CN108554151A - 一种烟气高效脱硫除尘净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种烟气高效脱硫除尘净化装置，该装置包括脱硫塔、除尘箱和净化箱，烟气进入脱硫塔与药液在脱硫塔内同向流动进行脱硫反应、旋转中进行初步除尘，还在止口式通道上作径向的交错混合、在塔中心区域得到补液，因此气液混合充分、接触反应完全、脱硫除尘效果好；通过过滤板和活性炭吸附层的设置能够对废气进行过滤和吸附，过滤掉空气中一些较大颗粒杂质，通过抽风机和输送管将除尘箱内的废气输送至净化箱内，通过气滤网与药液接触，使废气与净化箱内腔底部的药液充分接触，从而使废气进行化学反应，通过净化箱内的搅拌装置对药液进行搅拌，提高了废气与药液的反应效率，提高了废气的净化效果。
Description
技术领域
本发明涉及废气净化的技术领域，特别涉及一种烟气高效脱硫除尘净化装置。
背景技术
发电厂是将自然界蕴藏的各种一次能源转换为电能的工厂，现在的发电厂有多种发电途径：靠火力发电的称火电厂，靠水力发电的称水电厂，靠太阳能（光伏）和风力与潮汐发电的电厂，以燃煤为燃料发电的称燃煤电厂，燃煤燃料在燃烧的过程中会产生大量有毒有害的气体，气体中含有大量的灰尘和含硫化合物，直接排放到大气中会造成空气的污染，因此需要用到除尘脱硫装置对燃煤电厂排除的烟气进行净化。
现有的脱硫除尘装置主要是对废气喷洒药液进行脱硫，通过药液与废气进行化学反应达到脱硫的功能，由于喷洒出的药液与废气不能完全接触，使得废气脱硫不彻底，降低了废气的净化效果，不利于燃煤电厂烟气的正常排放。
为提高脱硫除尘效率，提出了利用湿式脱硫除尘装置，其一般为旋流塔板，该旋流塔板有顶部的除雾板和数块旋流塔板组成，其中每块旋流塔板又包含中心受液板、短圆柱罩筒和一组与受液板周围和罩筒内侧相连的导向叶片，以及管形或锥形的溢液装置。但该装置脱硫除尘效果不够理想，且制造、安装成本高，推广应用困难。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种烟气高效脱硫除尘净化装置。
具体内容如下：一种烟气高效脱硫除尘净化装置，该装置包括脱硫塔、除尘箱和净化箱，其特征在于，所述的脱硫塔包括内塔和外塔；
所述的外塔为圆柱筒状，外塔上设置一个沿塔壁切线方向并贯穿塔壁的烟气进口，烟气进口所在的圆周面上均匀设置四个沿外塔塔壁切线方向并贯穿塔壁的药液喷管，四个药液喷管在外塔塔壁上切线的方向均与烟气进口的切线方向相同，所述的外塔塔壁的内表面上设置一周向外塔中心凸起的倒圆锥壁，倒圆锥壁位于烟气进管的上方，外塔上且在倒圆锥壁的上方设置一个挡水圈，挡水圈位置所在的外塔的塔壁上设置二个沿塔壁切线方向上且贯穿塔壁的药液喷管，外塔的顶部设置一个出气口；
所述的内塔为下端呈圆柱状的回转体，所述的内塔和外塔在竖直方向上通过底部同轴心固定，内塔和外塔之间在竖直方向上形成环柱形空腔，内塔上设置一个自下而上逐渐向外扩大的锥形体，锥形体的表面与倒圆锥壁在水平方向上相对应，锥形体的表面与倒圆锥壁之间形成一个自下而上逐渐向外扩大的环形止口式通道，锥形体下端通过小圆柱与大圆柱同轴心固定，内塔上锥形体的上方设置一个圆柱形凹槽状的药液池，药液池内表面自上端面向下均匀设置四个台阶槽，药液池的上方同轴心设置一个带有圆柱形空腔的内塔上盖，内塔上盖的下端带有向下伸出的环状凸起，环状凸起的外径与药液池的内径相同，环状凸起的长度与药液池上台阶槽的深度相等，环状凸起的端面与药液池台阶槽的底面的距离为台阶槽深度的三分之一，内塔上盖的侧壁贯穿设置一根也贯穿外塔塔壁的药液进管，内塔上盖上端面上设置一个脱水器，脱水器位于挡水圈的正下方；
所述的除尘箱包括过滤板和活性炭吸附层，除尘箱的进气口通过管道与脱硫塔的出气口连通，过滤板和活性炭吸附层从烟气进口端依次平行固定在除尘箱内，除尘箱的另一端通过管道与抽风机进风口连通；
