CN201684542U - 石灰干燥塔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种使烟气在后续管路和设备中不结露而进行升温、脱水并再次脱酸的石灰干燥塔。它包括塔体，其特点为：塔体为立式圆筒状，塔体顶端水平装有一开有若干通孔的顶板；塔体的底部设置有一与地面固接的基座；顶板的上侧装有激振架，若干个石灰网筒垂直装于塔体内腔中，石灰网筒顶端分别穿过通孔与激振架连接；烟气出口开设于塔体上端侧壁；烟气进口位于塔体一侧，并与塔体平行且同垂直座落于基座上，烟气进口与塔体相互连通。其设计简单，结构安装合理，通过CaO与H2O的放热反应有效消耗进入塔体内烟气中的水分，使烟气湿含量下降；同时使烟气温度提高5～8℃；烟气的脱酸处理彻底；结构简单，设计合理，具节能降耗效果，易于推广实施。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种使烟气在后续管路和设备中不结露而进行升温、脱水并再次脱酸的石灰干燥塔。
背景技术
近几年来，采用焚烧法来处理处置固体废物(包括医疗废物、工业危险废物、城市生活垃圾等)因其彻底的无害化和高度的减量化而愈来愈受到人们的青睐。
然而，由于固体废物的组分复杂多变，经焚烧处置后产生的烟气含有的固体颗粒污染物(包括烟尘)、酸性污染物、二噁英和重金属离子等有毒、有害物质也具备复杂多变的特征。如一些医疗废物、城市生活垃圾等，其含水率较高，焚烧处置后产生的烟气还含有大量的水份，给烟气的净化处理带来较多的困难，如果净化处理不当，必然会给环境造成二次污染。
目前对焚烧处理过程中产生的烟气采用的净化处理工艺，存在着烟气中酸性污染物去除不彻底，不能达到国家标准所规定的排放限值，不仅使净化处理设备惨遭酸腐蚀而过早报废，而且对周边环境造成二次污染；烟气湿含量过大，在袋式除尘器内因温度下降产生的结露使滤袋出现“糊袋”，造成袋式除尘器不能正常运行等等缺陷。
实用新型内容
为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的是提供一种对经急冷和脱酸、脱水等初步净化处理的烟气实施升温、脱水并再次脱酸，从而使烟气的湿含量脱离饱和状态的石灰干燥塔。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种石灰干燥塔，它包括塔体，开设于塔体上的烟气进口、烟气出口和检修门，其特点为：塔体为立式圆筒形结构，该塔体的顶端水平装有一开有若干通孔的顶板；检修门安装在塔体中部的侧壁上；塔体的底部设置有一与地面固接的基座；它还设置有：
一激振架，位于所述顶板的上侧；
若干个石灰网筒，分别垂直安装于所述塔体的内腔中，若干个石灰网筒的顶端分别穿过所述通孔与所述激振架固定连接；
烟气出口开设于塔体上端的一侧壁上；
烟气进口位于塔体的一侧，并与塔体互为平行且共同垂直座落于所述基座上，该烟气进口与塔体的底端互为相通。
上述的激振架由石灰网筒固定套、激振支架、振动电动机与电动机底座构成；其中，石灰网筒固定套固装于减震支架的周边；减震支架的上方固接有所述电动机底座，电动机底座的上方固装有振动电动机；石灰网筒的顶端通过石灰网筒固定套的套接与所述激震支架固定连接；减振支架的下方与所述塔体顶板之间装有若干个减震弹簧装置。
