CN101130152A - 垂直筛板喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种垂直筛板喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔，包括筒形塔壁、两端为开口状的外筒和内筒，所述外筒和内筒设于塔壁内部的下段并与塔壁同轴布置，外筒与内筒之间构成环形气体通道，外筒和内筒底端与塔壁有悬空间距，且下端沿圆周方向各开有一圈栅格状喷气孔，外筒和内筒顶端设有密封板，密封板通过加强筋与塔壁内壁固接，所述密封板下端装有第一螺旋喷嘴组，所述塔壁于密封板下方开有烟气进口，烟气进口内设有喷嘴，塔壁内部的上段设有第二螺旋喷嘴组，塔壁顶部设有净烟气出口。该垂直筛板喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔利用了切向环流进气方式和旋风湿壁原理，可通过工业废水冷却烟气、去除灰尘。

Description

垂直筛板喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔

技术领域

本发明涉及湿式烟气脱硫除尘装置，尤其涉及应用于中小锅炉烟气处理和冶金行业尾气处理的垂直筛板喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔。

背景技术

目前，全球85％以上的脱硫技术采用湿法脱硫，其中美、日、德三国则达90％以上。实施湿法脱硫一般都采用各种类型的塔设备，锅炉出来的烟气温度都较高，进塔前都要进行冷却，否则对后面的吸收效率会造成很大影响，大型脱硫设备大多采用热交换器的方法对烟气进行降温，而对于中小锅炉来说，这种方法成本太高，是行不通的。因而，采用一种简单可行的办法，将烟气的冷却、除尘、脱硫集中于一个塔内则具有很大的实际应用价值。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种利用切向环流进气方式和旋风湿壁原理，通过工业废水冷却烟气、去除灰尘的垂直筛板喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案。

一种垂直筛板喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔，包括筒形塔壁、两端为开口状的外筒和内筒，所述外筒和内筒设于塔壁内部的下段并与塔壁同轴布置，外筒与内筒之间构成环形气体通道，外筒和内筒底端与塔壁有悬空间距，且下端沿圆周方向各开有一圈栅格状喷气孔，外筒和内筒顶端设有密封板，密封板通过加强筋与塔壁内壁固接，所述密封板下端装有第一螺旋喷嘴组，于密封板下方设有与环形气体通道相通的烟气进口，烟气进口内设有喷嘴，塔壁内部的上段设有第二螺旋喷嘴组，塔壁顶部设有净烟气出口。

所述第二螺旋喷嘴组与密封板之间设有带外循环溢流堰的垂直筛板，外循环溢流堰底部设有与外界连通的溢流堰排水管，所述垂直筛板上开设有筛板孔，筛板孔上方设有底部开口顶部封闭的筛罩，筛罩下部设有筛罩孔，筛罩上部设有栅格状条形孔，筛罩孔与栅格状条形孔分别连通塔壁内部的上层。

所述塔壁内部位于第二螺旋喷嘴组上方设有折板除雾器。

所述塔壁内部位于折板除雾器上方设有除雾器清洗喷头。

所述塔壁底部呈圆锥状，并设有塔底排出口。

与现有技术相比，本发明的优点就在于：

1、位于吸收塔下部的环形气体通道由外筒和内筒构成，在外筒和内筒下端沿圆周方向各开有一圈栅格状喷气孔，增加了长条形喷口的开孔率，气体从环形气体通道向两边和通道下部喷气，增大了气量，减小了阻力，使整个塔内气体分布更均匀；在烟气进口内设有喷嘴，增强对烟气的降温和除尘作用，将冷却、除尘和脱硫集成于塔内。

2、垂直筛板上设有筛罩，从筛罩下部的筛罩孔流入筛板孔上方的液体被来自塔下层的气体吹向筛罩上部的栅格状条形孔，由于吸收液和栅格的切割作用，气体被切割成小气泡后经栅格喷出，喷出的气泡与垂直筛板上层的液体形成新的鼓泡层，在鼓泡过程中，一方面烟气得到了充分的分散，气液的接触和停留时间增加，使烟气中的含硫物质能与吸收液体充分反应，提高脱硫效率，另一方面液体从筛罩上部的条形孔流出后，又从筛罩下部的筛罩孔流入，使液体在筛罩内外形成循环，得到充分搅拌的吸收液可进一步提高脱硫效率。

