CN107715669B - 一种离心式双旋超重力烟气净化装置 - Google Patents

一种离心式双旋超重力烟气净化装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种离心式双旋超重力烟气净化装置，包括设有气体入口和气体出口的壳体，壳体中部为中心旋转反应区将气体入口和气体出口隔开，其特征在于：所述中心旋转反应区内设有旋转盘及环形分布在旋转盘上的填料，填料的内环中间设有多向旋转摇臂及开设在多向旋转摇臂上的多个液体喷头，旋转盘和多向旋转摇臂分别与不同的转轴连接并由各自的转轴带动旋转。本发明由于离心甩液，液相甩出时已有一定的线速度，其更易于爬行到达填料，气液逆流接触洗涤吸收效果更明显，常压脱硫液与烟气混合脱硫效率更高，可以广泛应用于烟气脱硫。

Description

一种离心式双旋超重力烟气净化装置
技术领域
本发明涉及烟气脱硫领域，特别是一种强化气液传质反应装置。
背景技术
超重力旋转床装置利用高速旋转的转子带动填料高速转动，使依附在填料上的反应液有离心加速度。相对于传统数十米高的烟囱，其极大地提高了传质强度，并大大缩小了传统传质设备的尺寸，对传统的传质设备有突破性的发展。
目前应用在工业的超重力旋转床装置，大部分是动静结构，即液相喷液装置静止固定，填料围绕液相喷头旋转。在转速不变的情况下，提高动静结构的超重力旋转床装置的传质效果，最有效的方法是增大转盘的直径，由此并不可避免地增加了旋转填料的厚度。针对流量较大烟囱烟气，常用离心风机进行通风加压。但通风出口的烟气静压及动压仍较低，导致其难以通过较厚的填料，并造成超重力内尾气堵塞。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种离心式双旋超重力烟气净化装置，常压脱硫液与烟气混合脱硫效率更高。
本发明是这样实现的：一种离心式双旋超重力烟气净化装置，包括设有气体入口和气体出口的壳体，壳体中部为中心旋转反应区将气体入口和气体出口隔开，其特征在于：所述中心旋转反应区内设有旋转盘及环形分布在旋转盘上的填料，填料的内环中间设有多向旋转摇臂及开设在多向旋转摇臂上的多个液体喷头，旋转盘和多向旋转摇臂分别与不同的转轴连接并由各自的转轴带动旋转。
所述的多向旋转摇臂与第一转轴连接连通且由第一转轴带动旋转，第一转轴内部中空构成旋转液体通道。
所述的多向旋转摇臂包括两个或以上，且长度大于等于200mm。
所述的填料为聚四氟乙烯球。
所述的旋转盘一侧与第二转轴连接联动，另一侧同心固定有阻液旋转法兰盘。
所述的中心旋转反应区与第二转轴之间通过第一气液密封件隔离；中心旋转反应区与气体出口之间通过第二气液密封件隔离；
所述的气体出口与第一转轴及外界之间通过第三机械密封件隔离。
所述的第一转轴通过带传动机构带动旋转，该第一转轴与带传动机构传动点的两侧分别通过第一喷头转轴轴承和第二喷头转轴轴承支承。
所述的第一转轴末端通过第二喷头转轴轴承连接连通有液体入口，液体入口与第二喷头转轴轴承内部及外界之间通过第四机械密封件隔离。
所述的中心旋转反应区内设置有臭氧发生器。
本发明可以广泛应用于烟气脱硫，有益效果为：
(1)与常规的超重力旋转床相比，本发明的旋转盘及旋转填料减去中心填料体积后，填料更轻，转动能耗更低，高速旋转振动更少，旋转盘直径更大，旋转盘外端液体溅射的线速度更高，气液逆流接触洗涤吸收效果更明显，常压脱硫液与烟气混合脱硫效率更高。
(2)与常规的超重力旋转床相比，使用本发明时液相在高速旋转喷射后再跃迁到旋转盘及填料，在此过程中，液液两相在比地球重力场大数百倍的超重力环境下的填料中产生流动接触，巨大的剪切力使液体撕裂成纳米级的膜、丝和滴。由于离心甩液，液相甩出时已有一定的线速度，其更易于爬行到达填料。
附图说明
图1是本发明实施例1的结构示意图；
图2是本发明实施例1旋转中的填料与反应液水流方向示意图；
图3是本发明实施例2中心旋转反应区的结构示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本发明是一种离心式双旋超重力烟气净化装置，包括设有气体入口5、气体出口13和液体出口6的壳体1，壳体1中部为中心旋转反应区，将气体入口5和气体出口13隔开。在本实施例中，气体入口5设于中心旋转反应区的顶部，液体出口6设于中心旋转反应区的底部。中心旋转反应区通过气体通道16与气体出口13连通。
中心旋转反应区内设有旋转盘7及环形分布在旋转盘7上的填料8，填料8的内环中间设有中空的多向旋转摇臂9及开设在多向旋转摇臂9上的多个液体喷头10，旋转盘7和多向旋转摇臂9分别与不同的转轴连接并由各自的转轴带动旋转。旋转盘7和多向旋转摇臂9的旋转方向相反或相同，当旋转方向相同时，转速最好不同。
在本实施例中，旋转盘7和多向旋转摇臂9各自的转轴分别设于相反的方向。多向旋转摇臂9与第一转轴15连接连通且由第一转轴15带动旋转，第一转轴15内部中空构成旋转液体通道。较好的，多向旋转摇臂9包括两个或以上，且长度大于等于200mm。在本实施例中，多向旋转摇臂9包括对称设置的四个，呈┒型，竖直的部分与第一转轴15连接连通，横向部分则开设有多个朝向填料8的液体喷头10。第一转轴15可顺时针或逆时针旋转，多向旋转摇臂9、喷头10随第一转轴15旋转，使得反应液体以较高的线速度离心甩出。第一转轴15与壳体1之间的间隙为气体通道16。
优选的，填料8采用为聚四氟乙烯球，其具有耐高温、耐酸耐碱等优点。而一般不锈钢SUS304/316丝网填料，不能承受高温，而且在烟气带氯离子Cl-的情况下容易被腐蚀。旋转盘7一侧与第二转轴3(由马达驱动)连接联动，另一侧同心固定有阻液旋转法兰盘11。第二转轴3通过填料转轴轴承2支承。
中心旋转反应区与第二转轴3之间通过第一气液密封件4隔离；中心旋转反应区与气体通道16、气体出口13之间通过第二气液密封件12隔离；气体通道16、气体出口13的反应后气体与第一转轴15及外界之间通过第三机械密封件14隔离。
第一转轴15通过带传动机构20带动旋转，该第一转轴15与带传动机构20传动点的两侧分别通过第一喷头转轴轴承17和第二喷头转轴轴承支承18。第一转轴15末端通过第二喷头转轴轴承18连接连通有液体入口21，第一转轴15内部、液体入口21内的有压液体与第二喷头转轴轴承18内部及外界之间通过第四机械密封件19隔离。
优选的，所述的中心旋转反应区内还设置有臭氧发生器，其作用是产生臭氧将烟气中的一氧化氮NO转化成二氧化氮NO2，更便于吸收液吸收，进一步提高吸收效果。
使用时，待处理的烟气从气体入口5进入壳体的中心旋转反应区，尿素反应液通过液体入口21、第一转轴15、多向旋转摇臂9、喷头10旋转的离心甩出(如图2所示的填料8内环水流方向)，跃迁到旋转中的旋转盘7及填料8，与烟气进行反应。反应后，废液通过液体出口6流出中心旋转反应区，气体经过阻液旋转法兰盘11中间通孔进入气体通道16，最后在气体出口13排出。
实施例2
如图3所示，在本实施例中，旋转盘7和多向旋转摇臂9各自的转轴分别设于相同的方向。此时第一转轴15、第二转轴3均为中空，第一转轴15与第二转轴3同心并设于第二转轴3内。第一转轴15与第二转轴3之间的间隙构成气体通道16。
其他同实施例1。

