专利名称：双涡烟气洗涤装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种从烟气中捕获二氧化硫及烟尘微粒，特别是微细粒子的双涡烟气洗涤装置。
背景技术：
目前我国大气中主要污染物为≤10μm的可悬浮微粒，而现有的除尘装置对质量极小的微尘作用不大。为此，2002年国家科技部863计划专门编制了资源环境领域诸课题向社会公开招标，其中就包括“燃烧煤电厂锅炉烟气微细粒子高效控制技术与设备”等待攻关。
中国专利文献CN205759U公开了一种“烟气双碱法脱硫除尘装置”，它有一个主筒体，主筒有进出烟气口和碱性液体喷口，进烟气口和碱性液体喷口分别和主筒下部的涡流装置相适应，涡流装置由上板、下板夹装若干大致呈辐射状分布的叶板组成，主筒下部是带溢水口的水封部。烟气通过旋流板装置除去颗粒尘，通过喷淋碱液吸收其中的尘和硫化物。但从目前使用情况来看，该类装置有以下主要不足一是旋流板装置上板与主筒内壁有间隙，部分高速烟气不经过旋流板装置处理而被短路，直接上升，极易形成紊流，且从旋流板装置上板通孔出来的烟气因无中心力场装置还没有来得及形成涡旋就突然膨胀，降低了烟气速度，影响脱硫除尘效果；二是主筒下部的溢水口低，水封部仅仅起水封作用，基本不与旋流板装置接触，不产生涡旋流化床作用，装置上积留的尘污泥浆不易快速清除，比较容易堵塞，影响使用。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是，克服已有技术所存在的不足，提供一种烟气经过两个主要涡旋，气相、固相和液相充分接触，脱硫除尘，特别是捕获微细尘粒效果更好的双涡烟气洗涤装置。
本发明的烟气洗涤装置包括一个主筒，主筒有进出烟气口和碱性液体喷口，进烟气口和碱性液体喷口分别和主筒下部的涡流装置相适应，涡流装置由上板、下板夹装若干导流板组成，主筒下部是带溢水口的水封部，其特征在于所述的涡流装置上板沿板缘与主筒固接无间隙(最好密封)，其上设有中心力场筒，上板上方的主筒壁上设有引流管。其中，涡流装置上板沿板缘与主筒固接并密封，是为了防止高速烟气被短路，强制它通过涡流装置。而上板上设有中心力场筒则是为了诱导经涡流装置处理从上板通孔出来的烟气在较小的径筒壁形成涡旋，该筒对仍带有少量烟气污染物的液滴在中心力场作用下凝聚成大颗粒，并沿内壁流下。中心力场筒的形状可以是圆筒、锥筒、棱筒；其通径与上板通孔直径相当，筒径增大则阻力减小但涡旋作用也减弱，筒径减小则涡旋作用增强而阻力变大，两者之比一般在0.8～1.2为宜；其高度视烟气处理量而定，一般在3～10m。在涡流装置上板位置上方的主筒壁上设有引流管，可以将上板上部捕获的烟气污染物的污水经引流管自主筒外排，防止沉积。引流管应当通往水封区保证不漏风。高速烟气在本装置中被强制和诱导下，涡旋作用明显加强，而涡流旋转时污染物，尤其是微细粒子捕获效率更高。这是本发明的一大改进。
涡流装置上板可以是平面，也可以是伞面，伞面更有利于烟气涡旋形成。
碱性液体喷口有若干个，可以均布成一个平面或多个平面，而均布成上下2～5个平面的气液体接触面积更大。其喷口数量与烟气量比为0.6～1，并与主筒内壁角度为75°～85°。
本发明的另一大改进是主筒下面水封部的溢水口所在平面至下板的距离H不超过0.3m，下板和导流板部分与主筒内壁之间有利于形成液气涡旋流化床的间距。其中，提高水封部溢水口高度使得液面抬高向下板靠近，又在下板和导流板部分与主筒内壁之间形成间距，可以充分利用高速烟气的动力，激发碱性液体在间距中产生另一液气涡旋并提高水位与烟气充分接触达到脱硫除尘，特别是微细尘的更好效果，同时也加大了对涡流装置的冲洗力度。间距的数值可以根据主筒大小，烟气流量等通过试验确定，一般在0.3～1m。两部分改进的结合可以进一步提高捕捉微细尘粒的效果。
主筒内壁上还有挡液环，可以将受气流带动延筒壁上流的液体挡住，以减少气流中的水分含量。主筒上部还有脱水装置，同时降低烟气中带水。
本发明高速烟气经过两个主要的涡旋作用，气体、固体和液体有充分的接触环境与条件，分布均匀，接触的比表面大，因此接触充分，反应时间充足，脱硫率≥70％，除尘率≥98％，特别是微细尘的脱除效果更好，≤10μm的尘粒捕获率≥84％，≤2.5μm的尘粒捕获率≥25％，且液气比较低，阻损小、烟气带水低是一种设计合理，烟气中捕获微细粒子及二氧化硫等污染物脱除效果良好的双涡烟气洗涤装置。
图1是本发明装置的主视示意图；图2是图1的A-A剖视示意图。
具体实施例方式
