CN208824227U - 一种酸碱混合气体处理塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型揭露了一种酸碱混合气体处理塔，其包括一塔体、自上而下依次设置于所述塔体内的丝网除雾器、反冲洗双向冲洗层、散堆填料除雾层、碱性吸收液喷淋层、碱液吸收填料、气液分布器、酸性吸收液喷淋层、酸液吸收填料、除尘降温喷淋层、贮料箱；所述反冲洗双向冲洗层包括分别用于对丝网除雾器及散堆填料除雾层进行冲洗的上喷嘴与下喷嘴；气液分布器四周设置有回流槽，贮料箱设置于塔体下端内，并被分隔成酸液/碱液贮料箱，除尘降温喷淋层及酸性吸收液喷淋层与酸液贮料箱连通，碱性吸收液喷淋层、气液分布器的回流槽与碱液贮料箱连通；本实用新型可实现酸性、碱性混合气体同步处理，而且占地面积小，出风口气体雾气小，不易堵塞，气液分布均匀。

Description

一种酸碱混合气体处理塔

技术领域

本实用新型涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种酸碱混合气体处理塔。

背景技术

在垃圾填埋场、垃圾中转站、垃圾焚烧厂、污水处理厂、污水处理站等市政处理设施，在存储、处理垃圾的过程中会产生H₂S、Hcl、NH₃及三甲胺等酸、碱混合废气。目前，此类酸、碱混合废气净化方法主要采用传统的两级喷淋吸收塔串联处理。在实际应用中，采用两级喷淋吸收塔串联处理的方式存在很多不足：一是占地面积大，二是气液分布不均匀，三是出风口气体雾气大，四是易堵塞。中国实用新型专利《酸碱废气净化吸收塔》（申请号201020513363.2，申请日：2010.08.31，授权公告日：2011.05.11）揭露了一种酸碱废气净化吸收塔，其即为单式湿式填料塔设计，其内部只设置了一气液分离器、一喷嘴式液体分布器、填料层，贮液箱没有分隔开，也没有酸液、碱液独立循环系统，所以该酸碱废气净化吸收塔只能单独对酸性气体或碱性气体进行进行净化吸收，而不能实现对酸性气体、碱性气体的同步处理。要实现对两种气体的吸收净化，只能采用两级喷淋吸收塔串联处理的方式。而且该专利里没有设置用于对气液分离器进行反冲洗的装置，从而容易堵塞。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述缺点，提供一种酸碱混合气体处理塔，能实现对酸性气体、碱性气体的同步处理，而且占地面积小，出风口气体雾气小，不易堵塞，气液分布均匀。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种酸碱混合气体处理塔，包括一塔体、自上而下依次设置于所述塔体内的丝网除雾器、反冲洗双向冲洗层、散堆填料除雾层及其支撑装置、碱性吸收液喷淋层、碱液吸收填料及其支撑装置、气液分布器、酸性吸收液喷淋层、酸液吸收填料及其支撑装置、除尘降温喷淋层、贮料箱，所述塔体下方一侧设置有进风口，塔体顶部设置有出风口；所述反冲洗双向冲洗层包括与所述塔体内腔固定连接的固定件、与所述固定件连接的管路、设置于所述管路上的分别用于对所述丝网除雾器以及散堆填料除雾层进行冲洗的上喷嘴与下喷嘴，所述管路通过管道与冲洗水箱连通；所述气液分布器与所述塔体内腔固定连接,且所述气液分布器四周设置为往下凹陷的回流槽，中间设置为多孔板，多孔板上设置有多个上下贯通的通孔，且每一通孔上方一体形成有一竖向主管，每一所述竖向主管的上端设置有三角形的气帽，且每一所述竖向主管上侧的侧壁设置有多个水平的穿孔；所述贮料箱设置于塔体下端内，且所述贮料箱被隔板分隔成酸液贮料箱与碱液贮料箱，且所述贮料箱上端为所述酸液贮料箱的一部分，所述除尘降温喷淋层与酸性吸收液喷淋层与所述酸液贮料箱通过管道连通，所述碱性吸收液喷淋层、气液分布器的回流槽与所述碱液贮料箱通过管道连通。

