CN221015285U - 一种强化吸收反应的塔盘及喷淋吸收塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种强化吸收反应的塔盘及喷淋吸收塔，该塔盘包括上封板、叶片层、底部肋和隔板，所述上封板设置于所述叶片层的顶部，所述底部肋设置于所述叶片层的底部，所述底部肋外侧设置有隔板，所述叶片层包括多个呈环形排列的叶片。本实用的塔盘的结构简单、运行阻力平稳，传质效果非常好，可强化湿法吸收塔的净化效率，从而实现减少喷淋层、循环泵的配置，或者减少循环泵的运行数量，达到节约湿法吸收塔的建设成本和运行能耗的作用。

Description

一种强化吸收反应的塔盘及喷淋吸收塔

技术领域

本实用新型涉及废气处理技术领域，尤其涉及一种强化吸收反应的塔盘及喷淋吸收塔。

背景技术

目前绝大多数湿法喷淋吸收塔是通过在吸收塔内布置两到五层喷嘴，对整个吸收塔截面进行高覆盖率的喷淋以实现气液混合，从而实现去除有害物质的需要，但相应的也需要配置与喷淋层数相同的循环泵，不仅增加了占地，而且增加了大量的维护管理工作。为了强化喷淋塔的吸收效果，减少喷淋层数，有的单位选择在吸收塔喷淋层下方安装塔盘或湍流器，其原理都是利用气流通过固定叶片时产生旋转，从而带动浆液旋转，形成湍流状态，对烟气加强洗涤，从而可以减少循环泵的配置台数，或者循环泵的开启数量。

但是，传统的湍流器或者塔盘都存在着运行弊端。在应用湍流器的场合，大量案例发现，在高负荷、大烟气量、高液气比状态下运行时，出现阻力急剧增大的现象，这对系统的正常运行非常不利，其原因是脱硫浆液被高速气流托住，在湍流器的圆筒内形成了很厚的持液层，从而导致气流通道变小，从而阻力急剧增加。在应用塔盘的场合，使用单层塔盘时脱硫效果增益不明显，使用双层塔盘时，在高负荷、高烟气量、高液气比时容易出现液泛，也会导致阻力的急剧增加。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是传统湍流器或传统塔盘在高烟气量、高液气比时出现的阻力急剧增加的现象，从而影响吸收效果的问题。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种强化吸收反应的塔盘，包括上封板、叶片层、底部肋和隔板，所述上封板设置于所述叶片层的顶部，所述底部肋设置于所述叶片层的底部，所述底部肋外侧设置有隔板，所述叶片层包括多个呈环形排列的叶片。

本实用新型的有益效果是：上封板用于迫使气流穿过塔盘的叶片，叶片通过上封板和底部肋进固定，隔板用于支撑整个塔盘。气流经过叶片的导流，产生与叶片方向相同的旋转，而上方吸收剂浆液因重力作用掉落到叶片上时，会伴随气流向四周抛散，从而在塔盘上方形成一个液滴密集区，大大增加了烟气的净化效率。在高负荷、高烟气量运行时，隔板上会有一定高度的持液层，但叶轮整体呈椎状，在湿法吸收塔的液气比在15以下的情况下，气流优先从上部未被持液层封闭的叶片空隙中流出，持液层从叶轮下方叶片空隙落入吸收塔浆池，使得叶轮不会被浆液整体淹没，气流通道减小很少，影响几乎可以忽略，避免了叶轮因液泛现象，因此不会出现传统湍流器或传统塔盘在高烟气量高液气比时出现的阻力急剧增加的现象。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述叶片层设置多层，相邻两层所述叶片层间设置有加固肋。

采用上述进一步方案的有益效果是：加固肋用于连接相邻两层叶片，加强塔盘的结构强度。叶轮为椎状，所以叶片比较长，叶片层设置多层可避免叶轮因强度差而发生变形，甚至因金属疲劳而损坏。

需要说明的是：叶片层层数和相邻两层叶片层间的加固肋数量并不限定，可根据叶片材料厚度、塔盘大小尺寸做调整，只需要保证叶片在工作状态下不发生不可恢复的形变即可。

进一步，所述加固肋设置于相邻两层所述叶片层的上层叶片层的底部中部和相邻两层所述叶片层的下层叶片层的顶部中部。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将加固肋设置于叶片层中部，可更好地固定叶片。

进一步，所述叶片的形状为梯形。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将叶片设置为梯形，可使得叶片能更好地导流。

进一步，所述叶片层为中空的圆台状。

采用上述进一步方案的有益效果是：圆台状的叶片层可以更好地导流。

进一步，所述叶片与竖直方向呈20～45°倾斜设置，所述叶片底部与所述底部肋间夹角为20～50°。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将叶片倾斜设置，可使得气液混合更加充分。

需要说明的是：同一层的叶片角度和长度须保持一致，不同层的叶片角度和长度可以有差异。同时，需要避免高流速的反应塔采用小角度的叶片，低流速的反应塔采用大角度的叶片，前者会导致阻力偏大，而后者则会弱化塔盘的污染物净化效果。

