CN108692322A - 一种烟囱 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种烟囱，在传统烟囱顶部安装除雾器及外套筒，外套筒设置于烟囱外侧，外套筒为上下开口的筒状结构，可以为圆筒状或锥筒状，外套筒上沿高出烟囱上沿一定距离，下沿低于烟囱上沿，外套筒与烟囱之间为环形空间，除雾器设置于烟囱内部，除雾器顶部与烟囱上沿平齐。本发明的烟囱大大降低了烟气中饱和水的比例，显著地消除了白烟，减小了对周边环境的污染，有效地解决了烟囱的“白烟”问题。

Description

一种烟囱

技术领域

本发明涉及一种烟囱，属于环保技术领域。

背景技术

在湿法脱硫等系统中，排放烟气在烟囱口会产生“白烟”现象，“白烟”的主要成分为水蒸气，主要来源有两个方面：一是烟气脱硫装置的除雾器效率低，除雾后的烟气中仍携带小水滴（即过饱和水）；二是烟气较高，一般高于烟气露点温度10℃～20℃，高温烟气排放至大气中，烟气温度降低，导致烟气所携带的饱和水量降低，水蒸气析出凝结成小水滴形成“白烟”。大量的“白烟”甚至会形成数公里的“白烟长龙”，给人带来强烈的视觉冲击，影响环境美观，此外，大量水汽从烟囱直接排放于大气中，造成了水资源的浪费。因此，需要一种经济、有效的方法解决烟囱的“白烟”问题。

CN104990096A提供了一种烟囱白烟低能耗治理方法，包括在装置内沿烟气输入至输出的方向设置有换热装置，烟气利用换热装置采用先降温再升温的方法实现白烟的消除。充分利用了冷却塔在中温领域具有极高能效比的优点，显著降低了白烟治理能耗，同时利用多个换热装置组成了能量回收互反馈系统。但要采用三个换热装置，每个换热装置由一组或多组换热器组成，成本较高，结构也比较复杂。

CN205090396U提供了一种烟囱除沫降噪装置，用于烟囱上部，进烟管与烟囱相连，包括内管和外管，外管内套设有内管，内管一侧紧贴外管一侧内壁，内管底部设有进烟管，进烟管穿过外管连通外界与内管管腔，水蒸汽进入外管内部时逐渐冷凝，通过外管上的集水管，冷凝水进入热水收集槽内，避免了排放烟气中含有水沫对环境卫生造成的影响。但由于水蒸汽进入外管时冷凝量有限，因此并不能有效地解决烟囱的“白烟”问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种烟囱，在传统烟囱顶部安装除雾器及外套筒，大大降低了烟气中饱和水的比例，显著地消除了白烟，减小了对周边环境的污染，有效地解决了烟囱的“白烟”问题。

本发明的烟囱，底部设有烟气进口，顶部为烟气出口，在烟囱顶部设置外套筒和除雾器。

所述的外套筒设置于烟囱外侧，与烟囱同轴布置，所述的外套筒为上下开口的筒状结构，可以为圆筒状或锥筒状，外套筒上沿高出烟囱上沿一定距离，一般为50～2000m，优选为300～1000mm，外套筒下沿低于烟囱上沿，优选低于烟囱上沿600mm～3000mm；外套筒与烟囱之间为环形空间，优选底部开口直径为烟囱顶部开口直径的1.005～1.2倍。

所述的除雾器设置于烟囱内部，除雾器顶部与烟囱上沿平齐。

外套筒的总高度为除雾器高度的3～20倍，优选为5～10倍；外套筒通过支撑筋与烟囱固定连接，外套筒的材质优选与烟囱材质相同。

所述的烟气从烟囱顶部进入外套筒，从外套筒顶部排出，烟气的气速较高，在流经外套筒时会在烟囱与外套筒之间产生负压，空气在负压的吸力作用下流经烟囱与外套筒之间的环形空间进入外套筒上部，空气在外套筒内与烟气混合后一起从外套筒顶部排放，烟气在离开外套筒顶部排放之前就已与空气充分混合，大幅降低了“白烟”生成量。

