專利名稱：振蕩式行波磁場協(xié)同超聲煙氣脫硫凈化分離裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種煙氣脫硫技術(shù)領域，具體涉及到采用振蕩式行波磁場協(xié)同超聲波煙氣脫硫凈化分離裝置。
背景技術(shù)：
鍋爐煙氣和工業(yè)廢氣中含有SO2，嚴重地污染了環(huán)境，煙氣脫硫減排，已受到環(huán)境部門和生產(chǎn)單位的高度重視，SO2排放的嚴格控制是治理大氣污染，減少酸雨區(qū)域和土壤、 水系酸化的根本舉措。因此迫切需要加快發(fā)展適合我國國情的高效低耗脫硫新技術(shù)。磁流化床煙氣脫硫作為高效低耗的脫硫新技術(shù)，目前受到專業(yè)領域人員的廣泛關注與研究，并取得了一系列成果。專利號為ZL03158^4. 2、發(fā)明名稱為《磁流化床煙氣脫硫裝置》的中國發(fā)明，公開了一種磁流化床煙氣脫硫裝置，其特點在于將具有催化脫硫功能的磁性顆粒用作流化床底料，將脫硫劑霧化噴入床內(nèi)，并利用接通直流電的螺旋線圈所產(chǎn)生的外加磁場控制床內(nèi)的氣固兩相運動，當含硫煙氣流經(jīng)這一用磁性顆粒作濾料的流化床時，噴入床內(nèi)的霧滴將在磁性顆粒的催化作用和磁場影響下與煙氣中的SO2S生反應，使反應效率提高。該發(fā)明專利公開的磁穩(wěn)流化床結(jié)構(gòu)，雖然對煙氣脫硫效果有一定的提高，但存在的主要技術(shù)問題如下其一，脫硫過程中，脫硫產(chǎn)物和磁性顆粒極易結(jié)塊，形成“死床”或溝流，因此無法連續(xù)性工作；其二，脫硫過程中，沉積在磁性顆粒表面的脫硫反應生成物無法脫落，即磁性顆粒表面無法更新，影響了后續(xù)煙氣和脫硫劑與磁性顆粒表面的接觸，因而磁性顆粒也就失去了催化作用。為了解決這一問題，專利公開號為CN101259374A、發(fā)明名稱為《振磁耦合流化床煙氣脫硫反應器》的中國發(fā)明專利，其主要結(jié)構(gòu)是在流化床底部安裝激振彈簧，通過驅(qū)動機構(gòu)帶動流化床床體振動，其實質(zhì)是設想將振動流化床與磁流化床結(jié)合，提高脫硫效率。該煙氣脫硫反應器的主要缺點是結(jié)構(gòu)復雜，特別是床體的整體振動，并不能使磁性顆粒間發(fā)生相對運動，即不能從根本上解決床內(nèi)磁性顆粒的凝聚、結(jié)塊的技術(shù)問題，因此其脫硫效率提高非常有限。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服上述煙氣脫硫反應器的缺點，提供一種能脫硫效率高、可連續(xù)運轉(zhuǎn)的振蕩式行波磁場協(xié)同超聲煙塵脫硫凈化分離裝置。解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在殼體的上端設置有上蓋，殼體外壁下部設置有與殼體內(nèi)下部布氣盤相聯(lián)通的煙氣進管，殼體內(nèi)布氣盤上方填裝有磁性顆粒，殼體上右側(cè)設置有與殼體內(nèi)相聯(lián)通的煙氣出管，殼體外壁中部設置有繞組，穿出殼體外的脫硫劑進管上設置有霧化噴頭，殼體外的右側(cè)下部設置有與殼體內(nèi)相聯(lián)通的排渣閥門，在上蓋設置有輻射端向下的功率超聲換能器，功率超聲換能器的輻射端上設置有伸入到殼體內(nèi)的徑向超聲輻射管。上述的繞組由6個或12個通過三相電機正反轉(zhuǎn)控制器與三相交流電源連接的設置在線圈骨架上的線圈連接構(gòu)成，在繞組外部設置有鐵芯。
