用于废气净化的填料塔的制作方法

本发明涉及填料塔设备的技术领域，具体地是一种用于废气净化的填料塔。

背景技术

填料塔是塔设备的一种，其内设有填料层，填料层内设有相应的填料块，通过填料块增加两种气体与液体之间的接触表面，液体自上往下流动沿填料层表面下降，气体则自下往上充入与液体相互接触并作用，由于此类填料塔结构较简单，检修较方便，广泛应用于气体吸收、蒸馏、萃取等操作。但这一现有的填料塔的实际应用过程中，其废气往往含有很多细微的杂质颗粒或废渣，在进行废气吸收过程中，容易附着在填料层孔的内璧上，使得填料层孔内璧容易结垢，降低填料塔废气处理效率，还需经常更换填料层。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一：提供一种用于废气净化的填料塔，其废气处理效果好，且填料层维护频率低。

为此，本发明的一个目的在于提出一种用于废气净化的填料塔，它包括带有内腔的筒体，所述筒体内设有填料层，所述填料层将筒体分隔成上腔室和下腔室，所述筒体的侧壁上设有用于与筒体的下腔室连通的进气管，所述筒体的顶部设有与上腔室连通的排气口，所述上腔室内设有朝向填料层所在位置喷淋液体的喷淋系统，其特征在于：所述的喷淋系统包括支架和喷淋杆，所述喷淋杆通过支架安装于筒体内，且悬置于填料层上方，所述筒体的内侧壁上设有用于驱动支架的驱动机构，所述驱动机构沿竖直方向带动支架以及支架上的喷淋杆移动。升降式的支架可以使得喷淋管上升至正常工作位置达到喷淋效果，而下降至清洗位置达到对于填料层的冲洗。

根据本发明的一个示例，所述喷淋杆的中间位置通过转轴转动配合于支架，所述喷淋杆的一端设有二级喷淋杆，所述二级喷淋杆转动配合于喷淋杆上，且所述喷淋杆和二级喷淋杆的下端面上均分布有若干喷淋孔。通过二级喷淋杆可以减少喷淋死角。

根据本发明的一个示例，所述二级喷淋杆上设有若干倾斜设置的驱动喷嘴，所述驱动喷嘴通过喷射液体的反作用力带动二级喷淋杆沿水平方向转动。通过驱动喷嘴可以使得二级喷淋杆自动旋转，无需外置的传动机构。

根据本发明的一个示例，所述喷淋孔喷出的液体朝向可调。通过喷淋孔的朝向可调，减少喷淋死角，同时也避免填料板上喷淋死角处产生污垢沉积。

根据本发明的一个示例，各喷淋孔均指向各自对应的平板，所述平板分别安装于各自对应的喷淋杆或二级喷淋杆上，且所述平板的安装角度可调。通过调节平板的角度来达到对于喷淋出来的液体的射流方向的调节，其结构简单可靠。

根据本发明的一个示例，所述的下腔室内设有内筒，所述内筒的上部沿径向外翻形成直径大于内筒直径的连接部，所述连接部与筒体的内侧壁连接，所述内筒的下方设有一挡风板，所述的挡风板与内筒的下端面之间留有间隙，以使得内筒的下端面与挡风板的上端面之间合围形成内进风口，所述挡风板的外缘与筒体的内侧壁之间留有间距。通过内筒实现离心废气的预处理，即通过离心力实现去除杂质颗粒，达到预净化效果。

根据本发明的一个示例，所述内进风口上设有若干弧形导向叶片，所述弧形导向叶片沿周向依次间隔排列。通过弧形导向叶片不仅进一步的减少内进风口口径，实现增压，而且可以在气流进入内筒的过程中实现加速旋转。

根据本发明的一个示例，所述内筒内设有至少一个次级填料层，所述次级填料层位环形结构，所述次级填料层的外缘与内筒的内侧壁连接，所述次级填料层的中心位置设有中心通道。通过次级填料层配合内筒内的旋风，不仅可以实现废气的二次去除杂质颗粒，而且可以在次级填料层中实现气液的第一次交互作用。

