CN107174923B - 一种烟气净化反应器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种烟气净化反应器。该烟气净化反应器包括多个相互独立、在上下方向延伸的反应通道，反应通道内设置配合使用的锥形圈和锥体。利用该烟气净化反应器，可以根据烟气净化需要，在烟气净化反应器中设置适当数量的反应通道，或者使适当数量的反应通道工作，以满足烟气净化需要，并保证烟气净化效率和效果，同时可以降低设计成本、生产及运营成本。另外，各反应通道均具有相对独立性，进而可以增强烟气净化反应器的工作可靠性，提高烟气净化反应器的维护性能。
Description
技术领域
本发明涉及烟气净化技术，具体涉及一种烟气净化反应器。
背景技术
当前，火力发电和金属冶炼等企业生产中会由于燃煤燃料而产生烟气；这些烟气中含有SO2及NOx等污染物，这些污染物已经形成大气污染的主要根源。
目前，有多种对烟气进行净化方法，根据原理不同，有吸收法、吸附法、催化转化法、生物法及等离子法等。其中，吸收法是最常用的方式，其主要原理是通过吸收将烟气中的污染物分离出来，进而达到除去SO2及NOx等污染物的目的。
现有的利用吸收法烟气净化系统设置烟气净化反应器，烟气净化反应器中形成反应通道，将要净化的烟气及适当的吸收剂通入反应通道中，在反应通道中，吸收剂与烟气接触并反应，将烟气中污染物进行吸收，实现对烟气的净化，然后将净化后的烟气再排出或进行其他处理；被吸收的污染物可以进行无害化处理或进行相应的回收。中国专利文献CN1156332C就公开一种多相烟气净化反应器，该多相烟气净化反应器包括烟气净化反应器壳体，壳体内形成反应通道，反应通道内安装有锥形圈和锥体配合使用的锥式结构件。
为了保证烟气净化效果，一般需要根据烟气来源及烟气产生量匹配相应处理能力的烟气净化反应器，使反应通道具有适合的尺寸，以保证吸收剂与烟气的接触及反应，以在保证净化效率、净化效果的前提下，降低烟气净化反应系统的设备投入成本及运营成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种烟气净化反应器，该烟气净化反应器可以满足烟气产生量有较大波动工业设备，能够在保证净化效率、净化效果的前提下，降低烟气净化反应系统的设备投入成本及运营成本。
基于上述目的，本发明提供的烟气净化反应器包括多个相互独立、在上下方向延伸的反应通道，反应通道内设置配合使用的锥形圈和锥体。利用该烟气净化反应器，可以根据烟气净化需要，在烟气净化反应器中设置适当数量的反应通道，或者使适当数量的反应通道工作，以满足烟气净化需要，并保证烟气净化效率和效果，同时可以降低设计成本、生产及运营成本。另外，设置多个反应通道，各反应通道均具有相对独立性，在一个或部分反应通道受损的情况下，其他的反应通道仍然能够正常工作，进而可以增强烟气净化反应器的工作可靠性；同时可以更换受损的反应通道，进而提高烟气净化反应器的维护性能。
进一步的技术方案中，所述烟气净化反应器还包括吸收剂浆液供给系统，所述吸收剂浆液供给系统形成多个吸收剂浆液供给口，每一个所述反应通道的上端口和至少一个所述吸收剂浆液供给口相对。这样可以提高每个反应通道的相对独立性，进一步增强烟气净化反应器的工作可靠性。
进一步的技术方案中，所述吸收剂浆液供给系统包括多个供给管，每个所述供给管形成一个所述吸收剂浆液供给口。这样可以进一步保持每个反应通道的相对独立性，进一步增强烟气净化反应器的工作可靠性。
可选技术方案中，所述吸收剂浆液供给系统包括相互贯通的供给总管和供给支管，每个所述供给支管形成一个所述吸收剂浆液供给口。
