CN208852688U

CN208852688U - 一种喷淋散射塔装置

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Publication number: CN208852688U
Application number: CN201821143286.9U
Authority: CN
Inventors: 陆继东; 李晓静; 董美蓉; 刘经; 张忠培; 冯哲愚
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2018-07-19
Filing date: 2018-07-19
Publication date: 2019-05-14
Anticipated expiration: 2028-07-19

Abstract

本实用新型公开了一种喷淋散射塔装置，包括：出口烟道、除雾器和圆筒形塔体，所述圆筒形塔体的内部包括上仓、喷淋中仓、鼓泡下仓、以及底部的浆液池；喷淋中仓的外围设置双向入口烟道，内部设置上升烟道、喷淋管和喷嘴，在喷淋中仓发生初次脱硫；所述鼓泡下仓设置若干散射管；所述鼓泡下仓与喷淋中仓之间设置下隔离挡板，所述下隔离挡板上开设所述上升烟道、若干散射管相应的开口，并与之密封连接；所述若干散射管的下端出管口伸入浆液，且与浆液液面之间设置整流孔板，所述整流孔板与散射管密封连接，在整流孔板上方发生二次脱硫。本实用新型喷淋散射塔装置的双向烟道入口结构以及整流孔板设计，共同作用强化了脱硫浆液对烟气的脱硫能力。

Description

一种喷淋散射塔装置

技术领域

本实用新型涉及用于废气处理的装置设备领域，特别涉及一种喷淋散射塔装置。

背景技术

煤炭是重要的燃料，在我国能源消耗中仍占绝对比重。然而燃煤过程会释放大量污染物，包括二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOx)、颗粒物和挥发性有机物 (VOCs)等。为了缓解环境污染，环保规定要求全国燃煤电厂在2020年前达到超低排放标准，即在基准含氧量为6％条件下，燃煤电厂标态干烟气中颗粒物、 SO₂和NOx排放浓度不高于10、35和50mg/Nm³。

现有喷淋散射塔主要采用单烟道入口，单烟道入口烟气流速大，喷淋散射塔喷淋中仓需要一定的高度才能有保证烟气停留时间足够长以达到脱硫效果。现有喷淋散射塔的散射方式包括散射管管壁开孔和在散射管底部增设散射盘。散射管管壁开孔的散射装置存在散射管插入深度太大造成系统阻力大，散射管插入深度不够容易形成“烟气走廊”导致脱硫除尘效率低等问题。散射盘虽然一定程度上改善了该问题，但在烟气流速过大时仍然存在气泡分布不均等不利于传质的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种喷淋散射塔装置，采用双向烟道入口，降低烟气水平方向的流速，提高烟气的初步脱硫效率，并且对散射管设计了整流孔板，使脱硫后的烟气破碎为细小的气泡并均匀分布，强化脱硫浆液对烟气的脱硫能力。

为实现以上目的，本实用新型采取如下技术方案：

一种喷淋散射塔装置，包括出口烟道1和圆筒形塔体3，以出口烟道1所在为上端，在所述出口烟道1和圆筒形塔体3之间设置除雾器2，且三者固定连接；所述圆筒形塔体3的内部包括上仓23、喷淋中仓15、鼓泡下仓16、以及底部的浆液池17；所述喷淋中仓15与上仓和鼓泡下仓之间分别设置上隔离挡板22和下隔离挡板18，且这两个挡板与圆筒形塔体3周围密封连接；所述圆筒形塔体3在喷淋中仓15外围上部设置两个相向水平布置的第一入口烟道6a和第二入口烟道6b，在喷淋中仓15内部设置喷淋管4、喷嘴5、以及同轴向且位于中心的上升烟道7；所述上隔离挡板22和下隔离挡板18与上升烟道7密封连接并开设相应的开口；所述鼓泡下仓16设置若干散射管，且每个散射管的上端入管口与所述下隔离挡板18密封连接，并在下隔离挡板18上开设与每个散射管相应的开口，所述每个散射管的下端出管口伸入浆液池17；所述浆液池17的外围设置脱硫浆液入口14、产物出口13以及循环管出口19，且在所述脱硫浆液入口和产物出口之间的水平位置设置一个氧化风机网管11，所述氧化风机网管用于投入空气作为氧化剂；所述循环管出口19连接圆筒形塔体3外的循环管21，所述循环管21经过循环泵9并连接到喷淋中仓15外围设置的循环管入口20，喷淋中仓15内的循环管入口20连接水平的喷淋管4，所述喷淋管4的水平位置高于两个入口烟道，并在所述喷淋管4上设置若干喷嘴5；

