一種可分離煙氣中有機(jī)胺鹽液滴的氣液旋流器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地涉及在有機(jī)胺法煙氣脫硫技術(shù)中的應(yīng)用的可分離煙氣中有機(jī)胺鹽液滴的氣液旋流器。
【背景技術(shù)】
[0002]有機(jī)胺法煙氣脫硫技術(shù)中，吸收塔塔型結(jié)構(gòu)為噴淋填料塔，外排煙氣必然夾帶一定量的有機(jī)胺鹽并隨著煙氣逃逸出塔外，造成有機(jī)胺的損失從而影響吸收塔的脫硫效率。
[0003]煙氣中有機(jī)胺鹽被夾帶的程度與吸收解吸的工藝流程、塔內(nèi)工藝條件、有機(jī)胺的物理性質(zhì)有一定的關(guān)聯(lián)，具體的，1、有機(jī)胺法煙氣脫硫是一個(gè)連續(xù)循環(huán)的吸收、解吸過(guò)程，在這一過(guò)程中生成的熱穩(wěn)定鹽會(huì)逐漸在有機(jī)胺鹽水溶液中積累，易使有機(jī)胺產(chǎn)生發(fā)泡現(xiàn)象；2、在氣液傳質(zhì)過(guò)程中，有機(jī)胺會(huì)產(chǎn)生液沫現(xiàn)象；3、有機(jī)胺在塔內(nèi)噴淋及液體分布過(guò)程中，有輕微的發(fā)泡現(xiàn)象。這些關(guān)聯(lián)勢(shì)必使得凈化后的煙氣夾帶有機(jī)胺鹽。通過(guò)檢測(cè)表明吸收塔出口凈化煙氣的冷凝水中有機(jī)胺含量在一定的范圍變化，造成吸收塔內(nèi)進(jìn)行吸收反應(yīng)的有機(jī)胺鹽由于被夾帶，造成有機(jī)胺液損失及塔內(nèi)脫硫效率下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種可分離煙氣中有機(jī)胺鹽液滴的氣液旋流器，以解決含硫煙氣經(jīng)脫硫凈化后存在著有機(jī)胺鹽被夾帶的現(xiàn)象。利用旋風(fēng)分離原理，迫使進(jìn)入氣液旋流器的煙氣產(chǎn)生旋流以形成離心力，使煙氣中的有機(jī)胺鹽液滴在離心力的作用下從煙氣中分離出來(lái)，降低了煙氣中有機(jī)胺鹽的夾帶量，減少了有機(jī)胺的損失。
[0005]本實(shí)用新型通過(guò)對(duì)煙氣夾帶有機(jī)胺這一現(xiàn)象的分析表明:1、煙氣中的有機(jī)胺鹽以小液滴形式存在的，煙氣量變化時(shí)，煙氣夾帶量會(huì)增大，突出了煙氣分布的重要性;2、煙氣中有機(jī)胺鹽液滴的粒徑具有相當(dāng)分散的尺寸分布，可回收利用的范圍廣。
[0006]具體來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型提出了如下技術(shù)方案。
[0007]第一方面，本實(shí)用新型提供了一種一種可分離煙氣中有機(jī)胺鹽液滴的氣液旋流器，所述氣液旋流器I自下而上包括:煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10、有機(jī)胺分離區(qū)20和煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30;氣液旋流器入口位于煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10，氣液旋流器出口位于煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30;
[0008]所述煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10設(shè)有數(shù)片導(dǎo)流片12;
[0009]所述有機(jī)胺分離區(qū)20設(shè)有I道或2道以上旋流葉片21;
[0010]所述氣液旋流器I出口上方設(shè)有導(dǎo)氣帽31;所述導(dǎo)氣帽31為圓錐體結(jié)構(gòu)。
[0011 ]優(yōu)選的，其中，所述氣液旋流器I在煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10的直徑，沿軸向朝氣液旋流器I入口的方向變大。
[0012]優(yōu)選的，其中，每片導(dǎo)流片12的片體呈曲線形設(shè)置在所述煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10的內(nèi)壁上，每片導(dǎo)流片12的片體在其下部與氣液旋流器I的軸向中心線呈平行態(tài)，每片導(dǎo)流片12的片體在其頂部偏離氣液旋流器I的軸向中心線40°?50°。