可选技术方案中，所述烟气净化反应器还包括吸收剂浆液供给系统和至少一层吸收剂浆液筛板，所述吸收剂浆液供给系统形成至少一个吸收剂浆液供给口；所述吸收剂浆液筛板位于所述反应通道的上端口与所述吸收剂浆液供给口之间；所述反应通道的上端口与最下层的所述吸收剂浆液筛板的至少一个筛孔相对应。吸收剂浆液筛板可以按需要分配吸收剂浆液的分配，协调各反应通道中的反应，保证烟气净化反应器的整体效果。
进一步的技术方案中，所述吸收剂浆液供给系统形成一个位于中间的吸收剂浆液供给口；所述吸收剂浆液筛板中间向上凸起、周边向下倾斜，或者其倾斜角度从中间向周边逐渐减小。该吸收剂浆液筛板可以更均匀分配吸收剂浆液，保证各反应通道中烟气净化效果和效率。
可选技术方案中，反应通道由自上而下分布的多节通道段连接而成，所述通道段为下述之一：(1)设置至少一组配合使用的锥形圈和锥体；(2)设置一个锥形圈；(3)设置一个锥体。这样可以实现反应通道的模块化设置，以方便烟气净化反应器的装配，提高烟气净化反应器建造效率。
优选技术方案中，所述反应通道的上端口为正六边形，多个所述反应通道的上端口拼合在一起。这样就可以在反应通道上部完整拼合，避免吸收剂浆液泄漏，还可以充分利用烟气净化反应器空间，提高烟气净化反应器烟气净化效率。
进一步的技术方案中口，所述反应通道截面均为正六边形，多个反应通道相互平行上下延伸。这样可以更充分利用烟气净化反应器空间。
可选技术方案中，烟气净化反应器包括多层上下设置的反应通道管束层，每层反应通道管束层横向设置多个上下贯通的通道段；所述反应通道由多个反应通道管束层的通道段相接形成。这样可以方便烟气净化反应器组装和设置。
优选技术方案中，还包括筒状的外壳，所述反应通道位于外壳内。外壳可以保护反应通道，进而使烟气净化反应器可靠性更高。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种烟气净化反应器的内部结构示意图。
图2为图1中A—A剖视结构示意图，示意了反应通道横向布置。
图3为本发明实施例另一种反应通道结构及布置示意图。
图4为本发明另一个实施例的结构示意图。
图5为本发明实施例中一种吸收剂浆液筛板结构示意图。
图6为图1中B部分放大图，示意了反应通道由自上而下分布的多节通道段连接形成的结构。
图7为另一种烟气净化反应器的结构示意图，示意了多层反应通道管束层构成反应通道的原理。
具体实施方式
以下描述本发明提供的烟气净化反应器具体实施方式，该烟气净化反应器可以用于脱硫或/和脱硝或者去除烟气的其他污染物。
请参考图1，图1为本发明实施例提供的一种烟气净化反应器的内部结构示意图。该烟气净化反应器包括壳体100和多个相互独立、在上下方向延伸的反应通道200。本实施例中，反应通道200由适合尺寸的管道形成，管道材料可以塑料、混凝土或其他适合的材料。反应通道200内可以设置配合使用的锥形圈和锥体，配合使用的锥形圈和锥体可以按已知方式工作，以促进烟气与吸收剂浆液的接触和反应。反应通道200位于壳体100内的空间中，并在上下方向下平行延伸。当然，根据烟气及吸收剂浆液的具体情形，可以使反应通道100具有适当的大小的截面，选择合适尺寸的锥形圈和锥体，以使吸收剂浆液及烟气顺畅流动，避免吸收剂浆液堵塞或沉积，保证反应通道200的正常工作。
利用该烟气净化反应器，可以根据烟气净化需要，在烟气净化反应器中设置适当数量的反应通道200，或者使适当数量的反应通道200工作，以满足烟气净化需要，并保证烟气净化效率和效果。同时，可以根据实际净化需要，选配适当数量的反应通道200，以满足烟气净化需要，这样就可以降低设计成本、生产及运营成本。另外，设置多个反应通道200，各反应通道200均具有相对独立性，在一个或部分反应通道200受损的情况下，其他的反应通道200仍然能够正常工作，进而可以增强烟气净化反应器的工作可靠性。同时可以方便地更换受损的部分反应通道，进而提高烟气净化反应器的维护性能。
