噴霧噴淋脫硫塔的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種噴霧噴淋脫硫塔，塔身的上部設(shè)有除霧器,煙氣出口位于除霧器的上方；塔身中部設(shè)有噴淋級(jí)和噴霧級(jí),所述噴淋級(jí)設(shè)有多個(gè)向下噴灑的噴頭,噴霧級(jí)側(cè)面的塔壁分布有多個(gè)側(cè)向噴灑的霧化噴嘴，所述噴霧級(jí)中設(shè)有匯流除霧擋板，根據(jù)噴淋級(jí)和噴霧級(jí)上下順序不同，擋板結(jié)構(gòu)設(shè)置也不相同;塔身的底部為漿液區(qū),位于噴淋級(jí)和噴霧級(jí)之下。本發(fā)明的設(shè)計(jì)方案靈活利用匯流除霧煙氣擋板，有效地結(jié)合了噴淋工藝和噴霧工藝技術(shù)，對脫硫塔進(jìn)行改進(jìn)。改進(jìn)后的塔體能夠有效克服目前脫硫塔單一采用噴淋或噴霧技術(shù)時(shí)脫硫效率低下的問題，滿足較高標(biāo)準(zhǔn)的二氧化硫排放濃度。且本發(fā)明方案簡易，容易實(shí)施，適合推廣使用或?qū)ΜF(xiàn)有噴淋塔進(jìn)行改造，改造成本低。
【專利說明】噴霧噴淋脫硫塔
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煙氣脫硫設(shè)備，具體為一種高效的噴霧、噴淋脫硫塔。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國各種工業(yè)鍋爐、爐窯均通過以煤為主的燃料燃燒進(jìn)行工作，該過程會(huì)產(chǎn)生大量的含有二氧化硫和煙塵的廢氣，直接排放到大氣中會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，如酸雨，霧霾天氣等。隨著國家以及民眾對環(huán)保問題的日益重視，污染廢氣的排放標(biāo)準(zhǔn)及其執(zhí)行的力度都越來越嚴(yán)格，在眾多的濕法脫硫裝置中，噴淋塔系統(tǒng)占有突出的地位，然而，面臨新的二氧化硫排放標(biāo)準(zhǔn)(GB13223-2011)，將會(huì)有一大批的噴淋塔脫硫裝置難以滿足要求。
[0003]現(xiàn)有的脫硫塔大多采用噴淋塔，由于噴淋液滴粒徑較大等因素，常存在霧液接觸不充分、煙氣容易逃逸等問題。而如采用噴霧工藝，由于霧滴粒徑很小，上升的煙氣往往會(huì)抑制霧滴的下落，影響氣液反應(yīng)效果，煙氣攜帶大量霧滴上行還容易造成除霧器的阻塞等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的主要目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，克服現(xiàn)有技術(shù)的弊端和不足，提供一種能夠達(dá)到排放要求且處理效率高的噴霧噴淋脫硫塔，本發(fā)明提供的方案如下:
[0005]一種噴霧噴淋脫硫塔，塔身的上部設(shè)有除霧器，煙氣出口位于除霧器的上方，其特征在于:
[0006]塔身中部設(shè)有噴淋級(jí)和噴霧級(jí)，所述噴淋級(jí)設(shè)有多個(gè)向下噴灑的噴頭，噴霧級(jí)側(cè)面的塔壁分布有多個(gè)側(cè)向噴灑的霧化噴嘴；塔身的底部為漿液區(qū)，位于噴淋級(jí)和噴霧級(jí)之下；
[0007]所述噴霧級(jí)中設(shè)有匯流除霧擋板，噴淋級(jí)和噴霧級(jí)的結(jié)構(gòu)設(shè)置為以下兩種設(shè)置方式中的任一種:
