CN101352651A - 降温、除尘、脱硫一体化设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种降温、除尘、脱硫一体化设备，是由塔顶、塔底和若干个传热、传质单元组合而成，塔底、传热传质单元、塔顶从下向上依次通过法兰连接为一整体。传热、传质单元个数根据需要移走的热量、除去的烟尘量和脱硫要求决定。烟气可以由塔底进入经传热传质单元从塔顶排出，与降温、除尘用水和二氧化硫脱硫吸收剂逆流而行；也可以由塔顶进入经传热传质单元从塔底排出，与降温、除尘用水和二氧化硫脱硫吸收剂顺流而行。本发明的降温、除尘、脱硫一体化设备，可以使烟气的降温、除尘和脱硫过程在同一台设备中完成。

Description

降温、除尘、脱硫一体化设备

技术领域

本发明涉及环境保护领域，具体涉及一种二氧化硫烟气的降温、除尘、脱硫设备。

背景技术

二氧化硫烟气主要特性有烟气量、烟气温度、烟气含尘量、烟气二氧化硫浓度，脱硫过程面对的二氧化硫烟气特性各不相同，烟气特性直接影响脱硫工艺过程，特别烟尘含量和烟气温度直接影响到脱硫效果和吸收剂用量，这种影响在湿法脱硫中非常明显。

湿法脱过程中烟气温度过高，使溶入吸收剂溶液中的二氧化硫减少，而残留于烟气中的二氧化硫增加，直接到低脱硫效率；使吸收剂溶液中的大量水汽化进入烟气，不仅增加水耗，还会在后续的烟道、烟囱内冷凝出大量水，影响系统正常运行；而且使吸收二氧化硫后的溶液温度升高过多，靠自然冷却难于降到所希望的温度，给循环利用其中的水造成困难。

湿法脱过程中烟气尘含量过高，大量烟尘进入吸收剂溶液，使吸收剂溶液固含量急增，造成吸收剂溶液循环使用的困难，甚至吸收剂溶液无法循环，导致脱硫过程无法进行；大量烟尘进入脱硫产物，使脱硫产物难以再利用。

因此，通常的湿法脱硫系对烟气的尘含量和温度有一定要求，尘含量过高则要求预先除尘，温度过高则要求降温。

通常情况下除尘可采用旋风除尘器、静电除尘器、袋式除尘器或洗涤塔等。旋风除尘器制作简单、造价低、操作简便，但除尘效率低，适用于含尘量很高的烟气处理。静电除尘器一般情况下能满足除尘要求，但设备庞大繁杂、造价高、占地面积大、操作要求高。袋式除尘器除尘效果好，但设备也很庞大繁杂、造价高、占地面积大、操作要求高。相对而言洗涤塔除尘效果较好、使用方便、造价较低。

用于降低烟气温度的设备有直接降温和间接降温两种形式，直接降温设备主要是洗涤塔，间接降温设备有余热锅炉、空气预热器、热管换热器等间壁式热交换器。用于直接降温的洗涤塔效果较好，但占地也较大。间接降温用的各种热交换热结构复杂、制作要求高、造价高、占地大。

本技术提供一种由多个传热、传质单元组合而成，除尘、降温、脱硫一体化的烟气净化设备。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种由多个传热、传质单元组合而成，集除尘、降温、脱硫功能一体化的烟气净化设备。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种降温、除尘、脱硫一体化设备，其特征在于：它由塔顶、塔底和若干个传热、传质单元组合而成，塔底、传热传质单元、塔顶从下向上依次通过法兰连接为一整体；烟气可由塔底进入，经传热传质单元从塔顶排出，与降温、除尘用水和二氧化硫脱硫吸收剂逆流而行；也可由塔顶进入，经传热传质单元从塔底排出，与降温、除尘用水和二氧化硫脱硫吸收剂顺流而行。

所述的传热、传质单元，其外形可为圆形筒体，由壳体和上法兰、下法兰构成，壳体上开有入孔，壳体内设有由若干个喷嘴及进液管组成的喷液系统，以及液体分布器及进液管组成的液体分布系统和集液槽。

所述的传热、传质单元，按功能分为两组；一组完成降温、除尘过程，引入的液体为水；另一组完成脱硫过程，引入的液体为二氧化硫吸收液；当气液顺流时，履行降温除尘功能的一组传热、传质单元安装在上部，与塔顶相连；履行脱硫功能的一组传热、传质单元安装在下部，与塔底相连；当气液逆流时，履行降温除尘功能的一组传热、传质单元安装在下部，与塔底相连；履行脱硫功能的一组传热、传质单元安装在上部，与塔顶相连。

所述的喷嘴，其喷出的液体覆盖面组合在一起的形成覆盖面，能100％覆盖壳体的横截面。

所述的喷嘴，当气液逆流时，喷嘴口向下；当气液顺流时，喷嘴口向上。

所述的传热、传质单元，其个数的设置，系根据需要移走的热量、除去的烟尘量和脱硫需求而定。

本发明的降温、除尘、脱硫一体化设备，将除尘、降温效果均较好的洗涤塔与湿法脱硫设备组合在一起，成为既能除尘、降温又能脱硫的一体化设备，是一种理想的烟气净化设备。

附图说明

图1为本发明设备的外形结构示意图；

图2为本发明设备的剖视图。

图中：1、上法兰，2、传热传质单元，3、塔底，4、壳体，5、液体分布器，6、支腿，7、集液槽，8、下法兰，9、排液口，10、入孔。

具体实施方式

参见图2，本发明提供的降温、除尘、脱硫一体化设备，由塔顶、塔底3和若干个传热传质单元2组合而成，塔底、传热传质单元、塔顶从下向上依次通过法兰8、法兰1连接为一整体。传热、传质单元的个数根据需要移走的热量、除去的烟尘量和脱硫要求而决定。烟气可以由塔底3进入，经传热传质单元2从塔顶排出，与降温、除尘用水和二氧化硫脱硫吸收剂逆流而行；也可以由塔顶进入，经传热传质单元2从塔底排出，与降温、除尘用水和二氧化硫脱硫吸收剂顺流而行。具体是逆流还是顺流由现场情况及实际需要而定。

