CN2235314Y - 喷射鼓泡脱硫除尘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种喷射鼓泡脱硫除尘装置，其特点在于它是由反应器、烟气室、喷射管、喷射管连接板以及水蒸气导出管和除雾器等组成。本实用新型采用将烟气向反应液喷射方式，生成气泡层，强化了传质和提高了液气比。与现有技术相比，不但设备不易结垢堵塞，还使脱硫效率达90％以上，除尘效率达95～99％，处理单位体积烟气的设备体积降低50％以上，同时减少了动力消耗，节省了设备投资，可广泛适用于锅炉的烟气净化。

Description

喷射鼓泡脱硫除尘装置

本实用新型涉及一种烟气脱硫除尘技术，特别是一种喷射鼓泡脱硫除尘装置。

燃烧矿物燃料排放的二氧化硫是造成酸雨的主要原因之一，而酸雨会导致土壤和水系的酸化，危害森林和农作物，严重地破坏生态环境，此外二氧化硫还能直接危害人类健康。因此，二氧化硫的污染控制一直是世界许多国家环境保护的重点。尤其是自1970年美国实施大气清洁法以来，世界各国先后开发的烟气脱硫技术已达二百多种，但能工业应用的仅十多种，并且90％以上是采用湿法烟气脱硫，其中以石灰石石膏法为主，它的脱硫效率较高，但这种方法需要烟气预洗涤塔、喷淋脱硫塔、大量的泵、增稠器等大型设备，因此，费用昂贵，对1吨/小时锅炉而言，费用高达3万美元，自身动力消耗在14KW以上。另外，中国专利92233667.9公开了一种名称为“一种燃煤锅炉烟气脱硫除尘器”技术，它的上半部分为喷雾脱硫塔、下半部分为湿式除尘器，脱硫塔下端带喷气头的喷气筒，除尘器出气口下方安装有脱水器，其主要原理是当燃煤锅炉烟气通过引风机进入喷雾脱硫塔后，由另一喷咀将反应溶液(石灰乳、浆液)喷入气中，使其反应吸收再共同进入下端的湿式除尘器，进行进一步脱硫和除尘，脱水器是为了克服烟气带水而引起的风管、风机、烟囱腐蚀。这种烟气脱硫除尘技术，由于气液传质不高，液气比小，所以脱硫率不高，而且它采用溶液循环，易使反应器在脱硫过程中受阻，实际中对脱硫效果较好的石灰水是慎用的。另外，它的设备、占地面积以及投资运行费都较大。

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、占地面积小，具有低阻低耗低费用且脱硫除尘效率高的喷射鼓泡湿法脱硫除尘装置。

本实用新型所述的喷射鼓泡脱硫除尘装置是通过以下技术方案来实现的。它是由反应器、挡板、烟气室、喷射管、喷射管连接板以及水蒸气导出管和除雾器组成，反应器上部设有反应液进口，中下部设有溢流管和取样管、底部设有排污管，反应液进口、溢流管、取样管和排污管的端口都装有调节阀；喷射管连接板的中心开有水蒸气通孔，周围板上按正三角形排列还开有250～300个圆孔，每个圆孔下都接有一个喷射管，喷射管的底端沿周边开有纵向狭缝喷气口，带喷射管的连接板被固接在反应器的上端口，喷射管下端的喷射口在反应器中的位置应低于溢流管，高于取样管，挡板通过连接在喷射管连接板下的支杆悬挂在喷射管连接板中心水蒸气通孔下方；烟气室为圆台形，位于喷射管连接板上面，烟气室的侧面设有烟气进口，中间设置与反应器相通且与喷射管连接板上水蒸气通孔匹配的水蒸气导出管，与烟气室上部相连的是除雾器，除雾器与水蒸气导出管相通，其侧面还设有分离液出口，上端面有净化烟气排气口。本实用新型的工作过程及原理是这样的，具有一定浓度的反应液(如碱性水溶液)由反应液进口流入反应器内，打开溢流阀，当溢流管中有液体溢出时，调整反应液进口阀开度，启动风机，使燃煤锅炉烟气通过引风机由烟气进口引入烟气室，烟气在烟气室内被分解成若干小烟气流，再通过烟气室下端面喷射管连接板上的圆孔进入喷射管，最后从喷射管下端的喷气口以10～20m/s的速度喷出，进入反应器内的碱性液体中，于是，液体被气体剧烈搅拌，而气泡则被液体流动所细分，气液间充分接触，强化了气液间的相间传质，保证了足够大的气液界面，它可以使设备不易结垢堵塞，增加脱硫除尘效率。由于喷出的气体是均匀地通过反应液，从而在反应液的上层会形成一喷射气泡层，将反应器内的反应液体分为喷射鼓泡区和反应区，又由于两者的比重不同，从而形成液体环流，在喷射鼓泡区的飞灰和二氧化硫气体分别被溶液吸附和溶解，溶入液相中的二氧化硫与碱性物质反应，然后被内循环流带到反应区，在此区域内脱硫反应得以继续，随后灰渣与脱硫产物一道经排污管排出，可进入一个沉淀池中，经快速沉淀后，上清液作为循环水可继续使用。为了克服净化后的烟气带水而引起风管、烟囱等腐蚀，净化后的烟气先由挡板去除其中所带的部分水滴和水雾，然后再通过水蒸气导出管进入除雾器进一步脱除水雾，净化烟气由排出口进烟囱放空，除雾器脱除下来的水由分离液出口排出。在整个反应过程中，反应器内的液面应始终保持在高于喷气口100～200mm的位置上，它可以通过采用pH试纸从取样管处取出反应液检测溶液的pH值(一般pH值控制在5～6)来控制反应液进口阀和排污阀的开度。另外，在装置运行一段时间后，除雾器可通过除雾器侧面的一个冲洗水进口放水冲洗，反应器和喷射器喷气口可通过打开反应器上的手孔进行清洗和维护。