3、可以将环形气体通道内的冷却水和垂直筛板上的吸收液各自独立，这样简化了塔内结构并能减少堵塞的几率。

4、在折板除雾器上方设有除雾器清洗喷头，便于对折板除雾器的清洗；塔壁底部呈圆锥状，并设有塔底排出口，便于将带着尘粒的浆液汇集、排出。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A-A剖面视图；

图3是图1中B-B剖面视图。

图中各标号表示：

1、净烟气出口        2、除雾器清洗喷头

3、第二工业水进口    4、折板除雾器

5、脱硫吸收液进口    6、第二螺旋喷嘴组

7、外循环溢流堰      8、筛板孔

9、筛罩              10、条形孔

11、筛罩孔           12、溢流堰排水管

13、垂直筛板         14、环形布液管

15、第一螺旋喷嘴组  16、加强筋

17、密封板          18、第一工业水进口

19、烟气进口        20、喷嘴

21、外筒            22、内筒

23、气体上升通道    24、环形气体通道

25、栅格状喷气孔    26、塔壁

27、塔底排出口

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，本发明的垂直筛板喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔，包括筒形塔壁26、两端为开口状的外筒21和内筒22，外筒21和内筒22设于塔壁26内部的下段并与塔壁26同轴布置，外筒21与内筒22之间构成环形气体通道26，外筒21与塔壁之间以及内筒22内侧为气体上升通道23，外筒21和内筒22底端与塔壁26有悬空间距，且下端沿圆周方向各开有一圈栅格状喷气孔25，增加了栅格状喷气孔25的开孔率，气体从环形气体通道24向两边喷气，增大了气量，减小了阻力，气体分布更均匀，有利于减少压降，提高脱硫效率；外筒21和内筒22顶端设有密封板17，密封板17通过加强筋16与塔壁26内壁固接，密封板17下端装有第一螺旋喷嘴组15，第一螺旋喷嘴组15与密封板17上方的环形布液管14相通，环形布液管14通过第一工业水进口18与塔外连通，密封板17下方设有与环形气体通道24相通的烟气进口19，烟气进口19与环形气体通道24相切，并与水平面呈17°角布置，烟气进口19内设有喷嘴20，本实施例中该喷嘴20为C型喷嘴，可增强对烟气的降温和除尘作用，将冷却、除尘和脱硫集成于塔内。塔壁26内部的上段设有与脱硫吸收液进口5连通的第二螺旋喷嘴组6，第二螺旋喷嘴组6与密封板17之间设有垂直筛板13，垂直筛板13中部为外循环溢流堰7，外循环溢流堰7底部设有与外界连通的溢流堰排水管12，垂直筛板13上沿外循环溢流堰7周边开设有8个筛板孔8，各筛板孔8上方设有底部开口顶部封闭的筛罩9，筛罩9下部设有筛罩孔11，筛罩9上部设有栅格状条形孔10，筛罩孔11与栅格状条形孔10分别连通塔壁26内部的上层。位于第二螺旋喷嘴组6上方设有折板除雾器4，折板除雾器4上方设有与第二工业水进口3连通的除雾器清洗喷头2，便于对折板除雾器4的清洗。塔壁26顶部设有净烟气出口1，塔壁26底部呈圆锥状，并设有塔底排出口27，便于将带着尘粒的浆液汇集、排出。本发明的垂直筛板喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔可将冷却水和吸收液各自独立，这样简化了塔内结构，并能减少堵塞的几率。

