一种带有缩放形孔板的烟气洗涤装置制造方法
【专利摘要】一种带有缩放形孔板的烟气洗涤装置，包括塔体，设置在塔体下方的循环储液池，塔体内部自下而上依次设置有缩放形孔板、喷淋层和除雾器，塔体下部设置有烟气入口，顶部设置有吸收塔出口，循环储液池与塔体的喷淋层间连接的管路上依次设置有浆液循环泵、流量控制阀和流量计；喷淋层向下喷射出氧化性浆液膜，缩放形孔板使上行烟气和沿壁面下行的喷淋液充分混合及热质交换，在气液碰撞过程中撕裂液膜并使气液混合物斜向冲出渐扩孔板内孔进入喷淋层和缩放形孔板的空间，使液膜呈二次雾化状态，进一步强化了气液碰撞和混合。
【专利说明】一种带有缩放形孔板的烟气洗涤装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及烟气污染物净化洗涤脱硫脱硝除尘【技术领域】，具体涉及一种带有缩放形孔板的烟气洗涤装置。
【背景技术】
[0002]在我国由于煤炭的大量使用，排放了大量的二氧化硫、氮氧化物和粉尘等污染物，这些污染物在大气中能相互或者和其他污染物发生反应，产生严重的大气污染，危害了人类的生存环境，这也是大气灰霾现象的主要根源，阻碍了国家经济的可持续发展。国家最新颁布的火力发电厂和工业锅炉烟气排放标准，对粉尘、二氧化硫和氮氧化物等污染物气体排放浓度提出更加严格的要求。
[0003]目前对烟气中污染物，尤其是二氧化硫、氮氧化物和粉尘，的脱除分别采用脱硫塔、SCR和湿式电除尘等工艺技术。为了能够使烟气达到排放标准，必须对这几种污染物进行脱除，将这几种工艺联用不仅经济成本巨大而且会占用较大的物理空间。因此，在一个系统内同时脱硫脱硝除尘无疑具有更大的优势和应用前景。
[0004]在工业过程废气处理系统中，烟气洗涤装置是一种用于去除颗粒物及污染物气体成分的有效设备。其基本原理是在气体中喷入吸收浆液，使得废气中所含污染物气体与喷出的吸收浆液充分混合，发生相应的反应，从而得以将污染物气体成分从烟气中分离去除。
[0005]现有的烟气洗涤装置中，烟气流速在塔内同一截面内流速是极不均匀的，有的区域流速高，有的区域流速低。解决方案是在塔内布置多孔板来优化塔内烟气流场分布，改善塔内不均匀程度，提高液气混合加强传热传质。但现有的多孔板均采用板面上分布大量柱状空洞，可以起到均流的作用，可是气体扰动不够强烈，与浆液的反应不够剧烈，不能够充分发挥浆液对污染成分的吸收作用。并且现在烟气洗涤装置仅具有单一的脱除效果，不能够同时脱硫脱硝除尘。
【发明内容】
[0006]为了解决上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种带有多缩放形孔板的烟气洗涤装置，该缩放形孔板由渐缩孔板、圆柱形孔板和渐放孔板叠加组成，能够有效增加烟气流经孔内表面时的速度，从而有效增强烟气的扰动，并在圆柱形孔内布置能够增强烟气扰动、使浆液二次雾化的扰流雾化结构，此类扰流雾化结构破坏或减薄洗涤浆液流经圆柱形孔内表面时产生的液膜，进而被加速扰动后的烟气携带上升并进一步撕裂雾化，即使洗涤浆液产生二次雾化，实现烟气和洗涤浆液的充分混合反应；并且洗涤浆液具有氧化性功能，能够同时脱硫脱硝除尘，减少单独脱除设备的经济成本，在工业过程中尾气一体化处理具有显著优势。
[0007]为达到以上目的，本发明采用如下技术方案:
