CN106111026B - 一种生产硫脲用的旋流板塔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生产硫脲用的旋流板塔，属于硫脲生产设备技术领域，旋流板塔包括顶部设置有引风机的塔体、位于塔体下方并与塔体连通的储液罐，还包括固定在塔体内部的旋流板、设置在旋流板上方并与储液罐连通的喷头，关键是：所述的旋流板外径小于塔体内径，旋流板与塔体之间的空腔形成溢流通道。省去了溢流管和带有溢流孔的溢流槽，结构简单，安装维护时更加方便，而且去掉溢流管后，使得气流的稳定性更好，避免了紊流现象的发生，确保了气流中雾滴的离心效果。由于溢流通道是环形结构，所以即使某一处被结垢的石灰氮浆液堵塞，也不会影响生产的正常进行，减少了维护次数，提高了生产效率，节约了维护成本，方便维护。

Description

一种生产硫脲用的旋流板塔

技术领域

本发明属于化工设备技术领域，涉及到一种旋流板塔，具体涉及到一种生产硫脲用的旋流板塔。

背景技术

旋流板塔一般用于工业烟气脱硫系统，结构如图1所示，旋流板塔下部为储液罐，储液罐的液位上方为通入的气体，塔体内的旋流板外围设置有环形的溢流槽，溢流槽上开设有溢流孔，溢流槽下方设置有与溢流孔连通的溢流管，溢流槽外壁与塔体内壁固定连接，溢流管上端与溢流孔连通形成溢流通道，旋流板塔上部的引风机会带动气体向上运动，喷头中喷淋的液体会在泵的压力作用下向下喷射，与旋流板上端面中部的连接板发生冲击，使得液体进一步被分散。在引风机的作用下，气体自储液罐上端切线进入塔体内并低速旋转上行，遇到旋流板，气流的旋转速度进一步加快。塔体内高速旋转的气流使得喷头喷出的液体实现雾化，并随气流旋转，在离心力的作用下，气流中的雾滴被甩向塔壁，然后落到溢流槽上，雾滴通过由溢流孔和溢流管组成的溢流通道向下流动，最后重新回到储液罐内，如此一来，实现了气相-液相的充分接触，实现了液相对气相充分高效的吸收，液体在泵的带动下反复循环，在另一台泵的作用下，储液罐内液体不断补充和被抽走，以确保储液罐内液体对气体具有高效的吸收能力。在长期使用过程中，发现溢流孔容易堵，特别是在硫脲生产过程中，由于喷淋的液体是石灰氮浆液，其比重为1.06g/cm³，在低于50℃时有结垢现象，因此在生产过程中就更加容易堵塞溢流孔。而且溢流管的设计很影响气流旋转的稳定性或旋转速度，结构也相对复杂，不方便维护，溢流下的液体在下降过程中会与上升的气流相撞从而会影响气流的稳定性。

另外，现有的旋流板如图2所示，各旋流片(即类似于风扇叶片的板)是以连接板为中心、沿连接板外檐的切线辐射向外均布的，旋流片为倾斜设置的长方形钢板，连接板为上下密封的圆柱体或者直接由圆钢制作而成，由于旋流片在连接板附近重叠度较大，相邻旋流片之间的间隙较小，极易结垢堵塞，清理时费时费力。

发明内容

本发明为了克服现有技术的缺陷，设计了一种生产硫脲用的旋流板塔，有效解决了生产硫脲时溢流孔容易堵塞的难题，结构简单，维护方便，提高了气流的稳定性或旋转速度，避免了紊流现象的发生，确保了气流中雾滴的离心效果。

本发明所采取的具体技术方案是：一种生产硫脲用的旋流板塔，包括顶部设置有引风机的塔体、位于塔体下方并与塔体连通的储液罐，还包括固定在塔体内部的旋流板、设置在旋流板上方并与储液罐连通的喷头，关键是：所述的旋流板外径小于塔体内径，旋流板与塔体之间的空腔形成溢流通道。

在旋流板下方增设与塔体固定连接的集气罩，集气罩的中空结构为气流通道，集气罩与塔体之间的空腔也形成溢流通道，集气罩的上端与旋流板下端固定连接形成旋流板的定位支撑结构。