进一步，所述上封板边缘设置于所述叶片层顶部的中部，所述底部肋设置于所述叶片层底部的中部。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过将上封板和底部肋设置于中片中部，可使叶片固定得更加牢固，同时上封板也可更好地将气流引向叶片层。

本实用新型为实现上述目的之二提供一种喷淋吸收塔，包括上述的强化吸收反应的塔盘。

有益效果：通过上述塔盘可使喷淋吸收塔运行阻力平稳、传质效果好，强化吸收塔的净化效率，从而实现减少喷淋层(循环泵)的配置，或者减少循环泵的运行数量，达到节约吸收塔的建设成本和运行能耗的作用。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，包括多个所述塔盘，多个所述塔盘成层设置。

采用上述进一步方案的有益效果是：设置多层塔盘时，增益效果更加明显，烟气的净化效率更高。在喷淋层将浆液均匀的喷洒到最上层塔盘上时，最上层塔盘带来的液滴分散效果，使得最上层塔盘的液滴数量远大于实际的喷淋量，经过上层塔盘流下的浆液在掉落到下层塔盘时，下层塔盘的液滴分散作用不仅仅能够起到增强污染物的净化作用，同时还能够使得该界面的浆液分布相对均匀，避免烟气短流的现象。

进一步，每层设置有多个所述塔盘。

附图说明

图1和图2为本实用新型实施例的塔盘的结构示意图；

图3和图4为本实用新型实施例的喷淋吸收塔的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、上封板，2、叶片层，3、加固肋，4、隔板，5、底部肋。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例

如图1-2所示，本实用新型提供了一种强化吸收反应的塔盘，包括上封板1、叶片层2、底部肋5和隔板4，上封板1设置于叶片层2的顶部，底部肋5设置于叶片层2的底部，底部肋5外侧设置有隔板4，叶片层2包括多个呈环形排列的叶片。

有益效果是：上封板用于迫使气流穿过塔盘的叶片，叶片通过上封板和底部肋进固定，隔板用于支撑整个塔盘。气流经过叶片的导流，产生与叶片方向相同的旋转，而上方吸收剂浆液因重力作用掉落到叶片上时，会伴随气流向四周抛散，从而在塔盘上方形成一个液滴密集区如附图2所示，大大增加了烟气的净化效率。在高负荷、高烟气量运行时，隔板上会有一定高度的持液层，该持液层只会遮挡住最下层叶片的下端的一小部分如附图2所示，气流的通道减少很小，其影响几乎可以忽略，阻力也会维持稳定，因此不会出现传统湍流器或传统塔盘在高烟气量高液气比时出现的阻力急剧增加的现象。

需要说明的是：该塔盘材质需要采用耐腐蚀耐磨损材质，优选316L不锈钢，在烟气温度低于60℃的场合，也可以采用塑料材质。叶片长度不限定，可根据叶片的材料厚度做调整，需要确保叶片在工作状态下不发生不可恢复的形变。在结构强度的考量方面，需要结合采用的材料厚度考虑，材料厚度越厚，塔盘的尺寸可以做的越大，节约了生产制造成本，但从对污染成分的净化效率而言，塔盘底部尺寸不能过大，最好不要超过DN1000。底部肋与隔板的连接可以采用焊接，也可采用其他形式，仅需确保塔盘在运行状态下，不发生位置改变。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

如图1-2所示，优选的，在实施例中，叶片层2设置多层，相邻两层叶片层2间设置有加固肋3。

有益效果是：加固肋用于连接相邻两层叶片，加强塔盘的结构强度。叶轮为椎状，所以叶片比较长，叶片层设置多层可避免叶轮因强度差而发生变形，甚至因金属疲劳而损坏。

需要说明的是：叶片层层数和相邻两层叶片层间的加固肋数量并不限定，可根据叶片材料厚度、塔盘大小尺寸做调整，只需要保证叶片在工作状态下不发生不可恢复的形变即可。在结构强度的考量方面，需要结合采用的材料厚度考虑，材料厚度越厚，则叶片的长度可以越长，加固肋的数量可以减少，反之则需要增加。加固肋与各层叶片之间的连接推荐采用焊接。

如图1-2所示，优选的，在实施例中，加固肋3设置于相邻两层叶片层2的上层叶片层的底部中部和相邻两层叶片层2的下层叶片层的顶部中部。

有益效果是：通过将加固肋设置于叶片层中部，可更好地固定叶片。

如图1-2所示，优选的，在实施例中，叶片的形状为梯形。

有益效果是：通过将叶片设置为梯形，可使得叶片能更好地导流。

如图1-2所示，优选的，在实施例中，所述叶片层为中空的圆台状。

有益效果是：圆台状的叶片层可以更好地导流。

如图1-2所示，优选的，在实施例中，叶片与竖直方向呈20～45°倾斜设置，叶片底部与底部肋5间夹角为20～50°。

有益效果是：通过将叶片倾斜设置，可使得气液混合更加充分。

需要说明的是：同一层的叶片角度和长度须保持一致，不同层的叶片角度和长度可以有差异。同时，需要避免高流速的反应塔采用小角度的叶片，低流速的反应塔采用大角度的叶片，前者会导致阻力偏大，而后者则会弱化塔盘的污染物净化效果。

