CN113996151B - 侧向进气喷淋塔的高效喷淋方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及煤气除尘、脱酸领域，特别是涉及一种侧向进气喷淋塔的高效喷淋方法。包括以下步骤：将待处理气体从塔体侧壁上的进气口通入塔体内；对进入塔体内的待处理气体进行一次均流，以获得一次均流气体；对一次均流气体进行喷淋，使喷淋液滴与一次均流气体接触混合，以获得喷淋处理气体；对喷淋处理气体进行二次均流，以获得二次均流气体；对二次均流气体进行脱水处理，以获得脱水气体，所述脱水气体从塔体顶部的出气口排出塔体。有益效果是：改善了塔体内气流分布的均匀性，使得气流分布均匀，喷淋效果更好，提高了除尘、除酸效率。
Description
技术领域
本发明涉及煤气除尘、脱酸领域，特别是涉及一种侧向进气喷淋塔的高效喷淋方法。
背景技术
在钢铁冶炼过程中，产生的废气中通常包含大量的粉尘或者有害酸性气体，如高炉煤气。为了满足日趋严格的环保要求，必须在高炉煤气排放前对其进行相应的除尘和除酸处理，使其达到排放标准。过去经常采用的处理工艺是全干式布袋除尘，但这一工艺带来的问题也比较显著，那就是在温度降低时，除尘后的净煤气中的酸性成分析出，在短时间内对煤气管网造成严重腐蚀甚至穿透，引发煤气泄漏等安全事故，严重影响高炉的正常生产和运行。
目前工程上较多运用喷淋塔除酸工艺对高炉煤气中酸性成分进行处理，但是在喷淋除酸塔内大量煤气侧向进入，导致塔体内气流分布明显不均匀，塔体内气流存在严重偏斜、局部流速过高、流场紊乱等现象，使得喷淋水与煤气无法均匀接触，局部接触时间过短甚至大量煤气直接贴壁逃逸，严重影响了除酸洗涤的效果。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种侧向进气喷淋塔的高效喷淋方法，用于解决现有技术中塔体内气流分布均匀性差、喷淋除酸效率低等问题。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种侧向进气喷淋塔的高效喷淋方法，包括以下步骤：
将待处理气体从塔体侧壁上的进气口通入塔体内；
对进入塔体内的待处理气体进行一次均流，以获得一次均流气体；
对一次均流气体进行喷淋，使喷淋液滴与一次均流气体接触混合，以获得喷淋处理气体；
对喷淋处理气体进行二次均流，以获得二次均流气体；
对二次均流气体进行脱水处理，以获得脱水气体，所述脱水气体从塔体顶部的出气口排出塔体。
可选地，所述对进入塔体内的待处理气体进行一次均流，以获得一次均流气体，包括：
在所述塔体内位于进气口上方的位置安装均流装置，通过均流装置调节位于塔体内的待处理气体分布位置以及流动速度。
可选地，所述均流装置包括导流座和多个气体通道，所述导流座安装在所述塔体内位于所述进气口上方的位置，所述气体通道安装在所述导流座上，并贯穿所述导流座，且靠近导流座中心的气体通道的长度小于远离导流座中心的气体通道的长度。
可选地，所述导流座的顶部设有导流面，所述导流面的所在高度由靠近导流座的中心向远离导流座的中心逐渐增高。
可选地，所述导流面为圆锥面。
可选地，所述导流座包括导流板和支撑板，所述导流板为上大下小的锥形板，所述支撑板为水平设置的直板，所述支撑板位于所述导流板的下方，并与所述导流板之间形成空腔，所述气体通道竖直贯穿所述空腔，且所述气体通道的上端面与所述导流面平齐。
可选地，所述对一次均流气体进行喷淋，使喷淋液滴与一次均流气体接触混合，以获得喷淋处理气体，包括：
在所述塔体内位于均流装置上方的位置安装喷淋装置，通过喷淋装置对一次均流气体进行喷淋；其中，所述喷淋装置包括喷淋管和多个喷嘴，所述喷嘴通过伸缩管道与所述喷淋管连接，伸缩管道伸缩调节以使喷嘴和与该喷嘴对应的气体通道出气端的距离在预设范围内。
可选地，所述对喷淋处理气体进行二次均流，以获得二次均流气体，包括：
在所述塔体内位于喷淋装置上方的位置安装多孔板，所述多孔板与所述均流装置配合以使位于多孔板与均流装置之间靠近塔体侧壁的喷淋处理气体形成旋流，喷淋处理气体经过多孔板后排出以获得二次均流气体。
