CN209173731U - 一种新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于废气处理技术领域，具体涉及一种新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置，呈塔形结构，所述新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置从下至上设置有喷淋室、气动乳化室、高效除雾室和塔顶烟囱；所述喷淋室、气动乳化室、高效除雾室和塔顶烟囱之间互通；所述喷淋室的上方设置有至少一层喷淋层，所述喷淋室下端外侧设置有进烟口，所述气动乳化室包含至少一个乳化筒；本实用新型通过增加喷淋室，解决传统气动乳化塔多筒过滤元件时烟气分布不均的情况，同时还能解决气动乳化元件干湿交界处易产生结垢堵塞的问题。

Description

一种新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置

技术领域

本实用新型属于废气处理技术领域，具体涉及一种新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置。

背景技术

气动乳化塔是一种常用的烟气脱硫、除尘工艺设备,较之传统的干法或湿法喷淋脱硫、除尘设备,气动乳化塔具有效率高、耗能少、不易堵塞等优点,且在窑炉烟气负荷不变的情况下,脱硫、除尘效率高、性能稳定。气动乳化塔在有色冶炼、电力、化工、钢铁等领域的脱硫、除尘工艺上已得到了广泛的应用，尤其是针对有色冶炼高含硫烟气的脱硫，在业内已几乎形成了垄断趋势。

气动乳化塔由三部分组成，含硫烟气首先进入乳化塔均气室，再进入气动乳化过滤元件室，最后通过塔气液分离室，净化后的烟气经由塔顶烟囱排入大气。

气动乳化脱硫塔的脱硫原理：气动乳化是一种过程，乳化是一种状态。气动乳化过程烟气通过塔内部的乳化元件作用下，烟气流体形成高速旋切气流，上升气流与下降的吸收液相互持续碰撞旋切，循环液被粉碎得愈来愈细，大大增加了吸收液的比表面积，达到气液充分混合的作用，形成一层稳定的乳化状态强传质液层。

在气动乳化塔乳化过程中，乳化液层逐渐增厚，当上流的气动托力与乳化液重力平衡后，最早形成的乳化液将被新形成的乳化液取代。由于在乳化液中，液粒的比表面积比起水膜除尘、喷淋脱硫、除尘方式中液滴要大数倍至数十倍，因而，单位液量捕集SO2、粉尘的效率显著增大。对于含硫、含尘烟气来说，液粒趋细，活化了液粒，以保证对烟气中有害物质的吸收处理能力。

气动乳化塔,内部可设有单个或多个乳化筒,乳化筒中均设有乳化元件,以形成上述的乳化液层。对于气动乳化塔,能否形成稳定的乳化液层将直接决定该设备能否高效处理烟气,能否形成稳定的乳化液层的关键因素则是单个乳化筒处理的烟气流量、烟气压力和循环液量是否匹配。

通常情况气动乳化塔的处理烟气范围在±30%，但是在这个波动范围内，脱硫、除尘的效率有相应的波动变化，烟气量过小则导致脱硫塔的烟气分布不均，脱硫、除尘效率下降，烟气量大则导致气动乳化塔的整体阻力增大，能耗也相应增加，

针对上述情况,通常的气动乳化塔均采用部分补风操作达到塔处理的烟气范围，来控制塔的脱硫、除尘效率达到理想的状态。但此种措施又间接的提供了单位烟气的处理成本,降低了企业总体效益。

再有部分企业在乳化塔没有乳化液层时，将乳化筒的进浆形式改为喷淋雾化给浆，弥补部分乳化筒无乳化液层烟气净化处理效率低的缺陷,事实证明只有合理均气，使每个乳化筒处理的烟气量一致的情况下，乳化塔的脱硫、除尘效率才会达到最大。尤其是针对高硫、高尘烟气的处理。

现有技术存在的缺陷：

传统气动乳化塔进烟管设计流速15m/s，混气室设计流速为3-5m/s，混气室主要作用是将进烟管进来的烟气混匀再进入到乳化筒内处理，单个乳化元件流速在5～10m/s之间都能形成较为稳定的乳化液层， 试验证明流速在7.5-10m/s时脱硫、除尘效果最佳，但流速越高乳化层的厚度越厚、乳化层的阻力损失越大，消耗的能耗也就越多，在流速处于7-8m/s时是最经济、合理的点。但因混气室内未设置任何均气装置，因乳化塔过滤元件为多个组合而成，若混气不匀就会导致单个的乳化元件处理烟气量不一，可能部分乳化筒处理烟气量小，流速为5m/s，而另部分流速为8m/s，直接导致乳化塔的脱硫、除尘的效果差。