[0008]A)所述噴霧級(jí)設(shè)置在噴淋級(jí)的下方，煙氣進(jìn)口設(shè)置在噴霧級(jí)的側(cè)面，所述匯流除霧擋板呈筒狀，擋板外側(cè)與噴霧級(jí)塔壁之間留有供煙氣流動(dòng)的環(huán)形空間，擋板的上部逐漸向塔壁傾斜，直至頂端與塔壁接觸連接，擋板的底端口面為傾斜的口面，位于漿液區(qū)的液面之上，所述底端口面的最低點(diǎn)位于靠近煙氣進(jìn)口的一側(cè)，且該點(diǎn)不高于煙氣進(jìn)口的最低點(diǎn)；
[0009]B)所述噴霧級(jí)位于噴淋級(jí)的上方，煙氣進(jìn)口設(shè)置在噴淋級(jí)下方的側(cè)面塔壁上，所述匯流除霧擋板為圓錐形、棱錐形或蝶形板，匯流除霧擋板側(cè)面與塔壁之間留有供煙氣通過的空間。
[0010]在上述的結(jié)構(gòu)A)中，待處理煙氣進(jìn)入塔內(nèi)后被匯流除霧擋板阻擋，在風(fēng)壓的作用下，煙氣流向漿液區(qū)，部分煙氣直接與漿液區(qū)的吸收液反應(yīng)。同時(shí)在擋板作用下，煙氣分布于擋板和塔壁之間的空間，而擋板底端口面設(shè)計(jì)呈傾斜狀，促使煙氣流向遠(yuǎn)離進(jìn)口的空間，與塔壁四周霧化噴嘴噴出的霧化液接觸，充分反應(yīng)，有效提高了煙氣與霧化液的反應(yīng)效率。[0011]含漿液霧滴的煙氣在繞過匯流除霧擋板時(shí)，多數(shù)霧滴由于慣性被漿液、塔壁和擋板收集，降低了除霧器的負(fù)荷。上行的煙氣繼續(xù)進(jìn)入噴淋級(jí)，被噴淋級(jí)凈化，最終經(jīng)過除霧器去除水霧后，凈化煙氣經(jīng)出口排出。
[0012]所述匯流除霧擋板可采用直筒形，或在底部增加一個(gè)彎折，將其底部設(shè)計(jì)為漸擴(kuò)形，有益于煙氣在擋板和塔壁之間的均布，并增加了煙氣朝向塔壁方向的速度分量，同時(shí)使煙氣在繞過擋板折向上方的拐彎處流速增大，提高了霧液滴的慣性，使更多的霧液滴被塔壁或漿液區(qū)收集。
[0013]所述匯流除霧擋板的筒體可由一段以上的錐臺(tái)形或柱形筒組合構(gòu)成，所述錐臺(tái)形或柱形筒可為圓錐臺(tái)、圓柱筒或多邊形的棱錐臺(tái)、棱柱筒等。
[0014]在上述的結(jié)構(gòu)B)中，所述噴霧級(jí)位于噴淋級(jí)上方時(shí)，煙氣進(jìn)入塔內(nèi)首先被噴淋級(jí)液滴凈化，經(jīng)過噴淋級(jí)的煙氣在匯流除霧擋板的作用下提高速度，并分布于匯流除霧擋板和塔壁之間與塔壁上霧化噴嘴噴出的霧滴反應(yīng)。同時(shí)，經(jīng)噴淋級(jí)后上行的煙氣中攜帶的部分霧滴被匯流除霧擋板除去。
[0015]作為優(yōu)選，在結(jié)構(gòu)B)中，所述除霧器可通過調(diào)整間距、級(jí)數(shù)等方法形成中部阻力小、四周阻力大的結(jié)構(gòu)形式或者采取在除霧器與噴霧級(jí)之間增加整流擋板，采用中心出氣等方式，以利于噴霧級(jí)煙氣在除霧器內(nèi)均勻分布，平衡除霧器的負(fù)荷。
[0016]上述噴霧噴淋脫硫塔的幾種結(jié)構(gòu)形式中，通過對噴淋噴頭或霧化噴嘴型號(hào)以及進(jìn)水管流量、壓力等參數(shù)的設(shè)置，所述噴淋級(jí)的液滴平均粒徑優(yōu)選控制在Imm?2mm左右，一般不小于Imm ;所述噴霧級(jí)的液滴粒徑平均控制在0.1?0.5mm左右,一般不大于1mm。
