一种声波辅助的喷雾干燥法烟气脱硫系统的制作方法

本发明涉及烟气处理领域，尤其涉及一种声波辅助的喷雾干燥法烟气脱硫系统。

背景技术：

喷雾干燥法烟气脱硫又称为半干法洗涤脱硫是在70年代中期至末期迅速发展起来的。在该方法中，SO₂被雾化了的Ca(OH)₂浆液或Na₂CO₃溶液吸收；同时，温度较高的烟气干燥了液滴，形成固体粉尘，可由袋式除尘器或电除尘器捕集。该工艺操作简单，不存在污染的废水，减少了烟气重新加热系统。喷雾干燥法烟气脱硫在烟气脱硫技术中占有一席之地。为了有效地去除SO₂,喷雾干燥接触室、烟气气流分布装置和雾化器是最重要的构件，其中接触室必须为烟气与雾滴提供足够的停留时间，因此接触室的空间较大，为减少接触室（或者说吸收器）的尺寸，有必要强化吸收速度。

声波（Sound Wave 或 Acoustic Wave）是声音的传播形式，声波是一种机械波，由物体（声源）振动产生。声波在气体中的传播能够引起气体的振动，对于气体中具有一定粒径的固体和液体颗粒，由于惯性的作用往往不会随着气体振动而保持在原来的位置。气体和颗粒的这种不同步振动，使得气体和颗粒之间产生了相对运动，对于颗粒吸收气体的过程而言，这种相对运动能够强化颗粒、尤其是液体颗粒表面的更新速度，从而强化吸收过程。

双极荷电-湍流凝并技术是通过一组正、负电场作用的平行通道，含粉尘颗粒气通过平行通道时，按其通道的正、负分别获得正电荷和负电荷，然后进入湍流凝并段凝并。双极荷电颗粒在湍流作用下实现空间大尺度的输送和混合，在Kolmogorov尺度碰撞、凝并，而库伦力在短距离内对颗粒凝并起到促进作用增大颗粒的粒径，有利于颗粒的脱除。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种声波辅助的喷雾干燥法烟气脱硫系统，利用声波的作用强化喷雾干燥法烟气脱硫过程的吸收速度，通过双极荷电-湍流凝并技术增加脱硫过程颗粒物的脱除效率，以强化喷雾干燥法烟气脱硫过程。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种声波辅助的喷雾干燥法烟气脱硫系统，其特征在于：所述的系统由吸收器1、双极荷电器2、旋风分离器3、生石灰仓4、生石灰消化槽5、石灰浆液槽6、离心泵7和引风机8组成；所述的吸收器1由一旋风分离器改造而得，因而吸收器1具有旋风分离器具有的进风口、出风口和出灰口，所述的改造的内容包括：在旋风分离器的顶部环形盖板1-1上设置有4个声波发生器1-2和4个喷头1-3，4个喷头1-3通过环形管1-4连通；所述的双极荷电器2由矩形管2-1、中间隔板2-2、接线端子2-3和铜丝2-4构成，所述的中间隔板2-2垂直设置在矩形管2-1的中间从而将该矩形管隔离为第一矩形通道2-5和第二矩形通道2-6，在第一矩形通道2-5和第二矩形通道2-6内各设置有3根铜丝2-4，每根铜丝2-4的上端设置有接线端子2-3，每根铜丝2-4的下端与矩形管2-1绝缘；所述的旋风分离器3具有进风口、出风口和出灰口；所述的生石灰仓4上面设置有第一加料口和第二加料口，下面设置有出料口；所述的生石灰消化槽5上面设置有进料口和进水口，上部侧面设置有出料口，内部设置有搅拌器；所述石灰浆液槽6上面设置有进料口，下部侧面设置有出料口；所述的离心泵7设置有进口和出口；所述的引风机8设置有进风口和出风口；所述的吸收器1的出风口通过第一管路与双极荷电器2的一端连通，所述的双极荷电器2的另一端与旋风分离器3的进风口直接连通，所述的旋风分离器3的出风口通过第二管路与引风机8的进风口连通，所述的旋风分离器3的出灰口通过第三管路与生石灰仓4的第一加料口连通，所述的生石灰仓4的出料口通过第四管路与生石灰消化槽5的进料口连通，所述的生石灰消化槽5的出料口通过第五管路与石灰浆液槽6的进料口连通，所述的石灰浆液槽6的出料口通过第六管路与离心泵7的进口连通，所述的离心泵7的出口通过第七管路与吸收器1的环形管1-4的任意一部分连通。

