技术领域
[0001] 本实用新型属于大气污染治理技术领域，具体为以一种
烟气脱硫系统。
背景技术
[0002] 石灰石/石灰-
石膏法是目前最为广泛应用的脱硫工艺，在脱硫过程中涉及二
氧化硫的吸收、
碳酸
钙的溶解、亚
硫酸根的氧化、石膏结晶等多个化学反应。传统的设计中，上述反应都在脱硫吸收塔内完成，通过逆向喷淋脱硫剂
浆液吸收SO2生成亚硫酸钙，并向浆液池直接鼓入氧化空气将亚硫酸钙氧
化成石膏，石膏经过结晶之后排入后续的脱
水设备。传统的石灰石/石灰-石膏法脱硫工艺容易出现设备
结垢堵塞、浆液池庞大、脱硫效率难以满足要求的问题，分析其原因，大多是气液反应不充分、氧化结晶时间长等引起的。实用新型内容
[0003] 本实用新型的技术目的是提供一种可以改善
现有技术不足的烟气脱硫系统，本实用新型公开的技术方案为：
[0004] 一种烟气脱硫系统，包括原料系统、吸收系统、氧化结晶系统以及脱水系统，其特征在于：
[0005] 所述氧化结晶系包括结晶池以及位于结晶池上方的外设氧化池，所述外设氧化池的上部设有进料口，下部设有第一出料口和第二出料口；
[0006] 所述吸收系统包括吸收塔，吸收塔的浆液区设有循环出料口和第一循环进料口、第二循环进料口；所述吸收塔通过循环出料口与外设氧化池的进料口连接，通过第一循环进料口与外设氧化池的第一出料口连接；
[0007] 所述结晶池通过底部的晶浆排出口与脱水系统连接，结晶池进料口与外设氧化池的第二出料口连接，结晶池的上部设有与吸收塔第二循环进料口连接的细晶排出口。
[0008] 在上述方案的
基础上，进一步改进的技术方案还包括：
[0009] 外设氧化池设有圆柱形的外筒和内筒，所述外筒和内筒之间构成环形的反应腔室，所述内筒为上下开口，且贯穿整个外设氧化池的筒体；所述结晶池内设有上下开口的导流筒，所述导流筒的上、下沿与结晶池上沿及其
底板之间均有留有一定距离，导流筒筒壁与结晶池池壁之间的环形容腔为形成石膏晶体的主结晶区，所述主结晶区的过流面积大于导流筒的过流面积；所述氧化结晶系统包括搅拌器，所述搅拌器的
电动机安装在外设氧化池内筒的筒腔内，搅拌器的桨叶通过轴杆悬吊在结晶池导流筒内，将进入导流筒的液体向下推进。
[0010] 所述结晶池设有圆柱形的池体，其池体底部设有倒锥形或凹弧形的底板，结晶池池体的内径与导流筒的内径比为2～4，结晶池池体的
侧壁高度与导流筒的高度比为1.5～3，结晶池池体的侧壁高度与其内径的高径比为1～3。
[0011] 所述外设氧化池环形腔室底部设有防沉积蝶形底板，所述防沉积蝶形底板由多个扇环单元合围拼接构成，所述扇环单元倾斜设置，其弧形内缘一侧被抬高，其弧形外缘一侧被压低，其弧形外缘的一端高于另一端，使得相邻扇环单元呈“V”形或倒“V”型的拼接结构，使防沉积蝶形底板的整体外缘呈波浪形，所述排液口设置在防沉积蝶形板的各波谷低点处或对应所述波谷低点的外筒上。
[0012] 所述吸收塔自下至上设有浆液区、烟气进口、脱硫段、除雾器和烟气出口。所述脱硫段包括折流高气速脱硫段，所述折流高气速脱硫段内安装有折流
挡板，所述折流挡板由多片A型板和B型板拼接构成：
[0013] 所述A型板为竖向隔板，若干A型板呈中心发散式排列在塔体内，隔出若干个扇形反应区，将折流高气速脱硫区分割为若干级，每个反应区的塔壁上均安装有
雾化喷嘴，向塔内喷洒脱硫浆液，其中至少一个反应区的下方设有进气口，至少一个反应区的上方设有出气口；所述B型板为倾斜设置的扇形板或蝶形板，设置在各级反应区的顶部或底部，构成各级反应区的顶板或底板，构成各顶板的B型板位于塔心处的一端均向下倾斜，合围拼接构成漏斗状；设置底板的反应区底部的最低处通过液体
回流管与浆液区连通；所述A型板与顶部或底部的B型板之间留有一定距离，形成相邻反应区之间的过气通道，所述过气通道上下交替设置在各相邻的反应区之间，在折流高气速脱硫段内形成弯折的曲线型气体流道。