所述塔体设置为变径塔，自上而下依次包括出风塔体部分、除雾器塔体部分与喷淋层塔体部分，且相邻两部分之间通过斜向连接部连接，所述丝网除雾器、反冲洗双向冲洗层、散堆填料除雾层及其支撑装置设置于所述除雾器塔体部分内，所述碱性吸收液喷淋层、碱液吸收填料及其支撑装置、气液分布器、酸性吸收液喷淋层、酸液吸收填料及其支撑装置、除尘降温喷淋层均设置于所述喷淋层塔体部分内，且所述出风塔体部分的直径<除雾器塔体部分的直径<喷淋层塔体部分的直径，所述喷淋层塔体部分的直径与除雾器塔体部分的直径比设置为1.2:1。

所述丝网除雾器包括丝网块以及用于固定丝网块的支撑结构，所述丝网块包括连接在一起的丝网、丝网格栅，所述丝网设置为气液过滤网。

所述丝网除雾器高度设置为150～250mm。

所述散堆填料除雾层设置于反冲洗双向冲洗层下方200～300mm处。

所述酸性吸收液喷淋层、碱性吸收液喷淋层分别设置于对应的酸液吸收填料以及碱液吸收填料上方400～500mm处。

所述除尘降温喷淋层、酸性吸收液喷淋层、碱性吸收液喷淋层均包括与所述塔体内腔固定连接的固定盘、固定连接于所述固定盘上的母管、与所述母管连通的多根支管、设置于每一所述支管上的一个或多个喷嘴，所述除尘降温喷淋层、酸性吸收液喷淋层、碱性吸收液喷淋层的母管分别通过管道与酸液贮料箱、碱液贮料箱连通。

所述多孔板自圆心位置往外呈辐射式设置有多个所述通孔，且所述多孔板的开孔率≥80%。

所述碱液贮料箱与酸液贮料箱的储存体积比设置为3:2。

所述散堆填料除雾层的支撑装置、碱液吸收填料的支撑装置以及酸液吸收填料的支撑装置均设置为驼峰状。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、采用单塔设计，且塔内不但设置有用于对碱性气体进行吸收、反应的

酸液吸收喷淋层与酸液吸收填料，还设置有用于对酸性气体进行吸收、反应的碱液吸收喷淋层与碱液吸收填料，且贮料箱被分隔成酸液贮料箱与碱液贮料箱，且碱性吸收液喷淋层与碱液贮料箱连通，回流槽也与碱液贮料箱连通，而喷淋下来的碱性吸收液与气体混合反应后落入气液分布器的回流槽内，进而循环进入碱液贮料箱内，而不会进入酸液贮料箱内，从而实现碱液的独立循环；而除尘降温喷淋层、酸性吸收液喷淋层通过管道与酸液贮料箱连通，而且除尘降温喷淋层与酸性吸收液喷淋层喷淋出的酸液与气体结合/反应后落入酸液贮料箱内，而不会进入碱液贮料箱内，从而实现酸液的独立循环，即是说，酸液、碱液分别独立循环，互不干扰，从而本实用新型能实现酸性、碱性混合气体同步处理，与传统的双塔串联方式相比，占地面积大大减小；

2、在碱液吸收调料机器支撑装置下方设置气液分布器，因为气液分布器

的竖向主管上端设置有气帽，从而气体不能直接从主管的上端往上流出，而只能经由主管上部分的侧壁上的穿孔往边上溢出，从而使得气体分布更均匀，气体与碱性吸收液的接触更均匀更充分，从而气液分布更均匀，吸收效率更高；

