投資，提高氧化空氣的利用率和亞硫酸銨的氧化率。

技術領域

本發明涉及一種強制氧化的曝氣氧化裝置和方法，具體涉及將氨法煙氣脫硫產生的亞硫酸銨強制氧化成硫酸銨的裝置和方法，屬于濕式氨法煙氣脫硫技術領域。

背景技術

中國是以煤為主要能源的國家，在一次能源中占比高達75％以上。煤燃燒產生的二氧化硫是最主要的大氣污染物。濕式氨-硫酸銨法煙氣脫硫工藝作為一種資源回收型環保工藝，以其氣-液反應速度快、易獲得高脫硫效率以及脫硫副產物可回收利用等優點而在電力、化工和冶金等行業的煙氣脫硫領域中得到了一些應用和推廣。但是，氨法煙氣脫硫技術長時間存在著氨逃逸、氣溶膠、亞硫酸銨氧化難以及腐蝕性強等難題。

氨法煙氣脫硫技術以氨為吸收劑，吸收煙氣中的二氧化硫后生成亞硫酸銨。由于亞硫酸銨不穩定，易發生分解而重新釋放出氨和二氧化硫，因此需要將生成的亞硫酸銨氧化成穩定的硫酸銨。在氨法煙氣脫硫工程實踐中，都是采用曝氣式的強制氧化方式，將空氣加壓后通入到含有亞硫酸銨的溶液中，空氣中的氧溶解于溶液中，和亞硫酸銨發生反應生成硫酸銨。但由于氨法煙氣脫硫系統漿液中溶解鹽的濃度高，會抑制氧的溶解。因此，相對于石灰石-石膏法煙氣脫硫技術中亞硫酸鈣的氧化，亞硫酸銨的氧化速率更低，亞硫酸銨更難被氧化。

如何設計氧化裝置，提高亞硫酸銨的氧化率，保證亞硫酸銨被完全氧化；提高氧化空氣的利用率，減少氧硫比，降低氧化風機的能耗；同時保證氧化裝置不發生堵塞，能長期可靠穩定運行。這些就成為了氨法煙氣脫硫技術發展過程中亟待解決的關鍵問題。

現有技術中，曝氣氧化裝置主要存在氧化空氣利用率低和曝氣管經常發生堵塞等問題。目前，曝氣氧化裝置采用的是“豐”形結構的氧化空氣管，即一根母管加若干直徑20-200mm支管的結構，在支管上開有很多直徑3-30mm的小孔，母管和支管的末端封閉。由于這種曝氣裝置氧化空氣的利用率比較低，因此，需要選擇較大的氧硫比(如2-8倍)和大風量的氧化風機。一方面會導致氧化風機的能耗很高，另一方面會使得氧化空氣母管管徑較大，母管阻擋的截面積較多，導致氧化空氣分布不均勻。為提高氧化空氣的利用率，需要在曝氣氧化裝置上方安裝2-5層布風板強化空氣的再次分布，因而也增加了投資和氧化風機的壓頭。曝氣氧化裝置另一個作用是攪拌以防止漿液中的硫銨結晶發生沉積，但由于氧化空氣分布不均勻，在實際運行中經常會發生局部硫銨的沉積，隨著運行時間的增加，沉積的硫銨越來越多，將整個曝氣氧化裝置埋住，支管上的小孔被堵塞，氧化風機超溫、超壓。由于無法在線處理，嚴重時氨法脫硫系統被迫停運來清理沉積的硫銨。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術中的不足，提供一種氨法煙氣脫硫的曝氣氧化裝置和方法，以提高氧化空氣的利用率和氧化空氣分布的均勻性，同時實現曝氣氧化裝置的防堵沖洗，能降低曝氣氧化裝置的能耗，提高曝氣氧化裝置運行穩定性。

這種氨法煙氣脫硫的曝氣氧化裝置，包括氧化空氣母管、氧化空氣支管和沖洗水管；氧化空氣母管位于氧化槽外并且高位、水平布置；氧化空氣支管為氧化空氣母管分支，氧化空氣支管包括氧化槽外支管和氧化槽內支管，氧化槽外支管位于氧化槽外，由豎直支管和水平支管組成，氧化槽外支管的水平支管連通氧化槽內支管，氧化槽內支管位于氧化槽內底部；氧化槽內支管上開有若干氧化空氣噴孔；氧化槽內支管末端設置垂直向下的開放式的支管末端彎管；每根氧化槽外支管的水平支管在進氧化槽前設置三通，三通的接口一與氧化槽外支管的豎直支管相連，接口二與氧化槽外支管的水平支管相連，接口三與沖洗水管相連，沖洗水管上設置沖洗閥。