CN111298523B - 一种旋流除雾器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种旋流除雾器。所述的旋流除雾器包括若干个除雾组件，每个除雾组件均包括升气管和外筒，外筒设置在升气管的外侧，并与升气管在同一轴线上；升气管固定在塔盘上，升气管的顶部设置封盖板，在升气管的圆周上设置有整流通道；外筒的筒壁包括内壁和外壁，内壁和外壁之间为中空结构，中空结构顶部封闭，底部开口。本发明的除雾器，通过流体在流动过程中的整流、加速及刮面效应实现液滴与气体的分离。本发明的除雾器结构简单，除雾效率高，单层设置可以有效实现气液分离，满足气体中的雾滴携带量要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种气液分离设备，尤其是一种旋流除雾器。
背景技术
电力、冶金、石化、焦化等行业的生产过程中产生大量的SO2和粉尘等有害物质，带来了严重的酸雨危害和雾霾天气，是我国当前重点控制的大气污染物。目前，环保领域普遍采用湿法脱硫工艺来去除烟气中的二氧化硫等有害物质，即对烟气喷淋碱液从而吸收或吸附这些有害物质。然而，在湿法脱硫过程中，吸收塔脱硫后的烟气中带有大量粒径约为10～60微米的细小液滴，这些液滴中溶有硫酸、硫酸盐、SO2等，不仅会对大气环境造成污染，同时也对后续设备造成较严重的腐蚀及结垢。因此，应用湿法脱硫工艺时，被净化的气体在离开吸收塔之前必须要除雾，而除雾这一步骤都依靠除雾器来完成。
除雾器一般设置在吸收塔顶部，含有雾沫的气体以一定的速度通过除雾器时，会与除雾器内部结构相撞，并依附在其表面上。除雾器内部结构表面上的雾沫，经过扩散和重力的作用会逐步聚集，当重量达到一定水平后，就会从除雾器内部结构上分离下来，从而实现气液分离。当除雾器在运行过程中因结垢而造成阻力降增大至预定值时，就需要启动反冲洗程序对除雾器进行冲洗，一般，在除雾器进气端和排气端均需设置冲洗喷嘴，此时可能导致气相对液相的严重夹带，导致气相带液。
常用的除雾器有丝网除雾器、折流板式除雾器、旋流板除雾器、湿式静电除雾器等。
丝网除雾器虽然能分离一般的雾沫，但要求雾沫清洁，目前脱硫后的烟气中仍含有少量的粉尘、石膏等颗粒物，烟气经过丝网除雾器后颗粒物会粘附到丝网上面，导致除雾器压降不断升高，使用周期短，无法满足装置长周期运行的要求；折流板式除雾器主要有平板式、屋脊式、烟道式等结构型式，烟气通过折流板式除雾器时烟气被快速、连续改变运动方向，烟气内的雾滴撞击到除雾器叶片上，在惯性力和重力的作用下，烟气中夹带的液滴被捕集下来，但烟气与液滴流动方向相反，易产生二次夹带，降低了除雾效率，分离效果不好。
旋流板除雾器是利用离心分离的技术来对烟气中的液滴进行分离，烟气通过旋流板时变轴流为旋流产生高速离心运动，在运动过程中相互碰撞、凝并成较大的液滴。在离心力的作用下雾滴向除雾器壁面运动，与壁面附着的液滴层接触后一同落入浆液，实现雾滴与烟气的分离，但旋流板除雾器被分离液滴与气体流向相同，易产生二次夹带，降低除雾效率，并且压降大，能耗较高。
湿式静电除雾器除雾原理是通过静电控制装置和直流高压发生装置，将交流电变成直流电送至除雾装置中，在电晕线(阴极)和酸雾捕集极板(阳极)之间形成强大的电场，使空气分子被电离，瞬间产生大量的电子和正、负离子，这些电子及离子在电场力的作用下作定向运动，构成了捕集雾滴的媒介。同时使雾滴微粒荷电，这些荷电的雾滴粒子在电场力的作用下，作定向运动，抵达到捕集雾滴的阳极板上。之后，荷电粒子在极板上释放电子，于是雾滴被集聚，在重力作用下流到除酸雾器的储酸槽中，这样就达到了净化雾滴的目的。湿式静电除雾器除雾效果较好，但存在设备投资大、电耗高、设备腐蚀漏电等问题。