可选地，所述多孔板上的通气孔与所述气体通道错开设置，或者所述多孔板上的通气孔孔径小于气体通道孔径。
可选地，所述对二次均流气体进行脱水处理，以获得脱水气体，所述脱水气体从塔体顶部的出气口排出塔体，包括：
在所述塔体内位于多孔板上方的位置安装填料层，二次均流气体经过所述填料层脱水后获得脱水气体，脱水气体从位于填料层上方的出气口排出塔体。
如上所述，本发明的侧向进气喷淋塔的高效喷淋方法，至少具有以下有益效果：改善了塔体内气流分布的均匀性，使得气流分布均匀，喷淋效果更好，提高了除尘、除酸效率。
附图说明
图1为本发明侧向进气喷淋塔的高效喷淋方法一实施例的喷淋塔的结构示意图；
图2显示为图1中局部A结构示意图；
图3为图1中均流装置的结构示意图；
图4显示为图1中B-B的剖视图；
图5为现有喷淋塔的仿真流线图；
图6为本发明侧向进气喷淋塔的高效喷淋方法一实施例的喷淋塔的仿真流线图。
零件标号说明
1-塔体；11-进气口；12-出气口；2-均流装置；21-导流座；211-导流板；212-导流面；213-支撑板；214-空腔；22-气体通道；3-喷淋装置；31-喷淋管；32-喷嘴；33-伸缩管道；4-多孔板；41-通气孔；5-填料层。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
在对本发明实施例进行详细叙述之前，先对本发明的应用环境进行描述。本发明的技术主要是应用于煤气处理领域，特别是应用于通过喷淋方式来对煤气进行除尘、脱酸。本发明是解决喷淋塔的塔体内气流均匀性差、不利于与喷淋液滴充分接触混合，影响煤气除酸洗涤效果等问题。
参见图1，在一实施例中，本申请提供一种侧向进气喷淋塔的高效喷淋方法，包括以下步骤：将待处理气体从塔体1侧壁上的进气口11通入塔体1内；对进入塔体1内的待处理气体进行一次均流，以获得一次均流气体；对一次均流气体进行喷淋，使喷淋液滴与一次均流气体接触混合，以获得喷淋处理气体；对喷淋处理气体进行二次均流，以获得二次均流气体；对二次均流气体进行脱水处理，以获得脱水气体，脱水气体从塔体1顶部的出气口12排出塔体1。
上述高效喷淋方法，步骤简单，在喷淋前先对进入塔体1内的气体进行均流，有利于提高气流的均匀性，使得气流与喷淋液滴充分接触混合，提高除尘、除酸的效果。
参见图1至图3，在一实施例中，对进入塔体1内的待处理气体进行一次均流，以获得一次均流气体，包括在塔体1内位于进气口11上方的位置安装均流装置2，通过均流装置2调节位于塔体内的待处理气体分布位置以及流动速度，以便使得待处理气体分布更加均匀，有利于与喷淋液滴充分接触。
可选地，在一实施例中，均流装置2包括导流座21和多个气体通道22，导流座21安装在塔体1内位于进气口11上方的位置，气体通道22安装在导流座21上，并贯穿导流座21，且靠近导流座21中心的气体通道的长度小于远离导流座中心的气体通道的长度。该结构设置使得导流座中心的阻力小于导流座边缘的阻力，使得靠近导流座中心的气体通道内的气流流动更快，塔体边缘的气体向塔体中心靠拢，改善气流偏斜的情况，使得气流分布更加均匀。
可选地，在一实施例中，导流座21的顶部设有导流面212，导流面212的所在高度由靠近导流座21的中心向远离导流座21的中心逐渐增高。其中，导流面212采用中心低边缘高的结构设计，有利于含尘气体在与喷淋液滴接触混合产生泥浆时，泥浆滴落在导流面212上后可以沿着导流面212流动进入气体通道22排出，避免泥浆堆积堵塞气体通道22。
可选地，导流面212可以为圆锥面，能有效避免泥浆在导流面212上堆积。
