专利名称：双通道旋涡式净化塔的制作方法
技术领域：
本实用新型属于环境保护技术领域，尤其涉及一种用于净化含有有害气体、细微尘粒的工业废气的双通道旋涡式净化塔。
背景技术：
随着国民经济的快速发展，环境保护、节约能源已成为人们普遍关注的问题。以燃煤锅炉烟气净化问题为例，我国一次性能源主要来自煤碳，燃烧煤碳产生的烟气对我国的环境造成了严重污染。据统计每年仅烟气中的SO2对环境污染造成的直接经济损失达1000亿元以上，40％以上的国土面积受到酸雨的危害。为了减少SO2对大气的污染，我国政府不断出台一些政策、法规，采取了不少措施如不断修订提高“锅炉污染物排放标准”；将燃煤锅炉改成燃气、燃油或电锅炉；由国外引进多种烟气脱硫技术和设备等。尽管如此到2005年底我国SO2排放总量不但没减下来，比上年还有增加。
我国是发展中国家，经济实力和国民收入并不高，大量采用天燃气、燃油和电锅炉不仅资源有限供不应求，经济上也难以承担，因此未来相当长的时期内以煤碳做为主燃料的局面不会改变。火电行业是我国最大的煤碳用户，每年消耗的煤碳占全国煤碳总产量的60％左右，同时也是SO2排放量最大的行业。为了减少SO2对环境的污染，从2000年起我国先后从国外十几家公司引进烟气脱硫技术和设备，其塔型大部分为喷淋空塔。这些脱硫技术实施后，虽然脱硫效率均能达到95％以上，但是设备投资大、运行中耗电量大、运行费高，给大面积推广使用带来一定的困难。因此国家领导和有关部门多次讲话、出台政策要大力支持、扶持具有自主知识产权的先进脱硫技术，大力发展国产化脱硫设备。
长期以来，不少科研机构、大专院校以及具有技术开发能力的业内人士，一直在探索具有高效传质场的净化设备，以及投资少、净化效率高、运行费用低、适合我国国情的脱硫技术。
本设计人凭借从事该行业多年的经验，潜心研究并配合实际的运用，本着精益求精的精神，积极研究改良，终于提出一种设计合理且有效改进上述缺陷的本实用新型。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种设置有双通道旋涡发生器的双通道旋涡式净化塔，通过高速旋流场、高强度涡流场和持液层共同组成的高效传质场，使有害气体与化学浆液更有效的接触，从而达到高效净化的目的。
为了实现所述目的，本实用新型提供了一种双通道旋涡式净化塔，包括设置在上塔体的净化气体出口，设置在下塔体的气体入口、浆液池、浆液排出管，及浆液供给管、供液管、循环泵，进一步包括位于上塔体与下塔体间的双通道漩涡式净化器，其中，双通道漩涡式净化器包括旋涡发生器和设置在旋涡发生器上方的内设中空漩涡增强板的漩涡筒；所述旋涡发生器由外筒、内筒、短管构成两个气体通道，其中外筒与内筒形成的外通道中设置有与水平面呈一定夹角的外导向叶片，内筒与短管形成的内通道中设置有与水平面呈一定夹角的内导向叶片。
一种双通道旋涡式净化塔，所述外导向叶片与水平面呈30°～45°夹角，所述内导向叶片与水平面呈25°～40°夹角。
一种双通道旋涡式净化塔，所述外导向叶片数量设置为6～24个，所述内导向叶片数量设置为4～16个。
一种双通道旋涡式净化塔，所述内、外导向叶片呈扇形。
一种双通道旋涡式净化塔，所述呈扇形的内导向叶片上下两端分别固定在短管外壁与内筒内壁上，所述外导向叶片上下两端分别固定在内筒外壁与外筒内壁上。
一种双通道旋涡式净化塔，所述旋涡发生器的外筒上端与漩涡筒的下端螺栓连接。
一种双通道旋涡式净化塔，所述漩涡增强板设置在所述漩涡筒的上半部。
一种双通道旋涡式净化塔，所述漩涡增强板为环状结构，环状外周与所述漩涡筒内壁相连接。
一种双通道旋涡式净化塔，所述供液管设置在所述上塔体内，其出水口采用直管或喷嘴。
本实用新型的优点在于1.传统的喷淋塔烟气的平均流速为4m/s左右，随着流速的增加净化效率急速下降。双通道旋涡式净化塔烟气的流速为6～20m/s，而且随着流速的增加净化效率相应提高，因此双通道旋涡式净化塔的塔体直径小，耗钢量低。
2.传统的喷淋塔是依靠高喷淋密度来保证净化效果，因此通常在塔内布置3～4层喷淋管网，而且对喷嘴的性能、布置的均匀性、覆盖面都有严格的要求。而双通道旋涡式净化塔是通过高效传质场来实现高效净化，只需要1～2层供液管网，对喷嘴的性能、布置的均匀性和覆盖面无严格要求，供液管网简单，因此净化塔高度可大幅度降低。
