CN220214491U - 一种混沌反应器的气体喷射装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混沌反应器的气体喷射装置，包括：水平安装在喷淋塔底部的多个喷头；喷头的喷嘴开口向上，对液滴的作用力方向与液滴下落方向相反；喷头的喷嘴表面设有疏水涂层，避免液滴粘附与喷嘴处。本实用新型可实现对大尺度液滴的有效分散，增加液气两相实际接触面积及反应时间，可广泛应用于各种混沌反应器的气体喷射结构。

Description

一种混沌反应器的气体喷射装置

技术领域

本实用新型涉及两相传质传热技术领域，具体涉及一种混沌反应器的气体喷射装置。

背景技术

气体与液体传质传热通常使用喷淋、填料等反应器，喷淋反应具有高气速、大流量、不易堵塞等优点，但反应时间短，效率低；填料反应器具有比表面积大，气液接触时间长，反应效率高等优点，但容易堵塞且流量小。传统理论认为，传质传热需要一个接近理想状态的近似稳定的环境，为此需要在一定的压力、温度、流速、pH值、反应时间等多个约束条件下进行。为了保证上述反应条件，需要大量的装置和能耗才能维持。

混沌反应器是指在逆流喷淋的基础上增设一层或者多层扰动传质件，将扰动传质件布置在吸收塔的横截面，使烟气进入吸收塔后被均匀的分布在整个截面上，烟气和浆液在扰动传质件上形成分散相大尺度混沌混合态，烟气和浆液在扰动传质件表面发生强烈掺混，大大增加了气液接触界面，增加了浆液与烟气的接触时间，提高浆液利用率，从而减少浆液循环量。通过扰动部件提高气液两相接触时间，增加反应效率提高喷淋塔的吸收效率，在烟气脱硫中最为常用；现有烟气脱硫装置为了超净达标排放，配有多台脱硫泵，功率大，电耗高。混沌反应器只需要在原脱硫塔内增加混沌反应需要的扰动传质件，单层喷淋层、一台脱硫泵就可以达到超净排放要求，其余脱硫泵作为备用系统保留，实现电耗的节约。

混沌反应器的主要功能为在扰动传质件的上方，气流将液体吹散撕裂为大尺度的液滴，利用重力，液滴落回到扰动传质件上，重新被气流吹散撕裂，循环往复，液体在扰动传质件上方与气流多次传质传热反应，停留时间长，反应充分。混沌反应器巧妙利用气流、液流、重力和扰动传质件，使气液反应自动持续运行，液体在气流中停留时间长，大尺度分散相液滴与气流接触充分，液体与气流反应充分，用于液体输送的能耗大幅度降低。

现有混沌反应器对液气两相实际接触面积及反应时间的要求不断提高，为此需提供一种可实现对大尺度液滴的有效分散，增加液气两相实际接触面积及反应时间的混沌反应器。

实用新型内容

针对现有混沌反应器对液气两相实际接触面积及反应时间的要求不断提高，本实用新型提供一种混沌反应器的气体喷射装置，可实现对大尺度液滴的有效分散，增加液气两相实际接触面积及反应时间，可广泛应用于各种混沌反应器的气体喷射结构；具有结构及处理简单、经济可靠、处理效果好等优点。

本实用新型公开了一种混沌反应器的气体喷射装置，包括：水平安装在喷淋塔底部的多个喷头；

所述喷头的喷嘴开口向上，对液滴的作用力方向与液滴下落方向相反；

所述喷头的喷嘴表面设有疏水涂层。

作为本实用新型的进一步改进，所述喷头的数量为8～30个。

作为本实用新型的进一步改进，所述喷嘴上设有6～20个开口向上的喷气孔，所述喷气孔的直径为φ0.5mm～2.0mm。

作为本实用新型的进一步改进，所述喷嘴通过气流道连接外部气源，且通过所述喷嘴喷射压力为0.3MPa～0.8Mpa的气体。

作为本实用新型的进一步改进，所述喷头是由喷嘴和气流道构成的T型结构，多个所述喷头的气流道相并联。

作为本实用新型的进一步改进，所述喷嘴高于所述喷淋塔底部的缓存液体液面。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过喷嘴喷射气体对液滴产生向上的作用力，该作用力与驱动液滴下落的重力方向相反，可对液滴下落过程产生阻碍作用，延缓液滴下落过程，增加液气两相接触时间；同时，喷嘴处的气流可进一步分散尺寸较大的液滴，增加液体与气体的实际接触面积；