二、传统的气动乳化塔，乳化筒采用常规的水柱布液或者喷嘴雾化布液，水柱布液存在水柱破坏乳化层的情况发生，喷嘴雾化布液则会产生大量的雾化颗粒，因乳化筒脱硫、除尘机理为乳化机理，乳化元件将产生大量的非常细的乳化液滴，因此无论是采用水柱布液还是喷嘴雾化布液产生的后果就是，乳化元件形成的旋切气流会夹带大量的乳化后的脱硫浆液和喷嘴雾化的循环浆液到气液分离室内。从而导致乳化塔除雾器压力增大，除雾效果差，堵塞的机率大大提高，尾气排放粉尘含量不理想，需要进一步的新增湿电除尘或高效过滤器来除去夹带的粉尘颗粒。

三、传统的气动乳化塔，气液分离室内均按照一层或多层机械式折板或屋脊除雾器，因气动乳化过滤器夹带大量的脱硫浆液，导致除雾器效果差，极易发生结垢堵塞的情况，进而导致整个系统停机。

四、针对于不同领域，不同窑炉工况负荷变化及窑炉烟尘含量、特性不同的问题，常规气动乳化塔对烟气的粉尘洗涤脱除效果不理想，尤其是烟尘里的一些憎水性的粉尘除去效果差，因此在乳化塔的气液分离室内必须加装多级的除雾器来满足出口粉尘要求，且无法达到部分环保超低排放的要求。部分甚至不能达到环保规定的排放标准。

五、传统气动乳化塔处理高硫、高尘烟气通常都是采用多层旋流器、多级塔的工艺解决方案，传统气动乳化技术的企业工艺上都是采用在每一层的旋流器上给浆的模式，而实际上给至最上部的旋流器的浆液均会自留至下部的旋流器，因此给到下部旋流器的浆液未达到最大的利用率，造成了一定的能源浪费。

六、传统气动乳化塔处理高硫、高尘烟气通常都是采用多层旋流器、多级塔的工艺解决方案，传统气动乳化技术的企业都是采用旋流器给浆的模式，由于工艺不同，喷淋工艺的塔阻相对于气动乳化塔的阻力要小，尤其是处理高硫烟气时，因不同工业窑炉的烟气含硫波动变化大，在低硫时若纯使用气动乳化工艺脱硫、除尘，存在能源损耗及浪费的问题。

发明内容

针对以上问题，本实用新型旨在提供一种新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置，所述新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置呈塔形结构，所述新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置从下至上设置有喷淋室、气动乳化室、高效除雾室和塔顶烟囱；所述喷淋室、气动乳化室、高效除雾室和塔顶烟囱之间互通；所述喷淋室的上方设置有至少一层喷淋层，所述喷淋室下端外侧设置有进烟口，所述气动乳化室包含至少一个乳化筒。

进一步的，所述塔顶烟囱内设置有烟囱旋流均化气液分离器板，所述烟囱旋流均化气液分离器板烟囱本体的上端出口处。

更进一步的，所述喷淋室还包括烟气均布器，所述烟气均布器设置在所述进烟口和喷淋层之间。

作为一种改进，每个所述乳化筒的底端单独与喷淋室连接，每个所述乳化筒的顶端单独与高效除雾室连接；所述乳化筒的下端设置有乳化元件，所述乳化筒的中间设置有进浆管。

作为更进一步的改进，所述乳化筒内还设有浆液均布器，所述浆液均布器位于进浆管和乳化元件之间。

具体的，所述乳化元件的烟气通过流速在3-10m/s。

作为一种改进，每个所述乳化筒的上部设有挡水环，所述挡水环呈螺旋形管状结构，所述挡水环位于进浆管的上方。

作为更进一步的改进，所述乳化筒的顶端设置有烟气旋流均化装置，所述烟气旋流均化装置位于高效除雾室内，所述烟气旋流均化装置位于乳化筒与高效除雾室连接通道上。

进一步的，所述高效除雾室的上部设置有高效除雾器，所述高效除雾器由多个独立的多边形通风管组成；所述除雾室的上端呈倒漏斗形状结构。

更进一步的，所述高效除雾室的下部设置有折板除雾器，所述折板除雾器位于所述高效除雾器与烟气旋流均化装置之间；所述高效除雾室的外侧壁上设置有除雾冲洗装置，所述除雾冲洗装置位于所述高效除雾器与折板除雾器之间。