上述的减震弹簧装置由减震弹簧固定圈与减振弹簧组装而成；其中，减振弹簧固定圈至少设置3组，每组分设为上、下2个，分别固定于减震支架的下表面和述塔体顶板的上表面，在上、下2个减震弹簧固定圈之间固装有减震弹簧。
上述的石灰网筒由上至下依次设有上盖、钢板筒、钢网筒及底板；其中，上盖与底板均为开启式密封盖，钢板筒与钢网筒直径相同且通过焊接为一体。
上述的石灰网筒与通孔相接处通过石棉盘根密封软连接，所用石灰网筒的孔径为1-1.5目。
石灰网筒设置有6个，与石灰网筒顶端固接的石灰网筒固定套对应设置6个；石灰网筒上侧的钢板筒上部的外围通过法兰与石灰网筒固定套固定连接。
上述的烟气进口相对的基座底板处设有集水锥斗，该集水锥斗的锥口处安装有一与其相接的虹吸式排水管，虹吸式排水管的出口端位于该基座外侧的蓄水池中。
上述烟气进口的端口外壁装有进口烟气温度在线监测仪；烟气出口的端口外壁装有出口烟气温度在线监测仪。
上述塔体的内壁表面设有防腐内衬；该防腐内衬为玻璃纤维增强塑料材料，其厚度为2～3毫米；塔体的外表面敷设保温层，该保温层为岩棉或硅钙板中任一种，其厚度为20～30毫米。
由于采用了如上技术方案，本实用新型的有益效果如下：1)将本发明塔体设计为立式中空圆筒型结构，采用钢板制作，塔体的顶端装有开设若干通孔的顶板，塔体下部设有集水锥斗与排水管，塔体下部一侧开设有与该塔体平行设置且与其内腔连通的烟气进口，与外界相通的烟气出口开设于塔体侧壁的上部，烟气由塔体下部进入，由下向上升，塔体内腔中均匀布设有多个垂直的石灰网筒，其内装满有块状生石灰(CaO)；塔体顶板上装有激振架；石灰网筒的顶端通过石灰网筒固定套与激振架连接；烟气通过时，激振架将振动电动机运转时产生的激振力通过石灰网筒固定套传递到石灰网筒，使筒内生石灰块表面的一层生石灰(CaO)与烟气中的水分(H2O)的化学反应产物——氢氧化钙(Ca(OH)2)在激振力的作用下被振落；石灰网筒内的生石灰(CaO)与上升烟气中的水分(H2O)发生放热化学反应，释放的热量被烟气吸收，使烟气温度上升5～8℃，同时还消耗了烟气中的水分，直接降低了烟气的湿含量。另外，生石灰(CaO)为碱性物，与烟气中残留的酸性污染物(SOx、HCl等)发生中和化学反应，再次去除烟气中的酸性污染物，使烟气的脱酸处理更加彻底。2)塔体的内侧面采用玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)作防腐内衬，其外表面敷设保温层，以抵御烟气的腐蚀和杜绝或减少表面散热损失。2)通过安置在激振架与塔体顶板之间的减振弹簧依靠减振弹簧固定圈定位，可有效缓解振动电动机的激振力对塔体的冲击，提高了塔体的使用寿命。3)进口烟气温度在线监测仪及出口烟气温度在线监测仪实时、有效的显示了设备运行过程中烟气进口、烟气出口温度及两者间的温差，为调整激振周期和生石灰块添加周期、确保稳定烟气出口温度提高5～8℃提供依据。4)该石灰干燥塔设计简单，结构安装合理，具有节能降耗的效果，易于推广实施。
附图说明
图1为本实用新型实施例的整体结构剖面图
图2为本实用新型实施例的激振装置局部放大示意图
图3为本实用新型实施例的石灰网筒结构剖面图
具体实施方式