本发明中所述的烟囱上沿为烟囱顶部开口的边缘，所述的外套筒上沿为外套筒顶部开口的边缘，外套筒下沿为外套筒底部开口的边缘。

本发明的除雾器包括若干个并列的除雾组件，每个除雾组件均包括多级升气管和一个外筒，多级升气管为由内到外若干个管径逐级增大的同轴升气管，多级升气管至少为2级，优选为2~5级，各级升气管管径逐级递增比例为1.1~1.8倍，优选等比例递增；外筒设置在多级升气管的外侧，与升气管在同一轴线上；多级升气管的最内层为第一级，各级升气管的顶部由内向外逐级升高，各级升气管顶部均设置上封盖板，第一级升气管固定于塔盘上，且底部低于塔盘一定距离，其余各级升气管底部与第一级升气管在塔盘以上某处固定连接，各级升气管底部均设置下封盖板；第一级升气管在塔盘以下部分的圆周上均匀设置若干进气整流通道，进气整流通道沿第一级升气管外壁的切线方向水平嵌入，进气整流通道靠近外筒一侧的侧壁I与第一级升气管管壁相切，另一侧壁II与第一级升气管管壁相交，各进气整流通道旋转方向相同，进气整流通道底部与第一级升气管的下封盖板齐平，顶部与第一级升气管管壁相交；各级升气管上端圆周上分别均匀设置若干出气整流通道，各级升气管的出气整流通道沿升气管外壁切线方向水平嵌入，各级升气管的出气整流通道靠近外筒一侧的侧壁I与升气管管壁相切，另一侧壁II与升气管管壁相交，各级升气管的出气整流通道旋转方向均与第一级升气管的进气整流通道旋转方向相同，各级升气管的出气整流通道顶部与升气管的上封盖板齐平，底部与升气管的管壁相交。

所述的除雾器中的塔盘与烟囱内壁固定连接，塔盘上开有若干圆孔，升气管外壁与塔盘在圆孔处配合并固定连接。

本发明的除雾器中，所述各级升气管的出气整流通道设置1~12个，优选4-8个，各级升气管的出气整流通道的壁厚优选与升气管的壁厚相同；各级升气管上的出气整流通道数目可以相同也可以不同。

本发明的除雾器中，出气整流通道的长度l为出气整流通道侧壁II的长度，宽度w为出气整流通道两侧壁间的最大水平距离，高度h为出气整流通道顶部和底部间的最大垂直距离；其中长度l为宽度w的2~5倍，优选为3~4倍；出气整流通道的截面形状为矩形、椭圆形、圆形、梯形或半圆形等中的一种或几种组合，优选为矩形、椭圆形或圆形中的一种或几种组合。各级升气管的出气整流通道的尺寸根据实际的工况或设计需求，由本领域技术人员予以确定。一般的，各级升气管的出气整流通道的宽度w与长度l应以不碰及下一级升气管的管壁为限，各级升气管的出气整流通道的长度l优选由内向外逐级递增，递增比例为1.1～1.8倍。出气整流通道的总截面积为第一级升气管横截面积的0.2~0.9倍，优选为第一级升气管横截面积的0.3~0.6倍。

本发明的除雾器中，所述的出气整流通道的侧壁II末端可以与升气管内壁齐平或伸入到升气管内部一定距离m，m为长度l的0.1~0.9倍，优选为0.3~0.6倍。当出气整流通道的侧壁II末端与升气管内壁齐平时，出气整流通道底部末端也与升气管内壁齐平；当出气整流通道的侧壁II伸入到升气管内部一定距离m时，出气整流通道底部末端与侧壁末端齐平。

本发明的除雾器中，第一级升气管的出气整流通道底部距离塔盘有一定距离A，距离A为20～200mm，优选为40～80mm，其余各级升气管的出气整流通道底部略高于前一级升气管的上封盖板。

本发明的除雾器中，第一级升气管的下封盖板距塔盘有一定距离B，距离B为进气整流通道高度的1.1～3倍，优选为1.5～2倍。第二级升气管的下封盖板低于第一级升气管的出气整流通道底部一定距离，距离优选为10～50mm。其余各级升气管的下封盖板可以与第二级升气管的下封盖板平齐，或依次低于前一级升气管的出气整流通道底部一定距离，优选10～50mm。

本发明的除雾器中，各级升气管的上封盖板与下封盖板之间的距离为各级升气管的高度。

本发明的除雾器中，进气整流通道一般设置1~12个，优选2-6个。进气整流通道的壁厚优选与升气管的壁厚相同。

本发明的除雾器中，进气整流通道的长度e为侧壁II的长度，宽度f为进气整流通道两侧壁间的最大水平距离，高度g为进气整流通道顶部和底部间的最大垂直距离；其中长度e为宽度f的1~3倍，优选为1.2~2倍；进气整流通道的截面形状为矩形、椭圆形、圆形、梯形或半圆形等中的一种或几种组合，优选为矩形、椭圆形或圆形中的一种或几种组合；进气整流通道的总截面积与升气管横截面积相同。进气整流通道的尺寸根据实际的工况或设计需求，由本领域技术人员予以确定，进气整流通道的侧壁II末端与升气管内壁齐平。