在集气罩下方增设折流环，折流环外壁与塔体内壁固定连接，折流环的中空结构为过流通道。

所述集气罩的直径由上到下线性增大使集气罩形成喇叭口结构。

所述的旋流板包括固定环、与固定环同轴设置的连接板及位于固定环和连接板之间的一组旋流片，连接板是直径为160mm、厚度为10mm的圆盘，旋流片的形状为三角形。

所述的旋流板与塔体之间溢流通道的宽度为35～45mm。

所述的集气罩与塔体之间溢流通道的宽度为20～40mm，集气罩的高度为45～55mm。

所述的集气罩下端面到折流环上端面之间的竖直距离为20～30mm，折流环的壁厚为20～30mm。

所述旋流板的数量为3～6个，所有的旋流板沿竖直方向排列，每个旋流板上方都设置有喷头。

所述的集气罩外壁上沿圆周方向固定有一组支撑板，支撑板与塔体内壁固定连接。

本发明的有益效果是：去掉溢流管及带有溢流孔的溢流槽，使旋流板与塔体之间的缝隙直接形成为溢流通道，旋转气流中的雾滴在离心力的作用下被甩向塔壁，经过溢流通道沿着塔壁向下流动，结构简单，安装维护时更加方便，而且去掉溢流管后，使得气流的稳定性更好，避免了紊流现象的发生，确保了气流中雾滴的离心效果。这种溢流通道与溢流孔相比，堵塞机率较小，而且由于溢流通道是环形结构，所以即使某一处被结垢的石灰氮浆液暂时堵塞，其它地方也不会受影响，不会影响生产的正常进行，减少了维护次数，提高了生产效率，节约了维护成本，而且环形结构方便维护，省时省力。

附图说明

图1为现有旋流板塔的结构示意图。

图2为图1中旋流板与塔体连接结构的俯视图。

图3为本发明的结构示意图。

图4为本发明中一个旋流片的俯视图。

附图中，1代表塔体，2代表喷头，3代表旋流板，301代表固定环，302代表连接板，303代表旋流片，4代表集气罩，5代表折流环，6代表储液罐，7代表支撑板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做详细说明：

具体实施例，如图3和图4所示，一种生产硫脲用的旋流板塔，包括顶部设置有引风机的塔体1、位于塔体1下方并与塔体1连通的储液罐6，还包括固定在塔体1内部的旋流板3、设置在旋流板3上方并与储液罐6连通的喷头2，喷头2仅仅是一个开口向下的弯头，不用喷淋头是为了防止堵塞，喷头2通过喷淋支管与循环液主管连通，循环液主管通过泵与储液罐6的出液口连通，旋流板3外径小于塔体1内径，旋流板3与塔体1之间的空腔形成溢流通道。省去了溢流管和带有溢流孔的溢流槽，结构简单，安装维护时更加方便，而且去掉溢流管后，使得气流的稳定性更好，避免了紊流现象的发生，确保了气流中雾滴的离心效果。由于溢流通道是环形结构，所以即使某一处被结垢的石灰氮浆液暂时堵塞，被堵塞部分与溢流通道的流通面积相比所占比例极小，而且其它地方不会受影响，不会影响生产的正常进行，减少了维护次数，提高了生产效率，节约了维护成本，而且环形结构方便维护，省时省力。

旋流板3的数量是依据液相-气相的反应速度确定的，一般为3～6个，所有的旋流板3沿竖直方向排列，每个旋流板3上方都设置有喷头2，可以提高生产效率。设置六层旋流板3后如果还达不到吸收效果，则再次串联几个同样的旋流板塔进行吸收。

旋流板3直径、塔体1直径是依据气体流量计算出来的，旋流板3与塔体1之间溢流通道的宽度是依据泵的流量计算出的，泵的流量是根据工艺要求(即需要每小时吸收的气体的总量)计算出来的，旋流板3与塔体1之间的溢流通道宽度太小，容易被结垢后的石灰氮浆液堵塞，所以将宽度设置为35～45mm。