[0014] 所述脱硫段设有进口端低气速脱硫段和/或出口端低气速脱硫段，所述进口端低气速脱硫段位于折流高气速脱硫段以下、浆液池以上，设有侧向或逆向向烟气喷洒浆液的
雾化喷嘴；所述出口端低气速脱硫段位于折流高气速脱硫段以上、除雾器以下，设有侧向或逆向向烟气喷洒浆液的雾化喷嘴。
[0015] 吸收塔的底部设有防沉积蝶形底板，所述防沉积蝶形底板由多个倾斜设置的扇形单元合围拼接构成，其圆心处高于其弧形外缘，其弧形外缘的一端高于另一端，使得相邻扇形单元呈“V”形或倒“V”型的拼接结构，使防沉积蝶形底板的整体外缘呈波浪形，塔底排空管设置在防沉积蝶形板的波谷低点或对应所述波谷低点的塔壁上。
[0016] 连接吸收塔循环出料口与外设氧化池进料口之间的管路上设有止回
阀，所述止回阀配置在垂直管段上；所述止回阀的
阀体内设有弹性材料制成的阀板，所述阀体由上阀体和下阀体通过
法兰盘对接构成，所述阀板盖在上、下阀体对接处形成的管口阶面上，阀板的外缘下表面与所述阶面相贴合，封住下阀体的管口；所述下阀体的管口内设有挡在隔板下方的
支撑构件，阀板的中部(包括中线、中心)被固定在所述支撑构件上；所述阀板内设有多条与所述支撑构件方向交错布置的加强筋。
[0017] 为了方便阀板的固定，所述上阀体在其管口中部设有一隔板，上、下阀体对接后，阀板被压紧固定在所述支撑构件上。
[0018] 连接吸收塔循环出料口与外设氧化池的进料口的管路上设有可调节流量的平衡
泵。
[0019] 所述吸收塔、外设氧化池为圆柱形；所述吸收塔的第一循环进料口或氧化池的进料口包括多个切向设置在吸收塔塔壁或氧化池池壁上的喷射器
接口管，所述喷射器接口管与喷射器连接。作为优选，所述喷射器接口管的
中轴线与吸收塔或氧化池周向切线的夹
角设为20°～70°，与竖直方向的夹角设为60°～120°，所述周向切线为喷射器接口管中轴线与吸收塔塔壁外表面或氧化池池壁外表面所在圆周面交点的切线。
[0020] 本实用新型的有益效果：
[0021] 本实用新型工作时，含硫烟气进入吸收塔与反应浆液
接触以脱除烟气的硫，反应后的浆液汇集到吸收塔的浆液区，本实用新型增加了塔外氧化池，且使吸收塔、外设氧化池和结晶池之间的浆液形成动态循环，使亚硫酸钙的氧化过程也可在塔外发生，克服现有技术中吸收塔体积庞大、不易维护和脱硫效率低的弊端。将外设氧化池放置在结晶池的上方，节省空间，同时利用氧化池与吸收塔、结晶池浆液液面的高差，使氧化池到吸收塔、到结晶池可直接回流，无需再设输送泵，以减少能耗。本实用新型能够有效提高系统氧化率和脱硫效率，且产出的副产品石膏品质高。
附图说明
[0022] 图1为本实用新型的整体结构示意图；
[0023] 图2为结晶池的结构示意图；
[0024] 图3为外设氧化池的结构示意图；
[0025] 图4为吸收塔的结构示意图；
[0026] 图5为吸收塔的局部结构示意图；
[0027] 图6为吸收塔折流高气速脱硫段的结构示意图；
[0028] 图7为止回阀的剖面结构示意图；
[0029] 图8为与图7垂直方向的剖面结构示意图；
[0030] 图9为止回阀阀板的结构示意图。
具体实施方式
[0031] 为了阐明本实用新型的技术方案及技术目的，下面结合附图及具体
实施例对本实用新型做进一步的介绍。
[0032] 如图1所示的一种烟气脱硫系统，包括以下组成部分：
[0033] (一)原料系统1；
[0034] 所述原料系统1包括脱硫剂粉仓1-1、螺旋给料机1-2、制浆箱1-3、搅拌器1-4、供浆泵1-5等，本实施例脱硫剂采用粒径在200～300目，纯度大于90％的石灰石粉，通过泵车直接打至粉仓1-1，经给料机1-2称量后输送到制浆箱1-3中，与
水力旋流器4-1溢流液或者工艺水混合后形成脱硫浆液，浆液含固量为10％～15％，由供浆泵1-5输送到脱硫
循环泵2-4的入口处，与吸收塔2-1浆液区中的浆液混合后进入吸收塔2-1的雾化喷嘴2-5，与烟气反应。由于石灰石粉溶解性较差，制浆箱1-3内设有搅拌器1-4,防止原料在制浆箱中沉积。