本发明的除雾器中，进气整流通道顶部低于塔盘一段距离B，进气整流通道底部与下封盖板平齐；进气整流通道的数目与出气整流通道的数目可以相同也可以不同。

本发明的除雾器中，第一级升气管与塔盘密闭连接，第一级升气管的直径及塔盘的开孔率可以根据实际的工况或设计需求，由本领域技术人员予以确定。

本发明的除雾器中，所述的进气整流通道、出气整流通道、上封盖板、下封盖板与升气管可以焊接在一起或整体成型。

本发明的除雾器中，除第一级升气管以外各级升气管的下封盖板上开有2～3个圆孔，用于排出升气管内聚结的液滴，圆孔直径优选为5～10mm。

本发明的除雾器中，所述的外筒为圆筒或锥筒或二者的结合，外筒分为上下两段，下段外筒任一截面的直径D为该截面上距离最近的升气管直径d的1.1-2倍，优选为1.3-1.5倍；上段外筒优选为锥形，直径D为第一级升气管直径d1的1.5-6倍，优选为2-3倍。外筒的上沿高出最外层升气管的上沿一定距离P，距离P为最外层升气管出气整流通道高度的1～8倍，优选为2～5倍。外筒的下沿距离塔盘有一定距离C，且低于第一级升气管出气整流通道的下沿，距离C为5～100mm，优选为20～50mm。外筒的总高度H为第一级升气管出气整流通道高度的2～20倍，优选为4～10倍。

本发明的除雾器中，所述的外筒的内表面设置凹槽或凸起。凹槽或凸起与外筒的轴线平行，或者可以与轴线成一定夹角。所述的凹槽或凸起的截面还可以为矩形、三角形或圆形等适宜形状。

本发明的除雾器中，所述的外筒的内表面优选设置如图7所示的截面形状的凹槽，该凹槽的截面由一条圆弧和一条直线段构成；其中圆弧与外筒内表面圆周的交点分别做圆弧和圆周的切线，切线之间的夹角为α，α为5°~70°，优选为10°~40°；圆弧与直线段交点处所做的圆弧的切线与直线段的夹角为β，β为30°~110°，优选为45°~90°。凹槽的深度Z，即圆弧与直线段交点至外筒内表面圆周上的最短距离为外筒壁厚的0.1~0.7倍，优选为0.3~0.5倍；圆弧与外筒内表面圆周的交点和直线段与外筒内表面圆周的交点间的弧长为外筒内表面圆周的1/80~1/6。

