CN112973386A - 湿法磷酸尾气洗涤塔 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种湿法磷酸尾气洗涤塔，解决了现有洗涤塔存在的占地面积大、脱氟效果和洗涤效率有待进一步提高的问题。技术方案包括下段设有气体进口和下洗涤液出口、顶部设气体出口的塔体，所述塔体被螺旋通道组件分隔为上段和下段，所述塔体上段和下段内均设有至少一级喷淋头，所述塔体下段的喷淋头位于所述气体进口的上方。本发明结构简单、洗涤效率高、易于维护、不易堵塞、节能降耗、使用寿命长。

Description

湿法磷酸尾气洗涤塔
技术领域
本发明涉及化工领域，具体的说是一种尾气洗涤塔。
背景技术
传统的湿法磷酸尾气洗涤塔均采用空塔喷淋，传质效率较低，脱氟效率不高，随着环保要求日益提高，湿法磷酸排放尾气氟浓度要求越来越严。洗涤系统洗涤级数越做越大，增加了占地面积和投资。如公开号202224045U公开了一种含硫尾气氨法洗涤净化塔，包括尾气烟囱、小型塔架和塔体，小型塔架设置在塔体上，尾气烟囱与塔体顶部连通，在所述塔体内设有除沫器，塔体上设有连通塔体内部的洗涤液进口，洗涤液进口连接喷淋管，塔体上还设有放空废气进口和硫酸尾气进口。该方案通过除沫器提高气液分离效率，通过塔板提高气体混合效率，但其效果仍然有限。对于湿法磷酸尾气而言，脱氟效果和洗涤效率仍有待进一步提高。另外，湿法磷酸尾气洗涤含HF和SiF4，长时间可能形成一定量的硅胶附着在塔底，若不及时处理，会堵塞塔底，因此需要定期停车人工清理，费时费力，影响作业效率。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、洗涤效率高、易于维护、不易堵塞、节能降耗、使用寿命长的湿法磷酸尾气洗涤塔。
技术方案包括下段设有气体进口和下洗涤液出口、顶部设气体出口的塔体，所述塔体被螺旋通道组件分隔为上段和下段，所述塔体上段和下段内均设有至少一级喷淋头，所述塔体下段的喷淋头位于所述气体进口的上方。
所述螺旋通道组件包括气体螺旋通道以及连接气体螺旋通道和塔体之间的隔板，所述气体螺旋通道的下端具有与塔体下端连通的侧面进气口，上端具有与塔体上段连通的侧面出气口。
所述隔板上方的塔体上设有第一循环洗涤液出口，所述循环洗涤液出口经泵连接塔体上段的喷淋头。
所述隔板上方的塔体上还设有第二循环洗涤液出口，所述第二循环洗涤液出口连接塔体下段的喷淋头；所述第一循环洗涤液出口高度低于第二循环洗涤液出口高度。
所述塔体下段的喷淋头下方对应设有湍流器。
所述塔体底部设有斜板。
所述斜板的高端塔壁上设下洗涤液出口，所述斜板的低端塔壁上设废渣出口。
所述废渣出口的管口下端与斜板平齐。
所述湍流器的开孔率为30-60％，开孔孔径φ350mm～φ500mm。
所述气体进口与塔体壁面相切。
针对背景技术中的问题，发明人进行了如下改进：
1)采用螺旋通道组件将塔体分为上下独立的两段，所述螺旋通道组件包括气体螺旋通道和隔板，气体由侧面进气口切向进入气体螺旋通道，螺旋上升再由侧面出气口切向进入塔体上段，一方面，切向的侧面进出气可以减少塔体下段的液体随气体夹带进入塔体上段，实现气液预分离，另一方面，受气体螺旋通道导向作用，气体在塔体上段形成螺旋式上升，大大延长了气体在塔内的停留时间，大幅提高洗涤效果。
2)塔体上段的液体则被隔板分离，不会落入塔体下段，而被隔板收集。而隔板收集的洗涤液可通过第一循环洗涤液出口引出经泵回送塔体上段的喷淋头喷出，以补充塔体上段的喷淋量；当塔体上段的喷淋量足够时，多余的洗涤液还可经第二循环洗涤液出口引出送入塔体下段的喷淋头，作为塔体下段的喷淋用水，从而减少了洗涤液的用量，节能降耗。上述结构相当于两级洗涤集成为一塔，大大的提高了洗涤效果，减少了装置占地面积，便于布置及配管；
3)针对磷酸装置尾气洗涤含HF和SiF4，长时间可能形成一定量的硅胶，若不及时处理会堵塞塔底的问题，设计底部斜板，洗涤液从斜板高端的洗涤液出口排出，长时间积累的废渣则随重力从斜板低端的废渣出口送出，从而避免塔底回用的洗涤液含固过高堵塞喷头，延长设备的维护周期，保证系统的长期稳定运行。
本发明结构简单、投资和运行成本低、占成面积小、设备使用寿命长、洗涤效果好、易于维护，可长期稳定运行，特别适用于湿法磷酸尾气的洗涤。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为螺旋通道组件的局部示意图。
其中，1-塔体、1.1-上段、1.2-下段、2-气体进口、3-气体出口、4-下洗涤液出口、5-喷淋头、6-湍流器、7-斜板、8-废渣出口、9-螺旋通道组件、10-气体螺旋通道、10.1-侧面进气口、10.2-侧面出气口、11-隔板、12-第一循环洗涤液出口、13-第二循环洗涤液出口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步解释说明：
参见图1，塔体1顶部气体出口3、下段1.1设气体进口2，所述塔体1底设有斜板7，所述斜板7的高端塔壁上设洗涤液出口4，所述斜7板的低端塔壁上设管口下端与斜板7平齐的废渣出口8。
所述塔体1被螺旋通道组件9分隔为上段1.1和下段1.2，上段1.1设有至少一级喷淋头5，下段1.2设有至少一级喷淋头5(本实施例中设有两级喷淋头5)，塔体下段1.2内的喷淋头5下方均对应设有湍流器6，所述湍流器6的开孔孔径φ350mm～φ500mm，开孔率为30-60％；最下层湍流器6下方的塔壁上设气体进口2，所述气体进口2与塔体壁面相切。
所述螺旋通道组件9包括气体螺旋通道10以及连接气体螺旋通道10和塔体之间的隔板11，所述气体螺旋通道10的下端具有与塔体下端连通的侧面进气口10.1，上端具有与塔体上段连通的侧面出气口10.2。
所述隔板11上方的塔体上设有第一循环洗涤液出口12和第二循环洗涤液出口13，所述循环洗涤液出口12经泵连接塔体上段1.1的喷淋头5，所述第二循环洗涤液出口13连接塔体下段1.2的喷淋头5；所述第一循环洗涤液出口12高度低于第二循环洗涤液出口13高度，以保证塔体上段1.1的喷淋量。
工作过程：含氟尾气由气体进口2切线进入塔体底部，在塔体下段1.2上升过程中依次穿过两级湍流器6分布和喷淋头5洗涤，洗涤后的气体经侧面进气口9.1进入气体螺旋通道9一边螺旋上升，一边气液分离，气体中夹带的液体会沿气体螺旋通道9向下落入塔体下段1.2，气体由侧面出气口9.2切向进入塔体上段1.1，完成气液的初步分离，以提高后续洗涤效果；
受气体螺旋通道9的导向作用，尾气在塔体上段1.1内螺旋上升，再经一级喷淋头5喷出的新鲜水喷淋洗涤后，最终从塔顶送出。塔体1上段内的洗涤水落入隔板11收集，部分由第一循环洗涤液出口12引出经泵送入塔体上段1.1的喷淋头5作为喷淋补充水，提高喷淋量，减少新鲜水的消耗，多余部分则由第二循环洗涤液出口13引出经管道送入塔体下段1.2喷淋头5，作为下段1.2的两级喷淋用水的补充，可进一步节能降耗。
下面以某湿法磷酸生产项目的尾气洗涤为例，进行对比实验。
尾气量：86000m3/h，洗涤前HF浓度56mg/Nm3。传统的洗涤塔，为设置2个洗涤塔串联，洗涤塔规格为Φ3500mm×15000mm，材质为碳钢衬胶。本发明为设置1个洗涤塔，洗涤塔规格为Φ3500mm×30422mm，材质为碳钢衬胶。
Figure BDA0003006454220000051
Figure BDA0003006454220000061

