CN218795001U - 一种用于电捕焦油器前的全蒸发调质塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于电捕焦油器前的全蒸发调质塔，属于环保节能设备技术领域，包括调质段外壳，所述调质段外壳的顶部设置有锥段壳，所述锥段壳的顶部固定连接有入口烟道，所述入口烟道与锥段壳的连接处设置有雾化喷淋层，所述调质段外壳的内部安装有若干自上而下均匀排列的隔板，若干所述隔板的地面均固定连接有转向导流板。本实用新型解决了调质塔塔体高承受风荷载较大导致的土建费用较高配套的冷却水泵的扬程较高运行费用高、调质塔内的喷水不能全部蒸发在塔底还是有少量水外排、调质塔是直筒式空塔结构无法有效拦截烟气中夹杂的未燃尽碳粒的问题。

Description

一种用于电捕焦油器前的全蒸发调质塔

技术领域

本实用新型属于环保节能设备技术领域，具体涉及一种用于电捕焦油器前的全蒸发调质塔。

背景技术

碳素焙烧炉是在隔绝空气的条件下，对高压成型后的阳极碳块按一定焙烧温度进行间接加热，从而达到改善碳块的导电、导热性能，提高碳块强度的一种热工设备。碳素焙烧炉生产过程中会散发含有沥青烟、氟化物、粉尘等有害物质，按照GB25465-2010《铝工业污染物排放标准》、及工业和信息化部发布的《铝行业准入条件》(2012年修订)的要求，必须对碳素焙烧炉烟气加以治理。目前较普遍的作法是采用电捕焦油器来收集沥青烟等污染物，但由于焙烧炉出口烟气温度一般在100℃～160℃范围，为防止温度过高的烟气进入电捕发生电场事故以及为了增加电捕的捕捉效率，通常会在电捕前增加调质塔来降低烟气温度、增加烟气湿度。调质塔按降温类型可分为喷淋塔和全蒸发塔。

最初的调质塔一般采用喷淋塔类型。塔外循环池内的喷淋水通过循环泵打到塔内喷淋系统，通过喷嘴雾化为0.1～3mm液滴，全面覆盖整个塔体截面，并与烟气充分对流接触，来完成传质过程，达到降温增湿及部分除尘的目的。喷淋水是过量的，除小部分蒸发外，其余的大部分循环水从塔底回流到塔外的循环池，如此往复循环。这种喷淋塔的缺点，一是处理后的烟气含水率高，对下游设备造成腐蚀；二是循环水经过一段时间后，盐溶液会达到饱和，需要外排处理。

为解决喷淋塔的上述问题，目前正在采用全蒸发塔类型。目前常用的全蒸发塔型式一般为直筒式全蒸发塔。运行时，焙烧炉出口烟气经烟道从底部爬升至全蒸发塔顶部进入，经水喷雾冷却后由塔底部排出，喷雾冷却的水雾流与烟气气流方向相同。理论上，塔内冷却喷嘴喷入的水被全部蒸发并随烟气带走，塔壁和塔底可无水滴残留，因此下游的设备不受含酸烟气的腐蚀影响，可长期稳定运行。喷水量的多少可根据设定的烟气出口温度自动调节。为了使冷却水在烟气中充分蒸发，一是使用双流体喷枪作为雾化设备，一般使用压缩空气作为雾化介质，使得液滴尺寸更细小，可达到100～200微米；二是，为了保证雾化液滴有足够的蒸发时间，塔内断面气流速度宜取2～3m/s，烟气在塔内有效停留时间宜取7～9s。如塔内流速取2.5m/s，停留时间8s，则调质塔的有效高度为20m，再加上部烟气入口喷淋和下部灰斗的高度，塔体总高约40m左右。经实践发现，目前常用的全蒸发调质塔存在以下问题：一、塔体高度偏高，风荷载较大，因此设备的土建费用较高，配套的冷却水泵的扬程较高，运行费用高；二、由于焙烧炉的烟气流量与温度波动较大，而烟温与喷水量的连锁控制有滞后，经常导致冷却水过量，调质塔内的喷水仍旧不能全部蒸发，在塔底还是有少量水外排；三、调质塔是直筒式空塔结构，塔内烟气流向垂直向下，无法有效拦截烟气中夹杂的未燃尽碳粒，导致这些未燃尽碳粒进入后续的电捕焦油器，容易引起电捕内的焦油起火燃烧，带来设备及生产损失，由此提出一种用于电捕焦油器前的全蒸发调质塔。

