CN104923417A - 一种活性炭喷嘴装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种活性炭喷嘴装置，用于实现钢铁烧结烟气吸附二噁英用活性炭的均匀喷吹。所述装置包括连接管和其下部连接的喷头；所述连接管连接烟道或吸收反应器外的活性炭输送装置；所述喷头包括内喷管、隔板、底板及倒锥形底；所述喷头分为上下两层，以形成上层空间和下层空间；所述底板位于喷头的上层空间内，其与多个隔板形成多个竖向的活性炭通道，活性炭通道侧壁上设置有上层喷孔；所述内喷管竖直固定于喷头的中心部位并延伸至喷头的下层空间；所述喷头的下层空间侧壁设置多个下层喷孔，底部设置倒锥形底，其顶部正对内喷管。该装置解决了活性炭不能均匀喷吹于烟道或吸收反应器的问题，节约活性炭资源，提高其利用率。

Description

一种活性炭喷嘴装置

技术领域

本发明涉及一种活性炭喷嘴装置，用于实现钢铁烧结烟气吸附二噁英用活性炭的均匀喷吹，属于环保设备技术领域。

背景技术

二噁英类物质是一种有毒的含氟化合物，是具有致癌、致畸、致突变效应的环境内分泌干扰物质，而且是目前世界上已知的有毒化合物中毒性最强的。二噁英主要来自垃圾焚烧、金属冶炼、含氟化学品生产等过程。由于它在环境中很稳定等特性，极易造成污染。钢铁冶炼是我国大气中二噁英的重要排放源，据统计，我国钢铁行业大气二噁英排放量为1673.4克TEQ，占全国大气二噁英排放量的33%，居行业第一位（中华人民共和国履行《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》国家实施计划：2004年统计数据），而在钢铁行业排放二噁英类污染物中，90%的大气二噁英排放来自炉窑烧结机。国家环保部新制定的《钢铁工业大气污染物排放标准》已颁布实施。该标准与原标准相比，增加了二噁英类污染物等排放标准。新标准对烧结烟气二噁英污染治理提出了要求，对烧结烟气二噁英类污染物控制已迫在眉睫。

目前国内外一般采用活性炭吸附法去除二噁英，这种技术一般用于烧结烟气二噁英污染物治理中，主要是在烟道或半干法脱硫装置中喷入活性炭，通过活性炭吸附烟气中的二噁英，再利用烟道或半干法脱硫装置后配的布袋除尘器将吸附二噁英的活性炭捕集下来，实现二噁英的脱除。该技术在运用中，烟道或装置中的二噁英随烟气恒量流动，二噁英形成于烟气温度降低时，所以在烟气中分布比较分散，为保证二噁英的去除效果就需要活性炭流场分布必须均匀。因此，为满足工程需要，要求活性炭喷嘴喷出的活性炭均匀分布于烟道或反应器装置中。为解决上述技术问题，本发明提供了一种活性炭喷嘴装置，用于实现钢铁烧结烟气吸附二噁英用活性炭的均匀喷吹。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于实现钢铁烧结烟气吸附二噁英用活性炭的均匀喷吹的活性炭喷嘴装置。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种活性炭喷嘴装置，所述装置包括连接管和其下部连接的喷头；所述连接管连接烟道或吸收反应器外的活性炭输送装置；所述喷头包括内喷管、隔板、底板及倒锥形底；

所述喷头分为上下两层，以形成上层空间和下层空间；

所述底板位于喷头的上层空间内，其与多个隔板形成多个竖向的活性炭通道，活性炭通道侧壁上设置有上层喷孔；

所述内喷管竖直固定于喷头的中心部位并延伸至喷头的下层空间；

所述喷头的下层空间侧壁设置多个下层喷孔，底部设置倒锥形底，其顶部正对内喷管。

本发明所述的连接管一端连接烟道或吸收反应器外活性炭输送装置，一端连接喷头中各个活性炭通道，将活性炭送至不同通道进行喷吹。活性炭通道位于喷头内部，由内喷管、底板和隔板围成。所述喷头分为上下两层，分别均匀布置上层喷孔和下层喷孔。所述底板位于喷头上层空间中，连接内喷管上边缘和喷头上下层的分割段面。所述内喷管竖直固定于喷头中心部位，管道两端分别对应连接管和倒锥形底顶端，其三者中心线一致。此设置将喷头整体分为两部分，均分连接管中的活性炭来流，然后通过内喷管喷向下层喷孔和沿底板喷向上层喷孔，使活性炭均匀喷吹。