本發(fā)明的繞組的各個線圈的匝數(shù)和繞向相同。本發(fā)明的布氣盤為氣盤的上表面設置有噴氣嘴，一個噴氣嘴與相鄰一個噴氣嘴之間設置有貫穿氣盤上、下表面的排渣管，排渣管入口上設置有過濾網(wǎng)。本發(fā)明的磁性顆粒的裝填量是殼體內(nèi)空間總?cè)莘e的50 % 70 %。本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明采用在殼體外壁上設置線圈，將磁性顆粒置于上下振蕩的行波磁場中，磁性顆粒在氣體浮力、重力和行波磁場力的作用下，上下振動翻滾，實現(xiàn)了磁性顆粒間的相對運動，解決了現(xiàn)有磁流化床工作過程中磁性顆粒結(jié)塊造成的“死床，， 或溝流問題，使磁性顆粒始終能與脫硫劑和煙氣充分接觸，控制氣固兩相運動，增進反應幾率同時保證了裝置的持續(xù)工作。本發(fā)明采用徑向超聲輻射管，使反應體系中超聲場的輻射強度和均勻性顯著提高。超聲場作用于氣固兩相可抑制、消除了反應體系中的氣泡，超聲場產(chǎn)生的機械攪拌作用增強了反應體系中的脫硫劑、煙氣和磁性顆粒間的傳質(zhì)效果，去除磁性顆粒表面的反應生成物，更新磁性顆粒表面，保證了后續(xù)脫硫反應的持續(xù)進行。本發(fā)明能夠在線分離收集反應生成物，保證了裝置的連續(xù)工作。


圖1是本發(fā)明實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1中布氣盤10的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和各實施例對本發(fā)明進一步詳細說明，但本發(fā)明不限于這些實施例。實施例1在圖1中，本實施例的振蕩式行波磁場協(xié)同超聲煙氣脫硫凈化分離裝置由殼體1、 上蓋2、功率超聲換能器3、徑向超聲輻射管4、橡膠密封墊5、脫硫劑進管6、霧化噴頭7、煙氣出管8、排渣閥門9、布氣盤10、磁性顆粒11、煙氣進管12、鐵芯13、線圈骨架14、線圈15、 三相電機正反轉(zhuǎn)控制器16聯(lián)接構(gòu)成。殼體1的上端用螺紋緊固聯(lián)接件固定聯(lián)接有上蓋2，上蓋2中心位置加工有通孔， 在通孔位置用螺紋緊固聯(lián)接件固定聯(lián)接安裝有功率超聲換能器3，功率超聲換能器3的輻射端向下，功率超聲換能器3的中心線與上蓋2的中心線相重合，功率超聲換能器3的輻射端上通過螺紋聯(lián)接安裝有徑向超聲輻射管4，徑向超聲輻射管4伸入到殼體1內(nèi)，功率超聲換能器3、徑向超聲輻射管4與殼體1之間安裝有橡膠密封墊5，徑向超聲輻射管4將功率超聲換能器3產(chǎn)生的超聲波向外徑向輻射，消除反應體系內(nèi)的氣泡，增強氣固傳質(zhì)。殼體1 內(nèi)壁的下部用螺紋緊固聯(lián)接件固定聯(lián)接有布氣盤10，殼體1外壁的下部通過螺紋聯(lián)接安裝有煙氣進管12，煙氣進管12與布氣盤10相聯(lián)通。殼體1內(nèi)布氣盤10上部填充有磁性顆粒 11，本實施例的磁性顆粒11采用!^e3O4顆粒，磁性顆粒11的裝填量是殼體1內(nèi)空間總?cè)莘e的70%。殼體1上右側(cè)用螺紋緊固聯(lián)接件固定聯(lián)接安裝有煙氣出管8，煙氣出管8與殼體1 內(nèi)相聯(lián)通。