CN203724892U介绍的一种直筒形折流式除雾器由若干个除雾组件组成，每个除雾组件均包括升气管和外筒，升气管的圆周开有若干条缝，在靠近各条缝的升气管圆周上设置有沟槽和切向导流翼，切向导流翼起导流作用，使气体流向发生改变。通过流体在流动过程中的多次折流实现液滴与气体的分离，可以有效脱除粒径较小的液滴，除雾效率较高。但气体流经切向导流翼后，气体方向仍比较发散，不够集中，且气体速度降低，再与外筒内壁碰撞时撞击力较小，影响除雾效果。该除雾器主要依靠折流使气体方向改变，进而气体与固体壁面发生碰撞从而实现气液分离，对于较大液滴除雾效果较好，但对于小液滴效果不明显，且该除雾器结构比较复杂，升气管与切向导流翼之间的空隙容易结垢。
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以上除雾器在应用过程中，为满足排放气体的雾滴携带量的要求，一般都需设置两级或两级以上的除雾器，单独设置一级除雾器难以满足烟气达标排放的要求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种除雾效率高的旋流除雾器，本发明的旋流除雾器结构简单，除雾效率高，单层设置可以有效实现气液分离，满足气体中的雾滴携带量要求。
本发明的旋流除雾器包括若干个并列的除雾组件，每个除雾组件均包括升气管和外筒，外筒设置在升气管的外侧，优选与升气管在同一轴线上；升气管固定在塔盘上，升气管的顶部设置封盖板；升气管的圆周上均匀设置若干整流通道，整流通道沿升气管外壁的切线方向水平嵌入，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，各整流通道旋转方向相同；整流通道顶部与封盖板齐平，底部与升气管管壁相交；外筒的筒壁包括内壁和外壁，内壁和外壁之间为中空结构，中空结构顶部封闭，底部开口；内壁上设置的透水结构可以为透水孔、透水格栅、透水网、透水滤布或透水膜中的一种或几种；所述的透水孔形状为圆形孔、椭圆形孔、条形孔、正方形孔、三角形孔、菱形孔、正五边形孔、正六边形孔、多边形孔中的一种或几种组合。
本发明的旋流除雾器中，所述的整流通道一般设置1~12个，优选4-8个。整流通道的壁厚优选与升气管的壁厚相同。
本发明的旋流除雾器中，整流通道的长度L为侧壁II的长度，宽度w为整流通道两侧壁间的最大水平距离，高度h为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2~8倍，优选为3~6倍；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。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，如所述整流通道的高度h一般为20～600mm，优选为50～300mm；整流通道的宽度w一般为5～200mm，优选为5～100mm。整流通道的总截面积为升气管横截面积的0.2~1.0倍，优选为升气管横截面积的0.3~0.9倍。
本发明的旋流除雾器中，所述的整流通道的侧壁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。当整流通道的侧壁II末端与升气管内壁齐平时，整流通道底部末端也与升气管内壁齐平；当整流通道的侧壁II伸入到升气管内部一定距离m时，整流通道底部末端与侧壁末端齐平。
本发明的旋流除雾器中，整流通道底部距离塔盘有一定距离A，距离A为50～500mm，优选为80～200mm。
本发明的旋流除雾器中，升气管下端与塔盘平齐或低于塔盘一段距离，二者密闭连接；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。
本发明的旋流除雾器中，所述的整流通道、封盖板与升气管可以焊接在一起或整体成型。
本发明的旋流除雾器中，所述的外筒形状为圆筒、锥形筒、倒锥形筒或变径圆筒中的一种或几种组合。