本实用新型与现有技术相比其显著的积极效果是：①脱硫除尘效率高。本实用新型作用原理是采用将烟气向反应液喷射方式，使气体在液体中形成气泡层，气液间充分接触，传质被强化，不但不易使设备结垢堵塞，还使脱硫效率达到90％以上，除尘效率达到95％～99％；②由于采用喷射鼓泡原理，使反应器内产生两个不同比重的区域，即喷射鼓泡区和反应区，形成了液体自动环流，从而克服了一般湿式洗涤器需要用泵进行液体器外循环的不足，减少了动力消耗，节省了设备投资；③由于气液相间传质得以强化和液气比的提高，使得脱硫除尘装置处理单位体积烟气的设备体积降低50％以上，占地面积小，投资及运行费用低，对1吨/时的锅炉而言，设资费用为7000元；④从反应器排污管排出的灰渣和脱硫产物经沉淀后，上清液可作循环水继续使用，系统基本上无废水排出，沉淀渣还可作为建材和土壤调节剂进行综合利用，获取一定的经济效益。

本实用新型的具体结构由以下附图和实施例给出。

图1是根据本实用新型所述喷射鼓泡脱硫除尘装置的结构示意图。

图2是本实用新型中喷射管连接板的俯视图。

下面结合附图，以4吨/小时锅炉用喷射鼓泡脱硫除尘装置为例对本实用新型作进一步详细说明。

参见图1，根据本实用新型制作的喷射鼓泡脱硫除尘装置是由反应器1、挡板2、烟气室5、水蒸气导出管6、除雾器7、喷射管连接板11、喷射管12组成。反应器1、烟气室5、除雾器7采用A₃碳钢制造，其中反应器1内壁衬耐磨耐腐蚀的非金属材料，上部有烟气进口4、中下部有溢流管14和取样管15，底部为锥形或球面形封头，封头顶部设排污管17，为了方便反应器1和喷射管12的清洗维修，在反应器1侧面与喷射管12的喷气口13相当位置还设有四个手孔16，平时手孔盖是严格密封；烟气室5和除雾器7内壁涂以高性能防腐耐磨漆，烟气室5侧面有烟气进口4，除雾器7上端有净化烟气出口8，侧面有分离液出口10以及为冲洗除雾器时用的冲洗水进口9；喷射管连接板11和喷射管12用耐磨耐腐蚀高强度材料制成。参见图2，喷射管连接板11的中心开有φ465ma的水蒸气通孔20，周围板面上按正三角形排列开有272个直径为φ38mm的圆孔19，喷射管12外径与连接板11上的圆孔孔径匹配，上端通过焊接连接在圆孔下，喷射管12的底端面封闭，沿底端面周向开有8个长条形狭缝喷气口13，反应器1、带喷射管12的连接板11、烟气室5依次连接固定，挡板2为金属薄片，其直径大于水蒸气通孔，它通过固定在喷射管连接板11上的3根支杆被悬挂在水蒸气通孔的下方，水蒸气导出管6外径与连接板11上的水蒸气通孔相同，它穿插于烟气室5中间，下端固定在喷射管连接板11的水蒸气通孔中，除雾器7固定在烟气室5上端，与水蒸气导出管6相通，整个装置通过一支架18支撑。

Claims (3)

1.一种喷射鼓泡脱硫除尘装置，其特征在于它是由反应器[1]、挡板[2]、烟气室[5]、喷射管连接板[11]、喷射管[12]以及水蒸气导出管[6]和除雾器[7]组成，反应器[1]上部设有反应液进口[3]，中下部及底部分别设有带调节阀的溢流管[14]、取样管[15]和排污管[17]，喷射管连接板[11]中心开有水蒸气通孔[20]，周围按正三角排列还开有250～300个圆孔[19]，每个圆孔下都接有一个喷射管[12]，喷射管[12]底端沿周边开有纵向狭缝喷气口[13]，接有喷射管[12]的连接板[11]固接在反应器[1]的上端口，其喷射管[12]上的喷气口[13]在反应器[1]中的位置底低于溢流管[14]、高于取样管[15]，挡板[2]通过支杆悬挂在喷射管连接板的中心水蒸气通孔[20]下方；烟气室[5]为圆台形，它位于喷射管连接板[11]上，烟气室[5]的侧部有烟气进口[4]，中间设置与反应器[1]相通的水蒸气导出管[6]，与烟气室[5]上部相连的是除雾器[7]，除雾器[7]与水蒸气导出管[6]相通，其侧面设有分离液出口[10]，上端面有净化烟气排出口[8]。

2.根据权利要求1所述的喷射鼓泡脱硫除尘装置，其特征是反应器[1]的底部为锥形或球面形封头，反应器[1]的侧面与喷射管[12]的喷气口[13]相当位置还设有冲洗时用的手孔[16]。

3.根据权利要求1或2所述的喷射鼓泡脱硫除尘装置，其特征是除雾器[7]侧面还没有冲洗水进口[9]。

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