殼體1內(nèi)上部安裝有脫硫劑進管6，脫硫劑進管6的端部穿出殼體1外，脫硫劑進管6上通過螺紋聯(lián)接安裝有4個霧化噴頭7，4個霧化噴頭7均布在徑向超聲輻射管4周圍，脫硫劑從霧化噴頭7向下噴出，本實施例的脫硫劑采用石灰水溶液，也可采用其它脫硫劑。殼體1外的右側(cè)下部通過螺紋聯(lián)接安裝有排渣閥門9，排渣閥門9與殼體1內(nèi)相聯(lián)通， 打開排渣閥門9，可將脫硫生成物經(jīng)排渣閥門9排出到殼體1外。在殼體1外設置有三相電機正反轉(zhuǎn)控制器16，型號為LSF-T4Z15DD2，由杭州晶谷電子有限公司銷售，三相電機正反轉(zhuǎn)控制器16輸入端通過導線接三相電源。在與殼體1內(nèi)磁性顆粒11高度相對應的殼體1外壁上安裝有6個線圈骨架14，每個線圈骨架14上繞制有1個線圈15，每個線圈15的匝數(shù)和繞向均相同，線圈15與三相電機正反轉(zhuǎn)控制器16的輸出端相連，線圈15通過三相電機正反轉(zhuǎn)控制器16與三相電源接通，在三相電機正反轉(zhuǎn)控制器16上設定和控制下交替改變連接線圈15的三相交流電的相序，在殼體1內(nèi)交替產(chǎn)生由下向上或由上向下的振蕩式行波磁場，線圈骨架14的外部安裝有鐵芯13，鐵芯13用膠粘接在殼體1的外表面。本實施例線圈15相互之間、線圈15與三相電機正反轉(zhuǎn)控制器16的連接關系如下6個線圈15的左側(cè)a、b、C、d、e、f端為各個線圈15的首端，6個線圈15對應的右側(cè)a’、b’、c’、d’、e’、f’端為各個線圈15的尾端。其連接方法采用星型連接法，也可采用三角型連接法。星型連接法為線圈15的尾端a’、d’相連，線圈15的尾端b’、e’相連，線圈15的尾端c’、f’相連。線圈15的首端b、d、f相連，線圈15的首端a、c、e分別與三相電機正反轉(zhuǎn)控制器16的輸出端相連接。三角型連接法為線圈15尾端的連接與星型連接法相同，線圈15的首端a、b與三相電機正反轉(zhuǎn)控制器16的一個輸出端相連，線圈15的首端c、d與三相電機正反轉(zhuǎn)控制器 16的另一個輸出端相連，線圈15的首端e、f與三相電機正反轉(zhuǎn)控制器16的第三個輸出端相連。線圈15與電源接通后，殼體1內(nèi)的磁性顆粒11在氣體浮力、重力和上下振蕩的行波磁場力的共同作用下，上下振動翻滾，使磁性顆粒11均能與煙氣和脫硫劑充分接觸，消除了反應體系中的氣泡，強化了氣固傳質(zhì)，并且由于磁性顆粒11間的相對運動，解決了現(xiàn)有磁流化床運轉(zhuǎn)過程中磁性顆粒11結(jié)塊造成的“死床”或溝流問題，同時磁性顆粒11的振動和相互間的碰撞摩擦，使附著其上脫硫生成物脫落到殼體1內(nèi)底部，經(jīng)排渣閥門9排出到殼體1外。在圖2中，本實施例的布氣盤10由過濾網(wǎng)10-1、排渣管10-4、噴氣嘴10_2、氣盤 10-3聯(lián)接構(gòu)成。氣盤10-3用螺紋緊固聯(lián)接件固定聯(lián)接安裝在殼體1內(nèi)側(cè)壁的下部，氣盤 10-3的上表面用螺紋緊固聯(lián)接件固定聯(lián)接安裝有噴氣嘴10-2，含硫煙氣從煙氣進氣管12 進入，經(jīng)噴氣嘴10-2噴出。一個噴氣嘴10-2與相鄰一個噴氣嘴10-2之間安裝有貫穿氣盤 10-3上、下表面的排渣管10-4，氣盤10-3的上表面排渣管10-4入口上用螺紋緊固聯(lián)接件固定聯(lián)接安裝有過濾網(wǎng)10-1，過濾網(wǎng)10-1用于防止殼體1內(nèi)的磁性顆粒11落入殼體1內(nèi)底部，使得脫硫生成物經(jīng)排渣管10-4脫落到殼體1內(nèi)底部。