CN213348105U - 一种烟气净化除雾器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种烟气净化除雾器，包括若干个并列的除雾组件，每个除雾组件均包括升气管和外筒，外筒设置在升气管的外侧；升气管固定在塔盘上，升气管的顶部设置上封盖板，升气管底部低于塔盘一定距离，底部设置下封盖板；塔盘以上的升气管的圆周上均匀设置若干气体出口；塔盘以下部分的升气管的圆周内部直径方向设置至少一对进气管，每对进气管一端开口相对，另一端与升气管管壁齐平。本实用新型的烟气净化除雾器通过流体在流动过程中的多次撞击、折流作用及刮面效应，实现液滴与气体的分离，适用于湿法脱硫工艺中烟气的除雾。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种气液分离设备，尤其涉及一种湿法脱硫工艺中用于吸收塔顶的除雾器。
背景技术
电力、冶金、石化等行业的生产过程中产生大量的SO2和粉尘等有害物质，带来了严重的酸雨危害和雾霾天气，是我国当前重点控制的大气污染物。目前，环保领域普遍采用湿法脱硫工艺来去除烟气中的二氧化硫等有害物质，即对烟气喷淋碱液从而吸收或吸附这些有害物质。然而，在湿法脱硫过程中，吸收塔脱硫后的烟气中带有大量粒径约为10～60微米的细小液滴，这些液滴中溶有硫酸、硫酸盐、SO2等，不仅会对大气环境造成污染，同时也对后续设备造成较严重的腐蚀及结垢。因此，应用湿法脱硫工艺时，被净化的气体在离开吸收塔之前必须要除雾，而除雾这一步骤都依靠除雾器来完成。
除雾器一般设置在吸收塔顶部，含有雾沫的气体以一定的速度通过除雾器时，会与除雾器内部结构相撞，并依附在其表面上。除雾器内部结构表面上的雾沫，经过扩散和重力的作用会逐步聚集，当重量达到一定水平后，就会从除雾器内部结构上分离下来，从而实现气液分离。当除雾器在运行过程中因结垢而造成阻力降增大至预定值时，就需要启动反冲洗程序对除雾器进行冲洗，一般，在除雾器进气端和排气端均需设置冲洗喷嘴，此时可能导致气相对液相的严重夹带，导致气相带液。
常用的除雾器有丝网除雾器、人字板除雾器、旋流板除雾器等。丝网除雾器虽然能分离一般的雾沫，但要求雾沫清洁、气流流速较小，且阻力降大，使用周期短，设备投资大。目前除雾器一般都采用水平布置，除雾器气体流动方向与丝网垂直，气速较低时，夹带的雾沫惯性小，在气体中飘荡，不能与丝网碰撞接触而被去除，而且由于被分离液滴与气相呈逆流流向，气体对液滴易产生二次夹带，从而使气液分离效率降低，并且丝网除雾器还存在容易堵塞，压力降大等问题。叶片型、人字形除雾器内部安装有方向各异、形状各不相同的折流板，以形成小的流道，增加除雾效果，结构较复杂，分离效果不好。旋流板除雾器被分离液滴与气体流向相同，易产生二次夹带，降低除雾效率，并且压降大，能耗较高。
CN200410014713.X介绍的除雾元件由折流板和烟气流场调整块组成，折流板固定在烟气流场调整块上，折流板的密度和形状根据流通截面各处流场参数的变化而改变，从而使吸收塔中气流的流通截面呈均匀分布，但仍然摆脱不了液滴降落过程中，气液逆流现象，即易产生二次夹带。
CN200920128824.1介绍的除雾器由冷却器、粗除雾器和精除雾器等构成，粗除雾器为波形板或除雾板，精除雾器为钢丝网，该除雾器改变了传统除雾器液滴与气流方向逆流流动的缺点，提高了除雾效率。但该除雾器结构较复杂，制作困难，而且由于采用了丝网结构，除雾器压降较大，也比较容易堵塞。