如图1、图2、图3所示：本实用新型设置有一塔体7，在塔体7上设置有将塔体7内腔与外界连通的烟气进口10、烟气出口1、检修门8和塔体底部设置的与地面固接的基座；其中，塔体7为立式圆筒形结构，圆筒形塔体的顶端水平装有一开有若干通孔的顶板，该顶板为钢板；在钢板上部装有一激振架3；烟气出口1开设于塔体7上端口的侧壁上，烟气进口10与塔体7平行设置，其下端与所述塔体下端相通并共同座落于所述基座上端且与其密封固接；塔体7的内腔中垂直装有若干个石灰网筒2，检修门8安装于塔体7的中部侧壁上；
在钢板上部装有激振架3，激振架3由石灰网筒固定套14、激振支架17、振动电动机4与电动机底座15组装而成；其中，石灰网筒固定套14固装于减震支架17的周边；减震支架17的上方固装有电动机底座15，在电动机底座15的上方固装有振动电动机4；减震支架17的下方与塔体顶端的钢板之间装有若干个减震弹簧装置(参见图2)。石灰网筒固定套14的安装数量与塔体7内安装的石灰网筒2安装数量相同。
减震弹簧装置由减震弹簧固定圈16与减振弹簧5组装而成；其中，减振弹簧固定圈16至少设置3组，每组分设为上、下2个，分别固定于减震支架17的下表面和塔体顶板的上表面，减振弹簧5依靠减振弹簧固定圈16定位，用于缓解振动电动机4的激振力对塔体7的冲击。(参见图2)
石灰网筒2由上至下依次设有上盖18、钢板筒20、钢网筒21及底板22；其中，上盖18与底板22均为可开启式密封盖，钢板筒20与钢网筒21直径相同且通过焊接固定为一体；本实施方式中，石灰网筒2设置有6个，均角度垂直分布于塔体7的内腔中；与石灰网筒2顶端固接的石灰网筒固定套14与石灰网筒2对应设置6个；石灰网筒2上侧的钢板筒20的上部外围处通过法兰19与石灰网筒固定套14固定连接(参见图3)。
钢网筒21段位于塔体7的内腔中，钢网筒21的网孔直径为1-1.5目；上盖18采用可保证石灰网筒2上端口气密性的迷宫式设计，并加工成可开启式上盖，用于定期向石灰网筒2内添加生石灰块；位于该石灰网筒的底板22采用钢网板制作，加工成可卸式底板。当设备检修时，打开底板22，即可使石灰网筒2内的生石灰块和残渣直接卸出清空，再由检修门8定期运出石灰干燥塔。
振动电动机4的激振力使石灰网筒2产生振动，振落筒内生石灰块表面的氢氧化钙(Ca(OH)2)。
石灰网筒2与塔体顶板上开设的通孔相接处通过石棉盘根6密封软连接。
本实用新型的基座为砖混结构，既是石灰干燥塔的基础，又是烟气的入口。烟气进口10相对的基座底板处设有集水锥斗12，用于将烟气降温时离析出的水收集起来，在集水锥斗12的锥口处安装有一与其相接的虹吸式排水管13，将收集起来的水经虹吸式排水管13的出口端排出至位于基座外侧的蓄水池中，以避免被烟气带入石灰干燥塔而增加生石灰的消耗量。
烟气进口10的端口外壁装有进口烟气温度在线监测仪23；烟气出口1的端口外壁装有出口烟气温度在线监测仪24。可实时、有效的显示本实用新型设备运行过程中烟气的进口、出口温度及两者间的温差，为调整激振周期和生石灰块添加周期、确保稳定烟气出口温度提高5～8℃提供依据。
在塔体7的内壁表面设有一层防腐内衬；该防腐内衬为玻璃纤维增强塑料材料(玻璃钢)，其厚度为2～3毫米；塔体7的外表面敷设有保温层9，其厚度为20～30毫米；该保温层可选用岩棉或硅钙板中任一种；以抵御烟气的腐蚀和杜绝或减少表面散热损失。
本实用新型的工作原理为：
如图1所示，湿含量处于饱和状态的烟气由烟气进口10进入石灰干燥塔时，由于烟气温度接近或略高于环境温度，烟气中的水分因烟气温度下降而继续凝结成液态水从烟气中析出，而设置在烟气进口10下部的集水锥斗12则将析出的水收集起来，经虹吸式排水管13排出，使析出的水不被烟气带入石灰干燥塔而增加生石灰的消耗量。