[0013]優(yōu)選的，其中，所述氣液旋流器I在煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30的直徑，沿軸向朝氣液旋流器I出口的方向變大。
[0014]優(yōu)選的，其中，每道旋流葉片21與氣液旋流器I內(nèi)壁間留有間隙；每道旋流葉片21的螺旋升角為15°?25°。
[0015]優(yōu)選的，其中，所述導(dǎo)氣帽31的錐角角度大于等于100°且小于等于180°。
[0016]優(yōu)選的，其中，一次布?xì)饧铀賲^(qū)10的高度hi占?xì)庖盒髌鱅總高度H的25?30%，有機(jī)胺分離區(qū)20的高度h2占?xì)庖盒髌鱅總高度H的50?60%，煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30的高度h3占?xì)庖盒髌鱅總高度H的15?20%。
[0017]優(yōu)選的，其中，導(dǎo)氣帽31與氣液旋流器I出口的高度Hl大于等于旋流器I總高H的4
?5% ο
[0018]第二方面，本實(shí)用新型提供了一種脫硫吸收塔，包括設(shè)置在吸收塔吸收段填料層上方的氣液分離裝置，其中氣液分離裝置包括第一方面任一條所述的氣液旋流器I和阻流板2;所述阻流板2上開(kāi)設(shè)有數(shù)個(gè)孔，每個(gè)孔內(nèi)設(shè)有氣液旋流器I，且所述氣液旋流器I的外周與所述孔密閉接觸;阻流板2的邊緣與吸收塔的內(nèi)壁密閉接觸。
[0019]優(yōu)選的，其中，氣液旋流器I伸出阻流板2的高度h大于等于旋流器I總高H的30?40%。
[0020]本實(shí)用新型利用旋風(fēng)分離原理，迫使進(jìn)入氣液旋流器的煙氣產(chǎn)生旋流以形成離心力，使煙氣中的有機(jī)胺鹽液滴在離心力的作用下從煙氣中分離出來(lái)，降低了煙氣中有機(jī)胺鹽的夾帶量，減少了有機(jī)胺的損失。本實(shí)用新型可根據(jù)吸收塔處理煙氣量的大小，通過(guò)模塊化組裝氣液旋流器，操作彈性大，適應(yīng)范圍廣。本實(shí)用新型氣液旋流器本身結(jié)構(gòu)具有良好的氣流分布特性，分離效率高，實(shí)際分離效率大于90%。本實(shí)用新型氣液旋流器通過(guò)模塊化組裝，工作壓降僅為50?150Pa，無(wú)需對(duì)煙氣再增加額外的動(dòng)壓頭。
[0021]下面結(jié)合附圖和各個(gè)【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型及其有益技術(shù)效果進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】

[0022]圖1是一種可分離煙氣中有機(jī)胺液滴的氣液旋流器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中箭頭方向:夾帶有機(jī)胺的煙氣流動(dòng)方向。
[0024]圖2是圖1氣液旋流器沿A-A線的剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]本實(shí)用新型利用旋風(fēng)分離原理，迫使進(jìn)入氣液旋流器的煙氣產(chǎn)生旋流以形成離心力，使煙氣中的有機(jī)胺鹽液滴在離心力的作用下從煙氣中分離出來(lái)，降低了煙氣中有機(jī)胺鹽的夾帶量，減少了有機(jī)胺的損失。
[0026]本實(shí)用新型所述“含硫煙氣”是指含硫氧化物(SO2和SO3)的煙道氣或其他工業(yè)廢氣。本實(shí)用新型所述“脫硫”是指從煙道氣或其他工業(yè)廢氣中除去硫氧化物(SO2和S03)。本實(shí)用新型所述“有機(jī)胺”是指常規(guī)能夠應(yīng)用于有機(jī)胺濕法脫硫的有機(jī)類物質(zhì)，包括但不限于乙醇胺、二乙醇胺、甲基二乙醇胺等。本實(shí)用新型所述“有機(jī)胺鹽”是指以亞硫酸根、亞硫酸氫根、硫酸根形式存在的有機(jī)胺的鹽。本實(shí)用新型所述“煙氣”是指經(jīng)過(guò)脫硫處理后，夾帶有有機(jī)胺鹽的凈化煙氣。
[0027]如圖1所示，一種可分離煙氣中有機(jī)胺液滴的氣液旋流器I。圖1所示氣液旋流器I為圓筒形，然而氣液旋流器I的結(jié)構(gòu)不限于圓筒形，也包括有利于氣流分布的雙曲線形、圓臺(tái)形等結(jié)構(gòu)。