为了更充分利用壳体100内空间，避免烟气和吸收剂浆液泄漏，如图2所示的图1中A—A剖视结构示意图，优选方案中，各反应通道200截面可以为圆形或正六边形。在截面为正六边形时，各反应通道200侧壁就可以相互贴合。当然，也可以仅使反应通道200的上端口为正六边形结构，下部为圆形截面结构；如图3所示本发明实施例另一种反应通道结构，即上部形成一个端口为正六边形的喇叭口结构210。这样的结构有四个方面的益处：一方面可以保证反应通道200的上端口相互拼合，形成一个完整的截面，避免烟气和吸收剂浆液泄漏；二方面，下部圆形截面结构可以方便锥形圈与锥体的安装和设置，减小吸收剂浆液的堵塞和沉积，提高烟气净化反应器的维护性能；三方面，上部的喇叭口对于烟气和吸收剂浆液均具有集中功能，能够有利于烟气与吸收剂浆液的接触和反应；四方面，由于各反应通道200之间有相应间隙，更换某一单个反应通道200比较方便。
为了保证烟气净化反应器正常工作，可以选用适当的方式向反应通道200中供给吸收剂浆液。请再参考图1，该实施例提供的烟气净化反应器还包括吸收剂浆液供给系统300，所述吸收剂浆液供给系统300形成多个吸收剂浆液供给口301，每一个所述反应通道200的上端口和至少一个所述吸收剂浆液供给口301相对，以获得适当量的吸收剂。本实施例中，吸收剂浆液供给系统300包括伸入壳体100内部顶端的供给总管和多个与供给总管相通的供给支管，每个供给支管末端形成一个吸收剂浆液供给口301。
当然，根据实际需要，可以使任一个所述反应通道200上端口与二个吸收剂浆液供给口301相对。通过独立的吸收剂浆液口301向反应通道200独立供给吸收剂浆液，可以提高每个反应通道200的相对独立性，进一步增强烟气净化反应器的工作可靠性。本实施例中，由于设置上端封闭的外壳100，每个反应通道200的上端口均为开放式的。反应通道200位于外壳100内，外壳100可以保护反应通道200，进而使烟气净化反应器可靠性更高。
在未设置外壳100实施例中，可以将每个反应通道200上端口设置为封闭式结构，并使吸收剂浆液供给口301伸入反应通道200上端口内。当然，在需要净化的烟气从上部通往反应通道200时，也可以设置相应的通道，将烟气导入反应通道200；在烟气从反应通道200下端进入时，也可以在反应通道200上端或其他适合的位置设置烟气排出口，以使与吸收剂浆液接触并反应的烟气排出。
当然，所述吸收剂浆液供给系统可以包括多个供给管，各供给管分别伸入烟气净化反应器壳体100并延伸到相应的反应通道200上方，并使每个所述供给管末端形成一个吸收剂浆液供给口301。这样可以进一步保持每个反应通道200的相对独立性，进一步增强烟气净化反应器的工作可靠性。根据需要可以为每个供给管设置一个循环供给泵，以分别提供吸收剂浆液；当然，也可以设置一个循环供给泵，同时为多个供给管提供吸收剂浆液。
请参考图4，该图为本发明另一个实施例的结构示意图。该实施例提供的烟气净化反应器包括吸收剂浆液供给系统300和至少一层吸收剂浆液筛板400。所述吸收剂浆液供给系统300形成至少一个吸收剂浆液供给口301。吸收剂浆液筛板400位于所述反应通道200上端口与所述吸收剂浆液供给口301之间。吸收剂浆液筛板400上设置多个筛孔410，每一个筛孔410与一个所述反应通道200的上端口相对应；当然，根据实际需要，也可以使每个反应通道200与两个或更多个筛孔410对应。在烟气净化反应器工作时，所述吸收剂浆液供给系统300通过吸收剂浆液供给口301供给的吸收剂浆液就会通过吸收剂浆液筛板400进行分配，并通过筛孔410分配给相应的反应通道200。
每个反应通道200获得的吸收剂浆液的量可以通过设置大小及间距不同的筛孔410实现。进而可以按需要向各反应通道200分配吸收剂浆液，协调各反应通道200中反应，保证烟气净化反应器的整体效果。本实施例中，吸收剂浆液筛板400中的筛孔410是平均分配的，以使每个反应通道200获得基本相同的吸收剂浆液。