发明内容

本实用新型提供了一种用于电捕焦油器前的全蒸发调质塔，其目的在于解决了调质塔塔体高承受风荷载较大导致的土建费用较高配套的冷却水泵的扬程较高运行费用高、调质塔内的喷水不能全部蒸发在塔底还是有少量水外排、调质塔是直筒式空塔结构无法有效拦截烟气中夹杂的未燃尽碳粒的问题。

本实用新型实施例提供一种用于电捕焦油器前的全蒸发调质塔，包括调质段外壳，所述调质段外壳的顶部设置有锥段壳，所述锥段壳的顶部固定连接有入口烟道，所述入口烟道与锥段壳的连接处设置有雾化喷淋层，所述调质段外壳的内部安装有若干自上而下均匀排列的隔板，若干所述隔板的地面均固定连接有转向导流板，位于最下层的所述隔板的底部与调质段外壳的内底壁之间设置有重力沉降室，所述调质段外壳的右侧安装有出口烟道，所述入口烟道、锥段壳、调质段外壳、出口烟道均可在采用碳钢材质。

进一步地，所述雾化喷淋层可采用雾化喷头，所述出口烟道位于重力沉降室的边侧。

通过采用上述技术方案，雾化喷淋层设置在入口烟道处，利用高速烟气增加气液传质，利用出口烟道排出进入输送进下游的电捕焦油器。

进一步地，若干所述隔板上均开设有扇形分布的若干流通孔。

通过采用上述技术方案，流通孔为烟气提供可流动的通道。

进一步地，扇形分布的若干所述流通孔与相邻的转向导流板交错布置，且错开角度为270°。

通过采用上述技术方案，烟气从顶部进入调质塔后，烟气流向不是直线的，而是在隔板和转向导流板的作用下逆时针螺旋行进，如此可以延长烟气停留时间，保证水分全蒸发，又可以有效降低调质塔高度，烟气在转向导流板的作用下又经历不断转向过程，烟气速度的大小和方向不断变化，这些都导致烟气中的未燃尽碳粒因惯性作用甩到隔板上，在潮湿的隔板上，这些未燃尽碳粒会熄灭。

进一步地，上下相邻的两个所述隔板之间的夹角为90°，且若干所述隔板远离调质段外壳内壁的一侧均处在同一竖直线上。

通过采用上述技术方案，利用隔板可以让烟气朝着一个方向流动，且烟气经过隔板时经历加速、减速过程。

进一步地，位于同一所述隔板上的扇形分布的若干流通孔一侧边与相邻的形分布的若干流通孔的一侧边在竖直方向上重合。

通过采用上述技术方案，利用隔板与扇形分布的若干流通孔配合，可以让烟气在调质段外壳中螺旋流动。

本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型可以有效降低调质塔高度。塔体高度降低后，其所受的风荷载变小，因此设备土建费用会下降，配套的冷却水泵的扬程也变小，运行电费减少。

2、本实用新型有效降低调质塔高度的同时还可以延长停留时间，保证水分全蒸发；当少量水沉积在水平隔板上时，通过高温烟气的烘烤可以实现二次蒸发，避免了未蒸发水的外排，真正做到水的零排放。

3、本实用新型中调质塔可以有效拦截烟气中夹杂的未燃尽碳粒，保证了未燃尽碳粒不会进入后续的电捕焦油器，避免电捕内的焦油起火燃烧而带来的设备及生产损失。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本实用新型进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为本实用新型实施例的结构示意图；

图2为本实用新型实施例的内部结构示意图；

附图标记：1、调质段外壳；2、锥段壳；3、入口烟道；4、雾化喷淋层；5、隔板；6、导流板；7、重力沉降室；8、出口烟道。

具体实施方式

为了使得本实用新型的技术方案的目的、技术方案和优点更加清楚，下文中将结合本实用新型具体实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。附图中相同的附图标记代表相同的部件。需要说明的是，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1-2，本实用新型实施例提出一种用于电捕焦油器前的全蒸发调质塔，包括调质段外壳1，调质段外壳1的顶部设置有锥段壳2，锥段壳2的顶部固定连接有入口烟道3，入口烟道3与锥段壳2的连接处设置有雾化喷淋层4，调质段外壳1的内部安装有若干自上而下均匀排列的隔板5，若干隔板5的地面均固定连接有转向导流板6，位于最下层的隔板5的底部与调质段外壳1的内底壁之间设置有重力沉降室7，调质段外壳1的右侧安装有出口烟道8。