本发明的旋流除雾器中，所述的外筒为圆筒时，外筒直径D为升气管直径d的1.5-6倍，优选为1.5-3倍；所述的外筒为锥形筒时，锥形筒上部开口直径D1为升气管直径d的1.1-5倍，优选为1.5-3倍，锥形筒下部开口直径D2为升气管直径d的1.5-6倍，优选为2-5倍；所述的外筒为倒锥形筒时，锥形筒上部开口直径D3为升气管直径d的1.5-6倍，优选为2-5倍，锥形筒下部开口直径D4为升气管直径d的1.1-5倍，优选为1.5-3倍。
本发明的旋流除雾器中，所述的外筒上沿高出升气管的上沿一定距离P，距离P为整流通道高度h的1～8倍，优选为2～5倍。外筒的下沿距离塔盘有一定距离B，且低于整流通道的下沿，外筒下沿距塔盘的距离B为10～200mm，优选为20～100mm。外筒的总高度H为整流通道高度的2.5～10倍，优选为3～8倍。
本发明的旋流除雾器中，所述的中空结构上端封闭，下端开口，以便烟气中分离出的雾滴从中空结构下端排出；所述的中空结构下端还可以设置成楔形、锯齿形或波浪形结构，从而更加有利于分离出的液体从中空结构的内壁成连续流滴落；所述的中空结构下端还可设置一个或多个开口，开口位于塔盘上的液面以下，以形成水封，避免烟气从中空结构的下端开口泄露出来。
本发明的旋流除雾器中，所述的中空结构内可设置雾滴凝聚材料或吸水材料；所述的雾滴凝聚材料可促使进入中空结构的小粒径的雾滴凝聚成大粒径的水滴，大粒径的水滴在自身重力作用下沿雾滴凝聚并沿材料流下，从中空结构下端的开口排出；所述的雾滴凝聚材料为金属丝、尼龙丝、不锈钢丝、金属丝网、玻璃纤维、合成纤维、陶瓷颗粒、活性炭颗粒、分子筛颗粒、橡胶颗粒、塑料颗粒、沙砾；所述的吸水性材料包括但不限于海绵、棉花、棉布、吸水树脂。
本发明的旋流除雾器各组件的连接处保证密封，不产生漏气现象。
本发明的旋流除雾器在气液分离领域，尤其适用于湿法脱硫工艺中的气液分离。
本发明的旋流除雾器，工作时，夹带液滴的气体自塔盘下部空间进入升气管，气相夹带液相上升，遇到封盖板后气相流动方向发生改变，即由上升方向改为水平或近似水平方向，而部分小液滴由于惯性作用与封盖板发生碰撞，并附着在封盖板上，附着的液滴逐渐变大，当液滴大到其自身产生的重力超过气体的上升力与液体表面张力的合力时，液滴就从封盖板表面上被分离下来，完成了第一次气液分离；夹带液滴的气体沿水平或近似水平方向进入整流通道，由于整流通道有一定的长度，且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气体，在进入整流通道后，速度方向改为沿着整流通道的方向，速度方向比较规则和集中，且由于流通面积减小，使夹带液滴的气体进入整流通道后速度增加。夹带液滴的气体的速度方向改变时，部分液滴与整流通道内壁发生碰撞，并附着在整流通道内壁上，进而被不断流经整流通道的气体吹出整流通道并下落，完成第二次气液分离。同时，在整流通道内，由于夹带液滴的气体速度方向改变，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，且夹带液滴的气体流经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，并随气体一起以较大的速度流出整流通道。从整流通道流出的夹带液滴的气体具有较大的速度，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，再次改变气体的流动方向，即夹带液滴的气体由沿着整流通道方向改为沿着外筒内壁的圆周方向流动。由于夹带液滴的气体速度较大，且沿着设置有透水结构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气体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，液滴经外筒内壁的透水结构进入中空结构，液滴在中空结构内积聚粒径变大并在自身重力作用下向下流动，通过中空结构下端的开口流到塔盘上，而气体则继续保持高速沿外筒内壁旋转向上流动，第三次实现了气液分离，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气体的分离。