[0035] (二)吸收系统2；
[0036] 所述吸收系统2包括吸收塔2-1以及相应的输入、输出管路设施，如图1、图4、图5、图6所示的立式圆柱形吸收塔2-1，其塔体自下至上设有浆液区2-1-1、烟气进口2-1-2、脱硫段、除雾器2-1-10和烟气出口2-7。
[0037] 吸收塔浆液区2-1-1的塔壁上设有循环出料口2-1-12和第一循环进料口2-1-11、第二循环进料口(未图示)。浆液区2-1-1内设有搅拌装置2-2，防止含固脱硫浆液的沉积和堵塞。浆液区2-1-1底部设有防沉积底板2-1-13，所述防沉积底板2-1-13优选采用蝶形板，所述蝶形板由多个倾斜设置的扇形单元合围拼接构成，其圆心处高于其弧形外缘，其弧形外缘的一端高于另一端，使得相邻扇形单元呈“V”形或倒“V”型的拼接结构，使防沉积底板的整体外缘呈波浪形，塔底排空管2-1-14对应设置在防沉积蝶形板的波谷低点或对应所述波谷低点的塔壁上，便于浆液的排空，避免沉积。
[0038] 所述脱硫段包括进口端低气速脱硫段、折流高气速脱硫段和出口端低气速脱硫段。所述进口端低气速脱硫段位于折流高气速脱硫段以下、浆液区2-1-1以上，在塔壁圆周或塔内横截面上设有若干喷嘴，侧向或者逆向地向从烟气进口2-1-2进入塔内的烟气喷洒脱硫浆液。所述出口端低气速脱硫段位于折流高气速脱硫段顶板2-1-9以上、除雾器2-1-10以下，在塔壁圆周或塔内横截面上设有若干喷嘴，侧向或者逆向地向从折流高气速脱硫段出来的烟气喷洒脱硫浆液。所述进口端低气速脱硫段、出口端低气速脱硫段可选择性配置。
[0039] 所述折流高气速脱硫段内安装有折流挡板和均布在塔壁上的多个喷嘴接口，所述折流挡板由多片A型板和B型板拼接构成：
[0040] 所述A型板为竖向隔板2-1-7，三
块A型板呈中心发散式排列在塔体内，隔出三个扇形反应区，将折流高气速脱硫段分割为三级，如图6所示；
[0041] 所述B型板为设置在各扇形反应区的防沉积底板或顶板，折流高气速脱硫段第一级、第二级的扇形反应区顶部各设有一B型板顶板2-1-9，第二级、第三级的扇形反应区底部各设有一B型板底板2-1-5，第一、二级之间的A型板上部与B型板顶板2-1-9之间，第二、三级之间的A型板下部与B型板底板2-1-5之间的均开有适当尺寸的通道，形成连通第一级、第二级的过气通道2-1-8和连通第二级、第三级的过气通道2-1-6，通道的尺寸视烟气的流速而定。烟气从下方进入折流高气速脱硫段第一级的反应区后，受B型板阻挡，180°转折后进入下一级向下流动，依次通过第二级、第三级，各反应区的塔壁上均布有多个高效雾化喷嘴。
[0042] 烟气从未设置底板的第一级反应区进入，从未设置顶板的第三极反应区流出，受流道尺寸及形状变化的影响，在折流高气速脱硫段内烟气能以较高流速穿过各级反应区与雾化喷嘴喷出的浆液反应，且在各级反应区间不断进行大幅度改向，与烟气反应失去吸收能力的雾滴在惯性作用下，被折流挡板有效捕集，且捕集率高。之后上行的烟气携带的雾滴大部分被除雾器2-6去除，结晶的烟气从出口2-7中排出。
[0043] 所述“高气速”、“低气速”指不同脱硫段由于结构变化产生的气速对比，并不是
对流速参数的限定。
[0044] 所述B型板采用扇形板或蝶形板，可采用以下两种方案中的任一种：
[0045] 方案一：作为反应区底板的B型板采用扇形板，如图5所示，将其位于塔心处的一端向下倾斜，各底板合围拼接构成并不完整的漏斗状，漏斗状的拼接底板中心处通过回流管2-1-4与浆液池连通，将捕集的液滴汇集后回流至浆液区2-1-1中继续循环；
[0046] 方案二：作为各反应区底板的B型板采用蝶形板，如图4所示，由两个扇形单元在侧边处拼接构成“V”形的拼接结构，对接侧边的外端低于其内端，所述回流管2-1-4设置在塔体外侧，回流管2-1-4入口设置在对应所述蝶形板最低处(即上述对接侧边的外端)的塔壁上，回流管出口与浆液区2-1-1连通。