本发明的除雾器中，所述的外筒、升气管、上封盖板以及下封盖板的厚度优选相同。

本发明的除雾器中，所述的外筒的下端开口还可以设置成锯齿形或波浪形结构，从而更加有利于分离出的液体从外筒的内壁成连续流滴落。

本发明的除雾器各组件的连接处保证密封，不产生漏气现象。

本发明同时提供一种湿法脱硫反应装置，该装置采用了上述的烟囱。

本发明的烟囱在湿法脱硫工艺、VOCs废气处理以及磷酸生产及浓缩工艺中的应用，可以对以上产生“白烟”的烟囱进行改造，也可以随新的装置进行建造。

本发明的烟囱，工作时，烟气自烟气进口进入烟囱并向上流动，进入除雾器时，夹带液滴的烟气自塔盘下端的进气整流通道直接沿切线方向水平进入第一级升气管，部分液滴与进气整流通道内壁发生碰撞，使一些小液滴在进气整流通道内壁上附着并聚并，附着的液滴逐渐变大，一部分较大的液滴其自身产生的重力超过烟气的上升力与液体表面张力的合力时，液滴就会沿进气整流通道表面下落从而被分离，完成了第一次气液分离；另一部分较大的液滴则随烟气一起继续流动，沿第一级升气管内壁旋转向上流动，遇到第一级上封盖板后气相流动方向又发生改变，部分小液滴与第一级上封盖板碰撞，进而完成了第二次气液分离；同时又有部分小液滴聚并成为较大液滴，并随烟气继续流动，夹带液滴的烟气沿水平或近似水平方向进入第一级升气管的第一级出气整流通道，由于第一级出气整流通道有一定的长度，且第一级出气整流通道总截面积小于升气管横截面积，原本速度方向比较分散的夹带液滴的烟气，在进入第一级出气整流通道后，速度方向改为沿着第一级出气整流通道的方向，速度方向比较规则和集中，且由于流通面积减小，使夹带液滴的烟气进入第一级出气整流通道后速度增加，夹带液滴的烟气的速度方向改变时，部分液滴与第一级出气整流通道内壁发生碰撞，并附着在第一级出气整流通道内壁上，进而被不断流经第一级出气整流通道的烟气吹出并下落，完成第三次气液分离。同时，在第一级出气整流通道内，由于夹带液滴的烟气速度方向改变，部分小液滴在惯性力作用下发生相互碰撞，小液滴聚集成为大液滴，且夹带液滴的烟气流经第一级出气整流通道时速度增加，加剧了液滴的运动，提高了小液滴相互碰撞的几率，使小液滴更容易聚集成为大液滴，并随烟气一起以较大的速度流出第一级出气整流通道。夹带液滴的烟气从第一级出气整流通道流出后进入第二级升气管，并与第二级升气管内壁发生碰撞，然后烟气流经第二级出气整流通道并进入第三级升气管，烟气在各升气管内周期性运动，最后从最外层升气管的出气整流通道流出，并进入外筒，期间各升气管内烟气运动情况及除雾原理相同。从最外层升气管出气整流通道流出的夹带液滴的烟气具有较大的速度，速度方向比较集中，且夹带的液滴比较大，继续与外筒内壁发生碰撞，再次改变烟气的流动方向，即夹带液滴的烟气由沿着最外层升气管出气整流通道方向改为沿着外筒内壁的圆周方向流动，由于夹带液滴的烟气速度较大，且沿着开设有凹槽的外筒内壁旋转向上流动，因此会产生比较明显的刮面效应。所述的刮面效应，是指夹带液滴的高速烟气沿外筒内壁旋转向上流动时，液滴在惯性力的作用下不断被甩向外沿，液滴进入凹槽并沿凹槽内的圆弧段运动，由于夹角α为5°~70°，能够使液滴继续沿着凹槽的圆弧面做平滑地运动，液滴间接触聚集变大，直至遇到直线段受到阻碍，聚集变大的液滴与直线段壁面强烈撞击，并附着在外筒内壁凹槽的直线段上，液滴继续聚集并变大，进而沿外筒内壁顺流而下；而烟气则继续保持高速沿外筒内壁旋转向上流动，再一次实现了气液分离，而且降低了雾沫夹带。通过上述整流、加速及刮面效应，使流体在流动过程中实现液滴与烟气的分离。经除雾器除雾、加速后的烟气从烟囱出口以较大的速度进入外套筒，由于外套筒上部气体流速较大，而外套筒下部空气流速小，因此外套筒上下会产生一定的压力差，在这个压力差的驱动下，大量的空气沿外套筒与烟囱之间的通道从外套筒下端进入外套筒，并与烟气充分混合后一起从烟气出口排出，大大降低了烟气中饱和水的比例，显著地消除了白烟，减小了对周边环境的污染，有效地解决了烟囱的“白烟”问题。

与现有技术相比，本发明的烟囱具有以下优点：

1、在原有烟囱的基础上进行改进，在烟囱内增加除雾器，除雾器内的除雾组件通过整流、加速及刮面效应，使流体在流动过程中实现液滴与烟气的分离，将烟气夹带的大量液态雾滴进行捕集，除去了烟气中的过饱和水，避免了水资源的严重浪费，减小了对周边环境的污染。

2、在烟囱顶部设置外套筒，经过除雾、加速后的烟气使外套筒上下的产生压力差，大量空气进入外套筒与烟气充分混合后一起从烟气出口排出，起到了稀释烟气的作用，大大降低了烟气中饱和水的比例，显著地消除了白烟。