Claims (10)

1.一种湿法磷酸尾气洗涤塔，包括下段设有气体进口和下洗涤液出口、顶部设气体出口的塔体，其特征在于，所述塔体被螺旋通道组件分隔为上段和下段，所述塔体上段和下段内均设有至少一级喷淋头，所述塔体下段的喷淋头位于所述气体进口的上方。
2.如权利要求1所述的湿法磷酸尾气洗涤塔，其特征在于，所述螺旋通道组件包括气体螺旋通道以及连接气体螺旋通道和塔体之间的隔板，所述气体螺旋通道的下端具有与塔体下端连通的侧面进气口，上端具有与塔体上段连通的侧面出气口。
3.如权利要求2所述的湿法磷酸尾气洗涤塔，其特征在于，所述隔板上方的塔体上设有第一循环洗涤液出口，所述循环洗涤液出口经泵连接塔体上段的喷淋头。
4.如权利要求3所述的湿法磷酸尾气洗涤塔，其特征在于，所述隔板上方的塔体上还设有第二循环洗涤液出口，所述第二循环洗涤液出口连接塔体下段的喷淋头；所述第一循环洗涤液出口高度低于第二循环洗涤液出口高度。
5.如权利要求1-4任一项所述的湿法磷酸尾气洗涤塔，其特征在于，所述塔体下段的喷淋头下方对应设有湍流器。
6.如权利要求1-4任一项所述的湿法磷酸尾气洗涤塔，其特征在于，所述塔体底部设有斜板。
7.如权利要求6所述的湿法磷酸尾气洗涤塔，其特征在于，所述斜板的高端塔壁上设下洗涤液出口，所述斜板的低端塔壁上设废渣出口。
8.如权利要求7所述的湿法磷酸尾气洗涤塔，其特征在于，所述废渣出口的管口下端与斜板平齐。
9.如权利要求1所述的湿法磷酸尾气洗涤塔，其特征在于，所述湍流器的开孔率为30-60％，开孔孔径φ350mm～φ500mm。
10.如权利要求1所述的湿法磷酸尾气洗涤塔，其特征在于，所述气体进口与塔体壁面相切。
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