CN103623661B - 一种烟气净化塔 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种烟气净化塔,以解决现有烟气脱硫塔使用丝网或折流板式除雾器时分别存在的容易被烟气中的粉尘堵塞、除沫效果较差的问题。本发明在塔体(9)内设有除沫单元、吸收液喷头(6)、冷却除尘液喷头(5)、除尘格栅填料(3)、烟气分布器。除沫单元由丝网填料(8)和位于其下方的除沫格栅填料(7)组成。各层除尘格栅填料和除沫格栅填料均带有与水平面相倾斜的倾斜通道,由与水平面相倾斜并相互交叉的横排条形板和纵排条形板构成。上下相邻两层除尘格栅填料以及上下相邻两层除沫格栅填料中,倾斜通道错开布置,横排条形板和纵排条形板相对于水平面的倾斜方向分别相反。本发明主要用于对烟气进行除尘、脱硫和/或脱硝以及除沫。

Description

一种烟气净化塔

技术领域

[0001] 本发明涉及一种石油化工、热电、钢铁等行业所用的烟气净化塔,用于对烟气进行除尘、脱硫和/或脱硝以及除沫。

背景技术

[0002] 石油化工、热电、钢铁等行业排放的烟气,通常含有粉尘、硫氧化物(SOx,主要是二氧化硫)和氮氧化物(NOx,主要是一氧化氮、二氧化氮等)。国家和有关行业对烟气排放的要求十分严格;例如要求排放烟气的粉尘浓度低于50毫克/标准立方米,NOx低于200毫克/标准立方米,二氧化硫低于200毫克/标准立方米。现有的烟气除尘脱硫脱硝技术,主要是喷淋式除尘、吸收液脱硫脱硝、丝网除沫器进行气液分离,使用结果往往不尽如人意。随着污染物排放标准日趋严格,尤其是PM2.5标准即将实施,继续提高烟气除尘脱硫脱硝的效果就非常必要。

[0003] 中国专利CN201088903Y公开了一种湿法烟气脱硫塔,包括塔体和数层石灰浆液喷淋装置。石灰浆液喷淋装置的上方设有除雾器,下方的塔体内侧壁上设有浆液再分布板,浆液再分布板向内侧环状凸出。浆液再分布板可使沿脱硫塔内壁流下的浆液重新会聚与分布,也起到了烟气导流板的功能。CN201711084U公开了一种湿法烟气脱硫塔,包括脱硫塔本体、烟气脱硫装置及烟气除雾器,脱硫塔本体的外侧壁上设有烟气预喷淋降温装置。烟气预喷淋降温装置倾斜向上并与脱硫塔本体的外侧壁呈60度夹角,内部设有喷淋管。烟气脱硫装置及烟气除雾器依次设置在脱硫塔内、烟气预喷淋降温装置上方。上述烟气脱硫塔存在的主要问题是:①除雾器如果使用常用的丝网式除雾器,容易被烟气中的粉尘堵塞,造成烟气脱硫塔的运行周期较短。为避免堵塞,就需要在烟气脱硫塔前单独设置烟气除尘装置(如静电除尘装置);这就增加了设备投资和占地面积。另外,在烟气脱硫塔内的空塔气速较高时,丝网式除雾器的除沫效果较差;吸收液容易被烟气夹带出去,造成浪费并污染环境。通常,当空塔气速达到1.85米/秒时就有液体被烟气夹带出去。②除雾器如果使用常用的折流板式除雾器,在烟气脱硫塔内的空塔气速较低时除沫效果就较差;空塔气速较高时除沫效果更差。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种烟气净化塔,以解决现有烟气脱硫塔使用丝网式除雾器或折流板式除雾器时分别存在的容易被烟气中的粉尘堵塞、除沫效果较差的问题。