作为改进，所述的吸收器1的4个声波发生器1-2以吸收器1的中心轴为对称轴均匀分布在环形盖板1-1上；所述的吸收器1的4个喷头1-3以吸收器1的中心轴为对称轴均匀分布在环形盖板1-1下面，且4个喷头1-3比4个声波发生器1-2更靠近吸收器1的中心轴。

再改进，所述的双极荷电器2的第一矩形通道2-5内的3根铜丝2-4加载直流正电压，电压范围为+10~+50 kV；双极荷电器2的第二矩形通道2-6内的3根铜丝2-4加载直流负电压，电压范围为-10~-50 kV。

进一步改进，所述的4个声波发生器1-2的声波频率保持一致，频率范围为800~3000 Hz；所述的4个声波发生器1-2的声压级保持一致，声压级范围为80~140 dB。

本发明的有益效果是：利用声波带动气体振动，而液体颗粒物在惯性的作用下保持相对静止，从而在喷雾干燥法烟气脱硫的吸收过程中强化气液之间的传质，减小减少接触室（或者说吸收器的）的尺寸；采用双极荷电-湍流凝并技术增加脱硫灰的粒径，提高气体的除尘效率。

附图说明

图1是本发明的一种声波辅助的喷雾干燥法烟气脱硫系统的流程示意图。

图2是本发明的吸收器的正视示意图。

图3是本发明的吸收器的俯视示意图。

图4是本发明的双极荷电器的立体示意图。

其中：1为吸收器，2为双极荷电器，3为旋风分离器，4为生石灰仓，5为生石灰消化槽，6为石灰浆液槽，7为离心泵，8为引风机，1-1为环形盖板，1-2为声波发生器，1-3为喷头，1-4为环形管，2-1为矩形管，2-2为中间隔板，2-3为接线端子，2-4为铜丝，2-5为第一矩形通道，2-6为第二矩形通道。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1通过实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

一种声波辅助的喷雾干燥法烟气脱硫系统由吸收器1、双极荷电器2、旋风分离器3、生石灰仓4、生石灰消化槽5、石灰浆液槽6、离心泵7和引风机8组成；吸收器1由一旋风分离器改造而得，因而吸收器1具有旋风分离器具有的进风口、出风口和出灰口，改造的内容包括：在旋风分离器的顶部环形盖板1-1上设置有4个声波发生器1-2和4个喷头1-3，4个喷头1-3通过环形管1-4连通，吸收器1的4个声波发生器1-2以吸收器1的中心轴为对称轴均匀分布在环形盖板1-1上，吸收器1的4个喷头1-3以吸收器1的中心轴为对称轴均匀分布在环形盖板1-1下面，且4个喷头1-3比4个声波发生器1-2更靠近吸收器1的中心轴， 4个声波发生器1-2的声波频率保持一致，频率为800 Hz，4个声波发生器1-2的声压级保持一致，声压为140 dB；双极荷电器2由矩形管2-1、中间隔板2-2、接线端子2-3和铜丝2-4构成，中间隔板2-2垂直设置在矩形管2-1的中间从而将该矩形管隔离为第一矩形通道2-5和第二矩形通道2-6，在第一矩形通道2-5和第二矩形通道2-6内各设置有3根铜丝2-4，每根铜丝2-4的上端设置有接线端子2-3，每根铜丝2-4的下端与矩形管2-1绝缘，双极荷电器2的第一矩形通道2-5内的3根铜丝2-4加载直流正电压，电压范围为+10 kV，双极荷电器2的第二矩形通道2-6内的3根铜丝2-4加载直流负电压，电压范围为-10 kV；旋风分离器3具有进风口、出风口和出灰口；生石灰仓4上面设置有第一加料口和第二加料口，下面设置有出料口；生石灰消化槽5上面设置有进料口和进水口，上部侧面设置有出料口，内部设置有搅拌器；所述石灰浆液槽6上面设置有进料口，下部侧面设置有出料口；离心泵7设置有进口和出口；引风机8设置有进风口和出风口；吸收器1的出风口通过第一管路与双极荷电器2的一端连通，双极荷电器2的另一端与旋风分离器3的进风口直接连通，旋风分离器3的出风口通过第二管路与引风机8的进风口连通，旋风分离器3的出灰口通过第三管路与生石灰仓4的第一加料口连通，生石灰仓4的出料口通过第四管路与生石灰消化槽5的进料口连通，生石灰消化槽5的出料口通过第五管路与石灰浆液槽6的进料口连通，石灰浆液槽6的出料口通过第六管路与离心泵7的进口连通，离心泵7的出口通过第七管路与吸收器1的环形管1-4的任意一部分连通。

