CN1103008A

CN1103008A - 用于冷却、湿润和/或净化气体的喷射塔及方法

Info

Publication number: CN1103008A
Application number: CN94115595A
Authority: CN
Inventors: 井筒政弘; 藤田健二; 大渕真志
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 1993-08-31
Filing date: 1994-08-30
Publication date: 1995-05-31
Anticipated expiration: 2014-08-30
Also published as: EP0640373A3; EP0640373A2; DE69409731T2; PL304854A1; EP0640373B1; RU94031104A; US6202990B1; KR100308403B1; KR950005355A; JPH0760107A; DE69409731D1; JP2777962B2; PL176814B1; CN1035926C; RU2126289C1

Abstract

一种不生成废水的干式喷射塔有一设有气体入口的顶部，一从顶部向下延伸且逐渐扩大的扩大部分和一固定在扩大部分或一紧接在扩大部分之后的部分上，用以喷水和/或吸收溶液的喷嘴，由此冷却并润湿气体和/或从气体中除去有害成分，其特点为，在喷嘴的上游处在扩大部分内或周围设有一气体分配装置用以使气体流速的向下分量在喷射塔的周边部分高于塔的中心部分，从而防止喷射的液滴撞击塔的内壁。

Description

本发明涉及一种用于冷却，湿润和/或净化气体的喷射塔。更特别地是，本发明涉及一种干式喷射塔及方法，利用它们可通过一固定在喷射塔顶部附近的喷嘴喷洒水和/或一种吸收溶液，从而冷却并湿润气体和/或从气体中去除有害成份，并不会产生废水。

为了冷却并湿润气体和/或从气体中除去有害物质，迄今为止已使用了一种干式喷射塔。例如，图5表示一典型的传统干式喷射塔，其中，气体5a从塔的顶部1输入塔内，穿过一扩大部分2并用一固定在塔顶附近的喷嘴4喷洒水和/或一种吸收溶液，喷洒的水和/或吸收溶液在塔内全部蒸发，从而不会有废水产生。在这种喷射塔中，当气体输入塔内时，经常会使气体产生一涡流运动。

但是，传统的技术有下述问题，即在喷射塔塔顶附近喷射的液滴与塔的内壁相撞并且液体向下流至底部，导致废水的产生。

也就是说，如图5所示，在传统的喷射塔中，气体流速在塔的中心部分且在紧接在扩大部分2之后的将排出气体输入塔内的位置处较快，而在塔的周边部分则较慢。因此，在扩大部分2的下游侧，气体如箭头5b表示的那样从塔的中心部分朝向塔的周边部分向上回旋。由此，喷射的液滴与塔的内壁相撞，引起上述的问题。特别地是，当排出气体的温度在喷射的水和/或吸收溶液蒸发之后低于气体的露点50℃以上时，难以使与内壁相撞的液滴再蒸发。因此，有非常大的可能性使与内壁相撞的液滴向下流至底部，从而形成废水。另外，当气体含有灰尘时，灰尘粘附在由液滴弄湿的内壁上。

此外，在当气体输入喷射塔时使气体产生涡流运动的情况下，由气体的涡流而引起的离心力会促使喷射的液滴与塔的内壁相撞，这加剧了上述问题。

因此，本发明的目的在于解决传统技术中的上述问题并提供一种用于冷却，湿润和/或净化气体的喷射塔及方法，其特点在于防止喷射的液滴与塔的内壁相撞，从而防止废水的生成并防止废水的生成并防止灰尘粘附到塔的内壁上。

为了解决上述问题，如图1所示，本发明提供了一种不产生废水的干式喷射塔，它有一设有一气体入口的顶部1，一从顶部向下延伸且径向逐渐加大的扩大部分2和一固定在扩大部分或一紧接在扩大部分之后的部分上，用以喷水和/或吸收溶液的喷嘴4，由此冷却并润湿气体和/或从气体中除去有害成份，其特点在于，在喷嘴的上游位置处，将一气体分配装置设置在扩大部分内或周围，用以使气体流速的向下分量在喷射塔的周边部分快于喷射塔的中心部分。

上述气体分配装置的一个有效的实施例可以是一块孔板，它在其周边部分的开孔比高于其中心部分的开孔比;孔板以这样一种方式设置，从而在孔板的周边部分和塔的扩大部分或直壁部分的内壁之间形成一环形槽或缝隙，所述装置可以是一个组合体，包括一块横过塔的内部的孔板和一个位于孔板上方或下方的分配格栅;还可以是这样一个组合体，包括一对以下述方式平行设置的孔板，即在每块孔板的周边部分和塔的扩大部分或直壁部分的内壁之间形成一环形槽或缝隙并且在所述一对孔板之间插入一分配格栅;或者该装置包括多块用于帮助排出气体扩散的裙状导板及一块直径小于塔的直径且设在导板中心部分底部的孔板。

