CN113072984B - 焦炉煤气超重力脱硫设备转子及设备 - Google Patents

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Abstract

焦炉煤气超重力脱硫设备转子及设备,包括转子本体,转子本体上设有多层同心的环形的折流圈,煤气与脱硫液相向进入转子进行气液交换,脱硫液从转子中心进入,沿转子径向旋转流动。本发明脱硫转子不用填料,不用担心填料堵塞,破坏平衡。转子及其上的折流圈结构简单,并且都是对称结构,方便制作生产,且制作时容易达到平衡。在折流圈上部开孔有利于液体在高速旋转时被充分低分散、破碎。动盘上开孔,实现煤气和液体的充分接触,实现脱出硫化氢的目的。动盘上开孔时,靠近每一折流圈内底处留有10mm不开孔,利于收集液体后给上部提供液体。

Description

焦炉煤气超重力脱硫设备转子及设备
技术领域
本发明涉及脱硫设备技术领域,特别涉及焦炉煤气超重力脱硫设备转子及设备。
背景技术
煤气中存在大量的有害气体,比如硫化氢等,硫化氢在潮湿的环境条件下,会对设备、管道等产生腐蚀性破坏,若没有经过有效的处理而直接排放到大气中,会对环境及附近人员造成比较严重的影响。
针对脱硫的技术研究有很多,比如北京化工大学、中北大学等院校对于脱硫技术的理论研究有很多,也有相关专利。比如公告号为CN201410244880.7的一种工业气体超重力脱除硫化氢的装置及工艺,公开了包括超重力机、气液分离设备、氧化槽、贫液槽、转鼓真空过滤机和富液槽;所述超重力机包括动力装置、壳体、转子、液体进口、液体出口、气体进口、气体出口和冲洗液进口;所述动力装置的输出轴伸入壳体内与转子固定连接,壳体的上端面设有液体进口和气相出口,壳体的下端设有液体出口和气体进口;所述转子上设有填料,该转子填料外层设有反冲洗装置,该反冲洗装置与冲洗液进口连接相通。本发明采用反冲洗超重力旋转填料床,很大程度上防止了硫磺颗粒堵塞超重力填料。采用鼓空气再生氧化槽,工艺流程大大简化,成本显著降低。本发明对于高浓度硫化氢气体脱硫能防止硫磺堵塞转子填料。还有公告号为CN201010579829.3的一种低压降纳微结构化填料旋转床超重力装置及应用,超重力装置,包括在密闭的壳体中安装有由转子和填料组成的转动部件,壳体及上盖上开有液体进、出口及气体进、出口,液体进口设有延伸到转子中心空腔中的液体分布器,上述装置中转动部件中的填料采用了具有纳微结构的结构化SiC、烧结陶瓷、粉末烧结钛基合金填料,结构化填料流道直径0.1~5mm,孔隙率55~97%,填料表面具有0.01~3μm凸凹形纳微结构,其比表面积200~2000m2/m3。将其应用于要求低压降的硫酸等工业尾气中二氧化硫深度脱除,超重力装置的压降降低40~80%,处理后有害气体含量低于20~100ppm。
上述专利中设计的这些设备普遍都是用散装填料作为传质介质,存在设备精度不高,容易挂结杂质,导致转子不平衡,转速低,振动大,没有发挥超重力设备的应有效率。
发明内容
为克服现有技术中存在的问题,本发明提供了一种焦炉煤气超重力脱硫设备转子及设备。该转子不用填料,只用高速旋转的带多层折流圈的转盘,折流圈只有上部开孔,液体从中心部位注入,在离心力的作用下,通过折流圈上部的开孔,从圆心部位沿径向向四周运动。高速旋转的转盘上开有大量的小孔,让煤气沿轴向向上运动,在折流圈中实现气、液错流接触交换,脱除煤气中的硫化氢。因不用填料,所以制造过程中容易达到平衡,运行过程中不易挂结杂质,能实现高速运转,发挥出超重力设备的高效率的优势。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是:该焦炉煤气超重力脱硫设备转子,包括转子本体,转子本体上设有多层同心的环形的折流圈,煤气与脱硫液相向进入转子进行气液交换,脱硫液从转子中心进入,沿转子径向旋转流动。
进一步地,转子本体包括转盘和折流圈,转盘的一面沿转盘中心向外均布有若干层圆环形的折流圈。
进一步地,相邻两折流圈之间的转盘位置设有煤气进入转子的煤气通道。
进一步地,煤气通道为转盘上开的进气孔,从转盘中心向外方向进气孔的布置密度逐渐变小。
进一步地,折流圈等高设置,折流圈的上部开有出液孔,折流圈的下部不开孔、并与转盘之间形成集液区域。
进一步地,所述折流圈的上部开有至少两排出液孔。
进一步地,转子本体与转轴连接,转轴与电机连接并由电机驱动,电机的转速通过变频仪调节。
一种超重力脱硫设备,包括上述转子。
综上,本发明的上述技术方案的有益效果如下:
整体来说超重力脱硫设备核心技术就是旋转转子的结构形式,用于气液交换的旋转转子的基本结构是:旋转转子跟随转轴转动,转轴由电机驱动,同过变频仪可以方便地调节电机的转速,利用转子转动产生的离心力场来模拟超重力环境。在比地球重力场大十倍至千倍超重力环境下,液体物料通过折流圈上的小孔,在强大离心力的作用下,液体被撕裂成微米甚至纳米级膜、丝和滴,产生巨大的和快速更新向界面,使相间传质速率和微观分子混合速率比传统的塔器设备中提高1-3个数量级,微观分子混合和传质过程得到高度强化。同时,气体的操作线速度也可以大幅提高,这是的单位体积设备的生产效率提高1-2个数量级,设备体积大幅缩小,是过程强化技术的典型代表。