附图说明

图1为本发明的烟囱的结构示意图。

图2为本发明的单个除雾组件一种结构的示意图。

图3为本发明的单个除雾组件另一种结构的示意图。

图4为本发明的单个除雾组件中一种整流通道及带凹槽外筒的截面示意图。

图5为本发明的单个除雾组件中另一种整流通道及带凹槽外筒的截面示意图。

图6为进气整流通道的截面示意图。

图7为截面为圆弧和直线段构成的凹槽示意图。

图中各标记为：10-烟气进口；20-烟囱；30-外套筒；40-除雾器；50-烟气出口。

除雾器40中：1—进气整流通道；2-下封盖板；3-升气管；4-出气整流通道；5-上封盖板；6-外筒；7—塔盘，8—凹槽或凸起。

其中，2-1—第一级下封盖板；2-2—第二级下封盖板；2-3—第三级下封盖板；3-1—第一级升气管；3-2—第二级升气管；3-3—第三级升气管；4-1—第一级出气整流通道；4-2—第二级出气整流通道；4-3—第三级出气整流通道；5-1—第一级上封盖板；5-2—第二级上封盖板；5-3—第三级上封盖板；6-1—外筒下段；6-2—外筒上段。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的烟囱做进一步的详细说明。

本发明的烟囱，底部设有烟气进口10，顶部为烟气出口50，在烟囱20顶部设置外套筒30和除雾器40。

所述的外套筒30设置于烟囱20外侧，与烟囱20同轴布置，所述的外套筒30为上下开口的筒状结构，可以为圆筒状或锥筒状，外套筒30上沿高出烟囱20上沿一定距离Q，一般为50～2000m，优选为300～1000mm，外套筒30下沿低于烟囱20上沿，优选低于烟囱20上沿600mm～3000mm；外套筒30与烟囱20之间为环形空间，优选底部开口直径为烟囱20顶部开口直径的1.005～1.2倍。

所述的除雾器40设置于烟囱20内部，除雾器40顶部与烟囱20上沿平齐。

外套筒30的总高度为除雾器40高度的3～20倍，优选为5～10倍；外套筒30通过支撑筋与烟囱20固定连接，外套筒30的材质优选与烟囱20材质相同。

所述的烟气从烟囱20顶部进入外套筒30，从外套筒30顶部排出，烟气的气速较高，在流经外套筒30时会在烟囱20与外套筒30之间产生负压，空气在负压的吸力作用下流经烟囱20与外套筒30之间的环形空间进入外套筒30上部，空气在外套筒30内与烟气混合后一起从外套筒30顶部排放，烟气在离开外套筒30顶部排放之前就已与空气充分混合，大幅降低了“白烟”生成量。

本发明中所述的烟囱20上沿为烟囱20顶部开口的边缘，所述的外套筒30上沿为外套筒30顶部开口的边缘，外套筒30下沿为外套筒30底部开口的边缘。

所述的除雾器40 包括若干个并列的除雾组件，每个除雾组件均包括多级升气管3和一个外筒6，多级升气管为由内到外若干个管径逐级增大的同轴升气管，多级升气管至少为2级，优选为2~5级，各级升气管管径逐级递增比例为1.1~1.8倍，优选等比例递增；外筒6设置在多级升气管3的外侧，与升气管3在同一轴线上；多级升气管3的最内层为第一级3-1，各级升气管的顶部由内向外逐级升高，各级升气管顶部均设置上封盖板5，第一级升气管3-1固定于塔盘7上，且底部低于塔盘7一定距离，其余各级升气管底部与第一级升气管3-1在塔盘7以上某处固定连接，各级升气管底部均设置下封盖板2；第一级升气管3-1在塔盘7以下部分的圆周上均匀设置若干进气整流通道1，进气整流通道1沿第一级升气管3-1外壁的切线方向水平嵌入，进气整流通道1靠近外筒6一侧的侧壁I与第一级升气管3-1管壁相切，另一侧壁II与第一级升气管3-1管壁相交，各进气整流通道1旋转方向相同，进气整流通道1底部与第一级升气管3-1的下封盖板2-1齐平，顶部与第一级升气管3-1管壁相交；各级升气管上端圆周上分别均匀设置若干出气整流通道4，各级升气管的出气整流通道4沿升气管3外壁切线方向水平嵌入，各级升气管的出气整流通道4靠近外筒6一侧的侧壁I与升气管管壁相切，另一侧壁II与升气管管壁相交，各级升气管的出气整流通道4旋转方向均与第一级升气管3-1的进气整流通道1旋转方向相同，各级升气管的出气整流通道4顶部与升气管的上封盖板5齐平，底部与升气管的管壁相交。

本发明的除雾器40中，所述各级升气管的出气整流通道4设置1~12个，优选4-8个，各级升气管的出气整流通道4的壁厚优选与升气管的壁厚相同；各级升气管上的出气整流通道4数目可以相同也可以不同。

