CN201127881Y - 多液柱旋流洗气脱硫塔 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种湿式脱硫除尘设备，是一种多液柱旋流洗气脱硫塔。与常规脱硫塔相比，把大直径塔变成了若干个结构相同的小直径塔结构。增加了由旋流洗气单元组成的洗气脱硫装置，通过旋流器形成旋流的气流在筒状元件下部与流入的浆液逆向接触，浆液在此处被旋流气体动力托住，在旋流洗气脱硫装置单元圆柱筒内形成一个动态液气混合液柱段，吸收液在此气液混合液柱段内旋切、破碎，进行紊流传质过程，极大地增加了浆液停留时间和气液接触面积。反应后的浆液沿筒状元件的筒壁流向旋流器，并沿叶片流出旋流洗气脱硫装置单元。此种结构的脱硫塔吸收液流速较大，对SO₂的吸收效率高，脱硫塔直径较小，减少占地面积，不结垢、不堵塞，结构简单，制造及维修方便。

Description

多液柱旋流洗气脱硫塔

技术领域：

本实用新型涉及一种湿式脱硫除尘设备，特别涉及一种适合于钢铁企业烧结炉等烟气处理量较大的湿法脱硫工程中的多液柱旋流洗气脱硫塔。

背景技术：

湿式脱硫技术是净化烟气中脱除SO₂的最重要的应用最广泛的一种方法。主要是在吸收塔内应用碱性液体吸收净化烟气中的SO₂，以达到脱硫效果。

在一般的脱硫过程中，所处理的烟气是低浓度SO₂烟气，烟气处理量相当可观，要求脱硫设备连续不断地高效净化烟气。因此，需要SO₂气体在吸收塔内与碱性液体进行的连续、快速的化学反应，因此选用连续相、液气湍流程度高、相界面较大的吸收塔作为脱硫塔和脱硫除尘器比较合适。现在普遍使用的喷淋塔、填料塔、喷雾塔、板式塔、文丘里吸收塔等能满足这些基本要求。但存在着用浆量比较大，液、气相接触时间不长，而且设备易结垢腐蚀，脱硫成本高，管理维护工作量较大的问题。如专利02282243.7旋汇耦合脱硫装置中的方案为旋流板与汇流板使烟气与浆液旋流与汇流的耦合，在装置内反应过程中形成湍流空间造成旋转、翻转、湍流度很大的气液传质体系，烟气在该装置内有效的完成脱硫过程。目前的脱硫设备主要缺点是液气接触时间短，液气比高，设备易腐蚀，维护成本高。

发明内容：

本实用新型的目的就在于克服上述现有技术中的不足，而提供一种多液柱旋流洗气脱硫塔，本实用新型对SO₂的吸收效率高，吸收阻力小，有效延长液气接触时间，不结垢，不堵塞，耐磨损，耐腐蚀，制造及维修方便，使用寿命长。

本实用新型的技术方案是：一种多液柱旋流洗气脱硫塔，其特征在于包括塔体(1)、烟气入口(11)、烟气出口(15)、出液口(16)、以及塔内的一级喷淋管(12)、由上支撑板、下支撑板以及贯穿其中多个旋流洗气单元组成的多液柱旋流洗气脱硫装置、二级喷淋管(13)、除雾器(14)组成；在主工作区，采取多液柱单元，把大直径塔变成了若干个结构相同的小直径塔，即旋流洗气单元。每个单元内通过旋流器(5)产生的上升旋转气流与流入的浆液在筒状元件内形成一段气液混合液柱段，使烟气和吸收液在塔体吸收段横截面上均匀混合，快速完成脱硫过程。

上述旋流洗气单元由筒状元件(4)、旋流器(5)、均气孔板(8)和连接件(7)组成。

上述筒状元件为贯穿上支撑板(3)、下支撑板(6)，下部带有法兰的圆型部件。筒状元件4)与上支撑板(3)平头连接，与下支撑板(6)有一定延伸。

上述旋流器(5)的外部为筒状结构，中间为一个顶部呈锥形的圆柱芯子(10)，在圆柱芯子(10)与外筒之间均匀分布有4～8片平板型或弧度小于20度的叶片(9)，叶片一端与圆柱芯子以一定角度充分连接，另一端与旋流器(5)外壁以同等角度充分连接。设备在工作时，每个旋流洗气单元同时都在工作，形成多液柱脱硫装置。

当旋流器(5)叶片为平板时，叶片连接角度为叶片平面为与芯子轴心线夹角，当旋流器叶片为弧型板时，叶片连接角度为叶片中心切线为与芯子轴心线夹角，计算方法为：

$\tan \mathrm{\α}\≤\frac{L}{H}$

其中L为芯子的高度，H为芯子的直径。

上述洗气脱硫装置由多个旋流洗气单元并联组成烟气吸收段。每个脱硫洗气单元处理的烟气量为5000～10000NM³/h。塔内脱硫洗气装置的数量根据烟气流量设置，计算方法为：

洗气脱硫单元个数 $N=\frac{Q}{M}$

Q：总烟气量(NM³/h)

M：单位处理烟气量(NM³/h)

5000≤M≤10000

上述均气孔板为中部带有圆形凹陷的圆形板，上有3～8个围绕圆心排列的扇形通气孔，均气孔板的外边缘有固定用孔。

本实用新型优点是：采取多液柱单元把大直径塔变成了若干个结构相同的小直径塔结构，每个单元内旋转气流的上升阻力也就是气液混合液柱段的高度，相等的液柱段高度即流动阻力相等，解决了烟气和吸收液在塔体吸收段横截面上的流动不均匀、混合不均匀及混合强度不均匀的问题。并降低了脱硫塔对浆液喷嘴性能、喷嘴布置的要求。