参见图1至图3，在一实施例中，导流座21包括导流板211和支撑板213，导流板211可以为上大下小的锥形板，即该锥形板靠近喷淋装置3的一端的直径大于远离喷淋装置3的一端的直径，使得滴落的液滴或泥浆能够沿着导流面212流动进入气体通道22内排出，避免蓄积堵塞气体通道22。支撑板213为水平设置的直板，支撑板213位于导流板211的下方，并与导流板211之间形成空腔214，气体通道22竖直贯穿空腔214，且气体通道22的上端面与导流面212平齐，即气体通道22的出气端端面与导流面平齐，使得滴落在导流面上的泥浆能够顺利的进入气体通道22排出，便于排污。支撑板213与导流板211配合形成的空腔214的高度从导流座21的中心向导流座21的边缘逐渐增高，从而使得越靠近导流座中心的气体通道的长度越短，使得导流座21中心的阻力小于边缘的阻力，使得边缘气体向导流座中心流动，改善塔体内气流偏斜、局部流速过高、流场紊乱等问题，有利于喷淋液体与气体充分均匀接触，避免局部接触时间过短而造成大量气体贴壁逃逸，提高除酸洗涤的效果，该结构设置在能够适应不同锥度的导流面同时还能保证不同位置的气体通道的长度差处于预设范围内。
可选地，导流板211的边缘和支撑板213的边缘可以通过焊接方式与塔体1的内侧壁固定连接，气体通道22的两端分别与导流板211和支撑板213密封固定连接，使得气体通道22稳固安装在导流座上。其中，气体通道的两端22可以分别直接贯穿导流板和支撑板并密封固定，或者导流板和支撑板上均设有安装孔，气体通道22的两端分别导流板和支撑板上的安装孔密封配合连通。
可选地，气体通道22的下端可以与支撑板平齐，也可以凸出于支撑板的下表面，使得位于导流座中心的气体通道与位于导流座外围的气体通道形成合适的长度差即可。使得分布位置远离导流座21中心的进气通道22的出气端高于分布位置靠近导流座21中心的进气通道22的出气端，从而使得靠近导流座21中心的进气通道22阻力较小，有利于偏斜气体向中心靠拢，提高气流均匀性和喷淋效果。
导流座21采用该结构设计，有利于为不同长度的进气通道22提供容纳安装空间，通过改变不同位置的进气通道的长度来调整不同区域的阻力，从而保证气体流动的阻力，避免进气通道过小使得阻力过小而无法达到改善气体均匀性的效果，同时无需通过改变进气通道孔径来调整阻力，不易堵塞。
参见图1，在一实施例中，对一次均流气体进行喷淋，使喷淋液滴与一次均流气体接触混合，以获得喷淋处理气体，包括：在塔体1内位于均流装置2上方的位置安装喷淋装置3，通过喷淋装置3对一次均流气体进行喷淋；其中，喷淋装置3包括喷淋管31和多个喷嘴32，喷嘴32通过伸缩管道33与喷淋管31连接，伸缩管道33伸缩调节以使喷嘴32和与该喷嘴32对应的气体通道22出气端的距离在预设范围内。调节喷嘴32与对应气体通道22的距离，避免喷嘴32与气体通道22出气端的距离过远，合适的距离能够让喷嘴向下喷出的滴液与气体通道内流出的高速气体充分接触混合，并随气流从气体通道的中心沿直径方向扩散，改善气流分布的均匀性。
可选地，喷嘴32和与其对应的气体通道22对中设置。当气体通道数量较少时，喷嘴32与气体通道22可以一一对应设置；当气体通道数量较多时，一个喷嘴32可以与其中一个气体通道对应设置即可，避免喷嘴过多无法安装，降低对安装空间的要求。
参见图1和图4，在一实施例中，对喷淋处理气体进行二次均流，以获得二次均流气体，包括：在塔体1内位于喷淋装置3上方的位置安装多孔板4，多孔板4与均流装置2配合以使位于多孔板4与均流装置2之间靠近塔体侧壁的喷流处理气体形成旋流，喷淋处理气体经过多孔板4后获得二次均流气体。喷淋装置位于多孔板和均流装置之间，在旋流的作用下，有利于气体与喷淋液滴在扩散流动过程中进一步接触混合，其中，喷淋装置和多孔板之间距离可以根据需求调整，通过控制喷淋装置和多孔板之间的间距在合适范围内，以使得旋流分布在靠近塔体内侧壁的区域。
可选地，多孔板4上的通气孔41与气体通道22错开设置。例如，当多孔板4上的通气孔41直径与气体通道22直径相等时，通气孔41与气体通道22错开设置，避免气体直接对流经过多孔板而无法达到均流作用，进一步改善了气体的均匀性。
可选地，多孔板4上的通气孔41孔径小于气体通道22孔径。
可选地，多孔板4水平设置在塔体1内，多孔板4上的通气孔41竖直设置，各个通气孔41的孔径大小可以相同也可以不同。