[0028]本實(shí)用新型氣液旋流器I兩端開(kāi)口，自下而上包括:煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10、有機(jī)胺分離區(qū)20和煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30;氣液旋流器入口位于煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10，氣液旋流器出口位于煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30。一次布?xì)饧铀賲^(qū)10的高度hi占?xì)庖盒髌鱅總高度H的25?30%，有機(jī)胺分離區(qū)20的高度h2占?xì)庖盒髌鱅總高度H的50?60%，煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30的高度h3占?xì)庖盒髌鱅總高度H的15?20%。這里的“自下而上”是指沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向，煙氣入口方向?yàn)橄?，煙氣出口方向?yàn)樯稀?br>[0029]所述的煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10首先對(duì)氣體進(jìn)行氣體分布，其次迫使氣體產(chǎn)生旋流。具體的，煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10采用擴(kuò)張口結(jié)構(gòu)11，朝向氣液旋流器I入口方向，所述的煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10沿軸向其直徑逐漸變大，即氣液旋流器入口直徑Dl大于煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10末端直徑D2。這里的“末端”是指沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向，煙氣離開(kāi)煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10的位置。優(yōu)選的，煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10為喇叭形，雙曲線形和其他利于氣體導(dǎo)流的結(jié)構(gòu)。
[0030]如圖2所示，在煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10的內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)流片12。導(dǎo)流片12數(shù)量的多少可以通過(guò)煙氣量的大小確定，一般為3?7片。每個(gè)導(dǎo)流片12的一邊側(cè)邊固定在煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10的內(nèi)壁上。每個(gè)導(dǎo)流片12的布置方式為順著氣流的方向呈曲線形，即導(dǎo)流片12的片體在其下部與氣液旋流器I的軸向中心線呈平行態(tài)，然后導(dǎo)流片12的片體向一邊彎曲逐漸偏離軸向中心線，導(dǎo)流片12的片體在其頂部與氣液旋流器I的軸向中心線偏離40°?50°，以利于進(jìn)入煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10的氣體產(chǎn)生旋流。所有導(dǎo)流片12偏離軸向中心線的方向一致，整體呈順時(shí)針?lè)较蚧蚰鏁r(shí)針?lè)较?，使得煙氣產(chǎn)生旋流。
[0031]每個(gè)導(dǎo)流片12的高度小于煙氣一次布?xì)鈪^(qū)10的高度hi。每個(gè)導(dǎo)流片12的材質(zhì)與氣液旋流器I的材質(zhì)相同，滿足使用條件下的強(qiáng)度和剛度要求及耐腐蝕要求的金屬材質(zhì)即可，例如不銹鋼等?？梢酝ㄟ^(guò)鑄造、焊接等方式將導(dǎo)流片一次性加工成型到氣液旋流器內(nèi)。
