CN118718705A - 设有混合喷头的脱硫除尘管道 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种设有混合喷头的脱硫除尘管道，包括：用以输送烟气的输送管道；设置在所述输送管道内部，用以喷射混合气泡的混合喷头；设置在所述输送管道外，用存储药液的药液池；设置在所述药液池和混合喷头之间，用以将所述药液池中药液输送至所述混合喷头的输药管；开设在所述输送管道底部，用以将污水排出的排污管。本发明所述脱硫除尘管道通过在管道内设置混合喷头，使喷头中的药液与气体接触混合并以混合气泡的形式输出，增加了药液与烟气的接触面积，使烟气与混合气泡充分接触，以此提高药液与烟气中硫的反应速度以及对粉尘的吸收速度，提高了所述管道对烟气的脱硫除尘效率。

Description

设有混合喷头的脱硫除尘管道

本案是申请号为201811626196.X、发明名称为“设有混合喷头的脱硫除尘管道”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及气体脱硫脱硝技术领域，尤其涉及一种设有混合喷头的脱硫除尘管道。

背景技术

工业废气中含有大量的烟尘颗粒物二氧化硫和氮氧化物，脱硫就是脱去烟气中的二氧化硫，脱硝主要是脱去烟气中的氮氧化物，除尘就是除去烟尘，这几种物质进入大气会形成酸雨和颗粒物污染气体，酸雨对人类的危害非常大，以煤炭为燃料的烟气都含有这些物质，特别是火电厂，现在建电厂都要同时建设脱硫脱硝设备，大都采用湿烟法脱硫设备只在脱硫塔中让工业烟气和水充分混合后排除，让石灰或石灰石乳浊液吸收烟气中的二氧化硫，生成半水亚硫酸钙或石膏，湿烟法成本较高、污垢不易清除、副产物产生二次污染等缺点。

我国工业除尘方法除尘机理可分为“干式”和“湿式”两种基本类型。湿式除尘按捕集烟尘方式区分为：水浴、水膜、冲击式、文丘里管等多种类型。湿式除尘是利用水或其它液体与含尘气体相互接触，伴随热和质的传递，经过洗涤使尘气中的尘粒与气体分离。目前湿式除尘方法效率不高，一般在60～90％左右，一次净化达不到国家排放标准。如果再进一步提高除尘效率，所需压力损失随效率的增加而增加，而且效率也不明显，除尘时气体通过量也无法自由调节，净化液所吸附的固体颗粒物在除尘器内也不易清除。因此急需开发一种除尘方法，能够灵活调节烟气处理量，进而提高除尘效率。

中国专利公开号：CN205412577U公开了一种新型管道式烟气脱硫除尘装置，包括文丘里除尘器、第一过滤网、第二过滤网、控制机柜、第一脱硫剂盛放器、第二脱硫剂盛放器和烟囱和烟气成分探测器，所述文丘里除尘器上下两侧分别连接烟气接入管道和废弃物排放管道，所述第一过滤网和第二过滤网固定在文丘里除尘器内部，所述文丘里除尘器通过连接管道与脱硫管道连接，所述控制机柜安装在连接管道上侧，所述第一脱硫剂盛放器和第二脱硫剂盛放器安装在脱硫管道内，且固定在废液存放室上，所述烟囱左侧安装有引风机。由此可见，所述除尘装置存在以下问题：

第一，所述除尘装置仅使用滤网对烟气中的粉尘进行去除，在长时间运行后，滤网表面会附着大量粉尘导致管道堵塞，降低了所述装置的运行效率；

第二，所述除尘装置虽使用多层滤网对烟气进行除尘，但当第一滤网发生堵塞时，仍会导致管道发生堵塞，从而影响装置的运行。

发明内容

为此，本发明提供一种设有混合喷头的脱硫除尘管道，用以克服现有技术中由于滤网阻塞导致的脱硫除尘效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种设有混合喷头的脱硫除尘管道，其通过使用混合喷头使药液与烟气形成混合气泡，使烟气与气泡充分接触以达到高效脱硫除尘，包括：