所述喷嘴5用于喷出经循环管传输的脱硫浆液液滴，所述脱硫浆液液滴与两个入口烟道通入的烟气混合，初步脱除二氧化硫；经过喷淋的脱硫浆液初步处理过的烟气从散射管流出并流入所述浆液池，进行二次脱除二氧化硫，经过两次脱硫处理的烟气经过上升烟道7进入上仓23，然后通过除雾器2从出口烟道1排出圆筒形塔体3。

作为优选的技术方案，在所述若干散射管的下端出管口水平面与脱硫浆液液面之间设置一个与散射管同轴放置的圆形的整流孔板10，所述整流孔板10开设有若干散射孔12和与散射管相应的开口，每个散射管的下端出管口与整流孔板密封连接。

作为优选的技术方案，所述若干散射管包括第一散射管8a、第二散射管8b、第三散射管8c、以及第四散射管8d，这四根相同结构的散射管在整流孔板上呈中心对称分布。

作为优选的技术方案，所述散射管的管壁采用超疏水涂层。

作为优选的技术方案，所述整流孔板10上的散射孔12呈同轴圆环型均匀分布，根据需求设定散射孔的直径和开孔率、以及整流孔板的面积。

作为优选的技术方案，所述整流孔板10用于二次脱除二氧化硫过程，具体是：通过散射管流出的烟气进入浆液池形成空穴室，然后经过整流孔板10的散射孔，破碎形成均匀分布的气泡并在浆液池中上升，在整流孔板10的上方部位完成二次脱除二氧化硫。

作为优选的技术方案，所述整流孔板10采用不锈钢或玻璃钢材质。

作为优选的技术方案，所述散射管伸入浆液池中，通过调整浆液液面高度改变散射管的浸入深度，来调节气液接触时间，从而使整个装置的脱硫效率达到 99％～99.5％。

本实施例的喷淋散射塔装置的原理如下：

烟气以一定的流速通过两个相向水平布置的入口烟道进入喷淋中仓，与喷嘴喷出的脱硫浆液液滴混合，初步脱除二氧化硫；经过喷淋浆液处理的烟气从散射管流出并进入浆液池，烟气在浆液池上升过程中经过整流孔板破碎成细小的气泡上升，增大了烟气与脱硫浆液之间的接触面积，深度脱除二氧化硫；经过两次脱硫处理烟气经过上升烟道进入上仓，然后通过除雾器从出口烟道排出圆筒形塔体。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点和效果：

(1)本实用新型喷淋散射塔装置采用烟气双向进入方式，与单烟气入口相比，双向进入方式的烟气的水平方向流速降低，相对增加了烟气在喷淋中仓的停留时间，提高了烟气的初步脱硫效率。同时本实用新型喷淋散射塔装置设计的整流孔板能够使烟气破碎为细小的气泡并均匀分布。两种结构设计共同作用强化了脱硫浆液对烟气的脱硫能力。此外，烟气采用双向进入方式还减弱烟气对塔体和上升烟道管壁的冲刷作用，可降低塔体和管壁结垢风险。

附图说明

图1是本实用新型喷淋散射塔装置的结构示意图；

图2是本实用新型喷淋散射塔装置的整流孔板结构示意图；

附图标记：1、出口烟道；2、除雾器；3、圆筒形塔体；4、喷淋管；5、喷嘴；6a、第一入口烟道；6b、第二入口烟道；7、上升烟道；8a、第一散射管； 8b、第二散射管；8c、第三散射管；8d、第四散射管；9、循环泵；10、整流孔板；11、氧化风机网管；12、散射孔；13、产物出口；14、脱硫浆液入口；15、喷淋中仓；16、鼓泡下仓；17、浆液池；18、下隔离挡板；19、循环管出口、20、循环管入口；21、循环管；22、上隔离挡板；23、上仓。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不限于本实用新型。