[0032]所述的有機(jī)胺分離區(qū)20用于提高通過(guò)的旋流煙氣的氣速，引導(dǎo)煙氣呈螺旋形上升，并實(shí)現(xiàn)煙氣中夾帶的有機(jī)胺液滴的分離。具體的，有機(jī)胺分離區(qū)20為旋流葉片式結(jié)構(gòu)，其內(nèi)壁分布有旋流葉片21。旋流葉片21數(shù)量的多少結(jié)合煙氣一次分布區(qū)10后端直徑D2的大小確定，可以是I道也可以是2道以上。每道旋流葉片21的螺旋升角α在15°?25°之間，順著氣流的方向呈螺旋形向上分布。每道旋流葉片21的布置高度小于或等于有機(jī)胺分離區(qū)20的高度h2。每道旋流葉片21與氣液旋流器I的內(nèi)壁設(shè)計(jì)有一定的間隙b。
[0033]每道旋流葉片21的首尾兩端設(shè)有安裝孔，孔徑小于旋流葉片21的寬度，以便于安裝在氣液旋流器I內(nèi)壁上的固定突起物22上，安裝方式可以采用螺栓固定或銷釘固定。
[0034]本實(shí)用新型中，固定突起物22設(shè)在氣液旋流器I的內(nèi)壁上，其伸出氣液旋流器I內(nèi)壁表面的尺寸要大于旋流葉片21的厚度，優(yōu)選的，其伸出氣液旋流器I內(nèi)壁表面的尺寸為旋流葉片21厚度的1.05倍。固定突起物22可以與氣液旋流器I共同制作成型，旋流葉片21的材質(zhì)可以與氣液旋流器I的材質(zhì)相同，均為金屬材料，也可以選擇非金屬材質(zhì)。無(wú)論采用何種材質(zhì)制作的旋流葉片21，都需要滿足使用條件下的強(qiáng)度和剛度要求及耐腐蝕要求。
[0035]在一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，如圖2所示，氣液旋流器I的內(nèi)壁設(shè)計(jì)為一道旋流葉片21，其螺旋升角α在15°?25°之間。該旋流葉片21順著氣流的方向呈螺旋形向上分布，旋流葉片21與氣液旋流器I內(nèi)壁的固定突起物22的固定方式為螺栓23固定。旋流葉片21與氣液旋流器I內(nèi)壁之間的間隙b的數(shù)值在Imm?1.5mm之間。
[0036]通過(guò)氣液旋流器I的煙氣在有機(jī)胺分離區(qū)20，因旋流產(chǎn)生的離心力，迫使有機(jī)胺鹽液滴從煙氣中分離出來(lái)，并甩向有機(jī)胺分離區(qū)20的內(nèi)壁，然后有機(jī)胺鹽液滴順著間隙b向下流動(dòng)。當(dāng)本實(shí)用新型氣液旋流器I與吸收塔組合使用時(shí)，有機(jī)胺鹽液體向下流動(dòng)返回吸收塔吸收填料層。
[0037]所述的煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30對(duì)旋流的煙氣進(jìn)行二次布?xì)?。具體的，煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30采用擴(kuò)張口結(jié)構(gòu)，朝向氣液旋流器I出口方向，煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30的直徑逐漸變大，即氣液旋流器出口直徑D3大于煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30前端直徑。這里的“前端”是指沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向，煙氣進(jìn)入煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30的位置。優(yōu)選的，煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30為喇叭形，雙曲線形和其他利于氣體導(dǎo)流的結(jié)構(gòu)。另外，氣液旋流器出口直徑D3是氣液旋流器入口直徑Dl的I?1.15倍。煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30的高度h3占?xì)庖盒髌鱅總高度H的15?20%。
[0038]所述的氣液旋流器I出口上方設(shè)有導(dǎo)氣帽31。從氣液旋流器I出口流出的煙氣經(jīng)導(dǎo)氣帽31向四周擴(kuò)散，實(shí)現(xiàn)煙氣的二次布?xì)?。?dǎo)氣帽31的中軸線與氣液旋流器I的軸向中心線吻合，避免煙氣產(chǎn)生偏流。具體的，導(dǎo)氣帽31為圓錐體結(jié)構(gòu)，以一定的間距Hl安裝在氣液旋流器I的上方，優(yōu)選的導(dǎo)氣帽31與氣液旋流器I之間的間距Hl大于等于氣液旋流器I總高H的4?5%。導(dǎo)氣帽31采用椎角向下或椎角向上的方式布置，即采用“V”形或倒“V”形布置。無(wú)論布置的方式如何，圓錐體錐角β的角度大于等于100°且小于等于180°。導(dǎo)氣帽31圓錐體底部的外徑D4是氣液旋流器出口直徑D3的1.15?1.25倍。