根据本发明的一个示例，所述筒体内位于挡风板下方设有隔离罩，所述隔离罩呈上小下大的喇叭形结构，所述隔离罩的下端与筒体的内侧壁固定连接，以使得所述隔离罩的外侧壁与筒体的内侧壁之间合围形成一开口方向朝上的环形槽。通过隔离罩可以避免筒体内离心除杂产生的细小颗粒靠近内管或外管与筒体底部的连接位置，避免造成管路堵塞乃至于喷淋系统的堵塞。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

上述技术方案具有如下优点或有益效果：首先，对于废气有多次去除杂质然后再进行填料层的气液交互，因此填料层的使用寿命长，相对的其维护频率也较低，降低了企业生产成本，其次，废气经过次级填料层然后再进入到填料层，通过多道的填料层其废气的净化效果好。

附图说明

图1是本发明的用于废气净化的填料塔的第一种结构示意图。

图2是本发明的用于废气净化的填料塔的第二种结构示意图。

图3是本发明的用于废气净化的填料塔的第三种结构示意图。

图4是本发明的用于废气净化的填料塔的第四种结构示意图。

图5是本发明中的喷淋杆和次级喷淋杆的结构示意图。

图6是本发明中填料层部分的结构示意图。

图7是本发明中填料块部分的剖视结构示意图。

图8是本发明中填料托板与筒体之间的装配示意图。

图9是本发明中填料块安装于填料托板内的装配示意图。

图10是本发明中填料块安装于填料托板内的另一种装配示意图。

其中，1、筒体，2、填料层，2.1、填料托板，2.2、填料块，2.2.1、本体，2.2.2、导流板，2.2.3、中心孔，3、上腔室，4、下腔室，5、进气管，6、排气口，7、支架，8、喷淋杆，9、二级喷淋杆，10、外管，11、计量泵，12、内管，13、泵组件，13.1、直筒，13.2、直接驱动马达，13.3、进水筛孔，14、二级挡板，15、防护罩，16、内筒，16.1、连接部，17、挡风板，18、内进风口，19、弧形导向叶片，20、次级填料层，20.1中心通道，21、下喷嘴，22、隔离罩，23、环形槽，24、第一排液口，25、第二排液口，26、驱动机构，27、环形卡槽，28、环形碰撞腔，29、震动球，30、凸起，31、盖板，32、限位凸缘，33、齿槽，34、齿牙，35、叶片。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图来详细描述根据本发明实施例的一种用于废气净化的填料塔。

如图1所示，本发明提供一种用于废气净化的填料塔，它包括带有内腔的筒体1，所述筒体1内设有填料层2，所述填料层2将筒体1分隔成上腔室3和下腔室4，所述筒体1的侧壁上设有用于与筒体1的下腔室4连通的进气管5，用于与废气源连通，所述筒体1的顶部设有与上腔室3连通的排气口6，待处理废气通过进气管5进入下腔室4，再经填料层2进入上腔室3，并最终通过排气口6排出至筒体1外。所述上腔室3内设有朝向填料层2所在位置喷淋液体的喷淋系统。

实施例一：

如图6所示，上述的填料层2包括填料托板2.1，所述填料托板2.1的外缘与筒体1的内侧壁贴合，填料托板2.1上设有若干用于连通上腔室3和下腔室4的通孔，各通孔内均设有填料块2.2。

作为优选，如图8所示，所述筒体1的内侧壁上对应于填料托板2.1的位置设有一环形卡槽27，所述填料托板2.1的外缘装配于环形卡槽27内，且所述填料托板2.1的外侧壁与环形卡槽27的内表面之间合围形成一环形碰撞腔28，所述的环形碰撞腔28可以是填料托板2.1的外侧壁上设置环形凹槽，所述环形凹槽与环形卡槽27的槽底面向配合形成环形碰撞腔28，也可以是环形卡槽27的槽底面内凹形成环形凹槽，所述环形凹槽与填料托板2.1位于环形卡槽27内的外侧壁相配合形成环形碰撞腔28，当然也可以是填料托板2.1的外侧壁以及环形卡槽27的槽底面上均设有环形凹槽，两个环形凹槽对合形成完整的环形碰撞腔28。所述环形碰撞腔28内设有至少一震动球29，所述环形碰撞腔28内设有若干凸起30，当震动球29沿环形碰撞腔28转动时所述震动球29与凸起30撞击以使得所述填料层2振动，所述筒体1上设有用于带动震动球29沿环形碰撞腔28转动的供气支管和排气支管，所述供气支管和排气支管分别与环形碰撞腔28连通。所述排气支管与外部环境连通，所述供气支管与外部气泵连通。