石灰网筒2被均匀地安置在塔体7内，筒内装满块状生石灰(CaO)，烟气通过时，生石灰(CaO)与烟气中的水分(H2O)发生如下放热化学反应：
CaO+H2O→Ca(OH)2 ΔH＝-986.6Kj
即：生石灰(CaO)与水(H2O)发生的放热化学反应，生成氢氧化钙(Ca(OH)2)并释放986.6Kj热量，释放的热量被烟气吸收，使烟气温度上升5～8℃；同时，生石灰(CaO)与水(H2O)的化学反应还消耗了烟气中的水分，直接降低了烟气的湿含量。
由于生石灰(CaO)为碱性物，可以与烟气中残留的酸性污染物(SOx、HCl等)发生中和化学反应，再次去除烟气中的酸性污染物，使烟气的脱酸处理更加彻底。其化学反应方程式如下：
CaO+SO3→CaSO4 ΔH＝-1432.7Kj……………(1)
CaO+2HCl→CaCl2+H2O ΔH＝-139.5Kj………(2)
从(1)、(2)两化学反应方程式可见，生石灰(CaO)与酸性污染物(SOx、HCl等)发生的中和化学反应，不仅去除了烟气中的酸性污染物，同时还是放热化学反应，有利于促使烟气温度上升。
运行过程中，进口烟气温度在线监测仪23及出口烟气温度在线监测仪24实时、有效的显示了烟气进、出口温度及两者间的温差，并以此为依据调整激振周期和生石灰块添加周期。
如图2所示，本实用新型石灰干燥塔的激振架3由石灰网筒固定套14、激振支架17、振动电动机4与电动机底座15构成，由减振弹簧固定圈16及减振弹簧5组装成的减振弹簧装置安装在电动机底座15与塔体顶板之间；振动电动机4运转时产生的激振力通过石灰网筒固定套14传递到石灰网筒2，使筒内生石灰块表面的一层生石灰(CaO)与烟气中的水分(H2O)的化学反应产物——氢氧化钙(Ca(OH)2)在激振力的作用下被振落，以免氢氧化钙(Ca(OH)2)继续与烟气中的二氧化碳发生化学反应生成致密的碳酸钙(CaCO3)阻止或削弱生石灰(CaO)与烟气中水分(H2O)的放热化学反应。
减振弹簧5则缓解了振动电动机4的激振力对塔体7的冲击。
如图3所示，本实用新型石灰干燥塔的石灰网筒2由盖18、法兰19、钢板筒20、钢网筒21及底板22构成，用于存放块状生石灰。
石灰网筒2在塔体7内均匀布置，相邻2个石灰网筒2的间隙控制在100～150毫米，使烟气可较为均匀地与石灰接触。位于钢板筒20上部的外围处通过法兰19以螺栓将钢板筒20紧固在石灰网筒固定套14上，振动电动机4的激振力通过石灰网筒固定套14传递到石灰网筒2，使石灰网筒2产生振动，振落筒内生石灰块表面的氢氧化钙(Ca(OH)2)；
盖18与石灰网筒2的筒口采取迷宫式密封，以保证筒口的气密性。正常运行时盖18处于闭合状态，只在定期添加生石灰块时才开启；
底板22采用钢网板制作，为可卸式底板。设备检修需清空石灰网筒2内的生石灰块和残渣时，可打开底板，使之直接卸出落至塔体底部，再由塔底的检修门8运出石灰干燥塔。
高温烟气经过本实用新型的干燥处理，对净化处理的烟气实施升温、脱水并再次脱酸，从而使烟气的温度高于露点温度，有效避免了烟气在后续管路和设备中结露，以及因对其烟气净化处理不当，产生的二次污染。克服了现有技术中烟气湿含量过大，在袋式除尘器内因温度下降产生的结露使滤袋出现“糊袋”，造成袋式除尘器不能正常运行等等缺陷。