用以输送烟气的输送管道，所述输送管道会从一端将烟气吸入，并在所述烟气净化后将其从另一端输出；

设置在所述输送管道内部，用以喷射混合气泡的混合喷头，所述混合喷头通过向喷射管道中注入烟气，使烟气与药液混合形成混合气泡，增加烟气与药液的接触面积以达到高效脱硫除尘；

设置在所述输送管道外，用存储药液的药液池；

设置在所述药液池和混合喷头之间，用以将所述药液池中药液输送至所述混合喷头的输药管；

开设在所述输送管道底部，用以将污水排出的排污管。

进一步地，所述混合喷头包括：

设置在所述输药管出口端，用以固定所述混合喷头的喷头支架；

设置在所述喷头支架上并与所述输药管出口处相连，用以喷射药液的第一喷头；

设置在所述第一喷头出口处，用以将所述第一喷头喷出的药液与空气混合喷出的第二喷头。

进一步地，所述第二喷头与第一喷头之间设有空隙，当所述第一喷头将药液输出时，空气会与药液接触并混合，混合后一同从所述第二喷头入口处进入第二喷头并以混合气泡的形式输出。

进一步地，所述喷头支架为至少四根设有螺纹的螺杆，在螺杆上设有螺母，通过调节螺母在螺杆上的位置以调整所述第一喷头和第二喷头的相对距离。

进一步地，所述第一喷头的出口直径小于入口直径，所述第二喷头的出口直径大于入口直径，且所述第一喷头的出口直径小于第二喷头的入口直径，以使第一喷头输出的药液完全进入第二喷头。

进一步地，所述药液池出口处设有压力泵，用以将药液池中的药液输送至所述混合喷头中。

进一步地，所述排污管设置在所述混合喷头的下游处，用以将吸附杂质的污水排出所述输送管道。

本发明提供一种设有混合喷头的脱硫除尘管道结构，所述管道结构包括：输送管道、混合喷头、药液池、输药管和排污口。

进一步地，所述混合喷头设置在所述输送管道内部，用以喷射输出药液；

所述药液池设置在所述输送管道外部，用以储存药液；

所述输药管开设在所述输送管道上且其两端分别与所述混合喷头入口以及药液池出口相连，用以将药液池中的药液输送至混合喷头中；

所述排污管开设在所述输送管道上并位于所述混合喷头下游处，用以将反应过后的污水排出输送管道。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明所述脱硫除尘管道通过在管道内设置混合喷头，使喷头中的药液与管道中烟气接触混合并以混合气泡的形式输出，增加了药液与烟气的接触面积，使烟气与混合气泡充分接触碰撞，以此提高药液与烟气中二氧化硫的反应速度以及对粉尘的吸收速度，提高了所述管道对烟气的脱硫除尘效率。

尤其，所述混合喷头中设有第一喷头和第二喷头，通过在所述第一喷头和第二喷头之间留有一定间隙，使所述第一喷头在想第二喷头输出药液时，能够将空隙中的负压空气混入药液中，这样，所述药液会与气体在所述第二喷头内混合并以混合气泡的形式输出，以此提高管道对烟气的脱硫除尘效率。

进一步地，由于所述第一喷头内壁上设有多段形状，这样，在所述第一喷头在输出水时，能够通过多段湖面的内壁对水流进行精准位置的输出。

尤其，所述第一喷头ab段弧面采用凸起的近似圆弧的形状，这样，能够所述第一喷头不会受水流影响发生抖动而导致水流输出位置出现偏差。

尤其，所述第一喷头bc弧面采用凹陷的近似圆弧的形状，由于bc段位水流相对集中的位置，因此，采用凹陷圆弧能够有效将水流反射至同一方向，以此提高输出精度。

尤其，所述第一喷头cd弧面采用直线形状，由于cd段位于水流输出较为分散的位置，因此，采用直线形状能够更加直接的将水流输出。

尤其，所述喷头支架使用螺杆和螺母来固定所述第一喷头和第二喷头，并通过调节螺母的位置以调整第一喷头和第二喷头之间的相对位置，以此调整第二喷头输出混合气泡的数量和范围，使所述混合喷头能够适用于多种状况，以使本发明所述管道能够应用于多种场合。

尤其，所述第一喷头的出口直径小于第二喷头的入口直径，这样，当所述第一喷头将药液输出至第二喷头时，不会由于第二喷头的入口处过小导致药液迸溅从而增加药液的消耗量，进一步提高了所述管道对烟气的脱硫除尘效率。