如图1-2所示，优选的，上封板1边缘设置于叶片层2顶部的中部，底部肋5设置于叶片层2底部的中部。

有益效果是：通过将上封板和底部肋设置于中片中部，可使叶片固定得更加牢固，同时上封板也可更好地将气流引向叶片层。

如图1-4所示，本实用新型为实现上述目的之二提供一种喷淋吸收塔，包括上述的强化吸收反应的塔盘。

有益效果：通过上述塔盘可使喷淋吸收塔运行阻力平稳、传质效果好，强化吸收塔的净化效率，从而实现减少喷淋层循环泵的配置，或者减少循环泵的运行数量，达到节约吸收塔的建设成本和运行能耗的作用。

需要说明的是：塔盘需布置在喷淋层的下方，在仅设浆液分配管而不设喷嘴的场合，也需要设置在浆液分配管的下方。

如图1-4所示，优选的，在实施例中，包括多个塔盘，多个塔盘成层设置。

有益效果是：设置多层塔盘时，增益效果更加明显，烟气的净化效率更高。在喷淋层将浆液均匀的喷洒到最上层塔盘上时，最上层塔盘带来的液滴分散效果，使得最上层塔盘的液滴数量远大于实际的喷淋量，经过上层塔盘流下的浆液在掉落到下层塔盘时，下层塔盘的液滴分散作用不仅仅能够起到增强污染物的净化作用，同时还能够使得该界面的浆液分布相对均匀，避免烟气短流的现象。

如图1-4所示，优选的，在实施例中，每层设置有多个塔盘。

如图1-2所示，一种强化吸收反应的塔盘，包括上封板1、两层叶片层2、加固肋3、底部肋5和隔板4。叶片层2包括多个呈环形排列的梯形叶片，叶片层2为中空的圆台状。上封板1的边缘与上层的叶片层2的顶部中部通过焊接连接。加固肋3焊接于上层叶片层2的底部中部和下层叶片层2的顶部中部。底部肋5焊接于下层叶片层2的底部中部。叶片与竖直方向呈30°倾斜设置，叶片底部与底部肋5间夹角为30°。底部肋5外侧焊接有隔板4。

使用时，上封板1用于迫使气流穿过塔盘的叶片，而不是从塔盘顶部直接流出。气流穿过叶片层2时，在被固定的叶片的导流下产生旋转，旋转气流与浆液接触时，携带液滴沿旋转方向抛散，起到强化气液传质的作用。

如图1-4所示，一种喷淋吸收塔，包括设置在喷淋吸收塔内的一层喷淋层和三层塔盘，塔盘设置在喷淋层的下方，塔盘通过隔板4焊接在喷淋吸收塔内。塔盘直径采用DN400，高度350mm，叶片角度22°，叶片数量18片，过流气速3.5～6m/s，其对液滴的再分散效果非常优良。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种强化吸收反应的塔盘，其特征在于，包括上封板(1)、叶片层(2)、底部肋(5)和隔板(4)，所述上封板(1)设置于所述叶片层(2)的顶部，所述底部肋(5)设置于所述叶片层(2)的底部，所述底部肋(5)外侧设置有隔板(4)，所述叶片层(2)包括多个呈环形排列的叶片。

2.根据权利要求1所述的强化吸收反应的塔盘，其特征在于，所述叶片层(2)设置多层，相邻两层所述叶片层(2)间设置有加固肋(3)。

3.根据权利要求2所述的强化吸收反应的塔盘，其特征在于，所述加固肋(3)设置于相邻两层所述叶片层(2)的上层叶片层的底部中部和相邻两层所述叶片层(2)的下层叶片层的顶部中部。

4.根据权利要求1所述的强化吸收反应的塔盘，其特征在于，所述叶片的形状为梯形。

5.根据权利要求4所述的强化吸收反应的塔盘，其特征在于，所述叶片层(2)为中空的圆台状。

6.根据权利要求1所述的强化吸收反应的塔盘，其特征在于，所述叶片与竖直方向呈20～45°倾斜设置，所述叶片底部与所述底部肋(5)间夹角为20～50°。

7.根据权利要求1所述的强化吸收反应的塔盘，其特征在于，所述上封板(1)边缘设置于所述叶片层(2)顶部的中部，所述底部肋(5)设置于所述叶片层(2)底部的中部。

8.一种喷淋吸收塔，其特征在于，包括权利要求1～7任意一项所述的强化吸收反应的塔盘。

9.根据权利要求8所述的喷淋吸收塔，其特征在于，包括多个所述塔盘，多个所述塔盘成层设置。

10.根据权利要求8所述的喷淋吸收塔，其特征在于，每层设置有多个所述塔盘。