所述的净化箱包括除雾器、气滤网、电机和转轴，净化箱内盛装有药液，抽风机的出风口通过管道与净化箱连通，管道的一端置于净化箱药液内，所述的电机竖直安装在净化箱的底部，电机的输出轴上同轴安装一个锥齿轮甲，所述的转轴水平安装在净化箱底部的右侧并同轴固定一个锥齿轮乙，锥齿轮甲和锥齿轮乙相啮合形成齿轮传动，转轴上安装若干个搅拌块，所述的气滤网安装在转轴的上方且位于药液内，所述的除雾器安装在净化箱内且位于药液液面的正上方，净化箱的顶部设置有一个烟气出口。
优选的，所述的外塔上挡水圈所在位置安装的二个药液喷管与烟气进口所在位置安装的四个药液喷管相同且安装方向也相同。
优选的，所述的内塔上锥形面的最小直径与小圆柱体的直径D3相同，大圆柱的直径为D1,所述的外塔上倒圆锥壁的最小直径为D2，则D1>D2>D3。
优选的，所述的内塔上盖上的圆柱形空腔与药液池相连通，内塔上盖下端的药液池与台阶槽及内塔上盖与药液池的断面处之间形成一个溢流通道。
优选的，所述的外塔底部设置一个排渣口，排渣口上嵌插安装一块溢流板，排渣口和内塔与外塔之间形成的环形空腔相连通。
优选的，所述的净化箱外部的底面上固定有垫块，净化箱内腔的底面上固定有两块加热块。
本发明的有益效果
①本发明中烟气与药液在脱硫塔内同向流动中混合进行脱硫反应、旋转中除尘，还在止口式通道（倒圆锥壁和锥形体之间的通道）上作径向的交错混合且在塔中心区域得到补液，因此气液混合充分、接触反应完全、脱硫除尘效果更好。
②本发明中将脱硫和初步除尘后的烟气再通过除尘箱，除尘箱内的过滤板和活性炭吸附层将废气进行过滤和吸附，过滤掉空气中一些较大颗粒杂质，通过设置的抽风机和输送管能够将除尘箱内腔的废气输送至净化箱的内腔，通过在药液内设置气滤网，使烟气与净化箱内腔底部的药液完全接触，从而使废气进行化学反应，通过电机、第一锥齿轮、横杆、第二锥齿轮和搅拌块进行配合，能够对药液进行搅拌，提高了废气与药液的反应效率，使得废气脱硫更彻底，提高了废气的净化效果，有利于燃煤电厂烟气的正常排放。
③高效湿式脱硫除尘装置与除尘箱和净化箱组合使用，进一步提高了脱硫除尘的效率。
附图说明
图1为一种烟气高效脱硫除尘净化装置的整体结构示意图；
图2为脱硫塔的整体结构示意图；
图3为除尘箱和净化箱的整体示意图；
图4为图1中A的放大示意图；
图5为图1中B-B方向的剖面图；
图6为图1中C-C方向的剖面图；
图7为图4中D-D方向的剖面图；
图中：1.内塔、2.外塔、3.烟气进口、4.药液喷管、5.大圆柱、6.小圆柱、7.倒圆锥壁、8.锥形体、9.药液进管、10.内塔上盖、11.脱水器、12.排气口、13.挡水圈、14.过滤板、15.活性炭吸附层、16.除尘箱、17.抽风机、18.管道、19.药液、20.气滤网、21.净化箱、22.除雾器、23.烟气出口、24.垫块、25.加热块、26.锥齿轮甲、27.电机、28.锥齿轮乙、29.搅拌块、30.转轴、31.溢流板、32.排渣口、33.药液池、34.台阶槽、35.溢流通道、36.进气口。
具体实施方式
实施案例一
参见图1-7，一种烟气高效脱硫除尘净化装置，该装置包括脱硫塔、除尘箱和净化箱，其特征在于，所述的脱硫塔包括内塔和外塔；
所述的外塔为圆柱筒状，外塔上设置一个沿塔壁切线方向并贯穿塔壁的烟气进口，烟气进口所在的圆周面上均匀设置四个沿外塔塔壁切线方向并贯穿塔壁的药液喷管，四个药液喷管在外塔塔壁上切线的方向均与烟气进口的切线方向相同，该处的药液喷管的安装位置与烟气进口中心线持平，有利于药液与烟气的充分混合接触；所述的外塔塔壁的内表面上设置一周向外塔中心凸起的倒圆锥壁，倒圆锥壁位于烟气进管的上方，外塔上且在倒圆锥壁的上方设置一个挡水圈，用于捕集烟气中大的液滴颗粒，挡水圈位置所在的外塔的塔壁上设置二个沿塔壁切线方向上且贯穿塔壁的药液喷管，这两个药液喷管安装于内塔上方变径处，利用变径处烟气的紊流扰动增加气液混合程度，外塔的顶部设置一个出气口；