在另一个实施例中，吸收剂浆液供给系统300可以形成一个位于中间的吸收剂浆液供给口301。此时，如图5所示，可以使吸收剂浆液筛板400为中间向上凸起、周边向下倾斜的结构。这样，可以使从吸收剂浆液供给口301流出的吸收剂浆液具有优先向周边流动的趋势，进而使周边筛孔410和中间的筛孔410获得的吸收剂浆液量差别更小，有利于均匀化分配吸收剂浆液。在另一个实施例中，还可以使吸收剂浆液筛板400的倾斜角度从中间向周边逐渐减小，这样也有利于更均匀分配吸收剂浆液，保证各反应通道中烟气净化效果和效率。
当然，为了使吸收剂浆液更均匀分配，减少吸收剂浆液供给口301供给集中的不利影响，还可以设置多层吸收剂浆液筛板400，使吸收剂浆液透过多层吸收剂浆液筛板400向下流动，并使一个所述反应通道的上端口和位于下层的吸收剂浆液筛板400的至少一个筛孔410相对应。
本发明实施例中，由管道形成反应通道200，而且反应通道200由自上而下分布的多节通道段201连接而成。请参考图6，该图为图1中B部分放大图，示意了反应通道200由自上而下分布的多节通道段201连接形成的结构。该实施例中，每个通道段201可以设置至少一组配合使用的锥形圈和锥体。这样可以使反应通道200模块化，进而方便反应通道200及烟气净化反应器的装配，提高烟气净化反应器建造效率。当然，根据实际需要，可以在每个通道段201中设置一个锥形圈或者一个锥体，也具有相似的技术效果。
请参考图7，该图为另一种烟气净化反应器的结构示意图，示意了多层反应通道管束层构成反应通道的原理。该烟气净化反应器包括多层上下设置的反应通道管束层220，每层反应通道管束层220横向设置多个上下贯通的通道段221。组装时，可以使多层反应通道管束层220叠加，并使通道段221相互对应，以形成反应通道200，即反应通道200由多个反应通道管束层中上下对应的通道段221相接形成。通道段221中可以设置配合使用的锥形圈和锥体、或者锥形圈，或者锥体。多层反应通道管束层220叠加形成反应通道200，可以方便烟气净化反应器制造、组装。可以理解，各反应通道管束层220结构可以相同，其材料可以是塑料或其他高分子聚合物；制作时，可以通过注塑或其他现有方式制作，并使反应通道管束层220与相应的锥形圈及锥体一体成型。
上述描述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种烟气净化反应器，其特征在于，包括多个相互独立、在上下方向延伸的反应通道，反应通道内设置配合使用的锥形圈和锥体;
还包括筒状外壳，所述反应通道位于外壳内;
还包括吸收剂浆液供给系统，所述吸收剂浆液供给系统形成多个吸收剂浆液供给口，每一个所述反应通道的上端口和至少一个所述吸收剂浆液供给口相对；
所述反应通道的上端口为正六边形结构，下部为圆形截面结构，且上部形成端口为正六边形的喇叭口结构，以集中烟气和吸收剂浆液，有利于烟气与吸收剂浆液的接触和反应，且所述反应通道之间具有间隙，以方便更换单个所述反应通道；多个所述反应通道上端口拼合在一起，形成完整的截面。
2.根据权利要求1所述的烟气净化反应器，其特征在于，所述吸收剂浆液供给系统包括多个供给管，每个所述供给管形成一个所述吸收剂浆液供给口。
3.根据权利要求1所述的烟气净化反应器，其特征在于，所述吸收剂浆液供给系统包括供给总管和供给支管，所述供给支管与所述供给总管相连通，每个所述供给支管形成一个所述吸收剂浆液供给口。
4.根据权利要求1-3任一项所述的烟气净化反应器，其特征在于，所述反应通道由自上而下分布的多节通道段连接而成，所述通道段为下述之一：
（1）设置至少一组配合使用的锥形圈和锥体；
（2）设置一个锥形圈；
（3）设置一个锥体。
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