Claims (10)
1.一种石灰干燥塔，其特征在于：它包括塔体，开设于塔体上的烟气进口、烟气出口和检修门，其特征在于：塔体(7)为立式圆筒形结构，该塔体(7)的顶端水平装有一开有若干通孔的顶板；检修门(8)安装在塔体(7)中部的侧壁上；塔体(7)的底部设置有一与地面固接的基座；它还设置有：
一激振架(3)，位于所述顶板的上侧；
若干个石灰网筒(2)，分别垂直安装于所述塔体(7)的内腔中，若干个石灰网筒(2)的顶端分别穿过所述通孔与所述激振架(3)固定连接；
烟气出口(1)开设于塔体(7)上端的一侧壁上；
烟气进口(10)位于塔体(7)的一侧，并与塔体(7)互为平行且共同垂直座落于所述基座上，该烟气进口(10)与塔体(7)的底端互为相通。
2.根据权利要求1所述的石灰干燥塔，其特征在于：所述激振架(3)由石灰网筒固定套(14)、激振支架(17)、振动电动机(4)与电动机底座(15)构成；其中，石灰网筒固定套(14)固装于减震支架(17)的周边；减震支架(17)的上方固接有所述电动机底座(15)，电动机底座(15)的上方固装有振动电动机(4)；所述石灰网筒(2)的顶端与所述石灰网筒固定套(14)套接固定；减振支架(17)的下方与所述塔体顶板之间装有若干个减震弹簧装置。
3.根据权利要求2所述的石灰干燥塔，其特征在于：所述减震弹簧装置由减震弹簧固定圈(16)与减振弹簧(5)组装而成；其中，减振弹簧固定圈(16)至少设置3组，每组分设为上、下2个，分别固定于所述减震支架(17)的下表面和所述塔体顶板的上表面，在上、下2个减震弹簧固定圈(16)之间固装有减震弹簧(15)。
4.根据权利要求3所述的石灰干燥塔，其特征在于：所述石灰网筒(2)由上至下依次设有上盖(18)、钢板筒(20)、钢网筒(21)及底板(22)；其中，上盖(18)与底板(22)均为开启式密封盖，所述钢板筒(20)与所述钢网筒(21)直径相同且通过焊接为一体；所述钢板筒(20)上部的外围处通过法兰(19)与所述石灰网筒固定套(14)固定连接。
5.根据权利要求4所述的石灰干燥塔，其特征在于：所述石灰网筒(2)与所述通孔相接处通过石棉盘根(6)密封软连接。
6.根据权利要求5所述的石灰干燥塔，其特征在于：所述石灰网筒(2)的孔径为1-1.5目。
7.根据权利要求6所述的石灰干燥塔，其特征在于：所述石灰网筒(2)设置有6个，与石灰网筒(2)顶端固接的所述石灰网筒固定套(14)对应设置6个。
8.根据权利要求7所述的石灰干燥塔，其特征在于：所述烟气进口(10)相对的所述基座底板处设有集水锥斗(12)，该集水锥斗(12)的锥口处安装有一与其相接的虹吸式排水管(13)，所述虹吸式排水管(13)的出口端位于所述基座外侧的蓄水池中。
9.根据权利要求8所述的石灰干燥塔，其特征在于：所述烟气进口的端口外壁装有进口烟气温度在线监测仪(23)；所述烟气出口的端口外壁装有出口烟气温度在线监测仪(24)。
10.根据权利要求1～9任一项所述的石灰干燥塔，其特征在于：所述塔体的内壁表面设有防腐内衬；该防腐内衬为玻璃纤维增强塑料材料，其厚度为2～3毫米；塔体的外表面敷设保温层，其厚度为20～30毫米；该保温层为岩棉或硅钙板中任一种。
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