实施例

如图1和图2所示，一种喷淋散射塔装置，包括出口烟道1和圆筒形塔体3，以出口烟道1所在为上端，在所述出口烟道1和圆筒形塔体3之间设置除雾器2，且三者连接；

所述圆筒形塔体3的内部包括上仓23、喷淋中仓15、鼓泡下仓16、以及底部的浆液池17；所述喷淋中仓15与上仓和鼓泡下仓之间分别设置上隔离挡板 22和下隔离挡板18，这两个挡板与圆筒形塔体3周围密封连接；所述圆筒形塔体3在喷淋中仓15外围上部设置两个相向水平布置的第一入口烟道6a和第二入口烟道6b，在喷淋中仓15内部设置喷淋管4、喷嘴5、以及同轴向且位于中心的上升烟道7；所述上隔离挡板22和下隔离挡板18与上升烟道7密封连接并开设相应的开口；所述鼓泡下仓16设置若干散射管，且每个散射管的上端入管口与所述下隔离挡板18密封连接，并在下隔离挡板18上开设与每个散射管相应的开口，所述每个散射管的下端出管口伸入浆液池17；所述浆液池17的外围设置脱硫浆液入口14、产物出口13以及循环管出口19，且在所述脱硫浆液入口和产物出口之间的水平位置设置一个氧化风机网管11，所述氧化风机网管用于投入空气作为氧化剂；所述循环管出口19连接圆筒形塔体3外的循环管21，所述循环管21经过循环泵9并连接到喷淋中仓15外围设置的循环管入口20，喷淋中仓15内的循环管入口20连接水平的喷淋管4，所述喷淋管4的水平位置高于两个入口烟道，并在所述喷淋管4上设置若干喷嘴5。

所述喷嘴5用于喷出经循环管传输的脱硫浆液液滴，所述脱硫浆液液滴与两个入口烟道通入的烟气混合，初步脱除二氧化硫；经过喷淋的脱硫浆液初步处理过的烟气从散射管流出并流入所述浆液池，进行二次脱除二氧化硫，经过两次脱硫处理的烟气经过上升烟道7进入上仓23，然后通过除雾器2从出口烟道排出圆筒形塔体3。

在所述若干散射管的下端出管口水平面与脱硫浆液液面之间设置一个与散射管同轴放置的圆形的整流孔板10，所述整流孔板10开设有若干散射孔12和与散射管相应的开口，每个散射管的下端出管口与整流孔板密封连接。

所述整流孔板10用于二次脱除二氧化硫过程，具体是：通过散射管流出的烟气进入浆液池形成空穴室，然后经过整流孔板10的散射孔，破碎形成均匀分布的气泡并在浆液池中上升，在整流孔板10的上方部位完成二次脱除二氧化硫。

为了绝大部分烟气通过整流孔板10的散射孔12形成均匀分布的细小气泡，实现增大烟气和浆液的接触面积以提高脱硫效率的目标，散射装置的整流孔板 10的面积根据具体设备确定；同时，整流孔板10上的散射孔12呈同轴圆环型均匀分布，散射孔12的直径和开孔率根据具体设备需求确定；所述整流孔板10 采用不锈钢或玻璃钢材质，防止脱硫浆液对整流孔板的腐蚀。

图2所示，所述若干散射管包括第一散射管8a、第二散射管8b、第三散射管8c、以及第四散射管8d，这四根相同结构的散射管在整流孔板上呈中心对称分布。除本实施例设置的散射管的数量和分布外，在其他情况下，根据散射管流场分布均匀性、流速要求和具体设备需求设定散射管的内径、数量、以及分布。

所述散射管的管壁采用超疏水涂层，其作用是：在已经进行初步脱硫处理的脱硫浆液通过散射管进入浆液池时，散射管管壁的超疏水涂层材料可以防止脱硫浆液润湿壁面而渗透管壁造成管壁的腐蚀，同时脱硫浆液经过超疏水涂层的散射管可以带走管壁的灰尘，能够有效避免管道的堵塞。

在本实施例中，所述散射管伸入浆液池中，可通过调整浆液液面高度改变浸入深度，来调节气液接触时间，从而使整个装置的脱硫效率达到99％～99.5％。

在本实施中，所述两个入口烟道位于相同高度相向水平布置，两个入口烟道是总烟道的两个分支；与单入口烟道相比，采用双向进入方式进入的烟气在喷淋中仓停留时间更长，与喷淋浆液液滴反应更充分，因此脱硫效率更高。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以权利要求所述为准。