作为优选，如图7所示，所述填料块2.2包括本体2.2.1，本体2.2.1的上下两端设有开口，所述本体2.2.1内设有至少三排导流板2.2.2，各排导流板2.2.2沿竖直方向间隔设置，同排导流板2.2.2内任意相邻两个导流板2.2.2沿水平方向的倾斜方向相反，即如图7所示第一排的第一个导流板2.2.2的上端沿水平方向朝左倾斜，第二个导流板2.2.2的上端沿水平方形朝右倾斜，依次类推，以使得同排导流板2.2.2内任意相邻两个导流板2.2.2之间均构成一个呈八字形的混合通道，所述混合通道两端的宽度不相等，即混合通道一端的开口宽度大于另一端开口的宽度，且任意混合通道的小口端与相邻排导流板2.2.2中所对应的混合通道的小口端相对设置，任意混合通道的大口端与相邻排导流板2.2.2中所对应的混合通道的大口端相对设置。由此当气流从下往上而液体从上往下一起经过填料块2.2时可以充分的接触，增大气液的接触面积。

如图3所示，所述的填料层2的中心位置沿竖直方向朝上拱起形成弧形结构。朝上凸起的填料层2结构可以使得液体沿填料层2往筒体1内侧壁流动。

如图6所示，所述填料托板2.1上的通孔为六棱柱结构，即通孔的中轴线上的任意位置的横截面形状均为正六边形，且所述通孔位于填料托板2.1上端面上的面积大于所述通孔位于填料托板2.1下端面上的面积。通过此六棱柱结构的设计可以使得通孔内的填料块2.2沿周向限位于通孔内，且不会从通孔内从上往下掉落。上述的通孔为六棱柱结构是指将通孔填满后固化的部件的几何结构为一个六棱柱，即六条边的棱柱。

作为优选，所述填料块2.2沿水平方向转动配合于各自对应的通孔内，所述填料托板2.1上设有限位机构，以使得所述填料块2.2沿通孔的轴向限位于各自对应的通孔内。

所述填料托板2.1上通孔的内腔为倒置的圆台形结构，即通孔的中轴线上的任意位置的横截面形状均为圆形，且所述通孔位于填料托板2.1上端面上的面积大于所述通孔位于填料托板2.1下端面上的面积。通过此圆台结构的设计可以使得通孔内的填料块2.2沿周向转动配合于通孔内，且不会从通孔内从上往下掉落。上述的通孔为圆台结构是指将通孔填满后固化的部件的几何结构为一个圆台，且圆台的上端面大于下端面。所述的限位机构包括环形的盖板31，所述通孔的上端设有与盖板31相配合的凹槽，且所述盖板31与凹槽卡扣连接，当盖板31装配于凹槽内时所述填料块2.2沿轴向限位于通孔内。

所述填料托板2.1上通孔的内腔为圆柱形结构，所述限位机构包括位于通孔下部的限位凸缘32和位于通孔上部的盖板31，所述盖板31为环形结构，所述通孔的上端设有与盖板31相配合的凹槽，且所述盖板31与凹槽卡扣连接，当盖板31装配于凹槽内时所述填料块2.2沿轴向限位于盖板31和限位凸缘32之间内。所述盖板31的下端面与限位凸缘32的上端面之间的间距大于填料块2.2沿竖直方向上的厚度，所述填料块2.2的外侧壁上内切形成若干的齿槽33，所述通孔的内侧壁上靠近盖板31的位置设有与齿槽33相配合的齿牙34，当填料块2.2沿通孔的轴向朝上移动至与盖板31相抵靠时所述齿槽33和齿牙34啮合以使得所述填料块2.2沿周向限位于通孔内，当填料块2.2沿通孔的轴向朝下复位至与限位凸缘32相抵靠时所述齿槽33和齿牙34脱开以使得所述填料块2.2沿周向转动配合于通孔内。