尤其，本发明在药液池出口处设有高压水泵，通过水泵将药液以一定的压力输送至所述混合喷嘴中，使药液在混合喷嘴中具有指定压力，并从其内部输出。

尤其，本发明所述管道在所述混合喷头下游处还开设有排污管，这样，反应过后的污水会直接通过所述排污管流出所述输送管道，不会被烟气带走，进一步提高了所述管道对烟气的脱硫除尘效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明所述设有混合喷嘴的脱硫除尘管道的结构示意图；

图2为本发明所述混合喷嘴的侧面剖视图。

具体实施方式

为了使本发明的目的和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明作进一步描述；应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

下面参照附图来描述本发明的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非在限制本发明的保护范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1所示，其为本发明所述设有混合喷嘴的脱硫除尘管道的结构示意图，包括输送管道1、混合喷头2、药液池3、输药管4和排污口5；其中所述混合喷头2设置在所述输送管道1内部，用以喷射输出药液；所述药液池3设置在所述输送管道1外部，用以储存药液；所述输药管4开设在所述输送管道1上且其两端分别与所述混合喷头2入口以及药液池3出口相连，用以将药液池3中的药液输送至混合喷头2中；所述排污管5开设在所述输送管道1上并位于所述混合喷头2下游处，用以将反应过后的污水排出输送管道1。

当所述脱硫除尘管道开始运行时，烟气会从所述输送管道1右端进入，此时所述药液池3会将其内部的药液输送至所述混合喷头2中，混合喷头2在输出药液时会在其内部混入气体，并使药液以混合气泡的形式喷出，此时气泡与输送管道1中的烟气充分接触，并吸收烟气中的含硫物质以及粉尘，吸收完成后，混合气泡在重力作用下降落至输送管道1底部并汇聚在所述排污管入口5处，并由排污管将污水排出管道。本领域的技术人员可以理解的是，所述设有混合喷头的脱硫除尘管道不仅可用于对烟气的脱硫和除尘，也可用于对气体中其他可溶于水的物质进行去除，只要满足所述设有混合喷头的脱硫除尘管道够对其内部输送气体中的杂质进行去除即可。

请继续参阅图1所示，本发明所述输送管道1为一圆柱形管道，用以输入含有硫化物及粉尘的烟气并输出脱硫除尘后烟气，在其输入口处设有压力传感器，用以测量输入气体的气压。当所述烟气从右端输送至所述输送管道1内部时，所述混合喷头2会输出混合气泡状的药液与烟气发生反应并对其进行脱硫和除尘，反应过后，所述输送管道1会将脱硫除尘后的烟气从左端输出。可以理解的是，所述输送管道1的形状可以为圆柱形、矩形或其他形状，只要满足所述输送管道1能够稳定输送烟气即可；当然，所述输送管道1的材料本实施例不作具体限制，只要满足所述输送管道1不会受到烟气的侵蚀即可。

请继续参阅图1所示，本发明所述药液池3设置在所述输送管道1外部，用以储存药液，所述药液池入口处还设有压力泵31，用以将药液从药液池3中输出。当所述输送管道1开始输送烟气时，所述压力泵31就会开始运行并将药液池3中的药液输送至所述混合喷头中。可以理解的是，所述药液池3的材料本实施例不作具体限制，只要满足所述药液池3不会受到药液的侵蚀即可；当然，所述压力泵31的型号和参数本实施例也不作具体限制，只要满足所述压力泵31能够将药液从所述药液池31输送至所述混合喷头2中即可。

请继续参阅图1所示，本发明所述输药管4设置在所述输送管道1上，其穿过所述输送管道1，并分别与所述混合喷头2以及药液池3相连，用以将药液池3中的药液输送至混合喷头2。可以理解的是，所述输药管4的材料和尺寸本实施例均不作具体限制，只要满足所述输药管4能够将将药液池3中的药液输送至混合喷头2中即可；当然，所述输药管4与输送管道1的连接方式可以为焊接、一体连接或其他种类的连接方式，只要满足所述输送管道1中的烟气不会从输药管4与输送管道1中的缝隙处泄漏即可。