[0039]如圖1所示，在一個(gè)【具體實(shí)施方式】中，導(dǎo)氣帽31設(shè)有連接桿32，連接桿32—端安裝在氣液旋流器I筒壁的外側(cè)，另一端與導(dǎo)氣帽31連接。兩端的安裝方式均可以采用螺栓固定、銷釘固定或焊接方式。連接桿32優(yōu)選采用3組。導(dǎo)氣帽31與連接桿32的材質(zhì)可以采用金屬材料，也可以采用非金屬材料，無(wú)論采用何種材質(zhì)制作的導(dǎo)氣帽31和連接桿32，都需要滿足使用條件下的強(qiáng)度和剛度要求及耐腐蝕要求。選用連接桿連接的方式僅是本實(shí)用新型的一種【具體實(shí)施方式】，其他的能將導(dǎo)氣帽31設(shè)置在氣液旋流器I出口上方的實(shí)施方式，均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0040]當(dāng)選用連接桿32作為連接方式時(shí)，優(yōu)選在煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30上部的筒壁上加工三個(gè)安裝孔，孔徑大小與連接桿32上設(shè)置的孔徑大小一致，且沿著圓周方向均勻分布，高度為h4。如果連接桿32采用焊接方式固定在煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30的筒壁外側(cè)，則不需加工安裝孔。
[0041]本實(shí)用新型提供了一種脫硫吸收塔，包括設(shè)置在吸收塔吸收段填料層上方的氣液分離裝置。如圖1和圖2所示，氣液分離裝置包括氣液旋流器I和阻流板2;所述阻流板2上開(kāi)設(shè)有數(shù)個(gè)孔，每個(gè)孔內(nèi)設(shè)有氣液旋流器I，且所述氣液旋流器I的外周與所述孔密閉接觸;阻流板2的邊緣與吸收塔的內(nèi)壁密閉接觸。
[0042]阻流板2的材質(zhì)可以選擇金屬材料的板材，板材厚度8-lOmm之間。當(dāng)選用不銹鋼板材，不需要進(jìn)行防腐處理。如果選用普通碳鋼的板材，待氣液旋流器I模塊化組裝完成后，表面進(jìn)行防腐處理。防腐處理的材料可采用耐腐蝕玻璃鋼覆蓋，高分子材料的噴涂等。阻流板2的材質(zhì)也可以選擇彳_金屬材料，板材厚度在10-20_之間。
[0043]氣液旋流器I可模塊化組裝在阻流板上組成氣液分離裝置，使夾帶有機(jī)胺的煙氣僅通過(guò)氣液旋流器向上方流動(dòng)。本實(shí)用新型可根據(jù)吸收塔處理煙氣量的大小在阻流板2上任意組合氣液旋流器I的數(shù)量，數(shù)量十幾個(gè)至幾十個(gè)均可。氣液旋流器I在阻流板2上的分布可以是均勻的也可以是不均勻的，優(yōu)選同心陣列的形式。如圖1所示，氣液旋流器I伸出阻流板2的高度h大于等于旋流器I總高H的30?40%。
[0044]本實(shí)用新型氣液分離裝置能夠應(yīng)用于常規(guī)噴淋填料塔類型的脫硫吸收塔。吸收塔吸收段通常包括有機(jī)胺鹽水溶液進(jìn)液管、液體分布器和填料層，本實(shí)用新型氣液分離裝置設(shè)置在吸收塔吸收段填料層上方。
[0045]下面通過(guò)具體實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本實(shí)用新型氣液旋流器的結(jié)構(gòu)以及特點(diǎn)。以下實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)均為秘密實(shí)驗(yàn)。
[0046]實(shí)施例1
[0047]采用某球團(tuán)廠含硫煙氣進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。該含硫煙氣中SO2含量為2580ppm，煙氣量為42萬(wàn)Nm3/h。處理用的有機(jī)胺鹽水溶液中有機(jī)胺濃度為12wt %?18wt %。
[0048]實(shí)施例1-1