一种声波辅助的喷雾干燥法烟气脱硫系统的工作过程如下：烟气通过吸收器1的进风口进入吸收器1，由于吸收器1是有旋风分离器改造而来，因此烟气在吸收器1内部旋转；生石灰通过生石灰仓4的第二加料口加入生石灰仓4，后通过第四管路进入生石灰消化槽5，水从生石灰消化槽5的进水口进入，在搅拌的作用生石灰在生石灰消化槽5内消化生成Ca(OH)₂饱和溶液，该溶液通过第五管路经由离心泵7排出第六管路，从第六管路输送而来的Ca(OH)₂饱和溶液进入环形管1-4后从4个喷头1-3喷淋到吸收器1内；在吸收器1内的烟气中的SO₂气体被喷淋的石灰浆液吸收形成CaSO₃溶液，在此过程中4个声波发生器1-2发出的声波强化吸收过程，烟气中的热量传递给CaSO₃溶液中水分蒸发形成CaSO₃颗粒，CaSO₃颗粒中相对较大的颗粒被吸收器1旋风分离形成脱硫灰，并从吸收器1的排灰口排出；CaSO₃颗粒中相对较小的颗粒来不及在吸收器1中分离，这里值得注意的是这些小颗粒由于在吸收器1的停留时间短吸收过程进行并不充分，因而含有较多的Ca(OH)₂，所以需要循环利用；小颗粒通过第一管路随着气流进入双极荷电器2，被分成两股含尘气流，其中一股含尘气流的颗粒荷上正电荷，另一股含尘气流的颗粒荷上负电荷，上述两股荷有不同电荷的含尘气流进入旋风分离器3在旋风场的作用下，荷有不同极性的颗粒相互碰撞、凝并、分离，大部分颗粒落入旋风分离器3的出灰口，并通过第三管路进入生石灰仓4（以便循环利用），净化后的脱硫烟气通过第二管路进入引风机8，后从引风机排出进入其他工段。

实施例2

本实施例中4个声波发生器1-2的声波频率保持一致，频率为3000 Hz，4个声波发生器1-2的声压级保持一致，声压为80 dB，双极荷电器2的第一矩形通道2-5内的3根铜丝2-4加载直流正电压，电压范围为+50 kV，双极荷电器2的第二矩形通道2-6内的3根铜丝2-4加载直流负电压，电压范围为-50 kV；其余内容与实施例1一致。

实施例3

本实施例中4个声波发生器1-2的声波频率保持一致，频率为2000 Hz，4个声波发生器1-2的声压级保持一致，声压为140 dB，双极荷电器2的第一矩形通道2-5内的3根铜丝2-4加载直流正电压，电压范围为+20 kV，双极荷电器2的第二矩形通道2-6内的3根铜丝2-4加载直流负电压，电压范围为-10 kV；其余内容与实施例1一致。

实施例4

本实施例中4个声波发生器1-2的声波频率保持一致，频率为1000 Hz，4个声波发生器1-2的声压级保持一致，声压为100 dB，双极荷电器2的第一矩形通道2-5内的3根铜丝2-4加载直流正电压，电压范围为+25 kV，双极荷电器2的第二矩形通道2-6内的3根铜丝2-4加载直流负电压，电压范围为-20 kV；其余内容与实施例1一致。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。