所述隔板位于喷头上层空间中，分别连接上层喷孔中间的底板、喷头顶部和喷头上层空间的侧壁。隔板和底板的存在形成每个上层喷孔的单独通道，将沿底板喷向上层喷孔的活性炭均分给每个通道，实现上层喷孔活性炭的均匀喷吹。

所述内喷管一端对应倒锥形底顶端，且处于同一中心线上。当通过内喷管的活性炭进入喷头下层空间与倒锥形底接触时，由于锥形的原因，活性炭被分隔开，由离其最近的下层喷孔喷出。此设置主要作用是均分来自内喷管中活性炭，使其在下层喷孔中均匀喷吹。

所述底板为弧形，连接内喷管上边缘和喷头上下层的分割段面。所述底板形状设置为弧形，不仅减少了活性炭喷吹对喷孔强大冲击力的磨损，还引导活性炭斜向下喷吹。

所述上层喷孔和下层喷孔错开设置。

所述喷头外形设置为倒置的半锥形，使喷出的活性炭适应烟气的变动，且降低烟道或吸收反应器中的烟气流对整个喷头的磨损，延长喷头的使用寿命。

所述连接管的直径为内喷管直径的两倍。

所述隔板分别连接底板、喷头顶部和喷头上层空间的侧壁。

每个上层喷孔和下层喷孔的内侧均设有耐磨陶瓷层。所述耐磨陶瓷层位于每个上层喷孔和下层喷孔内侧，保护喷孔免受活性炭的磨损而变形，保证活性炭的利用率。

所述上层喷孔和下层喷孔为倾斜设置。

所述上层喷孔和下层喷孔与水平线成60°，引导活性炭以60°角度喷出，除防止活性炭喷粘到管道或吸收反应器内部，还可增大活性炭的喷出体积，提高活性炭的利用率。

与已有技术方案相比，本发明具有以下有益效果：

在现有技术的基础上，本发明解决了活性炭无法均匀喷吹于烟道或吸收反应器的问题，提高活性炭的利用率，节约资源；同时本发明中活性炭喷嘴外观设计有效防止喷孔磨损保护喷嘴，提高喷嘴的使用寿命。

在本发明装置中，首先喷头分为上下两层，均分活性炭来流；其次由内喷管、隔板、底板等组成的不同通道及倒锥形底部的设计使活性炭在喷出喷嘴之前就得到均匀分配，通过这些通道使活性炭均匀喷吹。上下层喷孔的均匀设置和位置的错开以及喷孔角度的设计，能够增大活性炭的喷出体积，减少二噁英的逃逸，充分利用活性炭资源。

弧形底板和喷孔角度的设计除防止活性炭喷粘到管道或吸收反应器内部，还减少活性炭喷吹对喷孔强大冲击力的磨损；耐磨陶瓷层加强喷孔的保护；倒置的半锥形的喷头外形设计降低烟气流对喷头的磨损。从各个易磨损位置保护喷嘴，提高喷嘴的使用寿命。

附图说明

图1是本发明所述的活性炭喷嘴装置的外部结构示意图；

图2是具有弧形底板的活性炭喷嘴装置的内部结构示意图；

图3是活性炭喷嘴通道及喷孔示意图。

图中标记说明：1-连接管；2-内喷管；3-隔板；4-底板；5-上层喷孔；6-耐磨陶瓷层；7-下层喷孔；8-倒锥形底。

下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：

如图1-图3所示，一种活性炭喷嘴装置，所述装置包括连接管1和其下部连接的喷头；所述连接管1连接烟道或吸收反应器外的活性炭输送装置；所述喷头包括内喷管2、隔板3、底板4及倒锥形底8；

所述喷头分为上下两层，以形成上层空间和下层空间；

所述底板4位于喷头的上层空间内，其与多个隔板3形成多个竖向的活性炭通道，活性炭通道侧壁上设置有上层喷孔5；

所述内喷管2竖直固定于喷头的中心部位并延伸至喷头的下层空间；

所述喷头的下层空间侧壁设置多个下层喷孔7，底部设置倒锥形底8，其顶部正对内喷管2。

所述底板4为弧形，连接内喷管上边缘和喷头上下层的分割段面。

所述上层喷孔5和下层喷孔7错开设置。

所述喷头外形设置为倒置的半锥形。

所述连接管1的直径为内喷管2直径的两倍。

所述隔板3分别连接底板、喷头顶部和喷头上层空间的侧壁。

每个上层喷孔5和下层喷孔7的内侧均设有耐磨陶瓷层6。

所述上层喷孔5和下层喷孔7为倾斜设置。所述上层喷孔5和下层喷孔7与水平线成60°。

具体实施例

本实施例以某钢铁企业180m²烧结机进行说明，其中流经烟道的烟气量为900000m³/h，烟气的流量为20～25m/s，二噁英的量为1.2ngTEQ/Nm³，而该装置中活性炭的喷吹速度为6.94～16.67g/s，根据活性炭喷吹的理想效果设置活性炭喷嘴尺寸。