[0049]采用現(xiàn)有吸收塔處理該含硫煙氣，該吸收塔為填料噴淋塔，總高23.5m。該吸收塔包括有機(jī)胺水溶液進(jìn)液管、液體分布器、填料層、有機(jī)胺水溶液出液口、煙氣入口和煙氣出口。有機(jī)胺水溶液進(jìn)液管穿過(guò)吸收塔塔壁，連接液體分布器，填料層位于液體分布器下方。有機(jī)胺水溶液由有機(jī)胺水溶液進(jìn)液管進(jìn)入吸收塔，經(jīng)液體分布器均勻分布至填料層。含硫煙氣從位于吸收塔塔底的煙氣入口進(jìn)入吸收塔內(nèi)。有機(jī)胺水溶液與含硫煙氣在填料層內(nèi)逆流接觸，完成煙氣中SO2的吸收、凈化過(guò)程。有機(jī)胺水溶液經(jīng)過(guò)填料層后，從有機(jī)胺水溶液出液口排出吸收塔。凈化煙氣經(jīng)冷凝從煙氣出口排出吸收塔。
[0050]經(jīng)過(guò)檢測(cè):含硫煙氣進(jìn)吸收塔溫度為55?60°C，煙氣工作壓力為4.0kPa。吸收塔凈化后外排煙氣的冷凝水中有機(jī)胺含量為0.052wt%。依據(jù)外排煙氣量42萬(wàn)Nm3/h，煙氣溫度為58°C，煙氣中水分含量為174g/Nm3，煙氣冷凝水量為73m3/h，計(jì)算得到煙氣夾帶有機(jī)胺的損失量為38kg/h，91 Okg/d ο經(jīng)過(guò)檢測(cè):入塔煙氣中SO2含量為7845mg/m3，凈化后煙氣中SO2含量為358mg/m3，脫除率達(dá)到95.44 %。
[0051]實(shí)施例1-2
[0052]在吸收塔內(nèi)應(yīng)用本實(shí)用新型的氣液旋流器I。氣液旋流器I結(jié)合阻流板2，設(shè)置于液體分布器上方，該吸收塔設(shè)有24個(gè)氣液旋流器I。每個(gè)氣液旋流器I自下而上包括:煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10、有機(jī)胺分離區(qū)20和煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30;氣液旋流器入口位于煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10，氣液旋流器出口位于煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30?？账馑贋?.8Nm/s。每個(gè)氣液旋流器I在煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10的內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)流片123片。每個(gè)導(dǎo)流片12順著氣流的方向呈曲線形，在其片體頂部與氣液旋流器I的軸向中心線偏離40°。每個(gè)氣液旋流器I在有機(jī)胺分離區(qū)20內(nèi)壁分布有一道旋流葉片21 ο每道旋流葉片21的螺旋升角α在15°，每道旋流葉片21與氣液旋流器I的內(nèi)壁設(shè)計(jì)有間隙1_。每個(gè)氣液旋流器I的導(dǎo)氣帽31錐角的角度為150°。
[0053]經(jīng)過(guò)檢測(cè):含硫煙氣進(jìn)吸收塔溫度下降至50?55°C，有機(jī)胺鹽水溶液的有機(jī)胺濃度維持在20wt%?24wt%，吸收塔外排煙氣的冷凝水中有機(jī)胺含量為0.018wt%。經(jīng)過(guò)檢測(cè):入塔煙氣中SO2含量為9850mg/Nm3，凈化后煙氣中SO2含量為128mg/Nm3，脫除率達(dá)到98.70%。依據(jù)外排煙氣量40萬(wàn)Nm3/h，煙氣溫度為54V，煙氣中水分含量為140g/Nm3，煙氣冷凝水量為56m3/h，計(jì)算得到煙氣夾帶有機(jī)胺的損失量為10kg/h，240kg/d。
[0054]實(shí)施例2
[0055]采用某球團(tuán)廠含硫煙氣進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)。該含硫煙氣中SO2含量為12000ppm，煙氣量為12萬(wàn)Nm3/h ο處理用的有機(jī)胺鹽水溶液的有機(jī)胺濃度為22wt %?26wt %。
[0056]實(shí)施例2-1
[0057]采用現(xiàn)有吸收塔處理該含硫煙氣，該吸收塔為填料噴淋塔，包括有機(jī)胺水溶液進(jìn)液管、液體分布器、填料層、有機(jī)胺水溶液出液口、煙氣入口和煙氣出口。有機(jī)胺水溶液進(jìn)液管穿過(guò)吸收塔塔壁，連接液體分布器，填料層位于液體分布器下方。有機(jī)胺水溶液由有機(jī)胺水溶液進(jìn)液管進(jìn)入吸收塔，經(jīng)液體分布器均勻分布至填料層。含硫煙氣從位于吸收塔塔底的煙氣入口進(jìn)入吸收塔內(nèi)。有機(jī)胺水溶液與含硫煙氣在填料層內(nèi)逆流接觸，完成煙氣中SO2的吸收、凈化過(guò)程。有機(jī)胺水溶液經(jīng)過(guò)填料層后，從有機(jī)胺水溶液出液口排出吸收塔。