作为对本发明的进一步改进，在旋流板3下方增设与塔体1固定连接的集气罩4，集气罩4外壁上沿圆周方向固定有一组支撑板7，支撑板7与塔体1内壁固定连接，其中一种固定方式是集气罩4由三个结构相同的弧形板拼接而成，相邻两个弧形板之间固定有三角形支撑板7，三角形支撑板7与塔体1内壁固定连接，连接牢固可靠。集气罩4的中空结构为气流通道，集气罩4与塔体1之间的空腔也形成溢流通道，集气罩4与塔体1之间溢流通道的宽度是依据塔壁内侧液流的厚度确定的，一般将集气罩4与塔体1之间溢流通道的宽度设置为20～40mm，即下端宽度为20mm，上端宽度为40mm，集气罩4的高度设置为45～55mm，优选为50mm。集气罩4的上端与旋流板3下端固定连接形成旋流板3的定位支撑结构。集气罩4四周是不断沿塔体1内壁向下流动的液体，液体在塔体1与集气罩4之间形成一个20～30mm高的液封环，液封环的下端面与集气罩4的下端面齐平，从而进一步阻止气体从塔体1与集气罩4之间的溢流通道上行，使得气体在引风机的作用下只能经过集气罩4上的气流通道上行，以确保通过旋流板3的风的流量，确保旋流板3的旋流效果，同时，将气流通道和溢流通道分开，减小了液体在下降过程中与上升气流接触的机率，可以提高气流的稳定性。集气罩4的直径由上到下线性增大使集气罩4形成喇叭口结构，使得气流的直径范围由进口向出口逐渐缩小，集风效果更好，而且集气罩4倾斜设置的侧壁减少了液体在侧壁上的停留、挂壁、沉积时间，进而避免了结垢现象的发生。另外，集风罩4倾斜的外壁可以起到导流作用，使液体都沿着塔体1内壁向下流动。集风罩4倾斜的外壁使得溢流通道是环形楔状结构，所以即使某一处被结垢的石灰氮浆液暂时堵塞，但是由于特殊的楔状的两侧结构，也会使得“结垢点”在液流的不断冲刷下自行滑落。

作为对本发明的进一步改进，在集气罩4下方增设折流环5，折流环5外壁与塔体1内壁固定连接，折流环5的中空结构为过流通道。利用折流环5可以阻挡上升气流进入集风罩4与塔体1之间的溢流通道，有效防止集风罩4外围出现上行气流。集气罩4下端面到折流环5上端面之间的竖直距离为20～30mm，折流环5的壁厚为20～30mm，折流环5的壁厚要大于等于集气罩4下端面到塔体1内壁之间的水平距离，这样当上行气流遇到折流环5侧壁时，会产生一个方向的转变，然后经过折流环5上的过流通道继续上行，减少了上行气流对塔体1与集气罩4之间液封环的冲击，更好地确保通过旋流板3的风的流量，确保旋流板3的旋流效果。

作为对本发明的进一步改进，旋流板3包括固定环301、与固定环301同轴设置的连接板302及位于固定环301和连接板302之间的一组旋流片303，连接板302是直径为160mm、厚度为10mm的圆盘，旋流片303的形状为三角形。与传统结构上的长方形旋流片相比，三角形的旋流片减少了液滴在旋流片上的停留沉积时间，减少了液滴在旋流片上的“挂壁现象”，进而可以防止结垢现象的发生。本发明中旋流片303的俯视图如图4所示，旋流片303与固定环301的交点为A、B，旋流片303与连接板302的交点为C，连接板302的圆心为O，∠CAO的度数为17°～21°，优选为19°，旋流片303的三角形面与水平面之间的夹角为23°～27°，优选为25°，使得旋流片303在连接板302附近的重叠度减小，不会再出现堵塞现象，清理时方便快捷，省时省力。