3.在传统的喷淋塔中液体为离散相烟气为连续相，二者之间主要依靠碰撞进行接触，因此比表面积小。而双通道旋涡式净化塔中气体的净化是依靠高速旋流场、高强度涡流场和持液层，气体和液体的相态在交替变化，因此大幅度提高了比表面积，气、液、固混合充分，净化效果好。
4.传统的喷淋塔是依靠降低烟气流速、大的液气比(一般为15～25L/m3)来保证净化效果，而双通道旋涡式净化塔是依靠强化传质场来达到高效净化的目的，因此不需要大的液气比，一般2～4L/m3就可以达到满意的净化效果，因此双通道旋涡式净化塔节电效果显著，可大幅度降低运行费。
5.双通道旋涡式净化塔的净化效率可以方便地进一步提高，因此当有害气体浓度发生变化，或者“环保排放标准”提高以后，吸收塔不需做任何变化略加调整就可满足要求，这种良好的适应性对吸收塔而言是很重要的特点。
6.双通道旋涡式净化器为标准单元结构，根据处理风量的大小可设置不同数量的净化器，便于加工、安装和维修。
因此，本实用新型的双通道旋涡式净化塔净化效率高；初投资减少四分之一左右；循环水量减少五分之四左右，循环水泵耗电量相应也减少五分之四左右；塔体小，耗钢量低，工程造价比传统的喷淋塔要低很多。
图1为本实用新型的双通道旋涡式净化塔的剖视图；图2为本实用新型的旋涡发生器的剖视图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员能进一步了解本实用新型的特征及技术内容，请参阅以下有关本实用新型的详细说明与附图，附图仅提供参考与说明，并非用来限制本实用新型。
本实用新型的一种双通道旋涡式净化塔，除包括设置在上塔体的净化气体出口1，设置在下塔体的气体入口2、浆液池3、浆液排出管4，及浆液供给管5、供液管6、循环泵7，还包括位于上塔体8与下塔体9间的双通道漩涡式净化器10，其中，双通道漩涡式净化器10包括旋涡发生器11和设置在旋涡发生器上方的内设中空漩涡增强板12的漩涡筒13；旋涡发生器11由外筒14、内筒15、短管16构成两个气体通道，其中外筒14与内筒15形成的外通道中设置有与水平面呈30°夹角的扇形外导向叶片17，内筒15与短管16形成的内通道中设置有与水平面呈25°夹角的扇形内导向叶片18。外导向叶片17数量设置为24个，内导向叶片18数量设置为16个。内导向叶片18上下两端分别固定在短管16外壁与内筒15内壁上，外导向叶片17上下两端分别固定在内筒15外壁与外筒14内壁上。
漩涡增强板12为圆环状结构，环状外周与漩涡筒13内壁相连接，位于漩涡筒13的上端，旋涡发生器11的外筒14上端与漩涡筒13的下端螺栓连接。
供液管6设置在上塔体8内，其出水口采用喷嘴。
在实际应用中，气体由双通道旋涡式净化器10下部轴向进入，在内外通道中导向叶片的作用下变成沿旋涡筒螺旋上升的高速旋流场，由于内外通道中的导向叶片的角度不同，两个旋流场在旋涡筒内伴随着交叉、混合及气流矢量的迭加等综合因素，为气体、液体、细微尘粒造成了极好的混合接触条件。
由于旋流场中的气流速度比进入旋涡发生器11的速度要大许多倍，而且沿旋涡筒13内壁螺旋向上流动，在高速旋流场的作用下，在旋流场的中部形成了很强的涡流区，在涡流增强板12的作用下进一步增强了涡流场的强度，高强度涡流场的存在是双通道旋涡式净化器10达到高效净化气体的重量因素。
当化学浆液由旋涡筒13上部进入双通道旋涡式净化器10后，在高速旋流场和高强度涡流场的作用下，从旋涡发生器11底部至旋涡筒13中就形成了一个一定高度的持液层。持液层的存在是双通道旋涡式净化器10达到高效净化气体的另一个重要因素。持液层的高度对净化效果和阻力有一定影响，持液层的高度主要可以通过调节进入双通道旋涡式净化器10的气流速度进行控制。
在双通道旋涡式净化器10中，由高速旋流场、高强度涡流场和持液层共同组成了高效传质场，在高效传质场中为气体、液体和细微尘粒提供了极大的接触面积，创造了充分的混合条件，保证了高效净化的效果。