[0005] 为解决上述问题,本发明采用的技术方案是:一种烟气净化塔,设有塔体,塔体内设有吸收液喷头,吸收液喷头的上方设有除沫单元,其特征在于:吸收液喷头的下方设有冷却除尘液喷头,冷却除尘液喷头的下方设有除尘格栅填料,除尘格栅填料至少设置2层,除尘格栅填料的下方设有烟气分布器,除沫单元由丝网填料和位于其下方的除沫格栅填料组成,除沫格栅填料至少设置2层,各层除尘格栅填料和除沫格栅填料均带有与水平面相倾斜的倾斜通道,由与水平面相倾斜并相互交叉的横排条形板和纵排条形板构成,丝网填料与各层除尘格栅填料和除沫格栅填料均为圆盘形,上下表面均为平面,丝网填料放置于最上层除沫格栅填料的上表面上,各层除尘格栅填料和除沫格栅填料中,上层除尘格栅填料放置于下层除尘格栅填料的上表面上,上层除沫格栅填料放置于下层除沫格栅填料的上表面上,上下相邻两层除尘格栅填料中,倾斜通道错开布置,横排条形板和纵排条形板相对于水平面的倾斜方向分别相反,上下相邻两层除沫格栅填料中,倾斜通道错开布置,横排条形板和纵排条形板相对于水平面的倾斜方向分别相反。

[0006] 采用本发明,具有如下的有益效果:(I)烟气净化塔的塔体内设有冷却除尘液喷头和除尘格栅填料,可以对经烟气分布器进入塔体内的含有粉尘、SOx和/或NOx的待处理烟气进行除尘(同时将烟气冷却),因此本发明除沫单元(包括丝网填料和除沫格栅填料)不容易被烟气中的粉尘堵塞,从而使烟气净化塔的运行周期较长。本发明不需要在烟气净化塔前单独设置烟气除尘装置,占地面积小;设置冷却除尘液喷头和除尘格栅填料所增加的投资较少。(2)脱硫和/或脱硝后的烟气依次通过除沫格栅填料和丝网填料进行两级除沫后,所含的液沫(以及粉尘)基本上可以被除净;空塔气速较高(达3.21米/秒)时,液体仍不会被烟气夹带出去。本说明书具体实施方式部分对烟气净化塔的操作过程进行了说明,从中可以更好地理解上述的有益效果。

[0007]另外,本发明的丝网填料可以使用现有的丝网填料。除尘格栅填料和除沫格栅填料的结构简单规整,易于制造。而且由于除尘格栅填料和除沫格栅填料本身结构方面的因素及其空隙率较高、横排条形板之间的垂直距离和纵排条形板之间的垂直距离相对较大,所以烟气可以顺畅地通过除尘格栅填料和除沫格栅填料,压降较小,使烟气净化塔的整体压降也较小;同时,除尘格栅填料和除沫格栅填料本身不容易被粉尘堵塞。除沫格栅填料也有一定的除尘功能;在对相同的含有粉尘的烟气进行除沫时,本发明除沫单元的持续使用时间约为现有丝网式除沫器的2〜3倍。

[0008] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。附图和具体实施方式并不限制本发明要求保护的范围。

附图说明

[0009]图1是本发明烟气净化塔的结构示意图。

[0010]图2是图1所示除尘格栅填料或除沫格栅填料的局部放大图。

[0011]图3是除尘格栅填料或除沫格栅填料的局部立体结构示意图(放大)。

[0012]图4是上下相邻两层除尘格栅填料或上下相邻两层除沫格栅填料中倾斜通道错开布置的示意图。

[0013]图5是单层除尘格栅填料或是单层除沫格栅填料中横排条形板或纵排条形板之间垂直距离的示意图。

[0014] 图6是一种吹扫孔的示意图;吹扫孔的底孔为矩形,出气孔为半椭圆形。

[0015] 图7是图6中的A-A剖视图(放大)。

[0016] 图8是第二种吹扫孔的示意图;吹扫孔的底孔为矩形,出气孔为梯形。

[0017] 图9是第三种吹扫孔的示意图;吹扫孔的底孔和出气孔均为梯形。

[0018] 图10是第四种吹扫孔的示意图;吹扫孔的底孔和出气孔均为半椭圆形。

[0019] 图1至图10中,相同附图标记表示相同的技术特征。

具体实施方式

[0020] 参见图1,本发明的烟气净化塔设有塔体9。塔体9包括立式圆筒形的筒体,筒体设有顶部封头和底部封头;顶部封头上设有净化烟气出口管10,底部封头上设有浆液排出管15。塔体9内设有吸收液喷头6,吸收液喷头6的上方设有除沫单元,除沫单元设于塔体9的上部。吸收液喷头6的下方设有冷却除尘液喷头5,冷却除尘液喷头5的下方设有除尘格栅填料3,除尘格栅填料3至少设置2层。除尘格栅填料3的下方设有烟气分布器1,烟气分布器I位于塔体9的下部。图1所不的烟气分布器I为半管式烟气分布器;烟气分布器I还可以使用现有其它型式的烟气分布器。吸收液喷头6、冷却除尘液喷头5设于塔体9的中部区域。