本发明的除雾器40中，出气整流4通道的长度l为出气整流通道4侧壁II的长度，宽度w为出气整流通道4两侧壁间的最大水平距离，高度h为出气整流通道4顶部和底部间的最大垂直距离；其中长度l为宽度w的2~5倍，优选为3~4倍；出气整流通道4的截面形状为矩形、椭圆形、圆形、梯形或半圆形等中的一种或几种组合，优选为矩形、椭圆形或圆形中的一种或几种组合。各级升气管的出气整流通道4的尺寸根据实际的工况或设计需求，由本领域技术人员予以确定。一般的，各级升气管的出气整流通道4的宽度w与长度l应以不碰及下一级升气管的管壁为限，各级升气管的出气整流通道的长度l优选由内向外逐级递增，递增比例为1.1～1.8倍。出气整流通道4的总截面积为第一级升气管3-1横截面积的0.2~0.9倍，优选为第一级升气管3-1横截面积的0.3~0.6倍。

本发明的除雾器40中，所述的出气整流通道4的侧壁II末端可以与升气管内壁齐平或伸入到升气管内部一定距离m，m为长度l的0.1~0.9倍，优选为0.3~0.6倍。当出气整流通道4的侧壁II末端与升气管内壁齐平时，出气整流通道4底部末端也与升气管内壁齐平；当出气整流通道4的侧壁II伸入到升气管内部一定距离m时，出气整流通道4底部末端与侧壁末端齐平。

本发明的除雾器40中，第一级升气管3-1的出气整流通道4-1底部距离塔盘7有一定距离A，距离A为20～200mm，优选为40～80mm，其余各级升气管的出气整流通道4底部略高于前一级升气管的上封盖板5。

本发明的除雾器40中，第一级升气管3-1的下封盖板2-1距塔盘7有一定距离B，距离B为进气整流通道1高度的1.1～3倍，优选为1.5～2倍。第二级升气管3-2的下封盖板2-2低于第一级升气管3-1的出气整流通道4-1底部一定距离，距离优选为10～50mm。其余各级升气管的下封盖板可以与第二级升气管的下封盖板平齐，或依次低于前一级升气管的出气整流通道底部一定距离，优选10～50mm。

本发明的除雾器40中，各级升气管的上封盖板5与下封盖板2之间的距离为各级升气管的高度。

本发明的除雾器40中，进气整流通道1一般设置1~12个，优选2-6个。进气整流通道1的壁厚优选与升气管的壁厚相同。

本发明的除雾器40中，进气整流通道1的长度e为侧壁II的长度，宽度f为进气整流通道1两侧壁间的最大水平距离，高度g为进气整流通道1顶部和底部间的最大垂直距离；其中长度e为宽度f的1~3倍，优选为1.2~2倍；进气整流通道1的截面形状为矩形、椭圆形、圆形、梯形或半圆形等中的一种或几种组合，优选为矩形、椭圆形或圆形中的一种或几种组合；进气整流通道1的总截面积与升气管3横截面积相同。进气整流通道1的尺寸根据实际的工况或设计需求，由本领域技术人员予以确定，进气整流通道1的侧壁II末端与升气管3内壁齐平。

本发明的除雾器40中，进气整流通道1顶部低于塔盘7一段距离B，进气整流通道1底部与下封盖板2平齐；进气整流通道1的数目与出气整流通道4的数目可以相同也可以不同。

本发明的除雾器40中，第一级升气管3-1与塔盘7密闭连接，第一级升气管3-1的直径及塔盘7的开孔率可以根据实际的工况或设计需求，由本领域技术人员予以确定。

本发明的除雾器40中，所述的进气整流通道1、出气整流通道4、上封盖板5、下封盖板2与升气管3可以焊接在一起或整体成型。

本发明的除雾器40中，除第一级升气管3-1以外各级升气管的下封盖板2上开有2～3个圆孔，用于排出升气管3内聚结的液滴，圆孔直径优选为5～10mm。

本发明的除雾器40中，所述的外筒6为圆筒或锥筒或二者的结合，外筒6分为上下两段，下段外筒6-1任一截面的直径D为该截面上距离最近的升气管3直径d的1.1-2倍，优选为1.3-1.5倍；上段外筒6-2优选为锥形，直径D为第一级升气管3-1直径d1的1.5-6倍，优选为2-3倍。外筒6的上沿高出最外层升气管3的上沿一定距离P，距离P为最外层升气管出气整流通道4高度的1～8倍，优选为2～5倍。外筒6的下沿距离塔盘7有一定距离C，且低于第一级升气管3-1出气整流通道的下沿，距离C为5～100mm，优选为20～50mm。外筒6的总高度H为第一级升气管3-1出气整流通道4-1高度的2～20倍，优选为4～10倍。

