专利名称：一种多功能动力波综合洗涤器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于节能环保技术领域，尤其涉及一种多功能动力波综合洗涤器。其应用领域包括1.中小型燃煤锅炉、焚烧炉烟气脱硫除尘；2.化工、化肥尾气系统气体净化；3.硫酸装置/废硫酸再生装置降温除尘；4.冶金、水泥、炼油、玻璃、陶瓷窑炉尾气脱硫除尘及净化；5.流化床催化裂化装置脱硫除尘；6. 二氧化钛(钛白粉)装置脱硫除尘；7.钢铁厂烧结机/烧结球团烟气脱硫和除尘。
背景技术：
烟气脱硫除尘和尾气净化方法较多，主要分为湿法和干法，湿法占绝大多数。湿法包括石灰石-石膏法、氨法、生物法、双碱法及海水脱硫等等。干法一般有流化床法、电子束氨法、活性焦法等等。总体说来，湿法运行比较成熟。我国在上世纪八十年代花大价钱从国外引进的石灰石-石膏法全脱硫工艺目前也只是在一些大型火力发电厂使用。但其庞大的设备投资，高能耗，高运行费用，是一般企业无法承受的；所以近二十多年来该工艺无法在中小型燃煤锅炉、工业窑炉和净化装置上进行推广。其它的湿法烟气脱硫通常存在因传质反应能力较差而造成脱硫除尘效率不高，设备体积过大投资高；除雾不理想带液严重，造成腐蚀设备和污染环境；工艺选择不合理而造成吸收液结晶沉淀，堵塞管路及设备等等棘手的问题。寻找一种有效而又经济的烟气脱硫除尘及尾气净化方法是大家所期盼的事情。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种多功能动力波综合洗涤器，与现有湿法脱硫除尘及吸收净化设备如填料塔、喷淋洗涤塔、液柱塔等相比，它具有工艺先进，传质传热迅速，气液表面更新快，综合功能强大，抗堵能力强，阻力降小，吸收净化效率高，设备结构紧凑，占地面积小，投资少，安全可靠等突出优点。技术方案物理吸收和化学吸收，都受气相扩散速度(或气膜阻力)和液相扩散速度(或液膜阻力)的影响，工程上常用加强气液两相的扰动来消除气膜与液膜的阻力。动力波洗涤吸收能同时完成烟气(尾气)急冷、酸性气体吸收、固体粉尘脱除及塔内氧化四种功能。多功能动力波综合洗涤器主要由动力波组合喷头、气液涡旋混合吸收器、蓄能式传质传热器、波形板除雾器、吸收液氧化再生装置、冲洗装置、循环泵、筒体等组成。与现有湿法脱硫除尘及吸收净化设备如填料塔、喷淋洗涤塔、液柱塔等相比，它具有工艺先进，传质传热迅速，气液表面更新快，综合功能强大，抗堵能力强，阻力降小，吸收净化效率高，设备结构紧凑，占地面积小，投资少，安全可靠等突出优点。来自锅炉或其它装置的烟气(或尾气)自上而下进入多功能动力波综合洗涤器湍流吸收段中，而吸收液自下而上逆向喷射与气体进行接触，形成湍流雾化区。在此区域内烟气(或尾气)能达到再冷，酸性气体(或有害介质)被吸收，固体粉尘被脱除的目的；经湍流吸收段吸收后的气体与吸收液一起进入气液涡旋混合吸收段，内置混合元件将气体与吸收液再一次进行充分混合，使反应更彻底，吸收更完全；由于重力作用，气体向上运动，进入精洗净化段，在此过程中利用补充新鲜吸收液中中和反应介质浓度高，吸收速率快的特点，采取蓄能式传质传热器将新鲜吸收液雾化成更细的颗粒，增加气液接触的比表面积，将气体中残留的微量有害介质彻底清除。最后气体通过波形板除雾器，利用其特有的多折向波形结构，除去气体中夹带的雾沫，成为干净的气体后排空或去下一工段；波形板除雾器具有结构紧凑，通道流畅，分离效率高，阻力降小，抗堵能力强的突出优点，拥有其它除雾器不可比拟的优势。吸收液在再生段下部经过氧化、沉淀后恢复吸收功能循环使用。多功能动力波综合洗涤器的核心技术在于湍流吸收段的气液两相的高速吸收和涡旋混合吸收器的二次吸收及精洗过程中的蓄能式传质传热器的精洗净化。在湍流吸收段中，吸收液与烟气流向相反，使吸收液与烟气保持动量平衡，形成雾化区。这个雾化区是强湍流区域，在此区域内气液充分混合，吸收液接触面高速更新。烟气(或尾气)的冲力使吸收液四散飞溅，吸收液与烟气达到动平衡处形成稳定的雾化层。吸收液的湍动膜包裹了烟气中的粉尘及气态污染物，使烟气骤然冷却，酸性气体(或有害介质)被吸收。雾化区在湍流吸收段内的上下移动取决于烟气(或尾气)和吸收液的相对冲力。