雾化喷淋层4可采用雾化喷头，出口烟道8位于重力沉降室7的边侧，雾化喷淋层4设置在入口烟道3处，利用高速烟气增加气液传质，利用出口烟道8排出进入输送进下游的电捕焦油器。

若干隔板5上均开设有扇形分布的若干流通孔，流通孔为烟气提供可流动的通道。

扇形分布的若干流通孔与相邻的转向导流板6交错布置，且错开角度为270°，烟气从顶部进入调质塔后，烟气流向不是直线的，而是在隔板5和转向导流板6的作用下逆时针螺旋行进，如此可以延长烟气停留时间，保证水分全蒸发，又可以有效降低调质塔高度。

上下相邻的两个隔板5之间的夹角为90°，且若干隔板5远离调质段外壳1内壁的一侧均处在同一竖直线上，利用隔板5可以让烟气朝着一个方向流动。

位于同一隔板5上的扇形分布的若干流通孔一侧边与相邻的形分布的若干流通孔的一侧边在竖直方向上重合，利用隔板5与扇形分布的若干流通孔配合，可以让烟气在调质段外壳1中螺旋流动。

实施方式具体为：使用时，烟气自入口烟道3进入，随后经过雾化喷淋层4，高速烟气和雾化水在锥段壳2结合，高速烟气也可以增加气液传质，随后经过隔板5上的流通孔在调质段外壳1中流动，在隔板5、转向导流板6的配合下，按逆时针角度看，烟气流向不是直线的，烟气逆时针螺旋行进，这样既可以延长烟气停留时间，保证水分全蒸发，又可以有效降低调质塔高度，且在烟气流动过程中，会出现少量水沉积在水平隔板5上的状况，而通过高温烟气的烘烤二次蒸发，避免了未蒸发水的外排，真正做到水的零排放，且烟气在流动过程中，未燃尽碳粒因惯性作用甩到隔板5上，在潮湿出口烟道8进入下游的电捕焦油器，而在调质段外壳1中流动的烟气若含有未被捕捉的颗粒或二次扬尘带起的颗粒，也会在最后的重力沉降室7内被捕捉，保证了未燃尽碳粒不会进入后续的电捕焦油器，避免电捕内的焦油起火燃烧而带来的设备及生产损失。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种用于电捕焦油器前的全蒸发调质塔，包括调质段外壳(1)，其特征在于，所述调质段外壳(1)的顶部设置有锥段壳(2)，所述锥段壳(2)的顶部固定连接有入口烟道(3)，所述入口烟道(3)与锥段壳(2)的连接处设置有雾化喷淋层(4)，所述调质段外壳(1)的内部安装有若干自上而下均匀排列的隔板(5)，若干所述隔板(5)的地面均固定连接有转向导流板(6)，位于最下层的所述隔板(5)的底部与调质段外壳(1)的内底壁之间设置有重力沉降室(7)，所述调质段外壳(1)的右侧安装有出口烟道(8)。

2.根据权利要求1所述的一种用于电捕焦油器前的全蒸发调质塔，其特征在于：所述雾化喷淋层(4)可采用雾化喷头，所述出口烟道(8)位于重力沉降室(7)的边侧。

3.根据权利要求1所述的一种用于电捕焦油器前的全蒸发调质塔，其特征在于：若干所述隔板(5)上均开设有扇形分布的若干流通孔。

4.根据权利要求3所述的一种用于电捕焦油器前的全蒸发调质塔，其特征在于：扇形分布的若干所述流通孔与相邻的转向导流板(6)交错布置，且错开角度为270°。

5.根据权利要求1所述的一种用于电捕焦油器前的全蒸发调质塔，其特征在于：上下相邻的两个所述隔板(5)之间的夹角为90°，且若干所述隔板(5)远离调质段外壳(1)内壁的一侧均处在同一竖直线上。

6.根据权利要求3所述的一种用于电捕焦油器前的全蒸发调质塔，其特征在于：位于同一所述隔板(5)上的扇形分布的若干流通孔一侧边与相邻的形分布的若干流通孔的一侧边在竖直方向上重合。

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