CN101130154A - 气动搅拌喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气动搅拌喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔，包括设有筒底的筒形塔壁、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，外筒与内筒之间构成环形气体通道，于密封板下方设有与环形气体通道相通的烟气进口，环形气体通道内设有浮筒，浮筒上部设有帆，下部设有桨。该气动搅拌喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔具有塔内气体分布均匀、可对塔内气固液充分搅拌的优点。

Description

气动搅拌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，尤其涉及用于化工、环保、电力和冶金行业的气动搅拌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装置，其中美、日、德三国则达90％以上。湿法脱硫的核心技术是吸收塔，其中喷淋塔为国外主流塔型；被美国《能源》杂志称为″开创了洗涤脱硫技术的新纪元″的喷射鼓泡塔则研究发展相当快，我国广东台山火电厂一次就引进了6套，其最大特点是：操作费用、投资费用比传统的FGD方法节省50％～70％，且工艺简单，占地面积小。国内应用最好的塔型是旋流板塔，由于塔的结构问题，在塔内同一个截面上，旋转烟气产生的离心力使气体分布不匀，且把吸收液甩向塔壁，即使采用石灰加氧化镁作脱硫剂，脱硫效率也仅80％左右。

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，提供一种塔内气体分布均匀、可对塔内气固液充分搅拌的气动搅拌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。

一种气动搅拌喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔，包括设有筒底的筒形塔壁、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，密封板通过筋板与塔壁内壁固接，所述密封板下端装有第一螺旋喷嘴组，外筒与内筒之间构成环形气体通道，于密封板下方设有与环形气体通道相通的烟气进口，环形气体通道内设有浮筒，浮筒上部设有帆，下部设有桨。

所述塔壁中段设有与塔壁同轴布置的环形布气室，环形布气室顶端密封，并设有第二螺旋喷嘴组，于第二螺旋喷嘴组下方设有布气室烟气进口，环形布气室通过横梁支撑于塔壁内壁上，环形布气室下端设有喷射管，所述喷射管下端置于内筒内，并于栅格状喷气孔同一高度处设有条形孔。

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。

所述塔壁的筒底设有吸收液排出口，塔壁顶部设有净烟气出口。

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喷气，增大了气量，减小了阻力，又改善了沿塔壁边沿处的布气状况，有利于减少压降，提高脱硫效率。

2、在环形气体通道中，由旋转的烟气作动力，作用于浮筒的帆上，推动浮筒带动桨产生的径向搅拌，使吸收液的固液混合更均匀、烟气与吸收液的反应更充分；这种搅拌装置的结构简单，无需外加动力机构，成本低廉；搅拌时不会造成磨损，对有特殊密封要求的反应塔器有很大应用价值。

3、塔下部的环形气体通道和塔中部的环形布气室结构使得塔壁和塔中心的气体分布更均匀；同时这种结构使旋转气流将喷嘴喷出的液体吹向筒壁，形成的旋风湿壁效应，起到降温、除尘的作用；烟气通过环形气体通道下部的栅格状喷气孔和喷射管下部的条形孔时形成喷射鼓泡，使得大小尘粒的除尘效果均非常好，除尘效率大于95％，脱硫效率为95％左右。

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。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是图1的A-A剖面视图；

图3是图1的B-B剖面视图；

图4是图1的C-C剖面视图；

图5是图1的D-D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、气体上升通道    4、折板除雾器

5、密封板          6、环形气体通道

7、第二吸收液通道  8、第二螺旋喷嘴组

9、环形布气室      10、布气室烟气进口

11、横梁           12、加强筋

13、喷射管         14、第一吸收液通道

15、第一螺旋喷嘴组 16、条形孔

17、烟气进口       18、栅格状喷气孔

19、帆             20、浮筒

21、桨             22、外筒

23、内筒           24、塔壁

25、吸收液排出口   26、工业水进口

具体实施方式

如图1至图5所示，本发明的气动搅拌喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔，包括设有筒底的筒形塔壁24、两端为开口状的外筒22和内筒23，外筒22和内筒23设于塔壁24内部的下段并与塔壁24同轴布置，外筒22和内筒23底端与塔壁24有悬空间距，且下端沿圆周方向各开有一圈栅格状喷气孔18，外筒22和内筒23顶端设有密封板5，密封板5通过筋板12与塔壁24内壁固接，密封板5下端装有第一螺旋喷嘴组15，第一螺旋喷嘴组15与其上方的第一吸收液通道14连通，外筒22与内筒23之间构成环形气体通道6，环形气体通道6以外为气体上升通道3，于密封板5下方设有与环形气体通道6相通的烟气进17，环形气体通道6内设有浮筒20，浮筒20上部设有帆19，下部设有桨21。塔壁24中段设有与塔壁24同轴布置的环形布气室9，环形布气室9顶端密封，并设有第二螺旋喷嘴组8，第二螺旋喷嘴组8与其上方的第二吸收液通道7连通，于第二螺旋喷嘴组8下方设有布气室烟气进口10，环形布气室9通过横梁11支撑于塔壁24内壁上，环形布气室9下端设有喷射管13，本实施例中喷射管13的数量为8个，喷射管13下端置于内筒23内，并于栅格状喷气孔18同一高度处设有条形孔16。塔壁24内部位于第二螺旋喷嘴组8上方设有折板除雾器4，折板除雾器4上方设有与工业水进口26连通的除雾器清洗喷头2，塔壁24的筒底设有吸收液排出口25，塔壁24顶部设有净烟气出口1。