[0017]進(jìn)一步的，通過控制煙氣進(jìn)塔速度和對匯流除霧擋板與塔壁、漿液區(qū)的尺寸參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在結(jié)構(gòu)A)的噴霧級(jí)中，使匯流除霧擋板下方與漿液區(qū)之間煙氣拐彎處的氣流速度大于匯流除霧擋板與塔壁之間煙氣的下行平均流速和匯流除霧擋板筒內(nèi)煙氣的上行平均速度，以提高煙氣的慣性力，使更多的霧液滴被漿液捕集。匯流除霧擋板與塔壁之間煙氣下行平均流速以及匯流除霧擋板筒內(nèi)煙氣上行平均速度控制在5?20m/s，同時(shí)，匯流除霧擋板下方與漿液區(qū)之間煙氣拐彎處的氣流速度可控制在10?35m/s。在結(jié)構(gòu)B)中的噴霧級(jí)中，匯流除霧擋板與塔壁之間的煙氣平均流速優(yōu)選控制在5?20m/s。
[0018]所述噴淋級(jí)和噴霧級(jí)可通過設(shè)有循環(huán)泵的管道分別與漿液區(qū)連接，提高吸收液的使用效率。若塔外有漿液池，循環(huán)泵也可以從塔外漿液池取水。
[0019]本發(fā)明的有益效果:
[0020]本發(fā)明方案通過靈活利用煙氣擋板，有效的結(jié)合了噴淋工藝和噴霧工藝，大幅提高了脫硫效率，在處理量較大及原煙氣二氧化硫濃度較高的情況下，亦能滿足排放要求。且本發(fā)明脫硫塔結(jié)構(gòu)簡易、容易實(shí)施、造價(jià)成本低，尤其適合傳統(tǒng)噴淋脫硫塔的改造項(xiàng)目。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為噴霧噴淋脫硫塔實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為噴霧噴淋脫硫塔實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖3為噴霧噴淋脫硫塔實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]上圖中，1、漿液區(qū)，2、煙氣進(jìn)口，3、噴淋級(jí)，4、除霧器，5、煙氣出口，6、噴霧級(jí)，6-1、
匯流除霧擋板，7-循環(huán)泵?！揪唧w實(shí)施方式】
[0025]為了闡明本發(fā)明的技術(shù)方案、技術(shù)目的及技術(shù)效果，下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的介紹。
[0026]實(shí)施例一:
[0027]如圖1所示的一種噴霧噴淋脫硫塔，其塔體自上至下依次為除霧器4、噴淋級(jí)3、噴霧級(jí)6和漿液區(qū)I四個(gè)部分。煙氣進(jìn)口 I設(shè)置在噴霧級(jí)的側(cè)面，煙氣出口 5設(shè)置在除霧器4的上方，塔身頂部的側(cè)面。
[0028]所述噴霧級(jí)6位于漿液區(qū)I的上方，包括設(shè)置在塔壁四周的多組高效霧化噴嘴和位于噴霧級(jí)中間的匯流除霧擋板6-1。所述匯流除霧擋板6-1呈筒狀，上口面與噴淋級(jí)3空間連通，下口面位于漿液區(qū)I之上。匯流除霧擋板6-1的筒體分為上下兩段，上段為一倒圓錐臺(tái)形筒，筒壁與塔壁的夾角一般設(shè)置在30°?85°之間，下段為一圓柱形筒，位于圓柱形筒底端的下口面為傾斜口面，所述傾斜口面最接近煙氣進(jìn)口 2的一端為最低點(diǎn)，然后沿著遠(yuǎn)離煙氣進(jìn)口 2的方向逐漸升高。