烟气(或尾气)与吸收液在湍流吸收段中相撞后，一起到气液二次涡旋混合吸收段，由于重力作用，吸收液与烟气 (或尾气)分离，烟气进入精洗净化段，通过蓄能式传质传热器喷出的细密雾滴将气体彻底净化。最后通过波形板除雾器进行气液分离后排出。吸收液收集于再生段底部，经过氧化及净化后用循环泵打回动力波组合喷头循环使用。即一种多功能动力波综合洗涤器，包含湍流吸收筒、涡旋混合吸收器和净化再生塔，以及设置在净化再生塔的塔体内的传质传热器、气液分离装置和氧化再生装置；其特征在于所述的洗涤器至少由湍流吸收筒、涡旋混合吸收器和净化再生塔串联构成，湍流吸收筒内安装有向上喷射的动力波组合喷头，湍流吸收筒的下端接续到涡旋混合吸收器，涡旋混合吸收器下部的出口与净化再生塔相通；净化再生塔塔体内，底部吸收液再生段设置有氧化再生装置；中部装有蓄能式传质传热器，上部装有波形板除雾器和冲洗装置，气体经净化后去下一工段或排空。本实用新型的有益效果如下。1、综合功能强大，设备投资成本低。多功能动力波综合洗涤技术能在一个塔内完成气体冷却，酸性气体(或有害介质)吸收，粉尘脱除以及塔内氧化四种功能，大大减少了设备的投入；控制和操作也相应简单了许多。采用动力波综合洗涤技术系统的投资，比采用传统的工艺与设备要节省50%以上。2、设置三重吸收区域，使传质反应更迅速彻底，净化、脱硫效率高。动力波综合洗涤技术根据气液两相在不同区域的实际工况和特性，按照流体力学的规律和特点，分别采取不同的气液接触方法，设置三重吸收区域，以期达到彻底的吸收净化效果；特殊设计的强湍流吸收区，气相速度可达20-30米/秒，液相冲程4-8米，可使气液两相充分混合，吸收液接触面高速更新。其除尘效率可达到99%以上，净化效率远高于喷淋塔和填料塔等传统设备，SO2脱除率在96%以上；尤其对脱除亚微粒子更为有效；用于硫酸的净化工艺，甚至可不必设置电除尘器，效果非常明显；顺应气液混合介质流动规律而设计的涡旋混合区，采取精心设计的涡旋流板，有效防止了液体壁流现象的发生，最大程度地使气液两相在此区域再次混合接触吸收，使吸收净化效率更高；为充分发挥新鲜吸收液的吸收净化功效，在气体经过二次吸收后，利用补充新鲜吸收液中中和反应介质浓度高，吸收速率快的特点，采取蓄能式传质传热器将新鲜吸收液雾化成更细的颗粒，增加气液接触的比表面积，将气体中残留的微量有害介质彻底清除。3、分离效率高，有效保护设备和环境。气液分离装置采用波形板除雾器。该除雾器结构紧凑，通道流畅，工艺适应性广，特别适合介质比较粘稠的工况。它具有分离效率高
98%)、阻力降小(< 500pa)、不易堵塞的特点，是其它除雾器无法替代的。4、不易堵塞。液相及气相设计流速高，喷嘴的口径大，吸收液在管道中流动时处于悬浮状态，管道中的流速大于其沉降速率，避免液体在容器和管道中沉降，从而防止管道系统的结垢和堵塞。设备的可靠性好，运行周期长。5、操作弹性大，适用范围广。烟气或尾气的波动幅度大，含硫(或有害介质)量高， 常规的脱硫或净化吸收技术难于承受如此大的波动。而动力波技术能完全适应，处理气量从每小时几千立方米一几十万立方米均可。波动范围可控制在50%-120%之间，而无需作其他设备上的改变，而且动力波洗涤器几乎可以用于任何气体净化过程。6、吸收剂选择范围广。动力波技术可以使用不同吸收剂如氢氧化钠(NaOH)、氢氧化钙[Ca(OH)2]、碳酸钙(CaC03)、氢氧化镁[Mg(OH)2]、氨水、锅炉冲灰水等唯一的湿法洗涤工艺；在吸收液含固量达到20%时，可保证汽液两相的充分接触而没有系统堵塞问题。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是实施例的示意图。图中，7是混合液。
具体实施方式