1、脱硫转子不用填料,不用担心填料堵塞,破坏平衡。
2、转子及其上的折流圈结构简单,并且都是对称结构,方便制作生产,且制作时容易达到平衡。
3、在折流圈上部开孔有利于液体在高速旋转时被充分低分散、破碎。
4、动盘上开孔,实现煤气和液体的充分接触,实现脱出硫化氢的目的。
5、动盘上开孔时,靠近每一折流圈内底处留有10mm不开孔,利于收集液体后给上部提供液体。
附图说明
图1为转子的俯视图。
图2为转子的剖视图。
图3为图2的A向视图。
图4为图2中B的局部放大图。
图中:
1转盘,2折流圈,3进气孔,4出液孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的特征和原理进行详细说明,所举实施例仅用于解释本发明,并非以此限定本发明的保护范围。
针对现有技术中存在的问题,本发明设计一不用填料的转子结构。超重力脱硫设备核心技术就是旋转转子的结构形式,用于气液交换的旋转转子的基本结构是:转子本体与转轴连接,转轴与电机连接并由电机驱动,电机的转速通过变频仪调节。旋转转子跟随转轴转动,转轴由电机驱动,同过变频仪可以方便地调节电机的转速,利用转子转动产生的离心力场来模拟超重力环境。
如图1-图4所示,该焦炉煤气超重力脱硫设备转子,包括转子本体,转子本体包括转盘1和折流圈2。转子本体上设有多层同心的环形的折流圈2,即转盘1的一面沿转盘1中心向外均布有若干层圆环形的折流圈2。折流圈2为圆环形的折流板,折流板的底部焊接固定在转盘1上。
煤气与脱硫液相向进入转子进行气液交换,具体的,煤气从转子的下方向上进入转子,脱硫液从转子的上方向下进入转子。脱硫液从转子中心进入,沿转子径向旋转流动。
相邻两折流圈2之间的转盘1位置设有煤气进入转子的煤气通道。煤气通道为转盘1上开的进气孔3,从转盘1中心向外方向进气孔3的布置密度逐渐变小。该设计方式可以尽可能的利用从转子中心进入转子的脱硫液。
折流圈2等高设置,折流圈2的上部开有至少两排出液孔4,脱硫液从转子中心进入转子之后,在电机的电动下,转子转动,将脱硫液沿转子径向向外甩,脱硫液沿转子径向高速向外通过出液孔4出液,与进入转子的煤气充分接触。在比地球重力场大十倍至千倍超重力环境下,液体物料通过折流圈2上的小孔,在强大离心力的作用下,液体被撕裂成微米甚至纳米级膜、丝和滴,产生巨大的和快速更新向界面,使相间传质速率和微观分子混合速率比传统的塔器设备中提高1-3个数量级,微观分子混合和传质过程得到高度强化。同时,气体的操作线速度也可以大幅提高,这是的单位体积设备的生产效率提高1-2个数量级,设备体积大幅缩小,是过程强化技术的典型代表。
折流圈2的下部不开孔、并与转盘1之间形成集液区域。具体地,靠近每一折流圈2底处必须留出10mm不开孔,利于收集液体后给折流圈2上部提供液体。
本发明还保护一种超重力脱硫设备,该脱硫设备包括上述转子结构。
转盘1上开进气孔3结构与折流圈2上的出液孔4结构的结合,实现在高速旋转的条件下,气液的充分接触,实现对焦炉煤气的脱硫。
本发明脱硫转子不用填料,不用担心填料堵塞,破坏平衡。转子及其上的折流圈2结构简单,并且都是对称结构,方便制作生产,且制作时容易达到平衡。在折流圈2上部开孔有利于液体在高速旋转时被充分低分散、破碎。动盘上开孔,实现煤气和液体的充分接触,实现脱出硫化氢的目的。动盘上开孔时,靠近每一折流圈内底处留有10mm不开孔,利于收集液体后给上部提供液体。
上述实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进,均应扩入本发明权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.焦炉煤气超重力脱硫设备转子,其特征在于,包括转子本体,转子本体包括转盘,转盘上有进气孔;转子本体上设有多层同心的环形的折流圈,煤气与脱硫液相向进入转子进行气液交换,脱硫液从转子中心进入,沿转子径向旋转流动;折流圈等高设置,折流圈的上部开有出液孔,折流圈的下部不开孔、并与转盘之间形成集液区域。
2.根据权利要求1所述的焦炉煤气超重力脱硫设备转子,其特征在于,转子本体包括转盘和折流圈,转盘的一面沿转盘中心向外均布有若干层圆环形的折流圈。
3.根据权利要求2所述的焦炉煤气超重力脱硫设备转子,其特征在于,相邻两折流圈之间的转盘位置设有煤气进入转子的煤气通道。
4.根据权利要求3所述的焦炉煤气超重力脱硫设备转子,其特征在于,煤气通道为转盘上开的进气孔,从转盘中心向外方向进气孔的布置密度逐渐变小。
5.根据权利要求1所述的焦炉煤气超重力脱硫设备转子,其特征在于,所述折流圈的上部开有至少两排出液孔。
6.根据权利要求1所述的焦炉煤气超重力脱硫设备转子,其特征在于,转子本体与转轴连接,转轴与电机连接并由电机驱动,电机的转速通过变频仪调节。
7.一种超重力脱硫设备,其特征在于,包括权利要求1-6任一所述的转子。
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