工作原理：本发明使用时，塔下部的环形气体通道主要用做冷却、除尘，上部的垂直筛板用作喷射鼓泡吸收。

高温烟气导入烟气进口19，与装于进口中心线的C型喷嘴喷出的冷却液并流混合，以约20米/秒的速度切向进入环形气体通道24，再与通道顶端第一螺旋喷嘴组15喷出的工业废水充分混合，高速旋转的烟气产生的离心力把液滴和尘粒甩向外筒21，在外筒21上形成带有尘粒的一层液膜，带着尘粒的浆液落入塔底，在塔底聚集，通过塔底排出口27排至塔外的沉淀池。经过旋风湿壁除尘冷却后的烟气，从外筒21和内筒22下部的栅格状喷气孔25向环形气体通道24底部和两侧喷出，并以12米/秒以上的临界气速通过筛板孔8，气体经过筛板孔8进入筛罩9与从筛罩9下端筛罩孔11流出的吸收液体接触反应，进行剧烈的动量和质量交换，在筛罩9内气体被分散与液体充分混合，然后随液流从筛罩9侧面的栅格状条形孔10喷出，并在筛罩9外形成均匀的鼓泡层。在鼓泡过程中，一方面烟气得到了充分的分散，气液的接触和停留时间增加，使烟气中的含硫物质能与吸收液体充分反应，提高脱硫效率，另一方面液体从筛罩9上部的条形孔10流出后，又从筛罩9下部的筛罩孔11流入，使液体在筛罩9内外形成循环，吸收液体得到充分搅拌，可进一步提高脱硫效率。烟气上升至液面后，大的液滴与烟气分离，分离后的气体在液面上再一次与从第二螺旋喷嘴组6喷出补充的吸收液接触，最后通过折板除雾器4截掉水雾后从净烟气出口1排出塔外，反应后的吸收液则通过外循环溢流堰7排出塔外，折板除雾器4上的尘粒可通过除雾器清洗喷头2定时清洗。

试验证明，虽然将冷却、除尘和脱硫过程都集成于本发明的垂直筛板喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔内，但整个塔的压降小于3000Pa，而脱硫效率并不差。在塔内气量达到2300立方米/小时，我们分别用Na₂CO₃、CaO、NaOH做脱硫剂进行实验，实验结果表明其脱硫效率均达到90％左右。

本发明垂直筛板喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔的第一螺旋喷嘴组15和喷嘴20可以喷射工业废水，起降温、除尘的作用；也可以喷射脱硫剂，这样除了起到降温、除尘的作用以外还可以起到脱硫的作用。

Claims (7)

1.一种垂直筛板喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔，其特征在于包括筒形塔壁(26)、两端为开口状的外筒(21)和内筒(22)，所述外筒(21)和内筒(22)设于塔壁(26)内部的下段并与塔壁(26)同轴布置，外筒(21)与内筒(22)之间构成环形气体通道(24)，外筒(21)和内筒(22)底端与塔壁(26)有悬空间距，且下端沿圆周方向各开有一圈栅格状喷气孔(25)，外筒(21)和内筒(22)顶端设有密封板(17)，密封板(17)通过加强筋(16)与塔壁(26)内壁固接，密封板(17)下端装有第一螺旋喷嘴组(15)，于密封板(17)下方设有与环形气体通道(24)相通的烟气进口(19)，烟气进口(19)内设有喷嘴(20)，塔壁(26)内部的上段设有第二螺旋喷嘴组(6)，塔壁(26)顶部设有净烟气出口(1)。

2.根据权利要求1所述垂直筛板喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔，其特征在于所述第二螺旋喷嘴组(6)与密封板(17)之间设有带外循环溢流堰(7)的垂直筛板(13)，外循环溢流堰(7)底部设有与外界连通的溢流堰排水管(12)，所述垂直筛板(13)上开设有筛板孔(8)，筛板孔(8)上方设有底部开口顶部封闭的筛罩(9)，筛罩(9)下部设有筛罩孔(11)，筛罩(9)上部设有栅格状条形孔(10)，筛罩孔(11)与栅格状条形孔(10)分别连通塔壁(26)内部的上层。

3.根据权利要求1或2所述垂直筛板喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔，其特征在于所述塔壁(26)内部位于第二螺旋喷嘴组(6)上方设有折板除雾器(4)。

4.根据权利要求3所述垂直筛板喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔，其特征在于所述塔壁(26)内部位于折板除雾器(4)上方设有除雾器清洗喷头(2)。

5.根据权利要求1或2所述垂直筛板喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔，其特征在于所述塔壁(26)底部呈圆锥状，并设有塔底排出口(27)。

6.根据权利要求3所述垂直筛板喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔，其特征在于所述塔壁(26)底部呈圆锥状，并设有塔底排出口(27)。

7.根据权利要求4所述垂直筛板喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔，其特征在于所述塔壁(26)底部呈圆锥状，并设有塔底排出口(27)。

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