如图所示，一种多功能动力波综合洗涤器，包含湍流吸收筒、涡旋混合吸收器和净化再生塔，以及设置在净化再生塔的塔体内的传质传热器、气液分离装置和氧化再生装置； 其特征在于所述的洗涤器至少由湍流吸收筒9、涡旋混合吸收器2和净化再生塔8串联构成，湍流吸收筒9内安装有向上喷射的动力波组合喷头1，湍流吸收筒的下端接续到涡旋混合吸收器2，涡旋混合吸收器下部的出口与净化再生塔8相通；净化再生塔8塔体内，底部吸收液再生段设置有氧化再生装置；中部装有蓄能式传质传热器4，上部装有波形板除雾器6和冲洗装置5，气体经净化后去下一工段或排空。动力波组合喷头1是由最少二个内置抗堵旋流器的大通道喷头组成。如图所示，涡旋混合吸收器2是一个内置涡旋板片的管段。该结构在促成涡旋形成的同时，对流体的阻碍较小，不至于降低设备的处理能力。如图所示，在实施例，涡旋混合吸收器2是一个内置涡旋板片的弯管段。该结构使得涡旋混合吸收器2可以替代现有技术位于此处的弯头。如图所示，在实施例，在净化再生塔8的塔体内，液面以上有一个精洗净化段；精洗净化段的上端区域设置有喷洒新鲜洗涤液的向下的蓄能式传质传热器4。自传质传热器 4的雾化喷嘴喷出的新鲜洗涤液具有较强的反应能力，既吸收烟气的热量，和烟气之间也形成化学反应和物质交换，进一步减少烟气中的有害物质，所以称之为“传质传热器”;而“蓄能式”，是指该雾化喷嘴所接续的管路内的液体积蓄了较高的能量，比如其中包含一个置于高位的新鲜洗涤液容器。如图所示，在实施例，净化再生塔8的塔体内，精洗净化段的上方是气-液分离段； 在该区域，安装有气液分离装置，即波形板除雾器6。波形板除雾器具有好的气-液分离效果，同时对气体的流动阻力也比较小。如图所示，在实施例，净化再生塔8的塔体内，靠近波形板除雾器6的下方，设置有波形板除雾器的冲洗装置5。其作用是冲洗波形板除雾器6，以保证其多折向通道的畅通和清洁。
权利要求1.一种多功能动力波综合洗涤器，包含湍流吸收筒、涡旋混合吸收器和净化再生塔，以及设置在净化再生塔的塔体内的传质传热器、气液分离装置和氧化再生装置；其特征在于 所述的洗涤器至少由湍流吸收筒(9)、涡旋混合吸收器(2)和净化再生塔(8)串联构成，湍流吸收筒(9)内安装有向上喷射的动力波组合喷头(1)，湍流吸收筒的下端接续到涡旋混合吸收器(2)，涡旋混合吸收器下部的出口与净化再生塔(8)相通；净化再生塔(8)塔体内， 底部吸收液再生段设置有氧化再生装置；中部装有蓄能式传质传热器(4)，上部装有波形板除雾器(6)和冲洗装置(5)，气体经净化后去下一工段或排空。
2.根据权利要求1所述的一种多功能动力波综合洗涤器，其特征在于动力波组合喷头(1)是由最少二个内置抗堵旋流器的大通道喷头组成。
3.根据权利要求1所述的一种多功能动力波综合洗涤器，其特征在于涡旋混合吸收器(2 )是一个内置涡旋板片的管段。
4.根据权利要求3所述的一种多功能动力波综合洗涤器，其特征在于涡旋混合吸收器(2)是一个内置涡旋板片的弯管段。
5.根据权利要求1所述的一种多功能动力波综合洗涤器，其特征在于在净化再生塔 (8)的塔体内，液面以上有一个精洗净化段；精洗净化段的上端区域设置有喷洒新鲜洗涤液的向下的蓄能式传质传热器(4 )。
6.根据权利要求1所述的一种多功能动力波综合洗涤器，其特征在于净化再生塔(8) 的塔体内，精洗净化段的上方是气-液分离段；在该区域，安装有气液分离装置，即波形板除雾器(6)。
7.根据权利要求6所述的一种多功能动力波综合洗涤器，其特征在于净化再生塔(8) 的塔体内，靠近波形板除雾器(6)的下方，设置有波形板除雾器的冲洗装置(5)。
专利摘要一种多功能动力波综合洗涤器，属于节能环保技术领域，为增强其工作效果而设计。它包含湍流吸收筒、涡旋混合吸收器和净化再生塔，以及设置在净化再生塔的塔体内的传质传热器、气液分离装置和氧化再生装置；其特征在于所述的洗涤器至少由湍流吸收筒(9)、涡旋混合吸收器(2)和净化再生塔(8)串联构成，湍流吸收筒(9)内安装有向上喷射的动力波组合喷头(1)，湍流吸收筒的下端接续到涡旋混合吸收器(2)，涡旋混合吸收器下部的出口与净化再生塔(8)相通；净化再生塔(8)塔体内，底部吸收液再生段设置有氧化再生装置；中部装有蓄能式传质传热器(4)，上部装有波形板除雾器(6)和冲洗装置(5)，气体经净化后去下一工段或排空。
文档编号B01D53/50GK201949809SQ20112001332
公开日2011年8月31日 申请日期2011年1月17日 优先权日2011年1月17日
发明者何华 申请人:何华