与现有技术相比，本发明的旋流除雾器具有以下优点：
1、夹带液滴的气体流经旋流除雾器的升气管、整流通道进入外筒，在外筒内壁高速旋转向上流动，气体中携带的液滴在旋转气流产生的离心力的作用下不断被甩向外筒内壁，外筒内壁上设置有透水结构，液滴经透水结构进入中空结构，由于中空结构上端封闭，下端开口，故只有少量气体能进入中空结构，当中空结构下端开口位于塔盘上的液面以下形成水封时，烟气无法进入中空结构，因而彻底将除雾过程的气液通道分开，避免烟气对液滴形成二次夹带，显著提高除雾效率；中空结构内设置吸水材料时，液滴进入中空结构迅速被吸水材料吸收，进而从中空结构下端开口流出，除雾器脱水速度大幅增加，并显著增强了对粒径较小液滴的脱除效率。
2、脱硫塔内设置单层本发明的旋流除雾器时，即可满足《湿法烟气脱硫装置专用设备 除雾器》（JB/T 10989-2010）中“在除雾器第二级后测得的烟气中雾滴携带量应小于75mg/m3”的要求，因而大幅降低了除雾器设备的一次性投资费用。
附图说明
图1为本发明的一种旋流除雾器结构正视图。
图2为图1所示的旋流除雾器结构俯视图。
图3为图2所示的旋流除雾器外筒结构正视图。
图4为本发明的一种外筒下部为楔形的旋流除雾器结构正视图。
图5为图4所示的旋流除雾器结构俯视图。
图6为图4所示的旋流除雾器外筒结构正视图。
图7为本发明的一种外筒下部为锯齿状、整流通道为圆形的旋流除雾器结构正视图。
图8为图7所示的旋流除雾器外筒结构正视图。
图9为本发明的一种外筒形状为圆锥形的旋流除雾器的结构正视图。
图10为图9所示的旋流除雾器结构俯视图。
图11为图9所示的旋流除雾器外筒结构正视图。
图中各标记为：1-塔盘；2-升气管；3-整流通道；3-1-侧壁I；3-2-侧壁II；4-外筒；4-1外壁；4-2内壁；5-封盖板；6-透水结构； 7-中空结构；8-开口。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的旋流除雾器做进一步的详细说明。
本发明的旋流除雾器包括若干个并列的除雾组件，每个除雾组件均包括升气管2和外筒4，外筒4设置在升气管2的外侧，优选与升气管2在同一轴线上；升气管2固定在塔盘1上，升气管2的顶部设置封盖板5；升气管2的圆周上均匀设置若干整流通道3，整流通道3沿升气管2外壁的切线方向水平嵌入，整流通道3靠近外筒4一侧的侧壁I 3-1与升气管2管壁相切，另一侧壁II 3-2与升气管2管壁相交，各整流通道3旋转方向相同；整流通道3顶部与封盖板5齐平，底部与升气管2管壁相交；外筒4的筒壁包括内壁4-2和外壁4-1，内壁4-2和外壁4-1之间为中空结构7，中空结构7顶部封闭，底部开口；内壁4-2上设置的透水结构6可以为透水孔、透水格栅、透水网、透水滤布或透水膜中的一种或几种；所述的透水孔形状为圆形孔、椭圆形孔、条形孔、正方形孔、三角形孔、菱形孔、正五边形孔、正六边形孔、多边形孔中的一种或几种组合。
本发明的旋流除雾器中，所述的整流通道3一般设置1~12个，优选4-8个。整流通道3的壁厚优选与升气管2的壁厚相同。
本发明的旋流除雾器中，整流通道3的长度L为侧壁II 3-2的长度，宽度w为整流通道3两侧壁间的最大水平距离，高度h为整流通道3顶部和底部间的最大垂直距离；其中长度L为宽度w的2~8倍，优选为3~6倍；整流通道3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。整流通道3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，如所述整流通道3的高度h一般为20～600mm，优选为50～300mm；整流通道3的宽度w一般为5～200mm，优选为5～100mm。整流通道3的总截面积为升气管2横截面积的0.2~1.0倍，优选为升气管2横截面积的0.3~0.9倍。
