CN203507792U - 同步脱硫脱硝塔 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种同步脱硫脱硝塔，解决了现有同步脱硫脱硝塔气流分布不均、脱硫脱硝效率低的问题。技术方案包括塔顶设有烟气出口、塔身下部设有烟气入口的塔体，所述塔体内由上至下依次设有除雾系统、喷淋系统和导流装置，所述导流装置与烟气入口对应，所述导流装置由多块导流板组成，所述多块导流板由烟气入口向对侧逐渐向下倾斜排列。本实用新型结构简单、操作简便、气流分布均匀，脱硫脱硝效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种同步脱硫脱硝塔。
背景技术
SO2、NOX是大气污染中影响较大的其他污染物，对人体、环境和生态系统有极大危害。随着环保要求的日益严格，SO2、NOX排放的问题越来越受到关注。SO2、NOX主要源自于煤、石油等石化燃料的燃烧过程，以及矿石的焙烧、冶炼过程的烟气排放。传统技术中，排放烟气中SO2、NOX净化技术通常是将脱硫和脱硝分开进行，这造成了排放烟气净化系统的复杂庞大、初始投资大、运行费用高等缺陷，严重制约了排放烟气脱硫脱硝的实际实施，所以目前开发既廉价又高效可以同时脱硫脱硝的新技术、新设备是国内外烟气净化技术研究的总趋势。
国内外现有同步脱硫脱硝方法中，分为干法和湿法。干法对吸收剂的质量要求较高，操作上对自动控制的要求比较严格；湿法工艺有脱硫脱硝效率高、机组容量大、可靠性好、运行稳定和副产品回收等优点。在湿法工艺中，同步脱硫脱硝塔是整个工艺的核心部件，常用的同步脱硫脱硝塔主要有喷淋塔、液柱塔、鼓泡塔和双回路塔等。在这些塔型中，喷淋塔具有结构简单、阻力小等优点，获得了广泛的应用。
目前，大部分的喷淋塔采用的气流均布方式是，进口管道以一定角度向下倾斜进气，依靠气流自身扩容、扩散和惯性作用进行气流分布，但这样的气流均布效果是有限的，塔内气流分布依旧不均匀，入口对面塔壁一侧局部风速过大，而这部分区域喷淋的浆液密度小，多为贴壁流，所以造成部分气流中SO2、NOX脱除效率低，同时，局部风速过大也会使得除雾器不能良好的发挥作用，造成烟气出口滞液严重的现象，既污染了周围环境也浪费了吸收剂。
发明内容
本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、操作简便、气流分布均匀，高效率脱硫脱硝的同步脱硫脱硝塔。
技术方案包括塔顶设有烟气出口、塔身下部设有烟气入口的塔体，所述塔体内由上至下依次设有除雾系统、喷淋系统和导流装置，所述导流装置与烟气入口对应，所述导流装置由多块导流板组成，所述多块导流板由烟气入口向对侧逐渐向下倾斜排列。
所述导流板由上段的直边段和下段的圆弧段组成，所述直边段板体上开有均匀分布的导流孔。
所述最靠近烟气入口的第一块导流板由仅直边段组成，其余导流板均由上段的直边段和下段的圆弧段组成。
所述塔体内由烟气入口向对侧，多块导流板的圆弧段的半径R逐渐递增，圆弧段下边缘到直边段的距离L相同，多块导流板的总高度M相同。
所述烟气入口管道高度为H；烟气入口管道上缘距导流板下边缘的距离为hi，其中i=1，2，3，与烟气入口管道高度H关系为
其中n为导流板数。
所述直边段板体上导流孔的直径为100-150mm,开孔率为30-40%;所述圆弧段的半径R优选为500-2000mm;所述圆弧段下边缘到直边段的距离L优选为500-750mm，总高度M优选为1500-3000mm；所述导流板优选为导流板4-10块，导流板的间距S优选为1500-2500mm。
所述导流板由下段的圆弧段和上段的直边段组成，圆弧的半径R逐渐递增，圆弧段下边缘到直板的距离L相同，总高度M相同。这种结构可以使高速流体逐渐减速，气流冲击导流板的作用力得到有效的分解，减少了冲击，使其动能尽可能多的转化为静压能，使水平进入塔内的气体在全塔高度上保持比较相同的上升速度。
进一步的在导流板的直边段均匀开设导流孔，可以使上升气流相互交错，湍流程度变大，减少了气膜阻力，增大传质速率，同时，还能有效的增加气液接触面积，延长气液接触时间，提高脱硫脱硝效率。
在靠近烟气入口设置仅有直边段的导流板，可以防止液体顺着圆弧流进烟气入口的管道内。
多块导流板由烟气入口向对侧逐渐向下倾斜排列的，这种采用逐渐降低的形式布置，可以减少烟气气流冲击所造成的损耗，烟气气流冲击到导流板上后，将水平速度相对比较均匀的变为上升速度。
本实用新型结构简单，投资小，能够有效改变气体流向，达到气体均匀分布的目的，大幅提高脱硫脱硝效率，延长了设备使用寿命，对环境友好，延长了设备使用寿命。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为导流板的剖面图；