所述填料块2.2内设有中心孔2.2.3，所述中心孔2.2.3内转动配合有一叶片35，所述叶片35沿周向转动配合于中心孔2.2.3内。

所述叶片35安装一环形转子内，所述中心孔2.2.3的内侧壁上内凹形成用于容置环形转子的环形槽，所述环形转子通过一单向轴承与环形槽转动配合。

实施例二：

所述的喷淋系统包括支架7和喷淋杆8，所述喷淋杆8通过支架7安装于筒体1内，且悬置于填料层2上方。

所述筒体1的内侧壁上设有用于驱动支架7的驱动机构26，所述驱动机构26沿竖直方向带动支架7以及支架上的喷淋杆8移动。所述的驱动机构26可以是驱动气缸，通过气缸内活塞杆的活塞运动带动支架升降，也可以是电机带动螺杆转动从而使得螺杆与支架上的螺母螺纹配合，由此带动支架7升降，当然也可以使用液压杆等现有技术中任意一种常规的升降技术。当然，所述筒体1的内侧壁上设有用于导滑槽，支架7滑动配合于所述滑槽内，通过滑槽的导向作用使得支架升降过程平缓。

进一步地，所述喷淋杆8的中间位置通过转轴转动配合于支架7上，喷淋杆8的下端面上分布有若干的喷淋孔，喷淋杆8内设有用于供给各喷淋孔液体的管路。当然要实现喷淋杆8既能够转动又能够供液，因此较为传统的做法是在转轴内设有连接管路，固定于支架7上的进液管通过转轴内的连接管路与喷淋杆上的管路连通。另外，要使得喷淋杆8转动，则需要驱动器，此驱动器可以采用外置的驱动力，例如在支架上安装驱动电机或者外置驱动器再通过皮带、链条、齿轮等传动件带动。此驱动器也可以是内置的驱动力，即利用喷淋孔喷射液体产生的反作用力带动喷淋杆8转动，具体地，所述喷淋杆8上设有若干的倾斜设置的驱动喷嘴，所述驱动喷嘴的喷流方向沿竖直方向设置且沿水平方向倾斜，所述的驱动喷嘴与喷淋杆8内的管路直接连通或者通过流量调节阀连通。

更进一步地，如图5所示，所述喷淋杆8的一端设有二级喷淋杆9，所述二级喷淋杆9转动配合于喷淋杆8上，所述二级喷淋杆9的下端面上设有若干的喷淋孔，且二级喷淋杆9上设有若干倾斜设置的驱动喷嘴，用于带动二级喷淋杆9转动。所述驱动喷嘴的喷流方向沿竖直方向设置且沿水平方向倾斜。

所述喷淋孔喷出的液体朝向可调。

具体地，所述喷淋孔上分别安装有喷嘴，所述喷嘴的喷射角度可调。

所述喷淋孔上分别安装有一软管，所述软管随着喷淋孔内喷出的液体本身的波动产生无序的晃动。

所述喷淋孔上喷淋孔的轴线均指向各自对应的平板，所述平板分别安装于各自对应的喷淋杆8或二级喷淋杆9上，即若喷淋杆8上安装有喷淋孔则喷淋杆8上的各喷淋孔均各自对应一个平板，若二级喷淋杆9上安装有喷淋孔则二级喷淋杆9上的各喷淋孔均各自对应一个平板，若喷淋杆8和二级喷淋杆9上均安装有喷淋孔则喷淋杆8和二级喷淋杆9上的各喷淋孔均各自对应一个平板，且所述平板的一端通过活动接头与各自对应的喷淋杆8和/或二级喷淋杆9链接，由此使得各平板的安装角度可调。