所述的内塔为下端呈圆柱状的回转体，所述的内塔和外塔在竖直方向上通过底部同轴心固定，内塔和外塔之间在竖直方向上形成环柱形空腔，内塔上设置一个自下而上逐渐向外扩大的锥形体，锥形体的表面与倒圆锥壁在水平方向上相对应，锥形体的表面与倒圆锥壁之间形成一个自下而上逐渐向外扩大的环形止口式通道，能使流体在该空间内先折向塔中心然后再向上逐渐扩大，实现烟气和药液混合流在径向的交错混合，锥形体下端通过小圆柱与大圆柱同轴心固定，内塔上锥形体的上方设置一个圆柱形凹槽状的药液池，药液池内表面自上端面向下均匀设置四个台阶槽，药液池的上方同轴心设置一个带有圆柱形空腔的内塔上盖，内塔上盖的下端带有向下伸出的环状凸起，环状凸起的外径与药液池的内径相同，环状凸起的长度与药液池上台阶槽的深度相等，环状凸起的端面与药液池台阶槽的底面的距离为台阶槽深度的三分之一，内塔上盖的侧壁贯穿设置一根也贯穿外塔塔壁的药液进管，用于向药液池中添加药液，内塔上盖上端面上设置一个脱水器，脱水器位于挡水圈的正下方，保证挡水圈截留下来的液滴落入脱水器中；
所述的除尘箱包括过滤板和活性炭吸附层，除尘箱的进气口通过管道与脱硫塔的出气口连通，过滤板和活性炭吸附层从烟气进口端依次平行固定在除尘箱内，除尘箱的另一端通过管道与抽风机进风口连通；
所述的净化箱包括除雾器、气滤网、电机和转轴，净化箱内盛装有药液，抽风机的出风口通过管道与净化箱连通，管道的一端置于净化箱药液内，所述的电机竖直安装在净化箱的底部，电机的输出轴上同轴安装一个锥齿轮甲，所述的转轴水平安装在净化箱底部的右侧并同轴固定一个锥齿轮乙，锥齿轮甲和锥齿轮乙相啮合形成齿轮传动，转轴上安装若干个搅拌块，所述的气滤网安装在转轴的上方且位于药液内，所述的除雾器安装在净化箱内且位于药液液面的正上方，净化箱的顶部设置有一个烟气出口。
所述的外塔上挡水圈所在位置安装的二个药液喷管与烟气进口所在位置安装的四个药液喷管相同且安装方向也相同。
所述的内塔上锥形面的最小直径与小圆柱体的直径D3相同，大圆柱的直径为D1,所述的外塔上倒圆锥壁的最小直径为D2，则D1>D2>D3。
所述的内塔上盖上的圆柱形空腔与药液池相连通，内塔上盖下端的药液池与台阶槽及内塔上盖与药液池的断面处之间形成一个溢流通道，该溢流通道用于强化脱硫反应，提高异常工况下的脱硫效率。
所述的外塔底部设置一个排渣口，排渣口上嵌插安装一块溢流板，排渣口和内塔与外塔之间形成的环形空腔相连通，正常工作时，可将溢流板插到底，以使液体从溢流板顶部流出并加以回收利用；装置停止运转时，可将溢流板上提，以使塔内液体从溢流板底端冲出，使出口通道畅通。
所述的净化箱外部的底面上固定有垫块，净化箱内腔的底面上固定有两块加热块。
参见图1，烟气从切向的烟气进口进入外塔内，在外塔和内塔之间的圆环柱形的空间内高速旋转，与此同时，从烟气进管位置处设置的切向的药液喷管喷入的碱性药液流在外塔内呈旋雾状与烟气混合、进行脱硫反应，并沿塔壁旋转上升；上升过程中在外塔塔壁向内凸的倒圆锥壁底端所形成的止口式通道上折向中心，实现气液混合流在径向的交错混合；其后又沿内凸的倒圆锥壁面向外塔壁扩散，并在外塔上方的药液喷管喷射的作用下继续旋转向上，不断进行脱硫和离心分离尘粒和液珠；最后脱硫除尘且脱水干燥了的气体从出气口排出，液珠和固形物在流体旋转中被甩向外塔壁且沿壁靠自重向下，从外塔底部设置的灰水和脱硫渣的排渣口排放出去，该排渣口的外出通道上设有插套式的溢流板，该板可根据需要将它插到底，或者不插到底。