實施例2在圖3中，在與殼體1內(nèi)填裝磁性顆粒11采用!^e3O4顆粒，與磁性顆粒11高度相對應的殼體1外壁部位安裝有12個線圈骨架14，每個線圈骨架14上繞制有1個線圈15， 每個線圈15的匝數(shù)和繞向均相同，線圈15與三相電機正反轉(zhuǎn)控制器16的輸出端相連，線圈骨架14的外部安裝有鐵芯13，鐵芯13用膠粘接在殼體1的外表面。本實施例線圈15相互之間、線圈15與三相電機正反轉(zhuǎn)控制器16的連接關系如圖3所示，具體方法如下12個線圈15的左側(cè)3丄、(、(1、6^4、11、丨、」、1^1端為各個線圈15的首端，12個線圈15對應的右側(cè)^’、(’、(1’、6’、廣g’、h’、i’、j’、k’、l’端為各個線圈15的尾端。
其連接方法采用星型連接法，也可用三角型連接法。星型連接法為線圈15的尾端a’、d’相連，線圈15的尾端b’、e’相連，線圈15的尾端c’、f’相連，線圈15的尾端g’、j’相連，線圈15的尾端h’、k’相連，線圈15的尾端 i’、l，相連。線圈15的首端d、g相連，線圈15的首端e、h相連，線圈15的首端f、i相連。 線圈15的首端b、j、1相連，線圈15的首端a、c、k分別與三相電機正反轉(zhuǎn)控制器16的輸出端相連接。三角型連接法為線圈15尾端的連接與星型連接法相同，線圈15的首端d、g相連，線圈15的首端e、h相連，線圈15的首端f、i相連；線圈15的首端a、b與三相電機正反轉(zhuǎn)控制器16的一個輸出端相連，線圈15的首端c、j相連后與三相電機正反轉(zhuǎn)控制器16 的另一個輸出端相連，線圈15的首端k、1與三相電機正反轉(zhuǎn)控制器16的第三個輸出端相連。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關系與實施例1相同。實施例3在以上的實施例1、2中，殼體1內(nèi)布氣盤10上部填充有磁性顆粒11，本實施例的磁性顆粒11采用狗304顆粒，磁性顆粒11的裝填量是殼體1內(nèi)空間總?cè)莘e的60%。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關系與相應的實施例相同。實施例4在以上的實施例1、2中，在殼體1內(nèi)布氣盤10上部填充有磁性顆粒11，本實施例的磁性顆粒11采用!^e3O4顆粒，磁性顆粒11的裝填量是殼體1內(nèi)空間總?cè)莘e的50%。其它零部件以及零部件的聯(lián)接關系與相應的實施例相同。本發(fā)明的工作原理如下含硫煙氣從煙氣進管12進入，經(jīng)布氣盤10的噴氣嘴10-2噴出至下而上進入殼體 1內(nèi)，脫硫劑從脫硫劑進管6進入經(jīng)霧化噴頭7噴出到殼體1內(nèi)布氣盤10上方填充的磁性顆粒11上，脫硫劑與煙氣中的硫接觸進行反應生成硫酸鈣。殼體1外壁繞制的線圈15在殼體1內(nèi)的“煙氣-脫硫劑-磁性顆粒11”構(gòu)成的體系中產(chǎn)生上下振蕩的行波磁場，磁性顆粒11在氣體浮力、重力和上下振蕩的行波磁場力的共同作用下振動翻滾，使磁性顆粒11均能與煙氣和脫硫劑充分接觸，消除了反應體系中的氣泡，強化了氣固傳質(zhì)，并且由于磁性顆粒11間的相對運動，解決了現(xiàn)有磁流化床運轉(zhuǎn)過程中磁性顆粒11結(jié)塊造成的“死床”或溝流問題。