另外，本发明提供了一种用于冷却，湿润和/或净化气体且不产生废水的方法，其中，由一固定在扩大部分或一紧接在扩大部分之后的部分上的喷嘴将水和/或一种吸收溶液喷洒在从顶部引入喷射塔并通过扩大部分的气体上，由此冷却并湿润该气体和/或除去气体中的有害成份，输出气体的温度在喷洒的水或吸收溶液蒸发之后低于该气体的露点50℃以上，其特点是，输入的气体在喷嘴的上游位置处分配，从而使气体流速的向下分量在喷射塔的周边部分快于塔的中心部分。

如上所述，在传统的喷射塔中，气体的流速在塔的中心部分且在紧接在扩大部分之后的将排出气体输入塔内的位置处较快。因此，在扩大部分的下游侧，气体从塔的中心部分朝向周边部分向上回旋并使喷射的液滴撞击塔的内壁，引起上述问题。

在另一方面，如图1所示，在根据本发明的用于冷却，湿润和/或净化气体的一种喷射塔及一种方法中，气体的流速在塔的周边部分快于塔的中心部分，且气体以一种与现有技术的方式相反的方式从周边部分向中心部分向上回旋。这样，防止了喷射的液滴撞击塔的内壁。因此，不存在液滴与内壁相撞从而形成废水或气体中的灰尘粘附到由液滴打湿的壁面上的可能性。

在本发明的喷射塔中，不存在液滴在塔的内壁上向下流，从而产生废水的可能性，即使在排出气体的温度在喷射的水和/或吸收溶液蒸发之后低于气体的露点50℃以上的操作情况下。

本发明的上述及其它目的，特征及优点将从下述的参照附图的描述中更加显而易见，图中仅以说明性的例子示出了本发明的较佳实施例：

图1示出了在本发明的喷射塔中的气体分配装置的配置及气体在塔中的流动;

图2（a）是示意的剖面图，表示根据本发明的喷射塔的一个实施例;

图2（b）是表示用于图2（a）所示的气体分配装置中的孔板;

图3（a）是示意的剖面图，表示根据本发明的喷射塔的另一个实施例;

图3（b）是沿图3（a）中的线Ⅰ-Ⅰ截取的平面图;

图3（c）是沿图3（a）中的线Ⅱ-Ⅱ截取的平面图;

图4（a）是示意的剖面图，表示根据本发明的喷射塔的再一个实施例;

图4（b）是沿图4（a）中的线Ⅲ-Ⅲ截取的剖面图;以及

图5说明气体在传统的喷射塔中的流动。

下面以举例的方式更准确地描述本发明。但是，本发明决不局限于这些例子。

实施例1：

首先，准备一个与图5中所示的喷射塔相似的喷射塔。

直径为0.3米的导管1与一直径为1.2米，高度（即，垂直壳体部分的高度）为10米的塔相连，而温度为150°且湿度为7.8 vol%（体积百分数）（基础湿度）的煤的已燃气体5a以每小时1，500m³N的流量输入。水在五种不同的情况下从固定在塔顶附近的喷嘴4喷出。这样，可检查从气体冷却塔底部排出的废水的生成情况。

上述结果表示在表1中。

表1

水的喷射速度在塔的出口处气体温度和露废水的生成

的输出气体点之间的差值

温度

情况1 40kg/h 100℃ 52℃ 底部稍微

湿润

2 49kg/h 90℃ 41℃ 0.8kg/h

3 58kg/h 80℃ 30℃ 0.9kg/h

4 67kg/h 70℃ 19℃ 1.0kg/h

5 75kg/h 60℃ 8℃ 1.2kg/h

在上述的所有情况下，喷射的水滴与塔的内壁相撞。只有在情况1中，碰撞水滴的大多数在沿内壁流下的同时再次蒸发。在其它情况中，水滴流至底部，形成废水。

其次，在塔的顶部安装如图2所示的气体分配装置。也就是说，气体分配装置包括多块裙状的导板7和一块直径小于塔的直径的孔板8，该孔板固定在导板7的中心部分的底部。因此，在情况1至5中，防止喷射的液滴与塔的内壁相撞，并且不会在底部产生废水。