CN203724892U介绍的一种直筒形折流式除雾器由若干个除雾组件组成，每个除雾组件均包括升气管和外筒，升气管的圆周开有若干条缝，在靠近各条缝的升气管圆周上设置有沟槽和切向导流翼，切向导流翼起导流作用，使气体流向发生改变。通过流体在流动过程中的多次折流实现液滴与气体的分离，可以有效脱除粒径较小的液滴，除雾效率较高。但气体流经切向导流翼后，气体方向仍比较发散，不够集中，且气体速度降低，再与外筒内壁碰撞时撞击力较小，影响除雾效果。且该除雾器主要依靠折流使气体方向改变，进而气体与固体壁面发生碰撞从而实现气液分离，对于较大液滴除雾效果较好，但对于小液滴效果不明显，且该除雾器结构比较复杂，升气管与切向导流翼之间的空隙容易结垢。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种烟气净化除雾器，通过流体在流动过程中的多次撞击、折流、整流作用及刮面效应，实现液滴与气体的分离。
本实用新型的除雾器，包括若干个并列的除雾组件，每个除雾组件均包括升气管和外筒，外筒设置在升气管的外侧，优选与升气管在同一轴线上；升气管固定在塔盘上，升气管的顶部设置上封盖板，升气管底部低于塔盘一定距离，底部设置下封盖板；塔盘以上的升气管的圆周上均匀设置若干气体出口；塔盘以下部分的升气管的圆周内部直径方向设置至少一对进气管，每对进气管一端开口相对，另一端与升气管管壁齐平。
本实用新型的除雾器中，所述的每个进气管长度小于其所在圆周半径，优选为所在圆周半径的1/3~4/5。进气管管径和个数根据塔盘下方的升气管高度以及工况进气量确定，一般设置1~4对进气管。
本实用新型的除雾器中，所述的进气管截面形状没有限制，一般选择圆形或矩形，优选圆形，进气管形状可以为直筒形、锥形等结构。优选成对的进气管结构相同。
本实用新型的除雾器中，优选在进气管相对开口的一端套装一段软管，软管为硅胶材质，软管上下两侧管壁能够紧密贴合；软管开合的面积受通过气体的气量进行控制，保证进气管内流入的气体在气量波动时，一般是气量较小时仍能够保持一定的撞击速度。
本实用新型的除雾器中，所述的气体出口可以为升气管管壁上开设的条缝-切向导流板结构或整流通道结构。气体出口一般设置至少2个，优选4-10个。所述的整流通道结构可以参考CN201610810116.0。条缝-切向导流板结构可以参考CN201320691925.6。
本实用新型的除雾器中，升气管与塔盘接触部分密闭连接，升气管的直径及塔盘的开孔率可以根据实际的工况或设计需求，由本领域技术人员予以确定。
本实用新型的除雾器中，所述的外筒优选为圆筒，外筒直径为升气管直径的1.5-6倍，优选为2-3倍。外筒的上沿高出升气管的上沿一定距离，距离为整流通道高度的1～8倍，优选为2～5倍。外筒的下沿距离塔盘有一定距离，外筒下沿距塔盘的距离可以为5～100mm，优选为20～50mm。外筒的形状还可以为锥筒、倒锥筒或变径圆筒等中的一种或几种组合。
本实用新型的除雾器中，所述的外筒的内表面设置凹槽和/或凸起。凸起或凹槽与外筒的轴线平行，或者可以与轴线成一定夹角。所述的凹槽或凸起的截面还可以为矩形、三角形或圆形等适宜形状。
本实用新型的除雾器中，所述的外筒的下端开口还可以设置成锯齿形或波浪形结构，从而更加有利于分离出的液体从外筒的内壁成连续流滴落。
本实用新型的除雾器各组件的连接处保证密封，不产生漏气现象。
本实用新型的除雾器对于小液滴的去除有明显的作用，烟气脱硫塔除雾时，夹带液滴的烟气（一般速度为3-20m/s）自塔盘下方的升气管圆周上设置的开口相对的进气管进入，相对的两股气流经发生撞击，气流中的微米级小液滴在水平气流中来回振荡聚并，水平速度不断减小，最终随气流向上运动遇到封盖板后气相流动方向发生改变，即由上升方向改为水平或近似水平方向，而部分小液滴由于惯性作用与上封盖板发生碰撞，并附着在上封盖板上，附着的液滴逐渐变大，当液滴大到其自身产生的重力超过气体的上升力与液体表面张力的合力时，液滴就从封盖板表面上被分离下来，完成了第一次气液分离；夹带液滴的气体沿水平或近似水平方向经气体出口（整流通道或条缝-切向导流板结构），完成完成第二次气液分离。流出的夹带液滴的气体继续与外筒内壁发生碰撞，再次改变气体的流动方向，即夹带液滴的气体由沿着整流通道方向改为沿着外筒内壁的圆周方向流动。由于夹带液滴的气体速度较大，且沿着开设有凹槽的外筒内壁旋转向上流动，因此会产生比较明显的刮面效应，第三次实现了气液分离。