[0029]所述匯流除霧擋板6-1與噴霧級(jí)6塔壁之間留有供煙氣流動(dòng)的環(huán)形空間，上段倒錐臺(tái)形筒的頂部和塔壁密封連接，避免煙氣從該處逃逸。所述霧化噴嘴均布在塔壁上，側(cè)方向噴向煙氣，并通過管路與漿液區(qū)I連接，管路上設(shè)有循環(huán)泵7。
[0030]所述噴淋級(jí)3在噴霧級(jí)6上方設(shè)有多組噴頭向下噴淋，所述噴頭也通過設(shè)有循環(huán)泵的管路與漿液區(qū)I連接。
[0031]脫硫漿液通過循環(huán)泵7分別輸送至噴淋級(jí)3和噴霧級(jí)6處。煙氣通過進(jìn)口煙道進(jìn)入塔體，在匯流除霧擋板6-1的阻擋下分布在擋板周圍。實(shí)施中，控制煙氣的進(jìn)口流入速度，使煙氣在匯流除霧擋板6-1與塔壁之間的下行平均流速和在匯流除霧擋板6-1筒內(nèi)的上行平均流速控制在5?15m/s，而煙氣在匯流除霧擋板板壁的下方與漿液區(qū)I之間拐彎處的流速控制在10?35m/s。
[0032]煙氣在噴霧級(jí)6的流動(dòng)過程中，經(jīng)過氣液反應(yīng)后的霧滴被漿液、塔壁和擋板收集，繼續(xù)上行的煙氣通過匯流除霧擋板6-1的筒體內(nèi)部進(jìn)入噴淋級(jí)3，被噴淋級(jí)3繼續(xù)凈化，最終經(jīng)過除霧器去除水霧后，由煙氣出口 5排出。
[0033]現(xiàn)有的噴淋式脫硫塔的處理效率約在90%?96%之間，而本發(fā)明脫硫塔的處理效率達(dá)到99%以上，與現(xiàn)有設(shè)備相比，凈化效果進(jìn)步顯著。
[0034]實(shí)施例二:
[0035]在例一結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，將匯流除霧擋板6-1下段的底端加設(shè)一漸擴(kuò)部，而下口面則變?yōu)樵摑u擴(kuò)部的底端口面，其傾斜設(shè)置方法同例一。
[0036]通過設(shè)計(jì)各部件的幾何參數(shù)，控制所述匯流除霧擋板6-1與漿液區(qū)I之間煙氣拐彎前和煙氣拐彎時(shí)的氣流速度大于匯流除霧擋板6-1與塔壁之間煙氣下行平均流速和匯流除霧擋板筒內(nèi)煙氣上行平均速度。煙氣在匯流除霧擋板6-1與塔壁之間的下行平均流速和在匯流除霧擋板6-1筒內(nèi)的上行平均流速控制在5?10m/s,在匯流除霧擋板板壁下方與漿液區(qū)之間煙氣拐彎前和拐彎處流速控制在10?15m/s，優(yōu)選的，可控制在15m/s左右。
[0037]實(shí)施例三:
[0038]如圖3所示的一種噴霧噴淋脫硫塔，其塔體自上至下依次設(shè)有除霧器4、噴霧級(jí)6、噴淋級(jí)3和漿液區(qū)I四個(gè)部分。煙氣進(jìn)口 2設(shè)置在噴淋級(jí)3與漿液區(qū)I之間的側(cè)面塔壁上，煙氣出口 5設(shè)置在除霧器4上方塔身頂壁的中心位置，所述塔身頂壁自周側(cè)向中心向上傾斜，使煙氣的出口空間減縮。
[0039]所述噴淋級(jí)3在漿液區(qū)I上方設(shè)有多組噴頭向下噴淋，所述噴頭通過設(shè)有循環(huán)泵的管路與漿液區(qū)I連接。
[0040]所述噴霧級(jí)6位于噴淋級(jí)3的上方，包括安裝在塔壁四周的多組霧化噴嘴和位于噴霧級(jí)中間的匯流除霧擋板6-1。所述匯流除霧擋板6-1為圓錐形，頂部朝上。所述霧化噴嘴均布在匯流除霧擋板6-1周側(cè)的塔壁上，側(cè)方向噴向煙氣，并通過管路與漿液區(qū)I連接，管路上設(shè)有循環(huán)泵7。