实用新型有益效果：本实用新型一种新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置，通过增加喷淋室，解决传统气动乳化塔多筒过滤元件时烟气分布不均的情况，同时还能解决气动乳化元件干湿交界处易产生结垢堵塞的问题。解决传统气动乳化塔在处理含硫波动大的烟气，能合理的切换喷淋层及气动乳化层，使塔的阻力能在最合理的范围内，使乳化塔在运行过程中能够很好的控制能耗。

另外，本实用新型通过修改旋流器给浆方式，增加新型浆液均布器，解决乳化筒传统进浆导致的乳化层形成不稳定的问题及喷嘴进浆易堵塞导致脱硫塔无法正常工作的问题，同时还能解决传统气动乳化塔处理高硫、高尘烟气采用多级旋流器时，脱硫浆液利用率未达到最大化的问题，同时还能解决在烟气含硫波动时，合理切换喷淋层和气动乳化层，使塔的阻力能在最合理的范围内，在运行过程中能够很好的控制能耗。

附图说明

图1是本实用新型一种新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置示意图。

附图标号说明：1、喷淋室；

1-1、进烟口 1-2、烟气均布器 1-3、喷淋层；

2、气动乳化室；

2-1、乳化元件；2-2、浆液均布器；2-3、进浆管；2-4、挡水环；2-5、烟气旋流均化装置；

3、高效除雾室；

3-1、折板除雾器；3-2、除雾冲洗装置；3-3、高效除雾器；

4、塔顶烟囱；

4-1、烟囱本体 4-2、烟囱旋流均化气液分离板。

具体实施方式

以下结合图1具体说明本实用新型提供的一种新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置。

如图1所示，本实用新型提供一种新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置，所述新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置呈塔形结构，所述新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置从下至上设置有喷淋室1、气动乳化室2、高效除雾室3和塔顶烟囱4；所述喷淋室1、气动乳化室2、高效除雾室3和塔顶烟囱4之间互通；所述喷淋室1的上方设置有至少一层喷淋层1-3，所述喷淋室1下端外侧设置有进烟口1-1，所述气动乳化室2包含至少一个乳化筒。作为一种优选方式，本实用新型所述喷淋室1还包括烟气均布器1-2，所述烟气均布器1-2设置在所述进烟口1-1和喷淋层1-3之间。本实用新型通过增加喷淋室1，解决传统气动乳化塔多筒过滤元件时烟气分布不均的情况，同时还能解决气动乳化元件干湿交界处易产生结垢堵塞的问题。其中乳化塔喷淋室考虑到防腐应由混凝土、316L不锈钢结构组成，需根据具体窑炉烟气工况实施。

优选的，所述塔顶烟囱4内设置有烟囱旋流均化气液分离器板4-2，所述烟囱旋流均化气液分离器4-2位于烟囱本体4-1的上端出口处。本实用新型通过新增塔出口烟囱新型旋流均化气液分离板，进一步气液分离达到去除细微粉尘的目的。

作为一种改进，每个所述乳化筒的底端单独与喷淋室1连接，每个所述乳化筒的顶端单独与高效除雾室3连接；所述乳化筒的下端设置有乳化元件2-1，所述乳化筒的中间设置有进浆管2-3。其中气动乳化元件根据烟气含硫情况由一个或多个构成，最多可达4个，乳化元件结构改进，经试验烟气通过乳化元件的流速在3-10m/s，也能形成良好的乳化层，而对脱硫的效率无影响。

作为一种优选方式，所述乳化筒内还设有浆液均布器2-2，所述浆液均布器2-2位于进浆管2-3和乳化元件之间。本实用新型通过修改旋流器给浆方式、增加新型浆液均布器，摈弃直接进浆或喷嘴雾化给浆方式，直接在乳化元件上方增设浆液均布器，这样避免了直接进浆导致的乳化层形成不稳定的问题及喷嘴进浆易堵塞导致脱硫塔无法正常工作的问题；解决传统气动乳化塔处理高硫、高尘烟气采用多级旋流器时，脱硫浆液利用率未达到最大化的问题。作为一种优选方式，每个所述乳化筒的上部设有挡水环2-4，所述挡水环2-4呈螺旋形管状结构，所述挡水环2-4位于进浆管的上方。本实用新型通过增加螺旋管高效挡水环，遮挡除去因乳化元件形成旋流的气体所夹带的大量的乳化后的脱硫浆液，使之无法到达气除雾室内，进而减少或避免高效除雾室内除雾器的堵塞几率。