本发明的旋流除雾器中，所述的整流通道3的侧壁II 3-2末端可以与升气管2内壁齐平（如图5）或伸入到升气管2内部一定距离m（如图2），m为长度L的0.1~0.9倍，优选为0.3~0.6倍。当整流通道3的侧壁II 3-2末端与升气管2内壁齐平时，整流通道3底部末端也与升气管2内壁齐平（如图5）；当整流通道3的侧壁II 3-2伸入到升气管2内部一定距离m时，整流通道3底部末端与侧壁末端齐平（如图2）。
本发明的旋流除雾器中，整流通道3底部距离塔盘1有一定距离A，距离A为50～500mm，优选为80～200mm。
本发明的旋流除雾器中，升气管2下端与塔盘1平齐或低于塔盘1一段距离，二者密闭连接；升气管2的直径及塔盘1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。
本发明的旋流除雾器中，所述的整流通道3、封盖板5与升气管2可以焊接在一起或整体成型。
本发明的管式除雾器中，所述的外筒4形状为圆筒、锥形筒、倒锥形筒或变径圆筒中的一种或几种组合。
本发明的旋流除雾器中，所述的外筒4为圆筒时，外筒4直径D为升气管2直径d的1.5-6倍，优选为1.5-3倍；所述的外筒4为锥形筒时，锥形筒上部开口直径D1为升气管2直径d的1.1-5倍，优选为1.5-3倍，锥形筒下部开口直径D2为升气管2直径d的1.5-6倍，优选为2-5倍；所述的外筒4为倒锥形筒时，锥形筒上部开口直径D3为升气管2直径d的1.5-6倍，优选为2-5倍，锥形筒下部开口直径D4为升气管2直径d的1.1-5倍，优选为1.5-3倍。
本发明的旋流除雾器中，所述的外筒上沿高出升气管的上沿一定距离P，距离P为整流通道高度h的1～8倍，优选为2～5倍。外筒的下沿距离塔盘有一定距离B，且低于整流通道的下沿，外筒下沿距塔盘的距离B为10～200mm，优选为20～100mm。外筒的总高度H为整流通道高度的2.5～10倍，优选为3～8倍。
本发明的旋流除雾器中，所述的中空结构7内可设置雾滴凝聚材料或吸水材料；所述的雾滴凝聚材料可促使进入中空结构的小粒径的雾滴凝聚成大粒径的水滴，大粒径的水滴在自身重力作用下沿雾滴凝并材料流下，从中空结构下端的开口排出；所述的雾滴凝聚材料为金属丝、尼龙丝、不锈钢丝、金属丝网、玻璃纤维、合成纤维、陶瓷颗粒、活性炭颗粒、分子筛颗粒、橡胶颗粒、塑料颗粒、沙砾；所述的吸水性材料为海绵、棉花、棉布、吸水树脂。
本发明的旋流除雾器各组件的连接处保证密封，不产生漏气现象。
本发明的旋流除雾器，工作时，夹带液滴的气体自塔盘1下部空间进入升气管2，气相夹带液相上升，遇到封盖板5后气相流动方向发生改变，即由上升方向改为水平或近似水平方向，而部分小液滴由于惯性作用与封盖板5发生碰撞，并附着在封盖板5上，附着的液滴逐渐变大，当液滴大到其自身产生的重力超过气体的上升力与液体表面张力的合力时，液滴就从封盖板5表面上被分离下来，完成了第一次气液分离；夹带液滴的气体沿水平或近似水平方向进入整流通道3，由于整流通道3有一定的长度，且整流通道3总截面积小于升气管2横截面积，原本速度方向比较分散的夹带液滴的气体，在进入整流通道3后，速度方向改为沿着整流通道3的方向，速度方向比较规则和集中，且由于流通面积减小，使夹带液滴的气体进入整流通道3后速度增加。夹带液滴的气体的速度方向改变时，部分液滴与整流通道3内壁发生碰撞，并附着在整流通道3内壁上，进而被不断流经整流通道3的气体吹出整流通道3并下落，完成第二次气液分离。