[0021] 除沫单元由一层丝网填料8和位于其下方的除沫格栅填料7组成,除沫格栅填料7至少设置2层。

[0022] 参见图1至图4,各层除尘格栅填料3均带有与水平面相倾斜的倾斜通道,由与水平面相倾斜并相互交叉的横排条形板21和纵排条形板22构成。单个倾斜通道在水平面上的形状为平行四边形(参见图4)。单层除尘格栅填料3中,横排条形板21之间相互平行,纵排条形板22之间相互平行。各层除尘格栅填料3中横排条形板21和纵排条形板22的长度方向分别相同。各层除尘格栅填料3均为圆盘形,上下表面均为平面,上层除尘格栅填料3放置于下层除尘格栅填料3的上表面上。上下相邻两层除尘格栅填料3中,倾斜通道错开布置(参见图1、图2以及图4),横排条形板21和纵排条形板22相对于水平面的倾斜方向分别相反[即横排条形板21相对于水平面的倾斜方向相反(图略),纵排条形板22相对于水平面的倾斜方向相反(如图2所示)]。

[0023] 各层除沫格栅填料7均带有与水平面相倾斜的倾斜通道,由与水平面相倾斜并相互交叉的横排条形板21和纵排条形板22构成。单个倾斜通道在水平面上的形状为平行四边形(参见图4)。单层除沫格栅填料7中,横排条形板21之间相互平行,纵排条形板22之间相互平行。各层除沫格栅填料7中横排条形板21和纵排条形板22的长度方向分别相同。丝网填料8与各层除沫格栅填料7均为圆盘形,上下表面均为平面。丝网填料8放置于最上层除沫格栅填料7的上表面上;各层除沫格栅填料7中,上层除沫格栅填料7放置于下层除沫格栅填料7的上表面上(如图1、图2所示)。上下相邻两层除沫格栅填料7中,倾斜通道错开布置(参见图1、图2以及图4),横排条形板21和纵排条形板22相对于水平面的倾斜方向分别相反[即横排条形板21相对于水平面的倾斜方向相反(图略),纵排条形板22相对于水平面的倾斜方向相反(如图2所示])。

[0024] 如图2、图3和图4所示,当面向除尘格栅填料3或除沫格栅填料7时,本发明将长度方向处于横向位置的条形板称为横排条形板21,另一排与横排条形板21交叉的条形板称为纵排条形板22。横排条形板21和纵排条形板22均为平面形长条板。本发明所述横排条形板21和纵排条形板22与水平面相倾斜,是指横排条形板21和纵排条形板22沿宽度方向倾斜于水平面。横排条形板21和纵排条形板22均卧式设置,即沿其长度方向均位于水平面上。

[0025] 除尘格栅填料3和除沫格栅填料7的结构相同。图2至图4所示的格栅填料,既代表除尘格栅填料3,又代表除沫格栅填料7 (但是除沫格栅填料7中的横排条形板21和纵排条形板22上不设置吹扫孔30)。

[0026]图4中,空白网格表示上层除尘格栅填料3 (或上层除沫格栅填料7)的下表面在水平面上的投影,涂黑的网格表示下层除尘格栅填料3 (或下层除沫格栅填料7)的上表面在水平面上的投影。上层除尘格栅填料3 (或上层除沫格栅填料7)下表面上横排条形板21和纵排条形板22的各交叉点分别位于下层除尘格栅填料3 (或下层除沫格栅填料7)上表面上各倾斜通道的几何中心,下层除尘格栅填料3 (或下层除沫格栅填料7)上表面上横排条形板21和纵排条形板22的各交叉点分别位于上层除尘格栅填料3 (或上层除沫格栅填料7)下表面上各倾斜通道的几何中心;这是上下相邻两层除尘格栅填料3 (或上下相邻两层除沫格栅填料7)中倾斜通道错开布置的最好方式。

[0027] 上下相邻两层除尘格栅填料3 (或上下相邻两层除沫格栅填料7)中,横排条形板21和纵排条形板22相对于水平面的倾斜方向分别相反,这就可以使上下相邻两层除尘格栅填料3 (或上下相邻两层除沫格栅填料7)中倾斜通道的倾斜方向发生改变。连同上下相邻两层除尘格栅填料3 (或上下相邻两层除沫格栅填料7)中倾斜通道错开布置的设置方式,总的目的是:对于除尘格栅填料3,可以强化进入其中的烟气所含的粉尘与横排条形板和纵排条形板的碰撞,并延长烟气与冷却除尘液的接触时间,促进烟气中的粉尘与冷却除尘液的液滴接触、积聚。对于除沫格栅填料7,可以强化进入其中的烟气所含的液沫和细小颗粒粉尘与横排条形板和纵排条形板的碰撞,促进所述液沫与细小颗粒粉尘的积聚。