工作原理：本发明的气动搅拌喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔，设有两个烟气进口，整个系统压降可以控制在3000Pa～4000Pa。

从烟气进口17进入吸收塔内的烟气，由烟气进口17切向导入内筒23和外筒22形成的环行气体通道6内，在环行气体通道6内旋转过程中减速、稳流，加大第一螺旋喷嘴组15喷淋量时，环形气体通道6可代替传统湿式石灰工艺中的冷却塔，把从锅炉出来的热烟气由150℃左右降至100℃以下；通道中的气流的旋转过程相当于装有稳流柱的旋风湿壁除尘塔，在环行气体通道6内烟气被冷却，尘粒被洗掉，同时与从第一螺旋喷嘴组15喷下的吸收液接触完成一次气液吸收反应。在气体压力的作用下，带旋转运动的气体向下运行至栅格状喷气孔18上方，由于环流气体的切向运行，产生一个力作用于帆19上，推动浮筒20旋转，然后浮筒20带动桨21转动，对塔内的吸收液产生径向搅拌作用，使塔底吸收液产生一个大的涡流运动，形成100～400mm的液位差，脉动的气流以5～20m/s的速度穿过栅格状喷气孔18，一方面在栅格状喷气孔18附近形成气泡，气泡在水的浮力作用下曲折向上，产生了许多小涡流运动，塔底吸收液在大涡流的带动下，接近液面的气泡急剧分散，迅速破裂，使得喷射鼓泡层的内循环液体喷流作用更为明显剧烈；另一方面，浮筒的搅拌、旋转造成流体处于湍流状态，由于桨21的切割作用，使气泡分散成更小的体积，使气液接触面增加，吸收效果更好。气体完成稳流减压、冷却除尘、液体搅拌、气液吸收等过程后，从气体上升通道3上行至折板除雾器4后经烟气出口1排出塔外。

从布气室烟气进口10进入吸收塔内的烟气，由布气室烟气进口10导入环形布气室9内，在环形布气室9内旋转过程中减速、稳流，并与从第二螺旋喷嘴组8喷出的吸收剂接触，完成一次气液降温、除尘、吸收反应过程；由于气体压力的作用，气体沿喷射管13向下运行至条形孔16喷向塔内吸收液，在条形孔16附近形成气泡，气泡在水的浮力下曲折向上，产生了许多小涡流运动，接近液面的气泡急剧分散，迅速破裂，使气液接触面增加，提高吸收效率，而后气体从气体上升通道3继续上升，经过折板除雾器4后由净烟气出口1排出塔外。

试验证明，当烟气量为2384立方米/小时，用pH值为5～7的CaCO₃溶液作脱硫剂时，塔内压降为3300帕，脱硫效率在95％左右。

Claims (7)

1.一种气动搅拌喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔，其特征在于包括设有筒底的筒形塔壁(24)、两端为开口状的外筒(22)和内筒(23)，所述外筒(22)和内筒(23)设于塔壁(24)内部的下段并与塔壁(24)同轴布置，外筒(22)和内筒(23)底端与塔壁(24)有悬空间距，且下端沿圆周方向各开有一圈栅格状喷气孔(18)，外筒(22)和内筒(23)顶端设有密封板(5)，密封板(5)通过加强筋(12)与塔壁(24)内壁固接，所述密封板(5)下端装有第一螺旋喷嘴组(15)，外筒(22)与内筒(23)之间构成环形气体通道(6)，于密封板(5)下方设有与环形气体通道(6)相通的烟气进口(17)，环形气体通道(6)内设有浮筒(20)，浮筒(20)上部设有帆(19)，下部设有桨(21)。

2.根据权利要求1所述气动搅拌喷射鼓泡脱硫除尘吸收塔，其特征在于所述塔壁(24)中段设有与塔壁(24)同轴布置的环形布气室(9)，环形布气室(9)顶端密封，并设有第二螺旋喷嘴组(8)，于第二螺旋喷嘴组(8)下方设有布气室烟气进口(10)，环形布气室(9)通过横梁(11)支撑于塔壁(24)内壁上，环形布气室(9)下端设有喷射管(13)，所述喷射管(13)下端置于内筒(23)内，并于栅格状喷气孔(18)同一高度处设有条形孔(16)。

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(24)内部位于第二螺旋喷嘴组(8)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(24)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(24)的筒底设有吸收液排出口(25)，塔壁(24)顶部设有净烟气出口(1)。

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(24)的筒底设有吸收液排出口(25)，塔壁(24)顶部设有净烟气出口(1)。

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(24)的筒底设有吸收液排出口(25)，塔壁(24)顶部设有净烟气出口(1)。

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