[0008]一种带有缩放形孔板的烟气洗涤装置，包括塔体3，设置在塔体3下方的循环储液池I，所述塔体3内部自下而上依次设置有缩放形孔板4、喷淋层7和除雾器5，塔体3下部设置有烟气入口 2，顶部设置有吸收塔出口 6，所述循环储液池I与塔体3的喷淋层7间连接的管路上依次设置有浆液循环泵10、流量控制阀9和流量计8 ;所述缩放形孔板4由渐缩孔板4-1、圆柱形多孔板4-2和渐扩孔板4-3叠加组成，厚度根据实际情况调节，叠加形成的缩放孔在缩放形孔板4上呈均匀阵列布置或根据烟气不均匀进行相应调节为不均匀排列布置；所述缩放形孔板4，其中渐缩孔板4-1的渐缩孔与渐扩孔板4-3的渐扩孔锥角相同或不同，或加工为沉头孔或者圆柱孔；所述的圆柱形多孔板4-2的孔中间布置扰流雾化结构4-4。
[0009]所述该扰流雾化结构4-4为在圆柱形多孔板4-2的孔内布置内螺纹或布置多条金属丝组成的网状结构或布置螺旋扰流子或布置小型导流叶片。
[0010]烟气流速高的时候扰流雾化结构4-4采用内螺纹，流速低的时候采用小型导流叶片。
[0011]所述圆柱形多孔板4-2的孔中间布置同一种扰流雾化结构4-4或布置多种不同扰流雾化结构4-4，根据烟气流通情况选择。
[0012]所述缩放形孔板4以及扰流雾化结构4-4表面有防磨损抗腐蚀涂层或者采用耐腐蚀耐磨损的材料。
[0013]所述的喷淋层7喷出的浆液具有氧化性功能，同时脱硫脱硝除尘，喷淋层7布置一层或布置多层。
[0014]所述除雾器5采用折线型或流线型，布置一层或布置多层。
[0015]所述的除雾器5、喷淋层7和缩放形孔板4均为单独模块，采用密封螺栓连接，根据实际情况增加或者减少。
[0016]所述的烟气入口 2与塔体3相切，塔体3下部是狭长的锥体。
[0017]在塔体3下部狭长的锥体处布置导流板。
[0018]本发明和现有技术相比，具有如下优点:
[0019]1、本发明采用一种带有缩放形孔板的烟气洗涤装置，能够增加通过孔板的旋转烟气流速、增强喷淋水膜和烟气的旋转扰动，加剧了传热传质过程，极大地增大了浆液对烟气中污染物质的碰撞、接触和吸收效果，促进了气、液、固充分混合从而更加充分地反应。缩放形孔口的形状、长度可根据实际情况的烟气量以及压差变化灵活方便的调节，也可布置一层或多层，以达到最优的传质效果。
[0020]2、喷淋层向下喷射出氧化性浆液膜，扰流雾化结构使上行烟气和沿壁面下行的喷淋液充分混合及热质交换，在气液碰撞过程中撕裂液膜并使气液混合物斜向冲出渐扩孔板内孔进入喷淋层和缩放形孔板的空间，使液膜呈二次雾化状态，进一步强化了气液碰撞和混合，并能增大烟气的扰动，增强气液混合的效果，增大了浆液的利用率，使反应更加的充分、污染物脱除效果更好。
[0021]3、本发明通过增加孔板的旋转烟气扰动，使浆液形成二次雾化，加剧了传热传质过程，极大地增大了浆液对烟气中污染物质的碰撞、接触和吸收效果，促进了气、液、固充分混合从而更加充分地反应；具有氧化性的浆液，可将NO氧化成N2O5溶解于脱硫喷淋液中，同时实现脱硫、脱硝和微细颗粒物(PM)脱除，节省了脱硫、脱硝和湿式电除尘器三重独立反应器的物理空间和昂贵成本。
[0022]4、本发明采用一种带有缩放形孔板的烟气洗涤装置，喷洒氧化性功能的浆液，对烟气中的污染物进行一体化脱除，与采用单一脱除装置相比，极大地减少了空间，降低了经济成本。
[0023]5、本发明采用氧化性的喷淋浆液对烟气中污染物气体及颗粒进行反应吸收，污染小，脱除效率高，不会产生二次污染，经济性高。
[0024]6、本发明采用一种带有缩放形孔板的烟气洗涤装置，烟气从入口切向进入塔体下部，沿壁面旋转上升，在塔内停留时间增长，分布更加均匀，有利于在缩放形孔板区域进行反应吸收。