同时，在整流通道3内，由于夹带液滴的气体速度方向改变，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，且夹带液滴的气体流经整流通道3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，并随气体一起以较大的速度流出整流通道3。从整流通道3流出的夹带液滴的气体具有较大的速度，速度方向比较集中，且夹带的液滴比较大，继续与外筒4内壁发生碰撞，再次改变气体的流动方向，即夹带液滴的气体由沿着整流通道3方向改为沿着外筒4内壁的圆周方向流动。由于夹带液滴的气体速度较大，且沿着设置有透水结构6的外筒4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气体沿外筒4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，液滴经外筒4内壁的透水结构6进入中空结构7，液滴在中空结构7内积聚粒径变大并在自身重力作用下向下流动，通过中空结构7下端的开口8流到塔盘上，而气体则继续保持高速沿外筒4内壁旋转向上流动，第三次实现了气液分离，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气体的分离。
实施例1
如附图1~3所示，旋流除雾器的升气管2下端与塔盘1平齐，升气管2上设置4个整流通道3，整流通道3的截面形状为矩形，整流通道3的侧壁II 3-2末端伸入到升气管2内部一定距离m，m为整流通道3的长度L的0.5倍，L为宽度w的3.5倍，整流通道3的总截面积为升气管2横截面积的0.8倍，整流通道3底部与塔盘1的距离A为100mm。
旋流除雾器的外筒4为圆筒，外筒4直径D为升气管2直径d的3倍，外筒4的上沿高出升气管2上沿的距离P为整流通道3高度h的4倍，外筒4下沿距旋流塔盘1的距离B为150mm，外筒4的总高度H为整流通道3高度h的6倍。
除雾器的外筒4的内壁4-2设置如图2~3所示的透水结构6，透水结构6的形状为条形孔，中空结构7内填充陶瓷颗粒，中空结构7下端设置有2个开口，以便中空结构7内的积水流出。
某火电厂锅炉烟气脱硫塔烟气量为1100000Nm3/h，在脱硫塔出口设置单层本发明的旋流除雾器，除雾器入口烟气中雾滴含量为21.5g/Nm3，经本发明的旋流除雾器除雾后的烟气中雾滴携带量为38mg/Nm3，除雾效率>99.8%。
实施例2
如附图4~6所示，旋流除雾器的升气管2下端低于塔盘1，升气管2下端与塔盘1之间的距离C为50mm，升气管2上设置6个整流通道3，整流通道3的截面形状为矩形，整流通道3的侧壁II 3-2末端与升气管2内壁齐平，整流通道3的长度L为宽度w的4倍，整流通道3的总截面积为升气管2横截面积的0.7倍，整流通道3底部与塔盘1的距离A为300mm。
旋流除雾器的外筒4为圆筒，外筒4直径D为升气管2直径d的4倍，外筒4的上沿高出升气管2上沿的距离P为整流通道3高度h的5倍，外筒4下沿距塔盘1的距离B为200mm，外筒4的下端为楔形，楔形底部设置开口8，开口8位于塔盘1的液面以下形成水封，外筒4的总高度H为整流通道3高度h的7倍。
旋流除雾器的外筒4的内壁4-2设置如图6所示的透水结构6，透水结构6为若干圆形开孔，中空结构7内填充金属丝网。
某催化裂化烟气脱硫塔烟气量为200000Nm3/h，在脱硫塔出口设置单层本发明的旋流除雾器，除雾器入口烟气中雾滴含量为32g/Nm3，经本发明的旋流除雾器除雾后的烟气中雾滴携带量为25mg/Nm3，除雾效率>99.9%。
实施例3
如附图5、7~8所示，旋流除雾器的升气管2下端低于塔盘1，升气管2下端与塔盘1之间的距离C为30mm，升气管2上设置6个整流通道3（附图5），整流通道3的截面形状为圆形，整流通道3的侧壁II 3-2末端与升气管2内壁齐平，整流通道3的长度L为宽度w的2.5倍，整流通道3的总截面积为升气管2横截面积的0.6倍，整流通道3底部与塔盘1的距离A为350mm。