作为更进一步的改进，所述乳化筒的顶端设置有烟气旋流均化装置2-5，所述烟气旋流均化装置2-5位于高效除雾室3内，所述烟气旋流均化装置2-5位于乳化筒与高效除雾室3连接通道上。本实用新型通过在旋流筒顶部增加烟气旋流均化装置，对旋切的气体进一步均化，使烟气能均布到高效除雾室内，解决旋切的气体进能均布到高效除雾室内，达到除雾的最大效果。

优选的，所述高效除雾室3的上部设置有高效除雾器3-3，所述高效除雾器3-3由多个独立的多边形通风管组成，拼接为一层或两层作为一组除尘除雾单元，除尘除雾单元内侧具有中空的旋流筒，旋流筒内放置有多个球体，除尘、除雾单元的中部固定有一个竖向的定位柱，除尘除雾单元的底部设有导流系统，导流系统上开设有多个倾斜设置的导流通道，导流通道的最大宽度小于球体的直径，相邻导流通道之间具有放置除尘除雾球体的平台及其筒体下方配套的冲洗装置。所述高效除雾室3的上端呈倒漏斗形状结构。作为一种优选实施方式，所述高效除雾室3的下部设置有折板除雾器3-1，所述折板除雾器3-1位于所述高效除雾器3-3与烟气旋流均化装置2-5之间；所述高效除雾室3的外侧壁上设置有除雾冲洗装置3-2，所述除雾冲洗装置3-2位于所述高效除雾器3-3与折板除雾器3-1之间。

以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置，其特征在于，所述新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置呈塔形结构，所述新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置从下至上设置有喷淋室、气动乳化室、高效除雾室和塔顶烟囱；所述喷淋室、气动乳化室、高效除雾室和塔顶烟囱之间互通；所述喷淋室的上方设置有至少一层喷淋层，所述喷淋室下端外侧设置有进烟口，所述气动乳化室包含至少一个乳化筒。

2.如权利要求1所述的一种新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置，其特征在于，所述塔顶烟囱内设置有烟囱旋流均化气液分离器板，所述烟囱旋流均化气液分离器板烟囱本体的上端出口处。

3.如权利要求2所述的一种新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置，其特征在于，所述喷淋室还包括烟气均布器，所述烟气均布器设置在所述进烟口和喷淋层之间。

4.如权利要求1所述的一种新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置，其特征在于，每个所述乳化筒的底端单独与喷淋室连接，每个所述乳化筒的顶端单独与高效除雾室连接；所述乳化筒的下端设置有乳化元件，所述乳化筒的中间设置有进浆管。

5.如权利要求4所述的一种新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置，其特征在于，所述乳化筒内还设有浆液均布器，所述浆液均布器位于进浆管和乳化元件之间。

6.如权利要求5所述的一种新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置，其特征在于，所述乳化元件的烟气通过流速在3-10m/s。

7.如权利要求6所述的一种新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置，其特征在于，每个所述乳化筒的上部设有挡水环，所述挡水环呈螺旋形管状结构，所述挡水环位于进浆管的上方。

8.如权利要求7所述的一种新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置，其特征在于，所述乳化筒的顶端设置有烟气旋流均化装置，所述烟气旋流均化装置位于高效除雾室内，所述烟气旋流均化装置位于乳化筒与高效除雾室连接通道上。

9.如权利要求1所述的一种新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置，其特征在于，所述高效除雾室的上部设置有高效除雾器，所述高效除雾器由多个独立的多边形通风管组成；所述除雾室的上端呈倒漏斗形状结构。

10.如权利要求9所述的一种新型高效喷淋气动乳化脱硫、除尘装置，其特征在于，所述高效除雾室的下部设置有折板除雾器，所述折板除雾器位于所述高效除雾器与烟气旋流均化装置之间；所述高效除雾室的外侧壁上设置有除雾冲洗装置，所述除雾冲洗装置位于所述高效除雾器与折板除雾器之间。