3、采用丝网除雾器及散堆填料除雾层组合，与传统单级简易除雾器相

比，出风口尾气含水率低，从而利于后续串联的UV光解、活性炭吸附等处理设备正常运行；

4、在丝网除雾器与散堆填料除雾层之间设置反冲洗双向冲洗层，该反冲

洗双向喷淋器能对所述丝网除雾器与散堆填料除雾层进行喷淋冲洗，从而能避免丝网除雾器与散堆填料除雾层堵塞的情况发生，使得其他经过散堆填料除雾层与丝网除雾器的时候阻力小，从而除雾效率更高；

5、在酸液吸收填料及其支撑装置下设除尘降温喷淋层，可有效降低气体

温度、含尘量，从而能有效提高后续酸液/碱液吸收填料层的吸收效率，并减小酸液/碱液吸收填料层的堵塞几率。

附图说明

图1为本实用新型酸碱混合气体处理塔的示意图；

图2为根据图1中A部分的放大示意图；

图3为本实用新型酸碱混合气体处理塔的气液分布器的主视放大图；

图4为本实用新型处理塔的多孔板的仰视放大示意图；

图5为根据图3中B部分的放大示意图；

图6为本实用新型处理塔的酸性吸收液喷淋层的俯视放大示意图。

具体实施方式

如图1、2、3、4、5所示，本实用新型酸碱混合气体处理塔包括一塔体1、自上而下依次设置于所述塔体1内的丝网除雾器2、反冲洗双向冲洗层3、散堆填料除雾层及其支撑装置4、碱性吸收液喷淋层5、碱液吸收填料及其支撑装置6、气液分布器7、酸性吸收液喷淋层8、酸液吸收填料及其支撑装置9、除尘降温喷淋层10、贮料箱11，所述塔体1下方一侧设置有进风口12，塔体1顶部设置有出风口13；

所述反冲洗双向冲洗层3包括与所述塔体1内腔固定连接的固定件（图未示）、与所述固定件连接的管路31、设置于所述管路31上的分别用于对所述丝网除雾器2以及散堆填料除雾层进行冲洗的上喷嘴32与下喷嘴33，所述管路31通过管道与冲洗水箱14连通；

所述气液分布器7与所述塔体1内腔固定连接,且所述气液分布器7四周设置为往下凹陷的回流槽71，中间设置为多孔板72，多孔板72上设置有多个上下贯通的通孔721，且每一通孔721上方一体形成有一竖向主管73，每一所述竖向主管73的上端设置有三角形的气帽74，且每一所述竖向主管73上侧的侧壁设置有多个水平的穿孔75；

所述贮料箱11设置于塔体1下端内，且所述贮料箱11被隔板110分隔成酸液贮料箱111与碱液贮料箱112，且所述贮料箱11上端为所述酸液贮料箱111的一部分，所述除尘降温喷淋层10与酸性吸收液喷淋层与所述酸液贮料箱111通过管道连通，所述碱性吸收液喷淋层5、气液分布器7的回流槽71与所述碱液贮料箱112通过管道连通。

在本实施例中，碱液贮料箱112与酸液贮料箱111的储存体积比设置为3:2，从而满足除尘降温喷淋层10也使用酸液贮料箱111内循环液体的目的。

所述多孔板72自圆心位置往外呈辐射式设置有多个所述通孔721，较佳的，所述多孔板72的开孔率≥80%。

本实用新型酸碱混合气体处理塔处理酸碱混合气体的原理如下：

第一步、酸碱混合气体自进风口12进入处理塔内并往上流动

第二步、所述除尘降温喷淋层10对所述酸碱混合气体进行除尘、降温预处理

具体地说，除尘降温喷淋层10喷出酸性喷淋循环液，该酸性喷淋循环液与酸碱混合气体充分接触，酸碱混合气体中的粉尘粘上酸性喷淋循环液后重量变重往下落，因为贮料箱11上端为酸液贮料箱111的一部分，所以酸碱混合气体中的粉尘粘上酸性喷淋循环液后重量变重往下落是落入下方的酸液贮料箱111内，而不会落到碱液贮料箱112内，其余气体经过与酸性喷淋循环液的接触后温度降低，并继续往上流动；