本实用新型对喷嘴进行疏水涂层处理，液滴沉积后在喷嘴表面不易粘附，在气流作用下可发生滚落，避免液体将喷嘴堵塞；

本实用新型具有结构及操作简单、成本低廉、处理效果好、环境友好等优点，有着良好的工程应用前景。

附图说明

图1为现有水洗喷淋塔的结构示意图；

图2为本实用新型一种实施例公开的混沌反应器的气体喷射装置的结构示意图；

图3为本实用新型一种实施例公开的喷嘴喷射工作原理示意图；

图4为本实用新型一种实施例公开的疏水涂层喷嘴结构工作原理示意图。

图中：

1、喷淋塔；2、喷头；3、喷嘴；4、气流道；5、内件结构；6、缓存液体；7、液滴；A、气流方向。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图对本实用新型做进一步的详细描述：

本实用新型提供一种混沌反应器的气体喷射装置，其是对对如图1所示的水洗喷淋塔内的内件结构5进行优化，图1所示的喷淋塔结构气体流经液体的实现水洗的路程，液气两相之间接触效率较低；具体的，如图2所示，本实用新型的气体喷射装置包括：水平安装在喷淋塔1底部的多个喷头2，优选喷头2的数量为8～30个；

本实用新型的喷头2的喷嘴3开口向上，对液滴的作用力方向与液滴下落方向相反，阻碍液体下落提高反应时间，且气体喷射可将较大液滴7进行分散，增加液气两相的接触面积，；具体的，喷嘴3上设有6～20个开口向上的喷气孔，喷气孔的直径为φ0.5mm～2.0mm；进一步，喷嘴3通过气流道4连接外部气源(图中未示出)，且通过喷嘴3喷射压力为0.3MPa～0.8Mpa的气体；更进一步，喷头2是由喷嘴3和气流道4构成的T型结构，多个喷头2的气流道4相并联，如图2所示；喷嘴3高于喷淋塔1底部的缓存液体6液面。进一步，喷嘴选用具有良好刚性强度的金属多孔结构。

本实用新型在喷头2的喷嘴3表面设有疏水涂层，当液滴落在喷嘴表面时不能在表面粘附，以此当喷射方向与液滴下落方向正对时，也可避免喷嘴结构被堵塞。具体的，如图3所示，通过控制气体流量以及调整喷嘴微口口径可实现对液滴的有效分散及扰动；并且在多孔喷嘴结构处进行疏水涂层处理，液滴沉积后在喷头表面不易粘附，在气流作用下可发生滚落，如图4所示，避免液体将喷嘴堵塞。

实施例：

选用具有直径φ1.0mm的金属多孔结构板料，均布10个作为喷嘴结构，在直径为200mm喷淋塔内均布8个喷头，喷气处压力为0.3MPa气体喷出。选用浓度为3000ppm的酒精废气作为喷射气体，喷淋塔上端采用雾化液滴流量为2L/min作为水洗介质，通过与图1所示的普通水洗塔结构对比，将该装置循环水量可减少50％，大幅度降低能耗。

本实用新型的优点为：

本实用新型提供的混沌反应器的气体喷射装置，当喷淋塔工作中液相液滴滴落过程中，可被微孔处气流进行有效分散，并且阻碍液滴下落增加有效反应时间。在多孔喷嘴结构处进行疏水涂层处理，液滴沉积后在喷头表面不易粘附，在气流作用下可发生滚落，避免液体将喷嘴堵塞，因此可有效提高喷淋塔效率、减小维护成本。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种混沌反应器的气体喷射装置，其特征在于，包括：水平安装在喷淋塔底部的多个喷头；

所述喷头的喷嘴开口向上，对液滴的作用力方向与液滴下落方向相反；

所述喷头的喷嘴表面设有疏水涂层。

2.如权利要求1所述的混沌反应器的气体喷射装置，其特征在于，所述喷头的数量为8～30个。

3.如权利要求1所述的混沌反应器的气体喷射装置，其特征在于，所述喷嘴上设有6～20个开口向上的喷气孔，所述喷气孔的直径为φ0.5mm～2.0mm。

4.如权利要求1所述的混沌反应器的气体喷射装置，其特征在于，所述喷嘴通过气流道连接外部气源，且通过所述喷嘴喷射压力为0.3MPa～0.8Mpa的气体。

5.如权利要求4所述的混沌反应器的气体喷射装置，其特征在于，所述喷头是由喷嘴和气流道构成的T型结构，多个所述喷头的气流道相并联。

6.如权利要求1所述的混沌反应器的气体喷射装置，其特征在于，所述喷嘴高于所述喷淋塔底部的缓存液体液面。