旋流除雾器的外筒4为圆筒，外筒4直径D为升气管2直径d的2.5倍，外筒4的上沿高出升气管2上沿的距离P为整流通道3高度h的2倍，外筒4下沿距塔盘1的距离B为80mm，外筒4的下端为6个锯齿形，锯齿形底部设置开口8，开口8位于塔盘1的液面以下形成水封。
旋流除雾器的外筒4的内壁4-2设置如图8所示的透水结构6，透水结构6为透水格栅，中空结构7内填充棉花。
某焦化厂焦化烟气脱硫塔烟气量为300000Nm3/h，在脱硫塔出口设置单层本发明的旋流除雾器，除雾器入口烟气中雾滴含量为19g/Nm3，经本发明的旋流除雾器除雾后的烟气中雾滴携带量为20mg/Nm3，除雾效率>99.8%。
实施例4
如附图9~11所示，旋流除雾器的升气管2下端与塔盘1平齐，升气管2上设置4个整流通道3，整流通道3的截面形状为矩形，整流通道3的侧壁II 3-2末端伸入到升气管2内部一定距离m，m为整流通道3的长度L的0.8倍，L为宽度w的4倍,整流通道3底部与塔盘1的距离A为150mm。
旋流除雾器的外筒4为锥形筒，锥形筒上部开口直径D1为升气管直径d的2倍，锥形筒下部开口直径D2为升气管直径d的3倍，外筒4的上沿高出升气管2上沿的距离P为整流通道3高度h的3倍，外筒4下沿距塔盘1的距离B为80mm，外筒4的总高度H为整流通道3高度h的4倍。
除雾器的外筒4的内壁4-2上固定有透水结构6，透水结构6为透水滤布，液滴可经过透水滤布进入中空结构7，中空结构7底部设置有4个开口，以便中空结构7内的积水排出。
某燃煤锅炉烟气脱硫塔烟气量为500000Nm3/h，在脱硫塔出口设置单层本发明的旋流除雾器，除雾器入口烟气中雾滴含量为25g/Nm3，经本发明的旋流除雾器除雾后的烟气中雾滴携带量为32mg/Nm3，除雾效率>99.8%。
实施例5
某气体除雾冷模试验装置，气体流量为2000m3/h，设置单层本发明的旋流除雾器，中空结构内设置不锈钢丝，旋流除雾器的结构同实施例1，试验结果表明：旋流除雾器入口气体中雾滴含量为16.5g/Nm3，旋流除雾器出口气体中雾滴携带量为39mg/Nm3，除雾效率为99.76%。
实施例6
某气体除雾冷模试验装置，气体流量同实施例5，设置单层本发明的旋流除雾器，中空结构内设置柱状活性炭颗粒，旋流除雾器的结构同实施例2，试验结果表明：旋流除雾器入口气体中雾滴含量为19.3g/Nm3，旋流除雾器出口气体中雾滴携带量为43mg/Nm3，除雾效率为99.78%。
实施例7
某气体除雾冷模试验装置，气体流量同实施例5，设置单层本发明的旋流除雾器，中空结构内设置海绵，旋流除雾器的结构同实施例3，试验结果表明：旋流除雾器入口气体中雾滴含量为23.4g/Nm3，旋流除雾器出口气体中雾滴携带量为26mg/Nm3，除雾效率为99.89%。
实施例8
某气体除雾冷模试验装置，气体流量同实施例5，设置单层本发明的旋流除雾器，中空结构内设置波纹填料，旋流除雾器的结构同实施例4，试验结果表明：旋流除雾器入口气体中雾滴含量为18.7g/Nm3，旋流除雾器出口气体中雾滴携带量为48mg/Nm3，除雾效率为99.74%。
实施例9
某气体除雾冷模试验装置，气体流量同实施例5，设置单层本发明的旋流除雾器，中空结构内设置分子筛颗粒，旋流除雾器的结构同实施例1，试验结果表明：旋流除雾器入口气体中雾滴含量为21.8g/Nm3，旋流除雾器出口气体中雾滴携带量为31mg/Nm3，除雾效率为99.86%。
实施例10
某气体除雾冷模试验装置，气体流量同实施例5，设置单层本发明的旋流除雾器，中空结构内设置棉布，旋流除雾器的结构同实施例2，试验结果表明：旋流除雾器入口气体中雾滴含量为23.5g/Nm3，旋流除雾器出口气体中雾滴携带量为29mg/Nm3，除雾效率为99.88%。
对比例1
除雾器的外筒4为实心结构（无透水结构6和中空结构7），其余同实施例5，经本发明的旋流除雾器除雾后的烟气中雾滴携带量为280mg/Nm3，除雾效率为98.3%。