[0028]由图3和图4可见,单层除尘格栅填料3和单层除沫格栅填料7中的横排条形板21和纵排条形板22在水平面上形成大致呈井字形的网格。横排条形板21和纵排条形板22的交叉处一般采用焊接连接。

[0029] 本发明的烟气净化塔,除尘格栅填料3和除沫格栅填料7通常分别设置2〜3层;图1和图2所示的是分别设置3层。

[0030] 参见图3以及图6至图10,在进入除尘格栅填料3中的待处理烟气粉尘含量较高时(不低于200毫克/标准立方米),本发明烟气净化塔可以在各层除尘格栅填料3中的横排条形板21和纵排条形板22上均设置吹扫孔30。吹扫孔30包括设于横排条形板21和纵排条形板22上的平面形的底孔31,底孔31的上方设有顶盖32,顶盖32分别向横排条形板21和纵排条形板22上表面的上方凸起。底孔31和顶盖32各有一个下边缘,两个下边缘之间形成出气孔33 ;底孔31和顶盖32其余的边缘相互连接。图6所示的吹扫孔30,底孔31为矩形,出气孔33为半椭圆形。图8所示的吹扫孔30,底孔31为矩形,出气孔33为梯形。图9所示的吹扫孔30,底孔31和出气孔33均为梯形。图10所示的吹扫孔30,底孔31和出气孔33均为半椭圆形。上述各种吹扫孔30,一般均采用冲压方法制造。图8至图10所示的吹扫孔30在相当于图6中A-A位置的剖视图,均与图7相同。由图7可见,出气孔33基本上垂直于横排条形板或纵排条形板。底孔31和出气孔33为梯形时,最好为等腰梯形。各种吹扫孔30的底孔31的面积一般均为30〜150平方毫米,出气孔33的面积一般均为底孔31面积的1/5〜1/3。另外,图5至图10中的条形板未注附图标记。图5中的条形板可以代表各层除尘格栅填料3或各层除沫格栅填料7中的横排条形板21或纵排条形板22 ;图5中,条形板的长度方向垂直于纸面。图6至图10中的条形板可以代表各层除尘格栅填料3中的横排条形板21或纵排条形板22。

[0031] 参见图3,在除尘格栅填料3 —个倾斜通道的四周,有两块横排条形板21和两块纵排条形板22,可以在上面分别沿横排条形板21和纵排条形板22的长度方向设置I〜3个吹扫孔30(图3所示的是分别设置一个吹扫孔30)。在上述一个倾斜通道四周的两块横排条形板21和两块纵排条形板22中,有一块横排条形板21和一块纵排条形板22的上表面位于该倾斜通道内;在设置吹扫孔30时,顶盖32和出气孔33处于该倾斜通道内(如图3所示)。

[0032] 在进入除尘格栅填料3中的待处理烟气粉尘含量不是很高时(低于200毫克/标准立方米),本发明烟气净化塔就不需要在除尘格栅填料3中的横排条形板21和纵排条形板22上设置吹扫孔30,如图1、图2所示。除沫格栅填料7中的横排条形板21和纵排条形板22上不用设置吹扫孔30,如图1、图2所示。

[0033] 参见图1至图5,本发明烟气净化塔的主要结构参数一般如下:在单层除尘格栅填料3和单层除沫格栅填料7中,横排条形板21与水平面之间的夹角β为30〜85度,纵排条形板22与水平面之间的夹角α为30〜85度,横排条形板21与纵排条形板22之间的夹角γ为20〜90度(夹角γ在单层除尘格栅填料3或单层除沫格栅填料7的上表面测量)。横排条形板21之间的垂直距离t和纵排条形板22之间的垂直距离t均为20〜200毫米,参见图5和图2(图2中,仅示出了纵排条形板22之间的垂直距离t)。在单层除尘格栅填料3或在单层除沫格栅填料7中,横排条形板21之间的垂直距离一般取相同的数值,纵排条形板22之间的垂直距离一般取相同的数值;横排条形板与纵排条形板之间,所述的两个垂直距离可取相同或不同的数值。单层除尘格栅填料3和单层除沫格栅填料7的空隙率均为99.0%〜99.5%,比表面积均为60〜125平方米/立方米;横排条形板21和纵排条形板22的厚度均为I〜3毫米。上述的空隙率是指单位体积的除尘格栅填料3或单位体积的除沫格栅填料7中空隙所占的体积百分数,比表面积是指单位体积的除尘格栅填料3或单位体积的除沫格栅填料7中横排条形板21和纵排条形板22总的表面积。