[0025]7、本发明采用模块化设计，除雾器单元、喷淋单元以及缩放形孔板吸收单元均采用模块化设计，每个模块采用密封螺栓连接，可根据需要增加或者减少模块，布置和调控更加灵活，结构紧凑，便于安装与拆卸。
[0026]8、本发明缩放形孔板表面涂有耐腐蚀材料，增加了使用寿命，降低设备维修、更换孔板的成本。
[0027]9、本发明采用一种带有缩放形孔板的烟气洗涤装置，具有体积小、布置灵活、制造简单，能适应从大型工业锅炉烟气处理到小型烟气净化等多种用途。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是本发明中一种带有缩放形孔板的烟气洗涤装置的结构示意图。
[0029]图2a是本发明中缩放形孔板的侧视图。
[0030]图2b是本发明中缩放形孔板的主视图。
[0031]图3是本发明中圆柱形多孔板的立体示意图。
[0032]图4a是本发明中圆柱形多孔板上的一种扰流雾化结构的立体示意图。
[0033]图4b是本发明中圆柱形多孔板上的另一种扰流雾化结构的立体示意图。
【具体实施方式】
[0034]以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步的详细描述。
[0035]如图1所示，本发明一种带有缩放形孔板的烟气洗涤装置，包括塔体3，设置在塔体3下方的循环储液池1，所述塔体3内部自下而上依次设置有缩放形孔板4、喷淋层7和除雾器5，塔体3下部设置有烟气入口 2，顶部设置有吸收塔出口 6，所述循环储液池I与塔体3的喷淋层7间连接的管路上依次设置有浆液循环泵10、流量控制阀9和流量计8 ；
[0036]如图2a和图2b所示，所述缩放形孔板4由渐缩孔板4_1、圆柱形多孔板4_2和渐扩孔板4-3叠加组成，厚度根据实际情况灵活调节，叠加形成的缩放孔在缩放形孔板4上呈均匀阵列布置，也可根据烟气不均匀进行相应调节为不均匀排列布置；
[0037]所述缩放形孔板4，其中渐缩孔板4-1的渐缩孔与渐扩孔板4-3的渐扩孔锥角可以相同也可以不同，也可加工为沉头孔或者圆柱孔。
[0038]如图2、图3、图4a和图4b所示，所述的圆柱形多孔板4-2的孔中间布置扰流雾化结构4-4。
[0039]如图3所示，所述该扰流雾化结构4-4为在圆柱形多孔板4-2的孔内布置内螺纹，也可在孔内布置多条金属丝组成的网状结构，也可在孔内布置螺旋扰流子或布置小型导流叶片等能实现扰流作用的结构。
[0040]作为本发明的优选实施方式，当烟气流速高的时候扰流雾化结构4-4优先采用内螺纹，流速低的时候优先采用小型导流叶片。
[0041]所述圆柱形多孔板4-2的孔中间布置同一种扰流雾化结构4-4或布置多种不同扰流雾化结构4-4，根据烟气流通情况选择。
[0042]作为本发明的优选实施方式，所述缩放形孔板4以及扰流雾化结构4-4表面有防磨损抗腐蚀涂层或者采用耐腐蚀耐磨损的材料。
[0043]所述的喷淋层7喷出的浆液具有氧化性功能，同时脱硫脱硝除尘，喷淋层7布置一层或布置多层。
[0044]所述除雾器5采用折线型或流线型，布置一层或布置多层。
[0045]所述的除雾器5、喷淋层7和缩放形孔板4均为单独模块，采用密封螺栓连接，根据实际情况增加或者减少。
[0046]所述的烟气入口 2与塔体3相切，塔体3下部是狭长的锥体。
[0047]作为本发明的优选实施方式，在塔体3下部狭长的锥体处布置导流板。