本发明的除雾器40中，所述的外筒6的内表面设置凹槽或凸起8。凹槽或凸8起与外筒6的轴线平行，或者可以与轴线成一定夹角。所述的凹槽或凸起8的截面还可以为矩形、三角形或圆形等适宜形状。

本发明的除雾器40中，所述的外筒6的内表面优选设置如图7所示的截面形状的凹槽8，该凹槽8的截面由一条圆弧和一条直线段构成；其中圆弧与外筒6内表面圆周的交点分别做圆弧和圆周的切线，切线之间的夹角为α，α为5°~70°，优选为10°~40°；圆弧与直线段交点处所做的圆弧的切线与直线段的夹角为β，β为30°~110°，优选为45°~90°。凹槽8的深度Z，即圆弧与直线段交点至外筒6内表面圆周上的最短距离为外筒6壁厚的0.1~0.7倍，优选为0.3~0.5倍；圆弧与外筒6内表面圆周的交点和直线段与外筒6内表面圆周的交点间的弧长为外筒6内表面圆周的1/80~1/6。

本发明的烟囱工作时，烟气自烟气进口10进入烟囱20并向上流动，进入除雾器40，在除雾器40内通过整流、加速及刮面效应，使流体在流动过程中实现液滴与烟气的分离，出去了烟气中的过饱和水。经除雾器40除雾、加速后的烟气从烟囱20出口以较大的速度进入外套筒30，由于外套筒30上部烟气流速较大，而外套筒30下部空气流速小，因此外套筒30上下会产生一定的压力差，在这个压力差的驱动下，大量的空气通过外套筒30与烟囱20之间的通道从外套筒30下端进入外套筒30，并与烟气充分混合后一起从烟气出口50排出，大大降低了烟气中饱和水的比例，显著地消除了白烟，减小了对周边环境的污染，有效地解决了烟囱的“白烟”问题。

实施例1

现有一应用于湿法脱硫工艺的烟囱，烟囱直径为3000mm，使用时发现烟囱口出现大量白烟，严重影响环境美观。在原有烟囱基础上进行改造，在烟囱顶部增设除雾器及外套筒，外套筒直径为3050mm，除雾器采用200个除雾组件，改造后的消白烟烟囱投入使用后，发现消白烟烟囱出口的白烟明显消除，不影响环境美观。

Claims (13)

1.一种烟囱，其特征在于：烟囱顶部设置外套筒和除雾器；所述的外套筒设置于烟囱外侧，与烟囱同轴布置，所述的外套筒为上下开口的筒状结构，外套筒上沿高出烟囱上沿一定距离，外套筒下沿低于烟囱上沿，外套筒与烟囱之间为环形空间；所述的除雾器设置于烟囱内部，除雾器顶部与烟囱上沿平齐；所述的除雾器包括若干个并列的除雾组件，每个除雾组件均包括多级升气管和一个外筒，多级升气管为由内到外若干个管径逐级增大的同轴升气管，多级升气管至少为2级，各级升气管管径逐级递增比例为1.1~1.8倍；外筒设置在多级升气管的外侧，与升气管在同一轴线上；多级升气管的最内层升气管为第一级升气管，各级升气管的顶部由内向外逐级升高，各级升气管顶部均设置上封盖板，第一级升气管固定于塔盘上，且底部低于塔盘一定距离，其余各级升气管底部与第一级升气管在塔盘以上固定连接，各级升气管底部均设置下封盖板；第一级升气管在塔盘以下部分的圆周上均匀设置若干进气整流通道，进气整流通道沿第一级升气管外壁的切线方向水平嵌入，进气整流通道靠近外筒一侧的侧壁I与第一级升气管管壁相切，另一侧壁II与第一级升气管管壁相交，各进气整流通道旋转方向相同，进气整流通道底部与第一级升气管的下封盖板齐平，顶部与第一级升气管管壁相交；各级升气管上端圆周上分别均匀设置若干出气整流通道，各级升气管的出气整流通道沿升气管外壁切线方向水平嵌入，各级升气管的出气整流通道靠近外筒一侧的侧壁I与升气管管壁相切，另一侧壁II与升气管管壁相交，各级升气管的出气整流通道旋转方向均与第一级升气管的进气整流通道旋转方向相同，各级升气管的出气整流通道顶部与升气管的上封盖板齐平，底部与升气管的管壁相交。