[0047] 而作为顶板的B型板优选采用如方案一所述的方式，但无需设置回流管，落在顶板上方的液滴可通过第三级反应区的出气口落入反应区内，回流到浆液区中。
[0048] 所述吸收塔2-1的第一循环进料口包括多个切向设置在吸收塔2-1圆柱形塔壁中上部的喷射器接口管，所述喷射器接口管与喷射器3-10连接。
[0049] (三)氧化结晶系统3；
[0050] 所述氧化结晶系统3包括结晶池3-2以及位于结晶池3-2上方的外设氧化池3-1。
[0051] 所述外设氧化池如图3所示，设有圆柱形的外筒3-1-6和内筒3-1-5，所述外筒3-1-6和内筒3-1-5之间构成环形的反应腔室，所述内筒3-1-5为上下开口，且贯穿整个外设氧化池3-1的筒体。
[0052] 环形反应腔室底部设有防沉积蝶形底板3-1-3，所述防沉积蝶形底板3-1-3由多个扇环单元合围拼接构成，所述扇环单元倾斜设置，其与内筒3-1-5相接的弧形内缘一侧被抬高，与外筒3-1-6相接的弧形外缘一侧被压低，且弧形外缘的一端高于另一端，使得相邻扇环单元呈“V”形或倒“V”型的拼接结构，使防沉积蝶形底板3-1-3的整体外缘呈波浪形。
[0053] 所述外筒3-1-6的上部设有进料口，下部设有第一出料口3-1-7和第二出料口3-1-4。所述第二出料口3-1-4设置在防沉积蝶形板3-1-3的各波谷低点处或对应所述波谷低点的外筒壁上。所述第一出料口3-1-7的高度位于进料口3-1-2和第二出料口3-1-4之间。
[0054] 氧化池进料口3-1-2包括多个切向设置在氧化池外筒壁上的喷射器接口管，该喷射器接口管与喷射器3-4连接。所述喷射器接口管的中轴线与氧化池3-1周向(横向)切线的夹角α设为20°～70°，优选设为45°，与竖直方向的夹角β设为60°～120°，优选设为75°，所述周向切线为喷射器接口管中轴线与氧化池外筒3-1-6外表面所在圆周面交点的切线。所述吸收塔2-1上的喷射器接口管亦可采用同样的角度设置，在进行喷射氧化的同时达到较好的旋流搅拌效果。
[0055] 脱硫浆液经过氧化后亚硫酸钙变成硫酸钙，由于晶体粒径很小不利于脱水，故设置结晶池3-2。如图2所示，所述结晶池3-2内设有上下开口的导流筒3-11，所述导流筒3-11的上、下沿与结晶池上沿及其底板之间均有留有一定距离，导流筒筒壁与结晶池池壁之间的环形容腔为形成石膏晶体的主结晶区，所述主结晶区的过流面积大于导流筒的过流面积。导流筒3-11内还设有搅拌器3-3，所述搅拌器3-3的电动机安装在外设氧化池3-1内筒的筒腔内，搅拌器的桨叶通过轴杆悬吊在结晶池导流筒3-11内，将进入导流筒3-11的液体向下推进。
[0056] 所述结晶池3-2的池体为圆柱形，其池体底部设有倒锥形或凹弧形的底板。作为优选，将结晶池池体3-2的内径与导流筒3-11的内径比设为2～4，结晶池池体的侧壁高度(不包括底板高度)与导流筒的高度比设为1.5～3，结晶池池体的侧壁高度与其池体内径的高径比设为1～3。所述导流筒3-11的下沿与结晶池3-2底板之间可选择设置折流挡板3-2-4，所述折流挡板3-2-4为锥形或凸弧型，避免石膏晶体在折流挡板上沉积。
[0057] 所述结晶池3-2底板的最低处设有晶浆排出口3-2-5，结晶池3-2上部设有进料口3-2-2、细晶排出口3-2-1和溢流口3-2-3，所述进料口3-2-2通过管段直接连接到导流筒3-11的筒腔内，使从外界进入结晶池的浆液从导流筒3-11中进入循环，所述细晶排出口3-2-1位于溢流口3-2-3的下方。
[0058] 在上述吸收塔2-1、外设氧化池3-1中进行氧化反应后的浆液流入结晶池3-2中，浆液从导流筒中进入，之后折返方向后进入所述主结晶区，流速减慢且分布均匀，较小的石膏晶体凝聚成较大粒径，当石膏晶体受到的重力大于水流的