[0034] 上述夹角β、夹角α和夹角γ中的任一个,最好为30度、45度或60度。

[0035] 上下相邻两层除尘格栅填料3中,横排条形板21与水平面之间的夹角β的数值相同但方向相反,纵排条形板22与水平面之间的夹角α的数值相同但方向相反,以使上下相邻两层除尘格栅填料3中横排条形板21和纵排条形板22相对于水平面的倾斜方向分别相反。

[0036] 上下相邻两层除沫格栅填料7中,横排条形板21与水平面之间的夹角β的数值相同但方向相反,纵排条形板22与水平面之间的夹角α的数值相同但方向相反,以使上下相邻两层除沫格栅填料7中横排条形板21和纵排条形板22相对于水平面的倾斜方向分别相反。

[0037] 参见图1,本发明烟气净化塔,丝网填料8的高度a为50〜100毫米(最好为100毫米),单层除尘格栅填料3和单层除沫格栅填料7的高度b均为50〜300毫米(最好均为150毫米)。丝网填料8可以使用中国行业标准《HG/T 21618-1998丝网除沫器》中规定的气液过滤丝网,如SP、HP、DP或HR型的气液过滤丝网。

[0038] 参见图1,除尘格栅填料3、丝网填料8和除沫格栅填料7安装于本发明烟气净化塔的塔体9内。各层除尘格栅填料3和除沫格栅填料7的直径d要略小于塔体9的内直径D,以便于安装;D —般为0.8〜12米。丝网填料8未安装时,直径略大于塔体9的内直径D ;安装后,其侧面紧贴塔体9的内侧壁。最下层除尘格栅填料3和最下层除沫格栅填料7的下表面分别支撑于支撑件2上,最上层除尘格栅填料3和丝网填料8的上表面分别用压圈4压紧,以此将除尘格栅填料3以及丝网填料8和除沫格栅填料7固定于塔体9内。支撑件2和压圈4都可以使用现有烟气净化塔所常用的(例如可以使用工字钢梁-立板式格栅结构的支撑件以及立板式格栅结构的压圈)。

[0039] 本发明烟气净化塔中的冷却除尘液喷头5和吸收液喷头6,可以使用现有的各种液体喷头。冷却除尘液喷头5设置一组,一组设置一层或上下几层,每层设置一个或多个,按常规方式布置,保证喷淋出的冷却除尘液12能够将塔体9的水平截面覆盖。冷却除尘液12通常为水。

[0040] 本发明烟气净化塔除对烟气进行除尘、除沫外,当只进行烟气脱硫或只进行烟气脱硝时,吸收液喷头6设置一组,一组设置一层或上下几层,每层设置一个或多个,按常规方式布置,保证喷淋出的吸收液13能够将塔体9的水平截面覆盖。烟气脱硫时,吸收液13使用脱硫吸收液,烟气中的SOx与之反应被除去。脱硫吸收液为脱硫剂与水混合形成的溶液,脱硫剂为氢氧化钠、胺液或氨等。烟气脱硝时,吸收液13使用脱硝吸收液,烟气中的NOx与之反应被除去。脱硝吸收液为脱硝剂与水混合形成的溶液,脱硝剂为氨或尿素等。

[0041] 同时进行烟气脱硫脱硝时,吸收液喷头6设置上下两组。下面一组吸收液喷头用于喷淋脱硫吸收液,上面一组吸收液喷头用于喷淋脱硝吸收液。每一组吸收液喷头的设置如上文所述。

[0042] 参见图1,冷却除尘液喷头5 —般是使用向下喷淋冷却除尘液12的单向喷头,比如使用CN201454359U所述的液体喷头。操作过程中,冷却除尘液12通过管道进入冷却除尘液喷头5,冷却除尘液喷头5向下喷淋出冷却除尘液,形成圆锥体形的冷却除尘液喷淋区(圆锥顶角最大可达到165度),将下方的塔体9的水平截面覆盖。