如图1、图2、图3所示的组装活性炭喷嘴装置，其由连接管1内喷管2、隔板3、底板4、上层喷孔5、耐磨陶瓷层6、下层喷孔7、倒锥形底8等组成。其中，连接管1连接烟道或吸收反应器外活性炭输送装置，连接管1下部喷头分为上下两层，连接内喷管2上边缘和喷头上下层的分割段面，隔板3连接底板4、喷头顶部和喷头上层空间的侧壁，耐磨陶瓷层6位于上层喷孔5和下层喷孔7内侧，倒锥形底8位于喷头底部，正对内喷管2。

所述连接管1连接活性炭输送装置和喷头，连接管1将活性炭送至各个通道。活性炭通道位于喷头内部由内喷管2、底板4和隔板3组成。所述连接管1下部喷头分为上下两层，分别均匀布置上层喷孔5和下层喷孔7，上下层喷孔位置错开。

根据烟气量及烟气流量，该烟道直径设置为3.5m，所述喷头根据烟道、烟气速度、活性炭喷吹速度等多因素实验确定活性炭喷嘴的底部直径为100cm、50cm。设置上层喷孔5个数为25、下层喷孔7个数为25。上层喷孔5为2cm直径、下层喷孔7直径为1cm。所述喷头尺寸和喷孔数量确定后，将喷头固定于烟道中心位置。

所述底板4位于喷头上层空间中，连接内喷管2上边缘和喷头上下层的分割段面，内喷管2竖直固定于喷头中心部位，两端分别对应连接管1和倒锥形底8顶端，其三者中心线一致且连接管1直径为内喷管2直径的两倍。所述隔板3位于喷头上层空间中，分别连接上层喷孔5中间的底板4、喷头顶部和上层空间的侧壁，可以组成上层喷孔5的25个通道和下层喷孔7的1个通道，实现活性炭均匀喷吹。

所述喷头外形设置为倒置的半锥形，底板4形状设置为弧形，喷孔边缘附着耐磨陶瓷层6，分别保护喷头，防止活性炭粘附烟道和喷孔变形改变喷吹角度和距离，从而提高活性炭利用率。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征以及方法，但本发明并不局限于上述详细结构特征以及方法，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征以及方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种活性炭喷嘴装置，其特征在于，所述装置包括连接管（1）和其下部连接的喷头；所述连接管（1）连接烟道或吸收反应器外的活性炭输送装置；所述喷头包括内喷管（2）、隔板（3）、底板（4）及倒锥形底（8）；

所述喷头分为上下两层，以形成上层空间和下层空间；

所述底板（4）位于喷头的上层空间内，其与多个隔板（3）形成多个竖向的活性炭通道，活性炭通道侧壁上设置有上层喷孔（5）；

所述内喷管（2）竖直固定于喷头的中心部位并延伸至喷头的下层空间；

所述喷头的下层空间侧壁设置多个下层喷孔（7），底部设置倒锥形底（8），其顶部正对内喷管（2）。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述底板（4）为弧形，连接内喷管上边缘和喷头上下层的分割段面。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述上层喷孔（5）和下层喷孔（7）错开设置。

4.根据权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于，所述喷头外形设置为倒置的半锥形。

5.根据权利要求1-4之一所述的装置，其特征在于，所述连接管（1）的直径为内喷管（2）直径的两倍。

6.根据权利要求1-5之一所述的装置，其特征在于，所述隔板（3）同时连接底板（4）、喷头顶部和喷头上层空间的侧壁。

7.根据权利要求1-6之一所述的装置，其特征在于，每个上层喷孔（5）和下层喷孔（7）的内侧均设有耐磨陶瓷层（6）。

8.根据权利要求1-7之一所述的装置，其特征在，所述上层喷孔（5）和下层喷孔（7）为倾斜设置。

9.根据权利要求1-8之一所述的装置，其特征在于，所述上层喷孔（5）和下层喷孔（7）与水平线成60°。