同時磁性顆粒11的振動和相互間的碰撞摩擦，使附著其上脫硫生成物脫落，經(jīng)由布氣盤10上的排渣孔落到圓柱狀殼體1底部，由排渣閥門9定期抽出。在上述過程的同時，設置在殼體1內(nèi)中軸線上的徑向超聲輻射管4輻射的超聲波的作用下，消除了反應體系中的氣泡，更新、活化磁性顆粒11表面，進一步強化了上述脫硫反應的進行。本發(fā)明與已有的磁流化床脫硫設備相比，具有快速、高效、連續(xù)煙氣脫硫等優(yōu)點O
權(quán)利要求
1.一種振蕩式行波磁場協(xié)同超聲煙氣脫硫凈化分離裝置，在殼體(1)的上端設置有上蓋O)，殼體(1)外壁下部設置有與殼體(1)內(nèi)下部布氣盤(10)相聯(lián)通的煙氣進管(12)， 殼體⑴內(nèi)布氣盤(10)上方填裝有磁性顆粒(11)，殼體⑴上右側(cè)設置有與殼體⑴內(nèi)相聯(lián)通的煙氣出管(8)，殼體(1)外壁中部設置有繞組，穿出殼體(1)外的脫硫劑進管(6)上設置有霧化噴頭(7)，殼體(1)外的右側(cè)下部設置有與殼體(1)內(nèi)相聯(lián)通的排渣閥門(9)， 其特征在于在上蓋( 上設置有輻射端向下的功率超聲換能器(3)，功率超聲換能器(3) 的輻射端上設置有伸入到殼體⑴內(nèi)的徑向超聲輻射管⑷；所述的繞組由6個或12個通過三相電機正反轉(zhuǎn)控制器(16)與三相交流電源連接的設置在線圈骨架(14)上的線圈(15) 連接構(gòu)成，繞組外部設置有鐵芯(13)。
2.按照權(quán)利要求1所述的振蕩式行波磁場協(xié)同超聲煙氣脫硫凈化分離裝置，其特征在于所述的繞組的各個線圈(15)的匝數(shù)和繞向相同。
3.按照權(quán)利要求1所述的振蕩式行波磁場協(xié)同超聲煙氣脫硫凈化分離裝置，其特征在于所述的布氣盤(10)為氣盤10-3的上表面設置有噴氣嘴10-2，一個噴氣嘴10-2與相鄰一個噴氣嘴10-2之間設置有貫穿氣盤10-3上、下表面的排渣管10-4，排渣管10-4入口上設置有過濾網(wǎng)10-1。
4.按照權(quán)利要求1所述的振蕩式行波磁場協(xié)同超聲煙氣脫硫凈化分離裝置，其特征在于所述的磁性顆粒(11)的裝填量是殼體(1)內(nèi)空間總?cè)莘e的50% 70%。
全文摘要
一種振蕩式行波磁場協(xié)同超聲煙氣脫硫凈化分離裝置，在殼體的上端設有上蓋，殼體外壁下部設有與殼體內(nèi)下部布氣盤相聯(lián)通的煙氣進管，殼體內(nèi)布氣盤10-3上裝有磁性顆粒，殼體上右側(cè)設有與殼體內(nèi)相聯(lián)通的煙氣出管，穿出殼體外的脫硫劑進管上設有霧化噴頭，殼體外的右側(cè)下部設有與殼體內(nèi)相聯(lián)通的排渣閥門，在上蓋上設有輻射面向下的功率超聲換能器，功率超聲換能器的輻射面上設有伸入到殼體內(nèi)的徑向超聲輻射管，殼體外壁中部設有繞組，該繞組由6或12個通過三相電機正反轉(zhuǎn)控制器與三相交流電源連接的設在線圈骨架上的線圈連接構(gòu)成，在繞組外部設有鐵芯。
文檔編號B01D53/50GK102258939SQ201110143519
公開日2011年11月30日 申請日期2011年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月30日
發(fā)明者任金蓮, 黨積玉, 張宗權(quán), 楊宗立 申請人:陜西師范大學