第三步、酸碱混合气体中的碱性气体的去除

具体地说，经过除尘、降温后的气体往上流动穿过所述酸液吸收填料后与酸性吸收液喷淋层喷出的酸性吸收液接触，酸碱混合气体中的氨气等碱性气体与酸性吸收液进行反应而被去除，且从酸性吸收液喷淋层喷出的酸性吸收液与酸碱混合气体中的碱性气体反应后落入下方的酸液贮料箱111内；

所述酸液吸收填料的设置可以吸收气体中的水雾，从而经过酸液吸收填料的气体含水量低，即液气比低，从而只需要少量的酸性吸收液即能中和气体中的碱性气体，即吸收液用量低。

而且可以使得气体往上穿过后气流能分布得更均匀，从而与酸性吸收液喷淋层喷出的酸性吸收液能更充分地接触，从而使得酸碱混合气体中的碱性气体能被去除得更彻底，吸收效率高；

第四步、酸碱混合气体中的酸性气体的去除

具体地说，经过上述第三步处理后的气体继续往上流动，依次经过所述气液分布器7后与碱液吸收填料后与所述碱性吸收液喷淋层5喷出的碱性吸收液接触，气体中的硫化氢等酸性气体与碱性吸收液进行反应而其他被去除，且从碱性吸收液喷淋层5喷出的碱性吸收液与气体中的酸性气体反应后落入下方气液分布器7的回流槽内，进而通过管道进入塔体1下部的碱液贮料箱112内，从而实现碱液的独立循环；

所述气体往上经过所述气液分布器7时，从多孔板72下方的孔进入对应的竖向主管73内，因为竖向主管73上端设置有气帽74，从而气体不能直接往上移动而从主管的上端流出，而只能经由主管上侧的侧壁上的穿孔75往边上溢出，从而使得气体分布更均匀，气体与碱性吸收液的接触更均匀更充分，从而气液分布更均匀，使得吸收效率更高，气体中的酸性气体能被去除得更彻底；

而所述碱液吸收填料的设置也可以进一步吸收气体中的水雾，而且能使得气体往上穿过后气流能分布得更均匀，与碱性吸收液的接触更均匀更充分；

第五步、对经过上述前四步处理后的气体进行除雾处理

具体的说，经过上述前四步处理后的气体往上依次经过散堆填料除雾层与丝网除雾器2，散堆填料除雾层与丝网除雾器2分离气体中的水雾，使得经过散堆填料除雾层与丝网除雾器2后的其他含水量特别低，从而利于后续UV光解、活性炭吸附等处理设备正常运行；

第六步、经过上述五步处理后的其他经出风口13排出

较佳的，经出风口13排出的气体会进入后续净化处理装置中进行进一步净化处理，直至达到排放要求后方排入大气中。

在本实施例中，所述塔体1设置为变径塔，自上而下依次包括出风塔体部分101、除雾器塔体部分102与喷淋层塔体部分103，且相邻两部分之间通过斜向连接部连接，所述丝网除雾器2、反冲洗双向冲洗层3、散堆填料除雾层及其支撑装置4设置于所述除雾器塔体部分102内，所述碱性吸收液喷淋层5、碱液吸收填料及其支撑装置6、气液分布器7、酸性吸收液喷淋层、酸液吸收填料及其支撑装置9、除尘降温喷淋层10均设置于所述喷淋层塔体部分103内，且所述出风塔体部分101的直径<除雾器塔体部分102的直径<喷淋层塔体部分103的直径；较佳的，所述喷淋层塔体部分103的直径与除雾器塔体部分102的直径比设置为1.2:1。采用这种变径塔结构设计，可减小塔体1用料量，降低处理塔制作成本，同时，还能有效地提高除雾层的除雾效率，提高喷淋层的吸收效率。