采取多液柱单元结构，各单元中烟气、吸收液流速较大，大大减少了结垢和堵塞现象的发生。液柱单元各元件均采取耐酸耐碱防腐及耐磨处理，解决腐蚀问题。

有益效果：

(1)气液间混合强度较大，SO₂吸收效率高，液气比小，液气比在3-10之间。

(2)气液间扰动强烈，吸收阻力小，对SO₂的吸收效率高，脱硫效率可达99％；

(3)脱硫塔直径较小，减少占地面积；

(4)结构简单，制造及维修方便；

(5)不结垢，不堵塞。

附图说明：

图1：本实用新型结构示意图

图2：本实用新型结构俯视示意图

图3：本实用新型旋流洗气脱硫装置单元示意图

图4：本实用新型旋流器结构A-A剖视图

图5：本实用新型旋流器结构示意图

图6：本实用新型均气孔板侧视图

图7：本实用新型均气孔板结构示意图

具体实施例

参见图1本实用新型结构示意图，多液柱旋流洗气脱硫塔，包括塔体(1)、烟气入口(11)、烟气出口(15)、出液口(16)、一级喷淋管(12)、洗气脱硫装置(2)、二级喷淋管(13)、除雾器(14)组成。旋流洗气脱硫装置(2)由多个洗气脱硫装置单元组成，每个洗气脱硫装置单元由筒状元件(4)、旋流器(5)、均气孔板(8)和连接件(7)组成。旋流器(5)通过法兰安装于筒状元件(4)内，旋流器(5)下面均气孔板(8)和连接件(7)。旋流洗气脱硫装置由上支撑板(2)和下支撑板(7)支撑装于塔体(1)内。旋流器(5)上具有4-8个具有一定角度的叶片(9)，其中间为一个顶部呈锥型的圆柱芯子(10)，叶片中间与圆柱芯子相连，另一端与旋流器(5)简体相连。筒状元件(4)内旋流器(5)下部装有均气孔板(8)。

工作原理：烟气从脱硫塔下部烟气入口(11)进入塔内，经与一级喷淋管(12)喷出的脱硫浆液混合降温后，除去部分SO₂和粉尘后，气流向上流动，经均气孔板(8)进入旋流器(5)，吸收液由上部第二级喷淋管(13)喷出，经上支撑板(3)汇合后，流入筒状元件(4)内，与通过旋流器(5)后形成旋流的气流在筒状元件(4)下部与流入的浆液逆向接触，浆液在此处被旋流气体动力托住，在旋流洗气脱硫装置单元圆柱筒内(4)形成一个动态液气混合液柱段，吸收液在此气液混合液柱段内旋切、破碎，进行紊流传质过程，极大地增加了浆液停留时间和气液接触面积。反应后的浆液沿筒状元件(4)的筒壁流向旋流器，并沿叶片流出旋流洗气脱硫装置单元。烟气经过二级喷淋管(15)再次脱硫后，经除雾器(14)脱出部分水分，由塔上部的烟气出口(15)排出塔体(1)。浆液经排液口(16)流出进入循环沉淀池循环使用。

Claims (7)

1. 一种多液柱旋流洗气脱硫塔，其特征在于包括塔体(1)、烟气入口(11)、烟气出口(15)、出液口(16)、以及塔内的一级喷淋管(12)、由上支撑板(3)、下支撑板(6)以及其中的旋流洗气单元组成的洗气脱硫装置(2)、二级喷淋管(13)、除雾器(14)组成；旋流洗气单元由筒状元件(4)、旋流器(5)、均气孔板(8)和连接件(7)组成。

2. 根据权利要求1所述的多液柱旋流洗气脱硫塔，其特征在于：上述旋流洗气单元由筒状元件(4)、旋流器(5)、均气孔板(8)和连接件(7)组成。

3. 根据权利要求1所述的多液柱旋流洗气脱硫塔，其特征在于：上述旋流器(5)上有4～8片具有一定角度的叶片(9)，其中间为一个顶部呈锥形的圆柱芯子(10)，外部为筒形结构，叶片(9)一端与圆柱芯子(10)完全连接，另一端与旋流器(5)外壁完全连接。

4. 根据权利要求3所述的多液柱旋流洗气脱硫塔，其特征在于：叶片角度为叶片垂直面或弧中心切线与芯子轴心线的夹角，计算方法为：

$\tan \mathrm{\α}=\frac{L}{H}$

其中L为芯子的高度，H为芯子的直径。

5. 根据权利要求1所述的多液柱旋流洗气脱硫塔，其特征在于：上述多个洗气脱硫装置并联组成烟气吸收段，每个洗气脱硫装置处理烟气量为5000～10000NM³/h，塔内洗气脱硫装置的数量根据烟气流量设置，计算方法为：

洗气脱硫单元个数 $N=\frac{Q}{M}$

Q：总烟气量NM³/h

M：单位处理烟气量NM³/h

5000≤M ≤10000

6. 根据权利要求1所述的多液柱旋流洗气脱硫塔，其特征在于：上述均气孔板(8)为中部带有圆形凹陷的圆形板，上有3～8个围绕圆心排列的扇形通气孔，均气孔板(8)的外边缘有固定用孔。

7. 根据权利要求1所述的多液柱旋流洗气脱硫塔，其特征在于：旋流洗气单元在工作时，在旋流器(5)上方形成一段动态的液气混合的液柱段。

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