实施例2：

首先，准备一与图5所示的喷射塔相似的喷射塔。

在一个直径为5.5米，高度（即，垂直壳体部分的高度）为16米的塔上安装一直径为1米的导管1，并且含尘量为10g/m³N，温度为300℃的气体5a以每小时30，000m³N的流量输入。水以大约每小时2，400公斤的流量从固定在塔顶附近的喷嘴4喷出，由此气体冷却至150℃。在这些条件下，操作气体冷却塔。由此，灰尘附着在喷嘴附近的内壁上，使压力损耗增加，并且使塔在一个月内变得不能操作。

其次，在塔顶上装置一个如图3所示的气体分配装置。也就是说，气体分配装置包括一分配格栅或流量调节装置11和一对孔板9，该孔板9插入分配格栅11之间。每块孔板9的设置使得在板的外缘和塔3的内壁之间形成一环形槽或缝隙10。由此防止灰尘粘附在塔的内壁上，并且不会增加压力损失。

实施例3：

图4表示根据本发明的喷射塔的再一个实施例。

在这个实施例中，作为一个气体分配装置，一块孔板9设置在塔内，位于喷嘴4之上，这样，在板9的外缘与塔3的内壁之间形成一环形槽或缝隙10。

同样在这个实施例中，可获得与上述涉及的第一及第二实施例类似的有利效果。

另外，用于本发明的喷射塔的气体分配装置的形状和结构不局限于上述的那些形状及结构。例如，环形槽或缝隙不必有相等的宽度。同时，孔板不必用作一块扁平板。此外，在图3及4所示的实施例中，如果孔板9在其周边部分有高于其中心部分的开孔比，那么就可以省去环形槽或缝隙10。另外，在图3所示的实施例中，可省略上或下孔板9，并且气体分配装置可由一横过塔的内部的孔板9和一位于所述孔板上方或下方的分配格栅11的组合构成。简单地说，足以使气体流速的向下分量在喷射塔的周边部分大于在喷射塔的中心部分。

如上所述，根据本发明，可防止在用于冷却，湿润和/或净化气体的喷射塔塔顶附近喷射的液滴与塔的内壁相撞，由此防止塔底的废水的生成并防止灰尘粘附在喷射区附近的内壁上。

Claims

1、一种用于冷却，湿润和/或净化气体且无废水生成的干式喷射塔，有一设有一气体进口的顶部，一从所述顶部向下延伸且同时径向逐渐加大的扩大部分和一固定在所述扩大部分或紧接在所述扩大部分之后的部分上，用以喷水和/或一种吸收溶液的喷嘴，由此冷却并湿润气体和/或从气体中除去有害的成份，

其特征在于，改进的喷射塔包括一气体分配装置，它设置在所述扩大部分的内部或周围，位于所述喷嘴的上游，用于使气体流速的向下的分量在所述喷射塔的周边部分处快于所述喷射塔的中心部分处。

2、如权利要求1所述的喷射塔，其特征在于，所述气体分配装置在其周边部分有高于其中心部分的开孔比。

3、如权利要求2所述的喷射塔，其特征在于，所述气体分配装置是一块横过所述塔的内部的孔板。

4、如权利要求1或2所述的喷射塔，其特征在于，所述气体分配装置是一块以下述方式设置的孔板，即在所述孔板的周边部分和所述喷射塔的所述扩大部分或一直壁部分的内壁之间形成一环形槽或缝隙。

5、如权利要求1或2所述的喷射塔，其特征在于，所述气体分配装置是一横过所述塔的内部的孔板和一位于所述孔板上方或下方的分配格栅的组合。

6、如权利要求1或2所述的喷射塔，其特征在于，所述气体分配装置包括一对以下述方式平行设置的孔板，即在每块所述板的周边部分和所述扩大部分或直壁部分的内壁之间形成一环形槽或缝隙;和一插入所述一对孔板之间的分配格栅。

7、如权利要求1或2所述的喷射塔，其特征在于，所述气体分配装置包括多块用于帮助排出气体喷射的裙状导板和一块其直径小于塔的直径且设置在所述导板的中心部分的底部的孔板。

8、一种用于冷却，湿润和/或净化气体且无废水生成的方法，其中用一固定在一扩大部分或一紧接在所述扩大部分之后的部分上的喷嘴将水和/或一种吸收溶液喷射在从塔顶经所述扩大部分而输入喷射塔的气体上，由此冷却并润湿气体和/或从气体中除去一有害成份，在喷洒的水和/或吸收溶液蒸发之后，排出气体的温度低于气体的露点50℃以上，其特征在于，所述改进的方法包括从所述喷嘴的上游位置分配输入的气体，从而使气体流速的向下分量在所述喷射塔的周边部分处快于所述喷射塔的中心部分处。