请继续参阅图1所示，本发明所述排污管5开设在所述输送管道1下方，且其位于所述混合喷头的下游处，用以将污水排出所述输送管道1。当所述混合气泡在所述输送管道1中与烟气发生的反应后，其会吸收烟气中的硫化物以及粉尘，并受到重力作用下降到输送管道1底部，下降到输送的管道1底部后其会在所述排污管5入口处聚积，并沿排污管5流出输送管道。可以理解的是，所述排污管5与输送管道1的连接方式可以为焊接、一体连接或其他种类的连接方式，只要满足所述输送管道1中的污水不会从排污管5与输送管道1中的缝隙处泄漏即可。

请参阅图2所示，其为本发明所述混合喷头2的侧面剖视图，包括喷头支架21、第一喷头22和第二喷头23；其中，所述喷头支架21设置在所述输药管4出口处并与其相连，用以装载所述第一喷头22和第二喷头23；所述第一喷头21设置在所述喷头支架21上且其入口处与所述输药管4相连，用以输出所述输药管4输送的药液；所述第二喷头23设置在所述喷头支架21上且其入口与所述第一喷头22设有空隙，用以将药液与空气混合并输出混合气泡。当所述药液从输药管4输送至所述混合喷头2时，所述第一喷头21会将药液以更大的水压输出并将药液输送至所述第二喷头23，同时将空隙中的空气混入药液中，使空气与药液在第二喷头23中混合，混合后所述第二喷头23会输出混合气泡，并对烟气进行脱硫和除尘。

具体而言，所述喷头支架21为四根带有螺纹的螺柱，其均匀设置在所述输药管4上

并与其相连，用以装载所述第一喷头22和第二喷头23，其中各所述螺柱上均设有四个螺母，用以两两分别固定第一喷头22和第二喷头23。在使用所述喷头支架21时，可以通过调节螺柱上的螺母以调节第一喷头22和第二喷头23的相对位置，以此控制第一喷头22和第二喷头23之间空隙的大小。可以理解的是，所述螺柱与输药管4的连接方式可以为焊接、一体连接或其他种类的连接方式，只要满足所述螺柱能够与所述输药管4稳固连接即可；当然，所述螺柱的数量可以为4个，5个、6个或其他个数，只要满足所述喷头支架21能够固定所述第一喷头22和第二喷头23即可。

具体而言，所述第一喷头22为一圆形喷嘴，其设置在所述输药管4出口处并与其紧密接触，所述第一喷头22的入口处直径与输药管4的内径相同，且其出口处的直径小于入口处的直径，以将药液以更高的水压输送至所述第二喷头。当所述输药管4将药液输送至第一喷头22内部时，第一喷头22会通过减少横截面的方法增加药液的水压，并将其输出至所述第二喷头23。

其中，所述第一喷头中的内壁为至少三段弧面，包括ab段、bc段和cd段，其中各段形状的确定方法包括：

步骤1：通过式(1)对ab段弧面的截面曲线形状进行确定：

其中L1为ab段弧面的弧长，r为第一喷头的内径，θ₁为ab段弧面与水流方向的夹角，且：

其中，ρ为管路中水的实际密度，可通过超声波检测器测得，ρ₀为水的标准密度，θ₀为弧面的预设夹角且θ₀＝45°；

步骤2：通过式(3)对bc段弧面的截面曲线形状进行确定：

其中，L2为bc段弧面的弧长，D为所述两弧面之间的长度，θ2为bc段弧面与水流方向的夹角，且：

其中，ρ为喷头中水的实际密度，ρ₀为水的标准密度；

步骤3：通过式(5)对cd段弧面的截面曲线形状进行确定：

其中，L3为cd段弧面的弧长，θ3为cd段弧面与水流方向的夹角，且：

具体而言，所述第二喷头23为一圆形喷嘴，其设置在所述第一喷头22出口处并与其设有一定空隙，所述第二喷头23的出口直径大于入口直径，以将混合气泡喷射至所述输送管道1内，且其入口处直径大于所述第一喷头22出口处直径，以保证第一喷头22输出的药液全部进入第二喷头23内部。当所述第一喷头22将药液输出至第二喷头23内部时，第一喷头22和第二喷头23之间空隙处的空气会混入药液并一同进入第二喷头23内部，在其内部混合形成混合气泡并从其出口处输出。

