[发明专利]复合材料排烟除硫塔及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于脱除锅炉排放的烟气中的硫氧化物的设备及其制造方法，尤其涉及该设备的制造材料。

背景技术

以煤或石油为燃料的锅炉或火力发电厂排放大量烟气。这些烟气含有SOx、NOx、HCl和HF等有害物质，其中SOx是形成酸雨的主要物质。随燃烧煤种的不同，SO₂含量通常在300-5000ppmv(1000-15000mg/Nm³)之间。但是，烟气量十分巨大，以燃煤锅炉而论，蒸汽规模从35T/h到2500T/h，发电机组容量6MW到1000MW，烟气量由5万Nm³/h到250万Nm³，SO₂排放量1000吨/年到100,000吨/年。由于SO₂是酸性气体，采用碱性水溶液除吸烟气中的SOx，即排烟除硫，或烟气脱硫(Flue Gas Desulfurization，FGD)是有效的方法，具有广泛的应用价值。

烟气脱硫的方法较多，根据所采用的原料的不同，主要有以下几种：

以石灰石为原料的钙法，生成石膏，可作为建材原料；

以氨为原料的氨法，生成硫铵，可作为化肥原料；

以氧化镁为原料的镁法，生成硫酸镁，用途不大；

以碳酸钠或氢氧化钠为原料的钠法，生成硫酸钠，用途不大。

这些方法各有其适应性和优缺点。但是，它们有一点是相同的，就是都具有一个结构相似的除硫塔，或称脱硫塔。除硫塔是一个十分典型的气液传质设备。在化学工程技术领域，称为化学吸收塔，气相中的溶质(污染物，比如二氧化硫等)溶解在液相中，与液相中的碱性吸收剂发生化学反应，转变成一种新的物质。

在化工领域，一般首先选择的吸收塔形式是填料塔，气液传质表面由填料表面提供，其次采用板式塔结构，气液传质表面是气体鼓泡形成的泡沫表面。这两种塔形适合于干净系统，比如不含固体和不易结构发生堵塞的体系。对于诸如烟气脱硫的过程，无论以上何种方法，都存在着容易堵塞的问题，不是由于烟气含尘，就是因为原料不溶，中间产物不溶，最终产物结晶等，因而，在一般化工过程中广泛应用的填料塔和板式塔型很难适应烟气脱硫过程。

对于排烟除硫塔，或称为硫氧化物吸收塔，也可以称为脱硫塔，一般都优先选择没有填料的雾化塔，或称为喷淋塔。另一方面，由于锅炉烟气流量十分巨大，比如一台600MW机组，其锅炉烟气流量可以达到220万Nm³/h，其除硫塔的直径达到16m。因此，烟气除硫塔是一种典型的大型喷淋塔。

现有技术中，一个典型的除硫塔都能同时实现脱硫的三个步骤：即SO₂吸收，亚硫酸盐氧化和硫酸盐结晶。在SO₂吸收的同时，还伴随着烟气中的其他污染物质，比如SO₃，NO₂，HF，HCl的吸收，分别生成为对应的盐，溶解在吸收液中，烟气中的烟尘也被吸收液洗涤下来，混合在吸收液中。因此吸收液中含有具有高度腐蚀性的硫酸盐，氯化物，氟化物，还有磨损性的固体物质。以氨法为例，吸收液溶液中硫酸盐含量可达50％以上，氯化铵含量可达30％以上，而且其中固体颗粒含量可在20％以上。更为严重的是，烟气与水溶液吸收剂雾滴，高速瞬间接触，含有SO₃的高温烟气在除硫塔中被急冷，会形成硫酸雾，进而产生稀硫酸，表现严重的腐蚀。

因此，制约烟气除硫技术发展的一个主要问题就是，如何克服大型喷雾除硫塔的防腐蚀和制造困难。

尽管现有技术也有一些措施，比如，采用高级合金钢，和采用钢内衬橡胶或树脂玻璃鳞片涂料等，但是，不是因为价格异常昂贵难以普遍应用，就是因为施工制造上的困难而变得不可靠。目前多数除硫装置采用的是钢衬树脂玻璃鳞片涂料的方法，但是，由于开停车频繁，和施工等原因，出现了涂料层很容易脱落的现象，导致除硫装置核心设备不能正常和长期使用，必须进行改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种复合材料排烟除硫塔及其制作方法，以克服现有技术存在的上述缺陷。

所说的复合材料排烟除硫塔，包括三个必备部件：塔体、顶盖、底板。

该除硫塔优选包括如下组件并采用如下结构：

塔体；

设置在塔体上部的中心位置，或偏心位置，或紧靠顶部的周边塔体上的顶部烟气接管；

设置在顶部烟气接管下方的与塔体相连接的顶盖；

设置在塔体内顶盖下方的吸收液分布器；

设置在吸收液分布器下方的塔体上的中部烟气接管；