[0043] 参见图1,吸收液喷头6 —般是使用能够同时向上和向下喷淋吸收液13的双向喷头,比如使用CN201702049U所述的液体喷头。操作过程中,吸收液13通过管道进入吸收液喷头6,吸收液喷头6同时向上和向下喷淋吸收液13。向下喷淋出的吸收液,形成圆锥面形的吸收液喷淋区(圆锥顶角最大可达到165度),将下方的塔体9的水平截面覆盖;向上喷淋出的吸收液,形成倒置圆锥面形的吸收液喷淋区(圆锥顶角最大可达到165度),将上方的塔体9的水平截面覆盖。

[0044] CN201454359U所述的液体喷头用作冷却除尘液喷头5、CN201702049U所述的液体喷头用作吸收液喷头6的主要优点是,结构简单、占位高度低,冷却除尘液和吸收液的喷淋面积大、分布均匀。在塔体9的内直径较小时,一个冷却除尘液喷头5喷淋出的冷却除尘液、一个吸收液喷头6喷淋出的吸收液,就可以将塔体9的水平截面覆盖(如图1所示)。冷却除尘液喷头5和吸收液喷头6成组设置的附图省略,参见前文的说明。另外,冷却除尘液喷头5也可以使用能够同时向上和向下喷淋冷却除尘液的双向喷头,吸收液喷头6也可以使用向下喷淋吸收液的单向喷头;有关的附图省略。

[0045] 本发明烟气净化塔各部件的材料,一般均为不锈钢(如316U321型不锈钢)。

[0046] 下面参照图1所示的烟气净化塔、以烟气除尘-脱硫-除沫为例,说明本发明的操作过程。待处理的含有粉尘和SOx的烟气11 (温度一般为180〜250°C )经烟气分布器I进入塔体9内,自下而上流动。首先流经除尘格栅填料3,在多层除尘格栅填料3中的多个上下错开的倾斜通道内曲折流动,流动过程中与除尘格栅填料3中的横排条形板21和纵排条形板22碰撞,并与由冷却除尘液喷头5向下喷淋出的、在所述倾斜通道内以及横排条形板21和纵排条形板22上向下流动的冷却除尘液12充分接触。烟气被冷却;同时,烟气所含的粉尘碰到横排条形板21和纵排条形板22后,与在所述倾斜通道内以及横排条形板21和纵排条形板22上向下流动的冷却除尘液的液滴接触,积聚于除尘格栅填料3中的横排条形板21和纵排条形板22的上表面上,并被冷却除尘液冲刷下来。烟气由最上层除尘格栅填料3流出后,向上流经冷却除尘液喷头5向下喷淋出的冷却除尘液所形成的圆锥体形的冷却除尘液喷淋区,进一步被冷却、除尘。上述过程,使烟气冷却至50〜60°C,并使烟气中的大颗粒粉尘(占烟气中粉尘总量的大部分)被除去;大颗粒粉尘的直径一般为50〜300微米。本发明所述粉尘和液滴的直径均为当量直径,当量直径是指与粉尘颗粒或液滴的体积相等的圆球直径。

[0047] 上述冷却除尘后的烟气向上流动进入吸收液喷头6的喷淋区;首先流经吸收液喷头6向下喷淋出的吸收液所形成的圆锥面形的吸收液喷淋区,再向上流经吸收液喷头6向上喷淋出的吸收液所形成的倒置圆锥面形的吸收液喷淋区,与吸收液13接触。吸收液13为脱硫吸收液;烟气中的SOx与吸收液13反应被除去,反应产物随反应后的吸收液向下流走。在上述过程中,烟气先后两次与吸收液接触,提高了气液接触机会以及传质和反应效率;同时,冷却除尘后烟气中剩余的细小颗粒粉尘(直径一般小于50微米,至几微米)被吸收液清洗掉一部分,防止了烟气夹带着它们继续上逸。