参见图1，在一实施例中，对二次均流气体进行脱水处理，以获得脱水气体，脱水气体从塔体顶部的出气口排出塔体，包括：在塔体1内位于多孔板4上方的位置安装填料层5，二次均流气体经过填料层5脱水后获得脱水气体，脱水气体从位于填料层5上方的出气口12排出塔体1。
参见图1至图4，在一具体实施例中，将待处理气体从塔体的进气口通入塔体内，进入塔体的气体从塔体的边缘逐渐向塔体中心流动，均流装置下方汇聚的气流通过气体通道均流后到达喷淋装置下方，调整喷嘴与气体通道的距离在预设距离范围内，喷嘴对从气体通道流出的气体进行喷淋，气体与喷淋液滴接触混合进行反应，滴落的泥浆沿导流面流动至气体通管道内排出，继续上升的气体经过多孔板进一步均流后进入填料层脱水，完成脱水后的气体从出气口排出。
参见图5和图6，与现有喷淋塔相比，在本申请提供的侧向进气喷淋塔的高效喷淋方法中，塔体内的气流分布更加均匀，喷淋装置与均流装置配合使得气流从气体通道22出来时以较高流速在较小范围内与喷淋液滴充分接触，并带着液滴扩散，提升喷淋效果。
本发明提供的侧向进气喷淋塔的高效喷淋方法，操作简单方便，塔体内部结构简单，改善了塔体内气流分布的均匀性，安装方便，成本低，阻损较小，喷淋效果好，通用性强。
在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (7)
1.一种侧向进气喷淋塔的高效喷淋方法，其特征在于，包括以下步骤：
将待处理气体从塔体侧壁上的进气口通入塔体内；
对进入塔体内的待处理气体进行一次均流，以获得一次均流气体，在所述塔体内位于进气口上方的位置安装均流装置，通过均流装置调节位于塔体内的待处理气体分布位置以及流动速度；所述均流装置包括导流座和多个气体通道，所述导流座安装在所述塔体内位于所述进气口上方的位置，所述气体通道安装在所述导流座上，并贯穿所述导流座，且靠近导流座中心的气体通道的长度小于远离导流座中心的气体通道的长度；
对一次均流气体进行喷淋，使喷淋液滴与一次均流气体接触混合，以获得喷淋处理气体，在所述塔体内位于均流装置上方的位置安装喷淋装置，通过喷淋装置对一次均流气体进行喷淋；其中，所述喷淋装置包括喷淋管和多个喷嘴，所述喷嘴通过伸缩管道与所述喷淋管连接，伸缩管道伸缩调节以使喷嘴和与该喷嘴对应的气体通道出气端的距离在预设范围内，喷嘴和与其对应的气体通道对中设置；
对喷淋处理气体进行二次均流，以获得二次均流气体；
对二次均流气体进行脱水处理，以获得脱水气体，所述脱水气体从塔体顶部的出气口排出塔体。
2.根据权利要求1所述的侧向进气喷淋塔的高效喷淋方法，其特征在于，所述导流座的顶部设有导流面，所述导流面的所在高度由靠近导流座的中心向远离导流座的中心逐渐增高。
3.根据权利要求2所述的侧向进气喷淋塔的高效喷淋方法，其特征在于，所述导流面为圆锥面。
4.根据权利要求2所述的侧向进气喷淋塔的高效喷淋方法，其特征在于，所述导流座包括导流板和支撑板，所述导流板为上大下小的锥形板，所述支撑板为水平设置的直板，所述支撑板位于所述导流板的下方，并与所述导流板之间形成空腔，所述气体通道竖直贯穿所述空腔，且所述气体通道的上端面与所述导流面平齐。
5.根据权利要求1所述的侧向进气喷淋塔的高效喷淋方法，其特征在于，在所述塔体内位于喷淋装置上方的位置安装多孔板，所述多孔板与所述均流装置配合以使位于多孔板与均流装置之间靠近塔体侧壁的喷淋处理气体形成旋流，喷淋处理气体经过多孔板后排出以获得二次均流气体。
6.根据权利要求5所述的侧向进气喷淋塔的高效喷淋方法，其特征在于，所述多孔板上的通气孔与所述气体通道错开设置，或者所述多孔板上的通气孔孔径小于气体通道孔径。
7.根据权利要求5所述的侧向进气喷淋塔的高效喷淋方法，其特征在于，在所述塔体内位于多孔板上方的位置安装填料层，二次均流气体经过所述填料层脱水后获得脱水气体，脱水气体从位于填料层上方的出气口排出塔体。
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