实施例1

在本实施例中，混合喷头2内的喷头支架21选用4根螺柱，切螺杆直径为20mm；所述第一喷头22的外径为150mm，长度为80mm，入口处内径D1＝80mm，出口处内径D2＝32mm；所述第二喷头23的外径为150mm，长度为70mm，入口处内径D3＝34mm，出口处内径D4＝45mm，并在所述第二喷头23出口处安装螺旋喷嘴；第一喷头22和第二喷头23中的空隙为80mm。

经运行后对本发明管道处理后的烟气进行检测，可得，对烟气内硫化物去除率达到98.9％，对烟气内粉尘的去除率达到99.3％，由此可见，本发明所述设有混合喷嘴的脱硫除尘管道能够有效去除烟气中的硫化物以及粉尘。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明；对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种设有混合喷头的脱硫除尘管道，其特征在于，通过使用混合喷头使药液与气体形成混合气泡，使烟气与气泡充分接触以达到高效脱硫除尘，包括：

用以输送烟气的输送管道，所述输送管道会从一端将烟气吸入，并在所述烟气净化后将其从另一端输出，其中，所述输送管道用以输入含有硫化物及粉尘的烟气并输出脱硫除尘后烟气，在其输入口处设有压力传感器，用以测量输入气体的气压；

设置在所述输送管道内部，用以喷射输出药液的混合喷头，所述混合喷头在输出药液时在药液内部混入气体，使药液以混合气泡的形式喷出，增加烟气与药液的接触面积以达到高效脱硫除尘；

设置在所述输送管道外，用存储药液的药液池，其中，所述药液池入口处设有压力泵，用以将药液从药液池中输出；

设置在所述药液池和混合喷头之间，用以将所述药液池中药液输送至所述混合喷头的输药管；

开设在所述输送管道底部，用以将污水排出的排污管，

其中，所述混合喷头包括：

与所述输药管出口处相连，用以喷射药液的第一喷头；

设置在所述第一喷头出口处，用以将所述第一喷头喷出的药液与气体混合喷出的第二喷头。

2.根据权利要求1所述的设有混合喷头的脱硫除尘管道，其特征在于，所述混合喷头包括：设置在所述输药管出口端，用以固定所述混合喷头的喷头支架。

3.根据权利要求2所述的设有混合喷头的脱硫除尘管道，其特征在于，所述第二喷头与第一喷头之间设有空隙。

4.根据权利要求3所述的设有混合喷头的脱硫除尘管道，其特征在于，当所述第一喷头将药液输出时，所述空隙中的气体与药液接触并混合，混合后一同从所述第二喷头入口处进入第二喷头并以混合气泡的形式输出。

5.根据权利要求3所述的设有混合喷头的脱硫除尘管道，其特征在于，所述喷头支架为至少四根设有螺纹的螺杆，在螺杆上设有螺母，通过调节螺母在螺杆上的位置以调整所述第一喷头和第二喷头的相对距离。

6.根据权利要求3所述的设有混合喷头的脱硫除尘管道，其特征在于，所述第一喷头的出口直径小于入口直径，所述第二喷头的出口直径大于入口直径，且所述第一喷头的出口直径小于第二喷头的入口直径，以使第一喷头输出的药液完全进入第二喷头。

7.根据权利要求1所述的设有混合喷头的脱硫除尘管道，其特征在于，所述药液池出口处设有压力泵，用以将药液池中的药液输送至所述混合喷头中。

8.根据权利要求1所述的设有混合喷头的脱硫除尘管道，其特征在于，所述排污管设置在所述混合喷头的下游处，用以将吸附杂质的污水排出所述输送管道。

9.根据权利要求1所述的设有混合喷头的脱硫除尘管道，其特征在于，

所述输药管开设在所述输送管道上且其两端分别与所述混合喷头入口以及药液池出口相连，用以将药液池中的药液输送至混合喷头中。

10.根据权利要求1所述的设有混合喷头的脱硫除尘管道，其特征在于，

所述排污管开设在所述输送管道上并位于所述混合喷头下游处，用以将反应过后的污水排出输送管道。