在本实施例中，所述丝网除雾器2包括丝网块以及用于固定丝网块的支撑结构，所述丝网块包括连接在一起的丝网、丝网格栅，丝网为各种材质的气液过滤网，气液过滤网是由金属丝或非金属丝组成，安装于塔内顶部，丝网除雾器2高度一般设置为150～250mm，这个高度可以在材料与除雾效率之间达到较佳平衡。

所述散堆填料除雾层的散堆填料采用针柱卷球几何设计，安装高度设置为450-600mm，这种设置，使得10um以上液滴的去除率可达99%，所述散堆填料除雾层设置于反冲洗双向冲洗层3下方200～300mm处。这个高度，可使得冲洗避免堵塞的效果最佳。

在本实施例中，较佳的，所述散堆填料除雾层的支撑装置、碱液吸收填料的支撑装置以及酸液吸收填料的支撑装置均设置为驼峰状，其具有液体通量大、气流分布均匀、阻力小等特点，从而使得经过填料的风的风量均匀、风速稳定，从而吸收水雾时，所有填料都起作用，都在吸收水雾，如此，水雾分离效果更好，而且能延缓填料的使用寿命，从而降低填料的使用量。

如图6所示，所述除尘降温喷淋层10、酸性吸收液喷淋层、碱性吸收液喷淋层5均包括与所述塔体1内腔固定连接的固定盘51、固定连接于所述固定盘51上的母管52、与所述母管52连通的多根支管53、设置于每一所述支管53上的一个或多个喷嘴54，所述除尘降温喷淋层10、酸性吸收液喷淋层、碱性吸收液喷淋层5的母管52分别通过管道与酸液贮料箱111、碱液贮料箱112连通。较佳的，为使得支管53的连接更稳固，所述固定盘51还固定设置有多根支撑管55与支管53连接。

较佳的，所述酸性吸收液喷淋层、碱性吸收液喷淋层5分别设置于对应的酸液吸收填料以及碱液吸收填料上方400～500mm处，液气比通常设置为1.5～3L/m³，所述的除尘降温喷淋层10的液气比通常设置为2L/m³，如此设置，喷淋效果最佳。

所述酸液吸收填料与碱液吸收填料设置为滴点结构及气体紊流结构，从而可以创造出数以万计的小液滴，可在气体通过时阻力极小的情况下成倍的增加气/液接触面积，从而提高吸收效率。

较佳的，酸液吸收填料与碱液吸收填料采用低风速专用填料，截面风速为2.0-2.5m/s，散堆填料除雾层采用高风速专用填料，截面风速为2.5-3.0m/s，如此设置，吸收率更高。

所述进风口12设置为45°斜口状，从而可以使得气流从下往上均匀流动。

在本实施例中，所述酸液贮料箱111与碱液贮料箱112分别连接有酸液排污阀15与碱液排污阀16，所述酸液贮料箱111通过酸液循环泵17、管道与除尘降温喷淋层10、酸性吸收液喷淋层的母管52连接，所述碱液贮料箱112通过碱液循环泵18、管道与碱性吸收液的母管52连接，所述反冲洗双向冲洗层3的管路31通过管道、循环泵19与冲洗水箱14连通。

较佳的，所述酸液贮料箱111与碱液贮料箱112均设置防腐过滤网，从而可以防止来水夹带杂质进入循环泵。

本实用新型除可适用于上述酸碱混合其他外，还也可适用于处理硝酸尾气、硫化氢尾气等难以溶解吸收的废气，而对应的吸收液采用氧化还原剂吸收液、碱性吸收液及吸收增效剂，并通过贮料箱11隔板将氧化还原剂吸收液与碱性吸收液及吸收增效剂隔离。

Claims (10)