本实用新型的除雾器在采用湿法脱硫工艺的吸收塔中的应用，一般进入升气管的气速为3-20m/s，整流通道出口的气速为10-40m/s。
附图说明
图1为本实用新型的一种除雾器结构示意图。
图2为本实用新型的另一种除雾器结构示意图。
图3为本实用新型除雾器下方进气管结构示意图。
图中各标记为：1-塔盘；2-升气管；3-气体出口；4-外筒；5-上封盖板；6、下封盖板；7-进气管；8-软管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的除雾器做进一步的详细说明。
本实用新型的除雾器，工作时，夹带液滴的烟气自塔盘1下方的的升气管2圆周上设置的开口相对的进气管7进入，相对的两股气流经发生撞击，气流中的微米级小液滴在水平气流中来回振荡聚并，水平速度不断减小，最终随气流向上运动遇到上封盖板5后气相流动方向发生改变，即由上升方向改为水平或近似水平方向，而部分小液滴由于惯性作用与上封盖板5发生碰撞，并附着在上面，附着的液滴逐渐变大，当液滴大到其自身产生的重力超过气体的上升力与液体表面张力的合力时，液滴就从上封盖板5表面上被分离下来，完成了第一次气液分离；夹带液滴的气体沿水平或近似水平方向经气体出口（整流通道或条缝-切向导流板结构），完成完成第二次气液分离。气流继续与外筒内壁发生碰撞，再次改变气体的流动方向，沿着外筒内壁的圆周方向流动。由于夹带液滴的气体速度较大，且沿着开设有凹槽的外筒内壁旋转向上流动，因此会产生比较明显的刮面效应，第三次实现了气液分离。经过上述过程，实现了气体的除雾。
实施例1
其中气体出口采用CN201320691925.6中的条缝结构。某湿式洗涤塔净化烟气120000Nm3/h，其中显水浓度为10～15g/Nm3，经本实用新型除雾后排气中显水浓度<0.5g/Nm3，除雾效率≥94%。
Claims (8)
1.一种烟气净化除雾器，包括若干个并列的除雾组件，其特征在于：每个除雾组件均包括升气管和外筒，外筒设置在升气管的外侧，升气管固定在塔盘上，升气管的顶部设置上封盖板，升气管底部低于塔盘一定距离，底部设置下封盖板；塔盘以上的升气管的圆周上均匀设置若干气体出口；塔盘以下部分的升气管的圆周内部直径方向设置至少一对进气管，每对进气管一端开口相对，另一端与升气管管壁齐平。
2.根据权利要求1所述的除雾器，其特征在于：所述的每个进气管长度小于其所在圆周半径。
3.根据权利要求1所述的除雾器，其特征在于：所述的每个进气管长度为所在圆周半径的1/3~4/5。
4.根据权利要求1所述的除雾器，其特征在于：在进气管相对开口的一端套装一段软管，软管为硅胶材质，软管上下两侧管壁无气体通过时能够紧密贴合。
5.根据权利要求1所述的除雾器，其特征在于：所述的气体出口为升气管管壁上开设的条缝-切向导流板结构或整流通道结构；气体出口设置至少2个。
6.根据权利要求1所述的除雾器，其特征在于：所述的外筒为圆筒，外筒直径为升气管直径的1.5-6倍；外筒的上沿高出升气管的上沿一定距离，距离为整流通道高度的1～8倍；外筒的下沿距离塔盘有一定距离。
7.根据权利要求1所述的除雾器，其特征在于：所述的外筒的内表面设置凹槽和/或凸起。
8.根据权利要求1所述的除雾器，其特征在于：所述的外筒的下端开口设置成锯齿形或波浪形结构。
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