对比例2
除雾器的外筒4为实心结构（无透水结构6和中空结构7），其余同实施例6，经本发明的旋流除雾器除雾后的烟气中雾滴携带量为310mg/Nm3，除雾效率为98.39%。
Claims (12)
1.一种旋流除雾器，包括若干个并列的除雾组件，每个除雾组件均包括升气管和外筒，外筒设置在升气管的外侧并与升气管在同一轴线上；升气管固定在塔盘上，升气管的顶部设置封盖板；升气管的圆周上均匀设置若干整流通道，整流通道沿升气管外壁的切线方向水平嵌入，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，各整流通道旋转方向相同；整流通道顶部与封盖板齐平，底部与升气管管壁相交；其特征在于：外筒的筒壁包括内壁和外壁，内壁和外壁之间为中空结构，中空结构顶部封闭，底部开口；内壁上设置透水结构；所述中空结构内设置雾滴凝聚材料和/或吸水材料，所述中空结构下端设置一个或多个开口，开口位于塔盘上的液面以下。
2.根据权利要求1所述的旋流除雾器，其特征在于：所述的透水结构为透水孔、透水格栅、透水网、透水滤布或透水膜中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的旋流除雾器，其特征在于：所述的整流通道设置1~12个。
4.根据权利要求1所述的旋流除雾器，其特征在于：整流通道的长度L为侧壁II的长度，宽度w为整流通道两侧壁间的最大水平距离，高度h为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2~8倍；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；整流通道的总截面积为升气管横截面积的0.2~1.0倍。
5.根据权利要求1所述的旋流除雾器，其特征在于：所述的整流通道的侧壁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；当整流通道的侧壁II末端与升气管内壁齐平时，整流通道底部末端也与升气管内壁齐平；当整流通道的侧壁II伸入到升气管内部一定距离m时，整流通道底部末端与侧壁末端齐平。
6.根据权利要求1所述的旋流除雾器，其特征在于：整流通道底部距离塔盘有一定距离A，距离A为50～500mm。
7.根据权利要求1所述的旋流除雾器，其特征在于：所述的外筒形状为圆筒、锥形筒、倒锥形筒或变径圆筒中的一种或几种组合。
8.根据权利要求1所述的旋流除雾器，其特征在于：所述的外筒为圆筒时，外筒直径D为升气管直径d的1.5-6倍；所述的外筒为锥形筒时，锥形筒上部开口直径D1为升气管直径d的1.1-5倍，锥形筒下部开口直径D2为升气管直径d的1.5-6倍；所述的外筒为倒锥形筒时，锥形筒上部开口直径D3为升气管直径d的1.5-6倍，锥形筒下部开口直径D4为升气管直径d的1.1-5倍。
9.根据权利要求1所述的旋流除雾器，其特征在于：所述的外筒上沿高出升气管的上沿一定距离P，距离P为整流通道高度h的1～8倍；外筒的下沿距离塔盘有一定距离B，且低于整流通道的下沿，外筒下沿距塔盘的距离B为10～200mm；外筒的总高度H为整流通道高度的2.5～10倍。
10.根据权利要求1所述的旋流除雾器，其特征在于：所述的中空结构下端设置成楔形、锯齿形或波浪形结构。
11.根据权利要求1所述的旋流除雾器，其特征在于：所述的雾滴凝聚材料为金属丝、尼龙丝、不锈钢丝、金属丝网、玻璃纤维、合成纤维、陶瓷颗粒、活性炭颗粒、分子筛颗粒、橡胶颗粒、塑料颗粒或沙砾中的一种或多种；所述的吸水材料为海绵、棉花、棉布、吸水树脂中的一种或多种。
12.一种根据权利要求1~11任意一项所述的旋流除雾器在湿法脱硫工艺中的应用。
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