[0048] 脱硫后的烟气含有少量液沫和细小颗粒粉尘,继续向上流动,依次通过除沫格栅填料7和丝网填料8。烟气在多层除沫格栅填料7中的多个上下错开的倾斜通道内曲折流动,所含的大液滴(直径30微米以上)和细小颗粒粉尘碰到除沫格栅填料7中的横排条形板21和纵排条形板22后积聚在横排条形板21和纵排条形板22的上表面上;待积聚到一定程度时,液滴与粉尘的积聚物顺着所述横排条形板21和纵排条形板22的上表面倾斜向下滑落,不会被烟气大量夹带到除沫格栅填料7上方的丝网填料8上,避免了粉尘过快地堵塞丝网填料8。由最上层除沫格栅填料7流出的烟气只剩有少量细微液滴(直径小于30微米)和微量细小颗粒粉尘,继续随烟气向上流动,通过丝网填料8时大部分被过滤下来;细微液滴积聚成大液滴而落下,微量粉尘随之一同落下。这样,脱硫后的烟气通过除沫格栅填料7和丝网填料8两级除沫后,所含的液沫和粉尘基本上被除净,成为净化烟气。净化烟气最后由净化烟气出口管10流出,排放到大气中。

[0049] 在上述的整个烟气除尘-脱硫-除沫过程中,用过的冷却除尘液、被除去的烟气中的粉尘、脱硫反应产物和反应后的吸收液,都积聚于塔体9的底部,形成浆液14。浆液14最终由浆液排出管15连续排出塔体9外。

[0050] 图1以及图3、图6至图10中,未注明附图标记的箭头表示烟气的流动方向。

[0051] 本发明烟气净化塔的烟气除尘-脱硝-除沫过程以及烟气除尘-脱硫脱硝-除沫过程,与上述的烟气除尘-脱硫-除沫过程类似,详细说明从略。

[0052] 参见图3以及图6至图10,在进入除尘格栅填料3中的待处理烟气11粉尘含量较高、除尘格栅填料3中的横排条形板21和纵排条形板22上设置吹扫孔30的情况下,待处理烟气11在多层除尘格栅填料3中的多个上下错开的倾斜通道内流动时,一部分烟气由底孔31进入吹扫孔30,由出气孔33流出,沿所述横排条形板21和纵排条形板22的上表面倾斜向下流动。这有助于冷却除尘液将除尘格栅填料3中横排条形板21和纵排条形板22上表面上的粉尘与冷却除尘液液滴的积聚物冲刷下来,以保持除尘格栅填料3的除尘效果。在除尘格栅填料3中的横排条形板21和纵排条形板22上设置吹扫孔30,还有利于降低各层除尘格栅填料3的压降。

[0053] 本发明烟气净化塔对烟气进行除尘、脱硫和/或脱硝以及除沫的操作条件以及操作效果数据一般如下:待处理烟气11的温度为180〜250°C,粉尘含量为100〜300毫克/标准立方米,SOx含量为500〜9000毫克/标准立方米,NOx含量为500〜9000毫克/标准立方米。本发明所述的标准立方米按标准状态计;标准状态指0°C、I个标准大气压。待处理烟气11可同时含有S0x、N0x,或只含有其中之一。冷却除尘液12和吸收液13的温度均为18〜25°C。塔体9顶部的压力为常压(约0.1MPa,绝对压力),塔体9内待处理烟气11的空塔气速(简称为空塔气速)为1.6〜3.21米/秒。上述的空塔气速按待处理烟气11在烟气分布器I上方附近区域的体积流量计算;该区域的温度一般为180〜250°C,绝对压力一般比塔体9顶部的压力约高出2000〜8000Pa。

[0054] 由塔体9顶部的净化烟气出口管10流出的净化烟气,二氧化硫含量一般不高于120毫克/标准立方米,NOx含量一般不高于120毫克/标准立方米。当塔体9内的空塔气速达到3.21米/秒时,净化烟气的粉尘含量一般不超过26毫克/标准立方米,说明在空塔气速较高时本发明的除尘效果也很好。

[0055] 在最下面一层除沫格栅填料7下表面下方附近区域,当液气比约为1.8升/立方米时,在空塔气速达到3.21米/秒的条件下,本发明的除沫格栅填料7和丝网填料8可以避免液体被烟气夹带出去。所述的液气比,为该区域内水与烟气的体积比,按该区域实际工况的温度和压力计算。工业实际操作过程中,空塔气速一般不超过2.5米/秒,因此可以说本发明除沫单元能有效地避免烟气夹带液体排放到大气中。

[0056] 在空塔气速达到3.21米/秒的条件下,烟气通过单层除尘格栅填料3或通过单层除沫格栅填料7的压降较小,一般均为100〜180Pa。空塔气速较低时上述的压降会更小。