当气体由双通道旋涡式净化器10下部进入并穿过持液层时，气体由连续相变成离散相，通过持液层后由离散相变为连续相。液体以离散相状态由双通道旋涡式净化器10上部进入净化器，到达持液层后由离散相变成连续相和部分离散相的混合相，液体由净化器流出后又变成离散相，由此可见气体和液体通过双通道旋涡式净化器10时伴随着相态的交替变化，大幅度提高了化学反应的比表面积，达到高效净化的目的。
化学浆液由旋涡筒13的上部不断流入双通道旋涡式净化器10中与有害气体进行反应，吸收有害气体的浆液不断由旋涡发生器11的底部排出流入浆液池3，使双通道旋涡式净化器10中的浆液不断更新，从而达到高效净化的效果。
浆液池3中的浆液与新鲜浆液供给管5带来的新鲜浆液混合后，由循环泵7经供液管6通过双通道旋涡式净化器10上部送入净化器中，与有害气体进行化学反应，反应后的浆液由净化器下部流出回到浆液池3中，部分浆液由浆液排出管4排出塔外。
烟气由气体进口2进入下塔体并与由双通道旋涡式净化器10下来的浆液接触，经过预处理的烟气经双通道旋涡发生器11、旋涡筒13、涡流增强板12及持液层所形成的高效传质场进行高效净化，净化后的烟气经上塔体8、净化后气体出口1由风机排入大气。
双通道旋涡式净化器也可应用于需要高效传质场以强化化学反应的设备中。
综上所述，本实用新型的双通道旋涡式净化塔，的确能利用上述构造，实现所述功效。且本实用新型申请前未见于刊物也未公开使用过，符合新型专利的新颖性及创造性等要求，根据专利法提出申请。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此即限制本实用新型的专利范围，凡是运用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利范围内。
权利要求1.一种双通道旋涡式净化塔，包括设置在上塔体的净化气体出口，设置在下塔体的气体入口、浆液池、浆液排出管，及浆液供给管、供液管、循环泵，其特征在于进一步包括位于上塔体与下塔体间的双通道漩涡式净化器，其中，双通道漩涡式净化器包括旋涡发生器和设置在旋涡发生器上方的内设中空漩涡增强板的漩涡筒；所述旋涡发生器由外筒、内筒、短管构成两个气体通道，其中外筒与内筒形成的外通道中设置有与水平面呈一定夹角的外导向叶片，内筒与短管形成的内通道中设置有与水平面呈一定夹角的内导向叶片。
2.根据权利要求1所述的双通道旋涡式净化塔，其特征在于所述外导向叶片与水平面呈30°～45°夹角，所述内导向叶片与水平面呈25°～40°夹角。
3.根据权利要求1所述的双通道旋涡式净化塔，其特征在于所述外导向叶片数量设置为6～24个，所述内导向叶片数量设置为4～16个。
4.根据权利要求1所述的双通道旋涡式净化塔，其特征在于所述内、外导向叶片呈扇形。
5.根据权利要求4所述的双通道旋涡式净化塔，其特征在于所述呈扇形的内导向叶片上下两端分别固定在短管外壁与内筒内壁上，所述外导向叶片上下两端分别固定在内筒外壁与外筒内壁上。
6.根据权利要求1所述的双通道旋涡式净化塔，其特征在于所述旋涡发生器的外筒上端与漩涡筒的下端螺栓连接。
7.根据权利要求1所述的双通道旋涡式净化塔，其特征在于所述漩涡增强板设置在所述漩涡筒的上半部。
8.根据权利要求1所述的双通道旋涡式净化塔，其特征在于所述漩涡增强板为环状结构，环状外周与所述漩涡筒内壁相连接。
9.根据权利要求1所述的双通道旋涡式净化塔，其特征在于所述供液管设置在所述上塔体内，其出水口采用直管或喷嘴。
专利摘要本实用新型提供一种双通道旋涡式净化塔，主要包括位于上塔体与下塔体间的双通道漩涡式净化器，其中，双通道漩涡式净化器由旋涡发生器和设置在旋涡发生器上方的内设中空漩涡增强板的漩涡筒组成。能够使气体、粉尘、液体在高效传质场中通过气体、液体相态的交替变化，大幅度提高相间接触的比表面积并快速更新，以获得高效净化的效果。本实用新型的优点在于净化效率高；初投资减少四分之一左右；循环水量减少五分之四左右，循环水泵耗电量相应也减少五分之四左右；塔体小，耗钢量低。
文档编号B01D50/00GK2928216SQ20062015817
公开日2007年8月1日 申请日期2006年11月10日 优先权日2006年11月10日
发明者于维礼, 詹露茜, 王海安, 高忠信 申请人:于维礼, 詹露茜, 王海安, 高忠信