经脱硫塔处理后的烟气从出气口通过进气扣进入除尘箱的内腔，通过过滤板对废气进行粗过滤，过滤掉空气中一些颗粒较大的杂质，活性炭吸附层对废气进行吸附处理，通过抽风机运行，将除尘箱11内腔的废气输送至净化箱的内腔与药液接触，通过加热块对药液进行加热，通过电机的转动带动锥齿轮甲旋转，锥齿轮甲带动齿轮乙旋转，锥齿轮乙带动转轴旋转，转轴带动搅拌块旋转，通过搅拌块对药液进行搅拌，通过气滤网与药液接触，使废气与净化箱内腔底部的药液完全接触进行化学反应，除雾器对净化后的空气进行脱水处理，最后气体通过烟气出口排出净化箱。
Claims (6)
1.一种烟气高效脱硫除尘净化装置，该装置包括脱硫塔、除尘箱和净化箱，其特征在于，所述的脱硫塔包括内塔和外塔；
所述的外塔为圆柱筒状，外塔上设置一个沿塔壁切线方向并贯穿塔壁的烟气进口，烟气进口所在的圆周面上均匀设置四个沿外塔塔壁切线方向并贯穿塔壁的药液喷管，四个药液喷管在外塔塔壁上切线的方向均与烟气进口的切线方向相同，所述的外塔塔壁的内表面上设置一周向外塔中心凸起的倒圆锥壁，倒圆锥壁位于烟气进管的上方，外塔上且在倒圆锥壁的上方设置一个挡水圈，挡水圈位置所在的外塔的塔壁上设置二个沿塔壁切线方向上且贯穿塔壁的药液喷管，外塔的顶部设置一个出气口；
所述的内塔为下端呈圆柱状的回转体，所述的内塔和外塔在竖直方向上通过底部同轴心固定，内塔和外塔之间在竖直方向上形成环柱形空腔，内塔上设置一个自下而上逐渐向外扩大的锥形体，锥形体的表面与倒圆锥壁在水平方向上相对应，锥形体的表面与倒圆锥壁之间形成一个自下而上逐渐向外扩大的环形止口式通道，锥形体下端通过小圆柱与大圆柱同轴心固定，内塔上锥形体的上方设置一个圆柱形凹槽状的药液池，药液池内表面自上端面向下均匀设置四个台阶槽，药液池的上方同轴心设置一个带有圆柱形空腔的内塔上盖，内塔上盖的下端带有向下伸出的环状凸起，环状凸起的外径与药液池的内径相同，环状凸起的长度与药液池上台阶槽的深度相等，环状凸起的端面与药液池台阶槽的底面的距离为台阶槽深度的三分之一，内塔上盖的侧壁贯穿设置一根也贯穿外塔塔壁的药液进管，内塔上盖上端面上设置一个脱水器，脱水器位于挡水圈的正下方；
所述的除尘箱包括过滤板和活性炭吸附层，除尘箱的进气口通过管道与脱硫塔的出气口连通，过滤板和活性炭吸附层从烟气进口端依次平行固定在除尘箱内，除尘箱的另一端通过管道与抽风机进风口连通；
所述的净化箱包括除雾器、气滤网、电机和转轴，净化箱内盛装有药液，抽风机的出风口通过管道与净化箱连通，管道的一端置于净化箱药液内，所述的电机竖直安装在净化箱的底部，电机的输出轴上同轴安装一个锥齿轮甲，所述的转轴水平安装在净化箱底部的右侧并同轴固定一个锥齿轮乙，锥齿轮甲和锥齿轮乙相啮合形成齿轮传动，转轴上安装若干个搅拌块，所述的气滤网安装在转轴的上方且位于药液内，所述的除雾器安装在净化箱内且位于药液液面的正上方，净化箱的顶部设置有一个烟气出口。
2.根据权利要求1所述的一种烟气高效脱硫除尘净化装置，其特征在于，所述的外塔上挡水圈所在位置安装的二个药液喷管与烟气进口所在位置安装的四个药液喷管相同且安装方向也相同。
3.根据权利要求1所述的一种烟气高效脱硫除尘净化装置，其特征在于，所述的内塔上锥形面的最小直径与小圆柱体的直径D3相同，大圆柱的直径为D1,所述的外塔上倒圆锥壁的最小直径为D2，则D1>D2>D3。
4.根据权利要求1所述的一种烟气高效脱硫除尘净化装置，其特征在于，所述的内塔上盖上的圆柱形空腔与药液池相连通，内塔上盖下端的药液池与台阶槽及内塔上盖与药液池的断面处之间形成一个溢流通道。
5.根据权利要求1所述的一种烟气高效脱硫除尘净化装置，其特征在于，所述的外塔底部设置一个排渣口，排渣口上嵌插安装一块溢流板，排渣口和内塔与外塔之间形成的环形空腔相连通。
6.根据权利要求1所述的一种烟气高效脱硫除尘净化装置，其特征在于，所述的净化箱外部的底面上固定有垫块，净化箱内腔的底面上固定有两块加热块。
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