1.一种酸碱混合气体处理塔，其特征在于：包括一塔体、自上而下依次设置于所述塔体内的丝网除雾器、反冲洗双向冲洗层、散堆填料除雾层及其支撑装置、碱性吸收液喷淋层、碱液吸收填料及其支撑装置、气液分布器、酸性吸收液喷淋层、酸液吸收填料及其支撑装置、除尘降温喷淋层、贮料箱，所述塔体下方一侧设置有进风口，塔体顶部设置有出风口；所述反冲洗双向冲洗层包括与所述塔体内腔固定连接的固定件、与所述固定件连接的管路、设置于所述管路上的分别用于对所述丝网除雾器以及散堆填料除雾层进行冲洗的上喷嘴与下喷嘴，所述管路通过管道与冲洗水箱连通；所述气液分布器与所述塔体内腔固定连接,且所述气液分布器四周设置为往下凹陷的回流槽，中间设置为多孔板，多孔板上设置有多个上下贯通的通孔，且每一通孔上方一体形成有一竖向主管，每一所述竖向主管的上端设置有三角形的气帽，且每一所述竖向主管上侧的侧壁设置有多个水平的穿孔；所述贮料箱设置于塔体下端内，且所述贮料箱被隔板分隔成酸液贮料箱与碱液贮料箱，且所述贮料箱上端为所述酸液贮料箱的一部分，所述除尘降温喷淋层与酸性吸收液喷淋层与所述酸液贮料箱通过管道连通，所述碱性吸收液喷淋层、气液分布器的回流槽与所述碱液贮料箱通过管道连通。

2.根据权利要求1所述的酸碱混合气体处理塔，其特征在于：所述塔体设置为变径塔，自上而下依次包括出风塔体部分、除雾器塔体部分与喷淋层塔体部分，且相邻两部分之间通过斜向连接部连接，所述丝网除雾器、反冲洗双向冲洗层、散堆填料除雾层及其支撑装置设置于所述除雾器塔体部分内，所述碱性吸收液喷淋层、碱液吸收填料及其支撑装置、气液分布器、酸性吸收液喷淋层、酸液吸收填料及其支撑装置、除尘降温喷淋层均设置于所述喷淋层塔体部分内，且所述出风塔体部分的直径<除雾器塔体部分的直径<喷淋层塔体部分的直径，所述喷淋层塔体部分的直径与除雾器塔体部分的直径比设置为1.2:1。

3.根据权利要求1或2所述的酸碱混合气体处理塔，其特征在于：所述丝网除雾器包括丝网块以及用于固定丝网块的支撑结构，所述丝网块包括连接在一起的丝网、丝网格栅，所述丝网设置为气液过滤网。

4.根据权利要求3所述的酸碱混合气体处理塔，其特征在于：所述丝网除雾器高度设置为150～250mm。

5.根据权利要求1或2或4所述的酸碱混合气体处理塔，其特征在于：所述散堆填料除雾层设置于反冲洗双向冲洗层下方200～300mm处。

6.根据权利要求5所述的酸碱混合气体处理塔，其特征在于：所述酸性吸收液喷淋层、碱性吸收液喷淋层分别设置于对应的酸液吸收填料以及碱液吸收填料上方400～500mm处。

7.根据权利要求6所述的酸碱混合气体处理塔，其特征在于：所述除尘降温喷淋层、酸性吸收液喷淋层、碱性吸收液喷淋层均包括与所述塔体内腔固定连接的固定盘、固定连接于所述固定盘上的母管、与所述母管连通的多根支管、设置于每一所述支管上的一个或多个喷嘴，所述除尘降温喷淋层、酸性吸收液喷淋层、碱性吸收液喷淋层的母管分别通过管道与酸液贮料箱、碱液贮料箱连通。

8.根据权利要求1或2或4或6或7所述的酸碱混合气体处理塔，其特征在于：所述多孔板自圆心位置往外呈辐射式设置有多个所述通孔，且所述多孔板的开孔率≥80%。

9.根据权利要求8所述的酸碱混合气体处理塔，其特征在于：所述碱液贮料箱与酸液贮料箱的储存体积比设置为3:2。

10.根据权利要求9所述的酸碱混合气体处理塔，其特征在于：所述散堆填料除雾层的支撑装置、碱液吸收填料的支撑装置以及酸液吸收填料的支撑装置均设置为驼峰状。