图3为本实用新型导流装置分布纵截面图；
图4为数值模拟一种无导流装置的同步脱硫脱硝塔横截面上的烟气流场速度云图；
图5为数值模拟一种设有导流装置的同步脱硫脱硝塔横截面上的烟气流场速度云图；
图6为数值模拟一种无导流装置的同步脱硫脱硝塔纵截面烟气流场速度流线图；
图7、数值模拟一种设有导流装置的同步脱硫脱硝塔纵截面烟气流场速度流线图。
其中，1-塔体、2-烟气入口、3-导流装置、4-喷淋系统、5-除雾系统、6-烟气出口、7-浆液池、8-导流板、8.1-直边段、8.2-圆弧段、8.3-导流孔。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步解释说明：
参照图1，本实用新型的塔体1的塔顶部设有烟气出口6，塔身下段设有烟气入口2，塔底为浆液池7，所述塔体1内由上至下次依次设有除雾系统5、喷淋系统4和导流装置3，所述导流装置3与烟气入口2对应，所述导流装置3由多块导流板8组成，所述多块导流板8由烟气入口2向对侧逐渐向下倾斜排列。参照图2及图3，所述导流板8由上段的直边段8.1和下段的圆弧段8.2组成，所述直边段8.1板体上开有均匀分布导流孔8.3。最靠近烟气入口2的第一块导流板8仅由直边段8.1组成，其余导流板8均由上段的直边段8.1和下段的圆弧段8.2组成。所述塔体1内由烟气入口2向对侧，多块导流板8的圆弧段8.2的半径R逐渐递增，圆弧段8.2下边缘到直边段8.1的距离L相同，多块导流板8的总高度M相同。参照图3，所述烟气入口2的管道高度为H；烟气入口2管道上缘距导流板8下边缘的距离为hi，其中i=1，2，3，与烟气入口2管道高度H关系为
其中n为导流板数。
具体的，所述直边段8.1板体上导流孔8.3的直径优选为100-150mm,开孔率优选为30-40%;所述圆弧段8.2的半径R优选为500-2000mm;所述圆弧段8.2下边缘到直边段8.1的距离L优选为500-750mm，总高度M优选为1500-3000mm；所述导流装置3优选为导流板4-10块，导流板8的间距S优选为1500-2500mm。
比较实验：
采用计算流体动力学软件CFX，分别模拟用于氨法脱硫脱硝工艺的无导流装置的同步脱硫脱硝塔（比较例）和设有导流装置的同步脱硫脱硝塔（实施例1），由于加除雾器系统5模拟计算量大，所以省去了除雾器系统5，设置烟气入口2的气速为13m/s，烟气出口6压强为100Pa。
参见图4-图7，由模拟结果计算速度相对标准偏差（STDEC），简称均匀度。均匀度越小，说明烟气分布越均匀。比较例的均匀度为2.077，实施例的均匀度为1.922，可以得出本实用新型实施例的烟气分布比较均匀。同时，从图4-图7可以直观的看出，与比较例相比，实施例塔内的烟气流场速度分布的均匀性得到了明显的改善，烟气出口速度明显降低，有效降低了烟气出口滞液严重的现象，从而大幅提高了脱硫脱硝的脱除率，这也从理论上验证了本实用新型脱硫脱硝的合理性。
Claims (7)
1.一种同步脱硫脱硝塔，包括塔顶设有烟气出口、塔身下部设有烟气入口的塔体，其特征在于，所述塔体内由上至下依次设有除雾系统、喷淋系统和导流装置，所述导流装置与烟气入口对应，所述导流装置由多块导流板组成，所述多块导流板由烟气入口向对侧逐渐向下倾斜排列。
2.如权利要求1所述的同步脱硫脱硝塔，其特征在于，所述导流板由上段的直边段和下段的圆弧段组成，所述直边段板体上开有均匀分布的导流孔。
3.如权利要求2所述的同步脱硫脱硝塔，其特征在于，所述最靠近烟气入口的第一块导流板仅由直边段组成，其余导流板均由上段的直边段和下段的圆弧段组成。
4.如权利要求1-3任一项所述的同步脱硫脱硝塔，其特征在于，所述塔体内由烟气入口向对侧，多块导流板的圆弧段的半径R逐渐递增，圆弧段下边缘到直边段的距离L相同，多块导流板的总高度M相同。
5.如权利要求4所述的同步脱硫脱硝塔，其特征在于，所述烟气入口管道高度为H；烟气入口管道上缘距导流板下边缘的距离为hi，其中i=1，2，3，与烟气入口管道高度H关系为
其中n为导流板数。
6.如权利要求1-3任一项所述的同步脱硫脱硝塔，其特征在于，所述直边段板体上导流孔的直径为100-150mm,开孔率为30-40%。
7.如权利要求1-3任一项所述的同步脱硫脱硝塔，其特征在于，所述圆弧段的半径R为500-2000mm;所述圆弧段下边缘到直边段的距离L为500-750mm，总高度M为1500-3000mm；所述导流板为导流板4-10块,导流板的间距S为1500-2500mm。
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