本发明在具体实施时：旋流板塔下部为装有石灰氮浆液的储液罐6，储液罐6内的液位上方为通入的硫化氢气体，旋流板塔顶部的引风机会带动硫化氢气体自储液罐6上端切线进入塔体1内并低速旋转上行，遇到旋流板3，气流的旋转速度进一步加快。喷头2中的液体会在泵的压力作用下向下喷射，与旋流板3上端面中部的连接板发生冲击，使得液体进一步被分散，塔体1内高速旋转的气流使得喷头2喷出的液体实现雾化，并随气流旋转，在离心力的作用下，气流中的雾滴被甩向塔壁，通过溢流通道沿塔壁下流，然后经过折流环5上的过流通道向下运动，最后重新回到储液罐6内，如此一来，实现了气相-液相的充分接触，实现了液相对气相充分高效的吸收，石灰氮浆液在泵的带动下反复循环，在另一台泵的作用下，储液罐6内的石灰氮浆液不断补充和被抽走，以确保储液罐6内石灰氮浆液对气体具有高效的吸收能力。这种旋流板塔省去了溢流管和带有溢流孔的溢流槽，结构简单，安装维护时更加方便，而且去掉溢流管后，使得气流的稳定性更好，避免了紊流现象的发生，确保了气流中雾滴的离心效果。由于溢流通道是环形结构，所以即使某一处被结垢的石灰氮浆液暂时堵塞，但是由于溢流通道是环形楔状结构，特殊的楔状的两侧结构，也会使得“结垢点”在液流的不断冲刷下自行滑落，况且即便一处结垢被堵，其它地方也不会受影响，不会影响生产的正常进行，减少了维护次数，提高了生产效率，节约了维护成本，而且环形结构清理堵塞位置时，由于两侧都是中空结构，所以清理时方便快捷，省时省力。

Claims (9)

1.一种生产硫脲用的旋流板塔，包括顶部设置有引风机的塔体(1)、位于塔体(1)下方并与塔体(1)连通的储液罐(6)，还包括固定在塔体(1)内部的旋流板(3)、设置在旋流板(3)上方并与储液罐(6)连通的喷头(2)，其特征在于：所述的旋流板(3)外径小于塔体(1)内径，旋流板(3)与塔体(1)之间的空腔形成溢流通道；

在旋流板(3)下方增设与塔体(1)固定连接的集气罩(4)，集气罩(4)的中空结构为气流通道，集气罩(4)与塔体(1)之间的空腔也形成溢流通道，集气罩(4)的上端与旋流板(3)下端固定连接形成旋流板(3)的定位支撑结构。

2.根据权利要求1所述的一种生产硫脲用的旋流板塔，其特征在于：在集气罩(4)下方增设折流环(5)，折流环(5)外壁与塔体(1)内壁固定连接，折流环(5)的中空结构为过流通道。

3.根据权利要求1所述的一种生产硫脲用的旋流板塔，其特征在于：所述集气罩(4)的直径由上到下线性增大使集气罩(4)形成喇叭口结构。

4.根据权利要求1所述的一种生产硫脲用的旋流板塔，其特征在于：所述的旋流板(3)包括固定环(301)、与固定环(301)同轴设置的连接板(302)及位于固定环(301)和连接板(302)之间的一组旋流片(303)，连接板(302)是直径为160mm、厚度为10mm的圆盘，旋流片(303)的形状为三角形。

5.根据权利要求1所述的一种生产硫脲用的旋流板塔，其特征在于：所述的旋流板(3)与塔体(1)之间溢流通道的宽度为35～45mm。

6.根据权利要求1所述的一种生产硫脲用的旋流板塔，其特征在于：所述的集气罩(4)与塔体(1)之间溢流通道的宽度为20～40mm，集气罩(4)的高度为45～55mm。

7.根据权利要求2所述的一种生产硫脲用的旋流板塔，其特征在于：所述的集气罩(4)下端面到折流环(5)上端面之间的竖直距离为20～30mm，折流环(5)的壁厚为20～30mm。

8.根据权利要求1所述的一种生产硫脲用的旋流板塔，其特征在于：所述旋流板(3)的数量为3～6个，所有的旋流板(3)沿竖直方向排列，每个旋流板(3)上方都设置有喷头(2)。

9.根据权利要求1所述的一种生产硫脲用的旋流板塔，其特征在于：所述的集气罩(4)外壁上沿圆周方向固定有一组支撑板(7)，支撑板(7)与塔体(1)内壁固定连接。