[0058]含硫煙氣進(jìn)吸收塔溫度為50?55°C，煙氣工作壓力為2.5kPa。經(jīng)過(guò)檢測(cè):入塔煙氣中SO2含量為36260mg/Nm3，凈化后煙氣中SO2含量為550mg/Nm3，脫除率達(dá)到98.48 %。吸收塔夕卜排煙氣的冷凝水中有機(jī)胺含量為0.065%。依據(jù)外排煙氣量12萬(wàn)Nm3/h，煙氣溫度為52°C，煙氣中水分含量為124g/Nm3，煙氣冷凝水量為15m3/h，計(jì)算得到煙氣夾帶有機(jī)胺的損失量為9.75kg/h，235kg/d。
[0059]實(shí)施例2-2
[0060]在吸收塔內(nèi)應(yīng)用本實(shí)用新型的氣液旋流器I。氣液旋流器I結(jié)合阻流板2，設(shè)置于液體分布器上方，該吸收塔設(shè)有22個(gè)氣液旋流器I。每個(gè)氣液旋流器I自下而上包括:煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10、有機(jī)胺分離區(qū)20和煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30;氣液旋流器入口位于煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10，氣液旋流器出口位于煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30?？账馑贋?.0Nm/s。每個(gè)氣液旋流器I在煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10的內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)流片127片。每個(gè)導(dǎo)流片12順著氣流的方向呈曲線形，在其片體頂部與氣液旋流器I的軸向中心線偏離50°。每個(gè)氣液旋流器I在有機(jī)胺分離區(qū)20內(nèi)壁分布有一道旋流葉片21。每道旋流葉片21的螺旋升角α在25°，每道旋流葉片21與氣液旋流器I的內(nèi)壁設(shè)計(jì)有間隙1.5_。每個(gè)氣液旋流器I的導(dǎo)氣帽31錐角的角度為150°。
[0061]經(jīng)過(guò)檢測(cè):含硫煙氣進(jìn)吸收塔溫度下降至48?50°C，有機(jī)胺水溶液的胺濃維持在20wt %?24wt %，凈化煙氣冷凝水中有機(jī)胺含量無(wú)法檢測(cè)出。入塔煙氣中SO2含量為32450mg/Nm3，凈化后煙氣中SO2含量為55mg/Nm3，脫除率達(dá)到99.83 %。吸收塔外排煙氣的冷凝水中有機(jī)胺含量為0.025%o依據(jù)外排煙氣量12萬(wàn)Nm3/h，煙氣溫度為53 V，煙氣中水分含量為130g/Nm3，煙氣冷凝水量為15.6m3/h，計(jì)算得到煙氣夾帶有機(jī)胺的損失量為3.9kg/h，93.6kg/d0
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可分離煙氣中有機(jī)胺鹽液滴的氣液旋流器，其特征在于，所述氣液旋流器(I)自下而上包括:煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)(10)、有機(jī)胺分離區(qū)(20)和煙氣二次布?xì)鈪^(qū)(30);氣液旋流器入口位于煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)(10)，氣液旋流器出口位于煙氣二次布?xì)鈪^(qū)(30); 所述煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)(10)設(shè)有數(shù)片導(dǎo)流片(12); 所述有機(jī)胺分離區(qū)(20)設(shè)有I道或2道以上旋流葉片(21); 所述氣液旋流器(I)出口上方設(shè)有導(dǎo)氣帽(31);所述導(dǎo)氣帽(31)為圓錐體結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液旋流器，其特征在于，所述氣液旋流器(I)在煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)(10)的直徑，沿軸向朝氣液旋流器(I)入口的方向變大。