Claims (8)

1.一种离心式双旋超重力烟气净化装置，包括设有气体入口和气体出口的壳体，壳体中部为中心旋转反应区将气体入口和气体出口隔开，其特征在于：所述中心旋转反应区内设有旋转盘及环形分布在旋转盘上的填料，填料的内环中间设有多向旋转摇臂及开设在多向旋转摇臂上的多个液体喷头，旋转盘和多向旋转摇臂分别与不同的转轴连接并由各自的转轴带动旋转；所述的多向旋转摇臂与第一转轴连接连通且由第一转轴带动旋转，第一转轴内部中空构成旋转液体通道；所述的多向旋转摇臂包括两个或以上，且长度大于等于200mm，呈┒型，竖直的部分与第一转轴连接连通，横向部分开设有多个朝向填料的液体喷头。
2.根据权利要求1所述的离心式双旋超重力烟气净化装置，其特征在于：所述的填料为聚四氟乙烯球。
3.根据权利要求1所述的离心式双旋超重力烟气净化装置，其特征在于：所述的旋转盘一侧与第二转轴连接联动，另一侧同心固定有阻液旋转法兰盘。
4.根据权利要求1所述的离心式双旋超重力烟气净化装置，其特征在于：所述的中心旋转反应区与第二转轴之间通过第一气液密封件隔离；中心旋转反应区与气体出口之间通过第二气液密封件隔离。
5.根据权利要求1所述的离心式双旋超重力烟气净化装置，其特征在于：所述的气体出口与第一转轴及外界之间通过第三机械密封件隔离。
6. 根据权利要求1所述的离心式双旋超重力烟气净化装置，其特征在于：所述的第一转轴通过带传动机构带动旋转， 该第一转轴与带传动机构传动点的两侧分别通过第一喷头转轴轴承和第二喷头转轴轴承支承。
7.根据权利要求6所述的离心式双旋超重力烟气净化装置，其特征在于：所述的第一转轴末端通过第二喷头转轴轴承连接连通有液体入口，液体入口与第二喷头转轴轴承内部及外界之间通过第四机械密封件隔离。
8.根据权利要求1所述的离心式双旋超重力烟气净化装置，其特征在于：所述的中心旋转反应区内设置有臭氧发生器。
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