[0048]本发明的工作原理为:烟气从烟气入口 2切向进入塔体3，螺旋上升，通过缩放形孔板4，在通过缩放形孔板4的过程中烟气得到加速和旋转，旋流装置将强化烟气和喷淋液充分混合并斜向冲击脱硫塔的周向壁面，封锁脱硫塔四周上升的短路气流，加速后的烟气湍流度快速增大，与从喷淋层7喷淋下来的吸收浆液进行较好的混合和反应，内螺纹等扰流雾化结构能使在缩放形孔板内孔表面上形成的浆液液膜容易被加速扰动的烟气携带上升，并被撕裂再次雾化，提高了吸收浆液的利用率，污染物脱除效果更好。烟气中的污染物气体和颗粒物被吸收浆液包裹、反应吸收进入液体中进入循环浆液池1，反应后的较为清洁的烟气继续上升，经过除雾器5除雾后，通过烟气出口 6排出。
【权利要求】
1.一种带有缩放形孔板的烟气洗涤装置，其特征在于:包括塔体(3)，设置在塔体(3)下方的循环储液池(1)，所述塔体(3)内部自下而上依次设置有缩放形孔板(4)、喷淋层(7)和除雾器(5)，塔体(3)下部设置有烟气入口(2)，顶部设置有吸收塔出口 ￠)，所述循环储液池(I)与塔体(3)的喷淋层(7)间连接的管路上依次设置有浆液循环泵(10)、流量控制阀(9)和流量计⑶； 所述缩放形孔板(4)由渐缩孔板(4-1)、圆柱形多孔板(4-2)和渐扩孔板(4-3)叠加组成，厚度根据实际情况调节，叠加形成的缩放孔在缩放形孔板(4)上呈均匀阵列布置或根据烟气不均匀进行相应调节为不均匀排列布置； 所述缩放形孔板(4)，其中渐缩孔板(4-1)的渐缩孔与渐扩孔板(4-3)的渐扩孔锥角相同或不同，或加工为沉头孔或者圆柱孔； 所述的圆柱形多孔板(4-2)的孔中间布置扰流雾化结构(4-4)。
2.根据权利要求1所述的一种带有缩放形孔板的烟气洗涤装置，其特征在于:所述该扰流雾化结构(4-4)为在圆柱形多孔板(4-2)的孔内布置内螺纹或布置多条金属丝组成的网状结构或布置螺旋扰流子或布置小型导流叶片。
3.根据权利要求2所述的一种带有缩放形孔板的烟气洗涤装置，其特征在于:烟气流速高的时候扰流雾化结构(4-4)采用内螺纹，流速低的时候采用小型导流叶片。
4.根据权利要求1或2所述的一种带有缩放形孔板的烟气洗涤装置，其特征在于:所述圆柱形多孔板(4-2)的孔中间布置同一种扰流雾化结构(4-4)或布置多种不同扰流雾化结构(4-4)，根据烟气流通情况选择。
5.根据权利要求1所述的一种带有缩放形孔板的烟气洗涤装置，其特征在于:所述缩放形孔板(4)以及扰流雾化结构(4-4)表面有防磨损抗腐蚀涂层或者采用耐腐蚀耐磨损的材料。
6.根据权利要求1所述的一种带有缩放形孔板的烟气洗涤装置，其特征在于:所述的喷淋层(7)喷出的浆液具有氧化性功能，同时脱硫脱硝除尘，喷淋层(7)布置一层或布置多层。
7.根据权利要求1所述的一种带有缩放形孔板的烟气洗涤装置，其特征在于:所述除雾器(5)采用折线型或流线型，布置一层或布置多层。
8.根据权利要求1所述的一种带有缩放形孔板的烟气洗涤装置，其特征在于:所述的除雾器(5)、喷淋层(7)和缩放形孔板(4)均为单独模块，采用密封螺栓连接，根据实际情况增加或者减少。
9.根据权利要求1所述的一种带有缩放形孔板的烟气洗涤装置，其特征在于:所述的烟气入口(2)与塔体(3)正交和上倾一定角度，塔体(3)下部是狭长的锥体。
【文档编号】B01D50/00GK104399367SQ201410690318
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月25日 优先权日:2014年11月25日
【发明者】谢昌亚, 王云刚, 胡美玲, 孙一睿, 赵钦新 申请人:西安交通大学