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氣液旋流器，其特征在于，每片導(dǎo)流片(12)的片體呈曲線形設(shè)置在所述煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)(10)的內(nèi)壁上，每片導(dǎo)流片(12)的片體在其下部與氣液旋流器(I)的軸向中心線呈平行態(tài)，每片導(dǎo)流片(12)的片體在其頂部偏離氣液旋流器(I)的軸向中心線40°?50°。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的氣液旋流器，其特征在于，所述氣液旋流器(I)在煙氣二次布?xì)鈪^(qū)(30)的直徑，沿軸向朝氣液旋流器(I)出口的方向變大。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氣液旋流器，其特征在于，每道旋流葉片(21)與氣液旋流器(I)內(nèi)壁間留有間隙;每道旋流葉片(21)的螺旋升角為15°?25°。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氣液旋流器，其特征在于，所述導(dǎo)氣帽(31)的錐角角度大于等于100°且小于等于180°。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣液旋流器，其特征在于，一次布?xì)饧铀賲^(qū)(10)的高度hi占?xì)庖盒髌?I)總高度H的25?30 %，有機(jī)胺分離區(qū)(20)的高度h2占?xì)庖盒髌?I)總高度H的50?60%，煙氣二次布?xì)鈪^(qū)(30)的高度h3占?xì)庖盒髌?I)總高度H的15?20%。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的氣液旋流器，其特征在于，導(dǎo)氣帽(31)與氣液旋流器(I)出口的高度Hl大于等于旋流器(I)總高H的4?5%。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種可分離煙氣中有機(jī)胺液滴的氣液旋流器。所述氣液旋流器1自下而上包括：煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10、有機(jī)胺分離區(qū)20和煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30；氣液旋流器入口位于煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10，氣液旋流器出口位于煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30；所述煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10設(shè)有數(shù)片導(dǎo)流片12；所述有機(jī)胺分離區(qū)20設(shè)有1道或2道以上旋流葉片21；所述氣液旋流器1出口上方設(shè)有導(dǎo)氣帽31；所述導(dǎo)氣帽31為圓錐體結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型利用旋風(fēng)分離原理，迫使進(jìn)入氣液旋流器的煙氣產(chǎn)生旋流以形成離心力，使煙氣中的有機(jī)胺鹽液滴在離心力的作用下從煙氣中分離出來(lái)，降低了煙氣中有機(jī)胺鹽的夾帶量，減少了有機(jī)胺的損失。
【IPC分類】B01D45/16
【公開(kāi)號(hào)】CN205386378
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521142416
【發(fā)明人】汪愛(ài)民, 崔鵬, 陳家歡, 史成武, 魏鳳玉, 徐潔書(shū), 李正賢, 羅松志
【申請(qǐng)人】銅陵有色金屬集團(tuán)股份有限公司銅冠冶化分公司, 合肥工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年7月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月31日