塔顶设有连接烟道的连接口。

塔底设有连接烟道的连接口、人孔10和排液口9。

参见图1，传热、传质单元2的外形为圆形筒体，由壳体4和上法兰1、下法兰8构成，壳体4上开有入孔10，内设由若干个喷嘴及进液管组成的喷液系统2、液体分布器5及进液管3组成的液体分布系统和集液槽7。

喷液系统2中的喷嘴个数视圆筒直径及每个喷嘴喷出液体的覆盖面积而定，必须保证所有喷嘴喷出的液体覆盖面组合在一起的覆盖面，能100％覆盖壳体的横截面。进液管穿过圆筒壳体4引入，连接每个喷嘴，为每个喷嘴供应液体。当烟气是由下而上而行与液流形成逆流时，喷嘴口向下，液体喷入气流中；当烟气由上而下而行与液流形成顺流时，喷嘴口向上，液体先向上喷入气流中，再在自身重力及气流带动下向下流动。

液体分布系统中的液体分布器5，可以是圆锥形、圆锥台形，也可以是球面形、球台形，通过几只支腿6支撑于筒体4的内壁上，其中心正对筒体中心，其下沿直径大于集液槽7的边沿直径。进液管3穿过圆筒壳体4引入，出液口正对分布器5的中心。

集液槽7为挡板、底板及圆筒壳体4围成的环形槽，底部设有穿过壳体的出液口。

降温、除尘、脱硫一体化设备所设置的若干个传热、传质单元，按功能分为两组，一组完成降温、除尘过程，引入的液体为水；另一组完成脱硫过程，引入的液体为二氧化硫吸收液。当气液顺流时，履行降温除尘功能的一组传热、传质单元安装在上部，与塔顶相连；履行脱硫功能的一组传热、传质单元安装在下部，与塔底相连。当气液逆流时，履行降温除尘功能的一组传热、传质单元安装在下部，与塔底相连；履行脱硫功能的一组传热、传质单元安装在上部，与塔顶相连。

降温、除尘、脱硫一体化设备运行情况：以气液顺流时为例，待处理的烟气由塔顶进入，在上部履行降温除尘功能的传热、传质单元中，与喷嘴喷出的冷水形成的水雾和冷水在分布器作用下形成的水幕接触，烟气把热量传递给冷水，水温升高，一部水汽化进入烟气增湿烟气成为其组分，烟尘被水捕捉而进入水，同时少量烟气中的二氧化硫溶入水。溶入二氧化硫带尘的温度升高后的大部分水汇集到集液槽，排出，处理后循环使用。少部分水以机械挟带液滴的形式与降温、除尘后的烟气一起进下一组传热、传质单元，与喷嘴喷出的二氧化硫吸收液形成的水雾和二氧化硫吸收液在分布器作用下形成的水幕接触，二氧化硫被吸收，机械挟带的液滴被捕捉，同时又产生新的带吸收液的机械挟带液滴，吸收二氧化硫后的溶液汇集到集液槽，排出，处理后循环使用。降温除尘脱硫后的烟气进入塔底，机械挟带的液滴被分离落下，经排液口排出汇集到二氧化硫吸收液中，烟气排入烟道。至此，烟气降温、除尘、脱硫过程全部完成。

Claims (6)

1、一种降温、除尘、脱硫一体化设备，其特征在于：它由塔顶、塔底和若干个传热、传质单元组合而成，塔底、传热传质单元、塔顶从下向上依次通过法兰连接为一整体；烟气可由塔底进入，经传热传质单元从塔顶排出，与降温、除尘用水和二氧化硫脱硫吸收剂逆流而行；也可由塔顶进入，经传热传质单元从塔底排出，与降温、除尘用水和二氧化硫脱硫吸收剂顺流而行。

2、根据权利要求1所述的降温、除尘、脱硫一体化设备，其特征在于：所述的传热、传质单元，其外形可为圆形筒体，由壳体和上法兰、下法兰构成，壳体上开有入孔，壳体内设有由若干个喷嘴及进液管组成的喷液系统，以及液体分布器及进液管组成的液体分布系统和集液槽。

3、根据权利要求1所述的降温、除尘、脱硫一体化设备，其特征在于：所述的传热、传质单元，按功能分为两组；一组完成降温、除尘过程，引入的液体为水；另一组完成脱硫过程，引入的液体为二氧化硫吸收液；当气液顺流时，履行降温除尘功能的一组传热、传质单元安装在上部，与塔顶相连；履行脱硫功能的一组传热、传质单元安装在下部，与塔底相连；当气液逆流时，履行降温除尘功能的一组传热、传质单元安装在下部，与塔底相连；履行脱硫功能的一组传热、传质单元安装在上部，与塔顶相连。

4、根据权利要求2所述的降温、除尘、脱硫一体化设备，其特征在于：所述的喷嘴，其喷出的液体覆盖面组合在一起的形成覆盖面，能100％覆盖壳体的横截面。

5、根据权利要求4所述的降温、除尘、脱硫一体化设备，其特征在于：所述的喷嘴，当气液逆流时，喷嘴口向下；当气液顺流时，喷嘴口向上。

6、根据权利要求1所述的降温、除尘、脱硫一体化设备，其特征在于：所述的传热、传质单元，其个数的设置，系根据需要移走的热量、除去的烟尘量和脱硫需求而定。

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