Claims

1.一种喷淋散射塔装置，包括出口烟道(1)和圆筒形塔体(3)，其特征在于，以出口烟道(1)所在为上端，在所述出口烟道(1)和圆筒形塔体(3)之间设置除雾器(2)，且三者固定连接；所述圆筒形塔体(3)的内部包括上仓(23)、喷淋中仓(15)、鼓泡下仓(16)、以及底部的浆液池(17)；所述喷淋中仓(15)与上仓和鼓泡下仓之间分别设置上隔离挡板(22)和下隔离挡板(18)，且这两个挡板与圆筒形塔体(3)周围密封连接；所述圆筒形塔体(3)在喷淋中仓(15)外围上部设置两个相向水平布置的第一入口烟道(6a)和第二入口烟道(6b)，在喷淋中仓(15)内部设置喷淋管(4)、喷嘴(5)、以及同轴向且位于中心的上升烟道(7)；所述上隔离挡板(22)和下隔离挡板(18)与上升烟道(7)密封连接并开设相应的开口；所述鼓泡下仓(16)设置若干散射管，且每个散射管的上端入管口与所述下隔离挡板(18)密封连接，并在下隔离挡板(18)上开设与每个散射管相应的开口，所述每个散射管的下端出管口伸入浆液池(17)；所述浆液池(17)的外围设置脱硫浆液入口(14)、产物出口(13)以及循环管出口(19)，且在所述脱硫浆液入口和产物出口之间的水平位置设置一个氧化风机网管(11)，所述氧化风机网管用于投入空气作为氧化剂；所述循环管出口(19)连接圆筒形塔体(3)外的循环管(21)，所述循环管(21)经过循环泵(9)并连接到喷淋中仓(15)外围设置的循环管入口(20)，喷淋中仓(15)内的循环管入口(20)连接水平的喷淋管(4)，所述喷淋管(4)的水平位置高于两个入口烟道，并在所述喷淋管(4)上设置若干喷嘴(5)；

所述喷嘴(5)用于喷出经循环管传输的脱硫浆液液滴，所述脱硫浆液液滴与两个入口烟道通入的烟气混合，初步脱除二氧化硫；经过喷淋的脱硫浆液初步处理过的烟气从散射管流出并流入所述浆液池，进行二次脱除二氧化硫，经过两次脱硫处理的烟气经过上升烟道(7)进入上仓(23)，然后通过除雾器(2)从出口烟道(1)排出圆筒形塔体(3)。

2.根据权利要求1所述的喷淋散射塔装置，其特征在于，在所述若干散射管的下端出管口水平面与脱硫浆液液面之间设置一个与散射管同轴放置的圆形的整流孔板(10)，所述整流孔板(10)开设有若干散射孔(12)和与散射管相应的开口，每个散射管的下端出管口与整流孔板密封连接。

3.根据权利要求2所述的喷淋散射塔装置，其特征在于，所述若干散射管包括第一散射管(8a)、第二散射管(8b)、第三散射管(8c)、以及第四散射管(8d)，这四根相同结构的散射管在整流孔板上呈中心对称分布。

4.根据权利要求2所述的喷淋散射塔装置，其特征在于，所述散射管的管壁采用超疏水涂层。

5.根据权利要求2所述的喷淋散射塔装置，其特征在于，所述整流孔板(10)上的散射孔(12)呈同轴圆环型均匀分布，根据需求设定散射孔的直径和开孔率、以及整流孔板的面积。

6.根据权利要求5所述的喷淋散射塔装置，其特征在于，所述整流孔板(10)用于二次脱除二氧化硫过程，具体是：通过散射管流出的烟气进入浆液池形成空穴室，然后经过整流孔板(10)的散射孔，破碎形成均匀分布的气泡并在浆液池中上升，在整流孔板(10)的上方部位完成二次脱除二氧化硫。

7.根据权利要求5所述的喷淋散射塔装置，其特征在于，所述整流孔板(10)采用不锈钢或玻璃钢材质。

8.根据权利要求1所述的喷淋散射塔装置，其特征在于，所述散射管伸入浆液池中，通过调整浆液液面高度改变散射管的浸入深度，来调节气液接触时间，从而使整个装置的脱硫效率达到99％～99.5％。