[0057] 本说明书具体实施方式部分提到的有关本发明烟气净化塔的各种数据(不包括吹扫孔30的数据),适用于除尘格栅填料3中的横排条形板21和纵排条形板22上设置或不设置吹扫孔30的烟气净化塔。本发明烟气净化塔各结构参数和操作参数的选取,主要根据烟气性质和处理量、对烟气进行除尘并进行脱硫和/或脱硝以及进行除沫的要求而定。未说明的结构参数和操作参数,可按本领域的常识选取或确定。

[0058] 本发明的烟气净化塔,主要用于石油化工、热电、钢铁等行业,用于对烟气进行除尘、脱硫和/或脱硝以及除沫。

Claims (7)

1.一种烟气净化塔,设有塔体(9),塔体(9)内设有吸收液喷头¢),吸收液喷头(6)的上方设有除沫单元,其特征在于:吸收液喷头¢)的下方设有冷却除尘液喷头(5),冷却除尘液喷头(5)的下方设有除尘格栅填料(3),除尘格栅填料(3)至少设置2层,除尘格栅填料(3)的下方设有烟气分布器(I),除沫单元由一层丝网填料(8)和位于其下方的除沫格栅填料(7)组成,除沫格栅填料(7)至少设置2层,各层除尘格栅填料(3)和除沫格栅填料(7)均带有与水平面相倾斜的倾斜通道,由与水平面相倾斜并相互交叉的横排条形板(21)和纵排条形板(22)构成,横排条形板(21)和纵排条形板(22)均卧式设置,它们与水平面相倾斜是指沿其宽度方向倾斜于水平面,它们的交叉是在其上下两个侧边之间的板面上交叉,倾斜通道的四侧由横排条形板(21)和纵排条形板(22)封闭,丝网填料(8)与各层除尘格栅填料(3)和除沫格栅填料(7)均为圆盘形,上下表面均为平面,丝网填料(8)放置于最上层除沫格栅填料(7)的上表面上,各层除尘格栅填料(3)和除沫格栅填料(7)中,上层除尘格栅填料(3)放置于下层除尘格栅填料(3)的上表面上,上层除沫格栅填料(7)放置于下层除沫格栅填料(7)的上表面上,上下相邻两层除尘格栅填料(3)中,倾斜通道错开布置,横排条形板(21)和纵排条形板(22)相对于水平面的倾斜方向分别相反,上下相邻两层除沫格栅填料(7)中,倾斜通道错开布置,横排条形板(21)和纵排条形板(22)相对于水平面的倾斜方向分别相反。
2.根据权利要求1所述的烟气净化塔,其特征在于:除尘格栅填料(3)和除沫格栅填料(7)分别设置2〜3层。
3.根据权利要求1所述的烟气净化塔,其特征在于:各层除尘格栅填料(3)中的横排条形板(21)和纵排条形板(22)上均设有吹扫孔(30),吹扫孔(30)包括设于横排条形板(21)和纵排条形板(22)上的平面形的底孔(31),底孔(31)的上方设有顶盖(32),顶盖(32)分别向横排条形板(21)和纵排条形板(22)上表面的上方凸起,底孔(31)和顶盖(32)各有一个下边缘,两个下边缘之间形成出气孔(33),底孔(31)和顶盖(32)其余的边缘相互连接。
4.根据权利要求1或3所述的烟气净化塔,其特征在于:在单层除尘格栅填料(3)和单层除沫格栅填料(7)中,横排条形板(21)与水平面之间的夹角β为30〜85度,纵排条形板(22)与水平面之间的夹角α为30〜85度,横排条形板(21)与纵排条形板(22)之间的夹角Y为20〜90度,横排条形板(21)之间的垂直距离和纵排条形板(22)之间的垂直距离均为20〜200毫米,单层除尘格栅填料(3)和单层除沫格栅填料(7)的空隙率均为99.0%〜99.5%,比表面积均为60〜125平方米/立方米。
5.根据权利要求4所述的烟气净化塔,其特征在于:丝网填料(8)的高度a为50〜100毫米,单层除尘格栅填料(3)和单层除沫格栅填料(7)的高度b均为50〜300毫米。
6.根据权利要求1或3所述的烟气净化塔,其特征在于:冷却除尘液喷头(5)设置一组,吸收液喷头(6)设置一组或设置上下两组。
7.根据权利要求6所述的烟气净化塔,其特征在于:冷却除尘液喷头(5)为向下喷淋冷却除尘液的单向喷头,吸收液喷头(6)为同时向上和向下喷淋吸收液的双向喷头。
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