2.按照权利要求1所述的烟囱，其特征在于：外套筒上沿高出烟囱上沿50～2000m，外套筒下沿烟囱上沿600mm～3000mm，外套筒底部开口直径为烟囱顶部开口直径的1.005～1.2倍。

3.按照权利要求1所述的烟囱，其特征在于：外套筒的总高度为除雾器高度的3～20倍。

4.按照权利要求1所述的烟囱，其特征在于：所述各级升气管的出气整流通道设置1~12个；出气整流通道的长度l为出气整流通道侧壁II的长度，宽度w为出气整流通道两侧壁间的最大水平距离，高度h为出气整流通道顶部和底部间的最大垂直距离；其中长度l为宽度w的2~5倍；出气整流通道的截面形状为矩形、椭圆形、圆形、梯形或半圆形等中的一种或几种组合；各级升气管的出气整流通道的宽度w与长度l应以不碰及下一级升气管的管壁为限。

5.按照权利要求1所述的烟囱，其特征在于：各级升气管的出气整流通道的长度由内向外逐级递增由内至外依次递增，递增比例为1.1～1.8倍；出气整流通道的总截面积为第一级升气管横截面积的0.2~0.9倍。

6.按照权利要求1所述的烟囱，其特征在于：所述的出气整流通道的侧壁II末端与升气管内壁齐平或伸入到升气管内部一定距离m，m为长度l的0.1~0.9倍；当出气整流通道的侧壁II末端与升气管内壁齐平时，出气整流通道底部末端也与升气管内壁齐平；当出气整流通道的侧壁II伸入到升气管内部一定距离m时，出气整流通道底部末端与侧壁末端齐平。

7.按照权利要求1所述的烟囱，其特征在于：第一级升气管的出气整流通道底部距离塔盘有一定距离A，距离A为20～200mm；第一级升气管的下封盖板距塔盘有一定距离B，距离B为进气整流通道高度的1.1～3倍，第二级升气管的下封盖板低于第一级升气管的出气整流通道底部一定距离，其余各级升气管的下封盖板与第二级升气管的下封盖板平齐或依次低于前一级升气管的出气整流通道底部一定距离。

8.按照权利要求1所述的烟囱，其特征在于：进气整流通道一般设置1~12个；进气整流通道的长度e为侧壁II的长度，宽度f为进气整流通道两侧壁间的最大水平距离，高度g为进气整流通道顶部和底部间的最大垂直距离；其中长度e为宽度f的1~3倍；进气整流通道的截面形状为矩形、椭圆形、圆形、梯形或半圆形中的一种或几种组合；进气整流通道的总截面积与第一级升气管横截面积相同。

9.按照权利要求1所述的烟囱，其特征在于：除第一级升气管以外，各级升气管的下封盖板上开有2～3个圆孔。

10.按照权利要求1所述的烟囱，其特征在于：所述的外筒为圆筒或锥筒或二者的结合，外筒分为上下两段，下段外筒任一截面的直径D为该截面上距离最近的升气管直径d的1.1-2倍；上段外筒为锥形，直径D为第一级升气管直径d1的1.5-6倍；外筒的上沿高出最外层升气管的上沿一定距离P，距离P为最外层升气管出气整流通道高度的1～8倍；外筒的下沿距离塔盘有一定距离C，且低于第一级升气管出气整流通道的下沿，距离C为5～100mm；外筒的总高度H为第一级升气管出气整流通道高度的2～20倍。

11.按照权利要求1所述的烟囱，其特征在于：所述的外筒的内表面设置凹槽，该凹槽的截面由一条圆弧和一条直线段构成；其中圆弧与外筒内表面圆周的交点分别做圆弧和圆周的切线，切线之间的夹角为α，α为5°~70°；圆弧与直线段交点处所做的圆弧的切线与直线段的夹角为β，β为30°~110°；凹槽的深度Z，即圆弧与直线段交点至外筒内表面圆周上的最短距离为外筒壁厚的0.1~0.7倍；圆弧与外筒内表面圆周的交点和直线段与外筒内表面圆周的交点间的弧长为外筒内表面圆周的1/80~1/6。

12.一种湿法脱硫反应装置，其特征在于：该装置采用了权利要求1~11任一权利要求所述的烟囱。

13.一种权利要求1~11任一权利要求所述的烟囱在湿法脱硫工艺、VOCs废气处理以及磷酸生产及浓缩工艺中的应用。