[0041]脫硫漿液通過循環(huán)泵7分別輸送至噴淋級(jí)3和噴霧級(jí)6處。煙氣通過進(jìn)口進(jìn)入塔體，與噴淋級(jí)3向下噴灑的脫硫漿液液滴反應(yīng)。繼續(xù)上行的煙氣進(jìn)入噴霧級(jí)，在錐形匯流除霧擋板的阻擋作用下，煙氣中攜帶的部分霧滴被捕集，同時(shí)煙氣分布在匯流除霧擋板6-1與塔壁之間，繼續(xù)與霧化噴嘴噴出的霧滴反應(yīng)。最終煙氣經(jīng)除霧器4除去水霧后由塔頂出口排出。
[0042]在本實(shí)施例中，為了平衡除霧器4的負(fù)荷，所述除霧器可通過調(diào)整間距、級(jí)數(shù)等方法形成四周阻力大、中部阻力小的結(jié)構(gòu)形式。以采用折流板除霧器為例，從側(cè)面向中心，其可設(shè)置葉片間距逐漸增加或級(jí)數(shù)遞減或者二者結(jié)合的形式，使除霧器阻力自四周向中間遞減?；蛘?，所述除霧器4采用常規(guī)除霧器，在除霧器4與噴霧級(jí)6之間設(shè)置整流擋板(未圖示)，促使煙氣均布于除霧器4前。例如，采用由若干排具有一定傾斜角度的直板或弧形葉板構(gòu)成的百葉窗式擋板，通過調(diào)整各葉板的間距和/或葉板水平傾斜角度，使其自周側(cè)向中心呈遞增的變化趨勢，使擋板對煙氣的阻力自周側(cè)向中心逐步遞減，促使在噴霧級(jí)6中主要集中在塔壁處的煙氣上升后，逐漸向整流擋板中部流動(dòng)，平均除霧器4各處的煙氣負(fù)荷。
[0043]上述三個(gè)實(shí)施例中,所述噴淋級(jí)3的液滴粒徑可控制在Imm?2mm左右,所述噴霧級(jí)的霧化粒徑進(jìn)一步控制在0.5mm以下。
[0044]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書、說明書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種噴霧噴淋脫硫塔，塔身的上部設(shè)有除霧器，煙氣出口位于除霧器的上方，其特征在于: 塔身中部設(shè)有噴淋級(jí)和噴霧級(jí)，所述噴淋級(jí)設(shè)有多個(gè)向下噴灑的噴頭，噴霧級(jí)側(cè)面的塔壁分布有多個(gè)側(cè)向噴灑的霧化噴嘴；塔身的底部為漿液區(qū)，位于噴淋級(jí)和噴霧級(jí)之下； 所述噴霧級(jí)中設(shè)有匯流除霧擋板，噴淋級(jí)和噴霧級(jí)的結(jié)構(gòu)設(shè)置為以下兩種設(shè)置方式中的任一種: A)所述噴霧級(jí)設(shè)置在噴淋級(jí)的下方，煙氣進(jìn)口設(shè)置在噴霧級(jí)的側(cè)面，所述匯流除霧擋板呈筒狀，擋板外側(cè)與噴霧級(jí)塔壁之間留有供煙氣流動(dòng)的環(huán)形空間，擋板的上部逐漸向塔壁傾斜，直至頂端與塔壁接觸連接，擋板的底端口面為傾斜的口面，位于漿液區(qū)的液面之上，所述底端口面的最低點(diǎn)位于靠近煙氣進(jìn)口的一側(cè)，且該點(diǎn)不高于煙氣進(jìn)口的最低點(diǎn)； B)所述噴霧級(jí)位于噴淋級(jí)的上方，煙氣進(jìn)口設(shè)置在噴淋級(jí)下方的側(cè)面塔壁上，所述匯流除霧擋板為圓錐形、棱錐形或蝶形板，匯流除霧擋板側(cè)面與塔壁之間留有供煙氣通過的空間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴霧噴淋脫硫塔，其特征在于，在結(jié)