浮力时，晶体沉降到结晶池3-2的底部，从晶浆排出口3-2-5进入脱水系统。没有沉降的小粒径石膏晶体部分从细晶排出口3-2-1进入吸收塔浆液池作为晶核，剩余部分进入导流筒再循环长大。
[0059] (四)脱水系统4；
[0060] 所述脱水系统4包括水力旋流器4-1以及
真空皮带脱水机4-2，从结晶池3-2排出的含有较大粒径石膏晶体的浆液经水力旋流器4-1初步浓缩后，含固量可达40％以上的底流进入真空皮带脱水机4-2，进一步脱水后，生成副产品石膏排出系统。水力旋流器4-1的顶流含固量约为8％，输送到制浆箱1-3循环使用。真空皮带脱水机的滤液排入吸收塔2-1的浆液区作为系统补水。
[0061] (五)其它辅助系统。
[0062] 包括如烟气进行冷却处理的烟气系统5等。
[0063] 上述的各系统中，吸收塔2-1通过循环出料口2-1-12与外设氧化池3-1的进料口连接，通过第一循环进料口2-1-11与外设氧化池3-1的第一出料口3-1-7连接，结晶池3-2的细晶排出口3-2-5与吸收塔3-2的第二循环进料口连接，外设氧化池3-1的第二出料口3-1-4与结晶池3-2的进料口3-2-2连接。
[0064] 连接吸收塔2-1和外设氧化池3-1第一出料口3-1-7之间的管路上设有流量调节阀3-8，所述喷射器3-10的气、液进口分别与第二氧化
风机3-9和流量调节阀3-8的出口连接。连接吸收塔循环出料口2-1-12和外设氧化池3-1之间的管路上设有喷射泵3-6，所述喷射泵3-6的出口设有止回阀3-7，喷射器3-4的气、液进口分别与第一氧化风机3-5和止回阀3-7的出口连接。为了使氧化池3-1和吸收塔2-1浆液区的液面保持动态平衡，二者之间的连接管路上还可选择性设置调节流量的平衡泵(未图示)，若吸收塔2-1液面较高时，自平衡泵启动向外设氧化池3-1排液。
[0065] 由于外设氧化池3-1的液面高于吸收塔2-1浆液区的液面，设置止回阀3-7可避免喷射泵3-6关闭时外设氧化池3-1的浆液回流到吸收塔2-1导致其浆液区液面升高溢流的情况。所述止回阀3-7配置在垂直管段上，其阀体内设有弹性材料(如
橡胶垫等)制成的阀板3-7-3，所述阀体由上阀体3-7-1和下阀体3-7-2通过法兰盘和
螺栓3-7-7对接构成，由于下阀体3-7-2在对接处的口径小于上阀体3-7-1，形成一阶面。所述阀板3-7-3盖在上、下阀体对接处形成的管口阶面上，阀板3-7-3的外缘下表面与所述阶面相贴合，以封住下阀体3-7-2的管口。
[0066] 所述下阀体3-7-2的管口中设有挡在阀板3-7-3下方的支撑构件，所述支撑构件包括位于下阀体管口中部的竖向隔板3-7-8和多条与隔板3-7-8相垂直的阀板支撑筋3-7-5，隔板3-7-8的两端固定在下阀体3-7-2的管壁上。阀板支撑筋3-7-5一端与下阀体
3-7-2管壁连接，另一端与隔板3-7-8连接，阀板支撑筋3-7-5与隔板3-7-8的上端齐平，使阀板3-7-3可平铺在阀板支撑筋3-7-5和隔板3-7-8上。
[0067] 所述上阀体3-7-1在其管口对准下阀体隔板3-7-8的
位置亦设有一隔板3-7-4，上、下阀体对接后，阀板3-7-3被压紧固定在上、下阀体的隔板之间。所述阀板3-7-3内布有方向与隔板3-7-8平行，与阀板支撑筋3-7-5垂直的多条加强筋3-7-4。阀板3-7-3沿其中线向
外延伸出左、右两个凸
耳3-7-11(阀板中线与两隔板在一条直线方向上)，上、下阀体对接后，阀板凸耳3-7-11被夹紧固定在上、下阀体的法兰盘之间，两法兰盘之间设有
密封圈3-7-6。
[0068] 以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和
说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，本实用新型要求保护范围由所附的
权利要求书、说明书及其等效物界定。