下面通过实施例，结合附图对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例。见图1，本例双涡烟气洗涤装置有一个主筒体1，主筒体高1600cm，内径280cm，设有进出烟气口1-1和2-2。在主筒体下部直接砌筑涡流装置2，其上板2-1与主筒之间不留间隙，下板2-2以若干立柱4支撑，导流板的块数、角度及导流板高、宽、中间通孔与主筒的大小、锅炉的烟气量有关。见图2，主简体1上分两层各均布5个碱性液体喷口1-3，喷口与主筒内壁角度β为85°，切向烟气进口1-1与涡流装置相适应。涡流装置2上板的上方(主筒中部)有中心力场筒3，本例中心力场筒直径为1.4m，高度为3m。主筒上的引流管通往水池以保证不漏风。主筒下水封部的溢水口7所在平面至下板距离H为0.2m，下板和导流板部分与主筒内壁之间形成的间距为0.4m。主筒内壁上部有挡液环5和脱水装置6。
工作时，从进烟气口管道1-1来的带污染物的烟气，和10个喷口喷出碱性液雾进入涡流装置，在有角度的导流板2-3的导向下，依靠烟气动力及烟气在涡流装置中形成的高速涡流旋转，以及在水封部形成的液气涡旋，与导流板碰撞(导流板中的通孔2-4增加了碰撞机会和强度)，与碱性液体接触，大大增加了气、固、液体相的传质效率；使烟气中尘和SO2等污染物有充分的接触面积和空间与碱性液体相接触产生化学反应，生成硫酸盐或亚硫酸盐并捕获含微细粒子的烟尘。被捕获的烟气中尘粒和SO2的反应物流入主筒底的水封部1-4，达到第一级也是主要脱硫除尘效果。落入主筒底部的水封部的尘灰随液体从溢水口7清除。从涡流装置出来后的烟气在中心力场筒3作用下上升，并因向心力形成较大的粒径以利捕获更多的污染物；捕获的尘与液体，沿中心力场筒内壁流下并经上板2-1中心孔及引流管8流出主筒，余尘粒和SO2在中心力场装置中再次捕获。
被带上升的少量液体通过脱水装置6去除烟气中水雾后，最后被内壁上部的挡液环挡住下返水封部1-4。经过如上处理净化的烟气，进入副筒至烟气出口1-2排入大气。
本发明装置由于在涡流装置中气、固、液互相充分接触，传质效果好，接触条件、面积与时间远远优于一般水膜、喷淋及旋流板等装置，(它们仅在利用离心力使大颗粒甩向筒壁或在旋流板上与碱性液体接触)；微小尘粒离心力小，但由于中心力场作用使得带尘及SO2的液滴凝聚成大颗粒以利捕获；又由于喷射装置不用喷头不宜堵塞，所以本装置比一般湿式除尘脱硫除尘效率更高，有效捕获细尘粒及运行可靠。
本发明装置中的主筒1、涡旋装置2和中心力场筒3用花岗石或高防腐防磨不锈钢制造，使用寿命可以大大提高。
权利要求
1.一种双涡烟气洗涤装置，包括一个主筒(1)，主筒有进出烟气口(1-1)、(1-2)和碱性液体喷口(1-3)，进烟气口和碱性液体喷口位置分别和主筒下部的涡流装置(2)相适应，涡流装置由上板(2-1)、下板(2-2)夹装若干导流板(2-3)组成，主筒下部是带溢水口(7)的水封部，其特征在于所述的涡流装置的上板(2-1)沿板缘与主筒固接无间隙，其上设有中心力场筒(3)，上板(2-1)上方的主筒(1)壁上设有引流管(8)。
2.根据权利要求1所述的双涡烟气洗涤装置，其特征在于所述的涡流装置上板(2-1)成伞面状。
3.根据权利要求1或2所述的双涡烟气洗涤装置，其特征在于所述的碱性液体喷口(1-3)为2～5排。
4.根据权利要求1或2所述的双涡烟气洗涤装置，其特征在于所述的主筒(1)下的水封部(1-4)溢水口(7)所在平面至下板(2-2)的距离H不超过0.3m，下板(2-2)和导流板(2-3)部分与主筒内壁之间有利于形成液气涡旋流化床的间距。
5.根据权利要求3所述的双涡烟气洗涤装置，其特征在于所述的主筒(1)下的水封部(1-4)溢水口(7)所在平面至下板(2-2)的距离H不超过0.3m，下板(2-2)和导流板(2-3)部分与主筒内壁之间有利于形成液气涡旋流化床的间距。
6.根据权利要求1或2或5所述的双涡烟气洗涤装置，其特征在于所述的主筒(1)内壁上部有挡液环(5)。
7.根据权利要求3所述的双涡烟气洗涤装置，其特征在于所述的主筒(1)内壁上部有挡液环(5)。
8.根据权利要求4所述的双涡烟气洗涤装置，其特征在于所述的主筒(1)内壁上部有挡液环(5)。
9.根据权利要求1或2或5或7或8所述的双涡烟气洗涤装置，其特征在于所述的主筒(1)内壁上部有脱水装置(6)。
10.根据权利要求3所述的双涡烟气洗涤装置，其特征在于所述的主筒(1)内壁上部有脱水装置(6)。
全文摘要
本发明涉及一种双涡烟气洗涤装置。它包括一个主筒(1)，主筒中有涡流装置(2)，涡流装置的上板(2－1)沿板缘与主筒固接无间隙，其上设有中心力场筒(3)，上板(2－1)上方的主筒(1)壁上设有引流管(8)；水封部(1－4)的溢水口(7)至下板距离不超过0.3m，下板(2－2)和导流板(2－3)部分与主筒内壁之间形成间距。本发明高速烟气经过两个主要涡旋作用，气体、固体和液接触充分，反应时间长，脱硫率≥70％，除尘率≥96％，特别是微细尘的脱除效果更好，≤10μm的尘粒捕获率≥84％，≤2.5μm的尘粒捕获率≥25％，且液气比较低，阻损小、烟气带水低。
文档编号B01D47/06GK1490070SQ02137500
公开日2004年4月21日 申请日期2002年10月15日 优先权日2002年10月15日
发明者张文飞, 张天立 申请人:张文飞