構(gòu)A)中，所述匯流除霧擋板的底部為直筒形或漸擴(kuò)形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴霧噴淋脫硫塔，其特征在于，在結(jié)構(gòu)A)中，匯流除霧擋板的上部與塔壁的夾角為30°~85°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一權(quán)項(xiàng)所述的一種噴霧噴淋脫硫塔，其特征在于，在結(jié)構(gòu)A)中，所述匯流除霧擋板的筒體由一段以上的錐臺(tái)形或柱形筒構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴霧噴淋脫硫塔，其特征在于，在結(jié)構(gòu)B)中，所述除霧器四周的阻力大于中部的阻力。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種噴霧噴淋脫硫塔，其特征在于，在結(jié)構(gòu)B)中，所述除霧器與噴霧級(jí)之間設(shè)有中部阻力小、四周阻力大的整流擋板。
7.根據(jù)利要求6所述的一種噴霧噴淋脫硫塔，其特征在于，所述整流擋板為百葉窗式擋板，由若干排具有一定傾斜角度的直板或弧形葉板構(gòu)成，自周側(cè)至中心，葉板間距和/或葉板水平傾斜角度遞增。
8.根據(jù)權(quán)利要求5、6或7所述的一種噴霧噴淋脫硫塔，其特征在于，在結(jié)構(gòu)B)中，塔身頂板自周側(cè)向中心向上傾斜，所述煙氣出口位于塔身頂板的中心位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3、5-7中任一權(quán)項(xiàng)所述的一種噴霧噴淋脫硫塔，其特征在于，所述噴淋級(jí)的平均液滴粒徑不小于1mm，所述噴霧級(jí)的平均液滴粒徑不大于1mm。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一權(quán)項(xiàng)所述的一種噴霧噴淋脫硫塔，其特征在于，在結(jié)構(gòu)A)中，所述匯流除霧擋板與漿液區(qū)之間煙氣拐彎處的氣流速度大于匯流除霧擋板與塔壁之間煙氣下行平均流速和匯流除霧擋板筒內(nèi)煙氣上行平均速度。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種噴霧噴淋脫硫塔，其特征在于，匯流除霧擋板與塔壁之間煙氣下行平均流速以及匯流除霧擋板筒內(nèi)煙氣上行平均速度控制在5~20m/s，匯流除霧擋板與漿液區(qū)之間煙氣拐彎處的氣流速度控制在10~35m/s。
12.根據(jù)權(quán)利要求1、5-7中任一權(quán)項(xiàng)所述的一種噴霧噴淋脫硫塔，其特征在于，在結(jié)構(gòu)B)中，匯流除霧擋板與塔壁之間煙氣的平均流速控制在5~20m/s。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-3、5-7中任一權(quán)項(xiàng)所述的一種噴霧噴淋脫硫塔，其特征在于，所述噴淋級(jí)、 噴霧級(jí)分別通過設(shè)有循環(huán)泵的管道與漿液區(qū)連接。
【文檔編號(hào)】B01D53/50GK103908888SQ201410143036
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】凌斌, 聶江寧 申請人:江蘇攬山環(huán)境科技有限公司