所述喷淋杆8内的管路与外部供液管连通(图中未示出)，作为优选，所述筒体1上还设有循环管路。

具体地，如图4所示，所述的循环管路为外循环管路，所述外循环管路包括设于筒体1外的外管10，外管10的下端与筒体1内腔的底部连通，外管10的上端贯穿筒体1的侧壁且与喷淋杆8上的管路连通，所述外管10上设有驱使外管10内的液体从下端泵送至上端的计量泵11。当然，外管10还可以设置各类的检测仪表和阀，例如压力表、流量表、水温表、泄压阀等。

如图1所示，所述的循环管路为内循环管路，所述内循环管路包括设于筒体1内的内管12和泵组件13，所述泵组件13置于筒体1内腔的底部，内管12的下端与泵组件13的输出端连通，内管12的上端延伸至与喷淋杆8内的管路连通。

进一步地，所述的泵组件13包括直筒13.1，直筒13.1内设有直接驱动马达13.2，直接驱动马达13.2的定子固定嵌状至直筒13.1的内侧壁上，直接驱动马达13.2的转子转动配合于定子内，所述转子内固定有叶片，所述内管12与直筒13.1位于直接驱动马达13.2输出端所对应的内腔连通，即如图所示所述内管12与直接驱动马达13.2上方的内腔连通，直筒13.1外侧壁上沿竖直方向位于直接驱动马达13.2的下方设有进水筛孔13.3，所述筒体1内腔通过进水筛孔13.3与直筒13.1的内腔连通。

如图2或3所示，所述直筒13.1外位于进水筛孔13.3的下方设有二级挡板14，用于阻挡沉积于筒体1底部的杂质颗粒随水流进入进水筛孔13.3。所述直筒13.1外位于进水筛孔13.3的下方设有防护罩15，所述防护罩15呈倒置的碗形结构，所述防护罩15的开口方向朝下。

实施例三：

所述的下腔室4内设有内筒16，所述内筒16的上部沿径向外翻形成直径大于内筒16直径的连接部16.1，所述连接部16.1与筒体16的内侧壁连接。所述内筒16的下方设有一挡风板17，所述的挡风板17与内筒16的下端面之间留有间隙，以使得内筒16的下端面与挡风板17的上端面之间合围形成内进风口18，所述挡风板17的外缘与筒体1的内侧壁之间留有间距，所述挡风板17与筒体1固定连接。且如图1-4所示，所述进气管5与筒体1的连接处沿竖直方向位于内进风口18的上方，所述进气管5的轴线与筒体1轴线的其中一个同心圆相切，即所述进气管5沿筒体1内腔的切线方向送入废气，从而使得进气管5送入的废气在筒体1内呈螺旋线从上往下流动，即产生旋风，由此使得废气中残渣的颗粒物在离心力的作用下甩向筒体1内侧壁上，并通过挡风板17的外缘与筒体的内侧壁之间留有的间距进入到挡风板17的下方，由此达到对于废气预净化的效果。

作为优选，所述内进风口18上设有若干弧形导向叶片19，所述弧形导向叶片19沿周向依次间隔排列，且所述弧形导向叶片19的上端与内筒16固定连接，所述弧形导向叶片19的下端与挡风板17固定连接，内筒16外的气流经内进风口18上的弧形导向叶片19的导向作用以使得在内筒16内形成旋风。由此增加废气在内筒16的路径长度，从而有利于延长废气在内筒16内留置的时间。

作为改进所述内筒16的内侧壁上涂覆有用于分解废气中部分有害成分的催化剂层。

作为优选，所述内筒16内设有至少一个次级填料层20，所述次级填料层20内设有填料，例如多孔的陶瓷填料。如图1-3与图4对比可见所述的次级填料层20沿轴向可以是一层或者多层，另外，所述的次级填料层20可以是沿周向连续延伸的环形结构，采用连续的环形结构的次级填料层20，不仅过滤效果好，而且如图1所示所述次级填料层20的外缘与内筒16的内侧壁连接，且次级填料层20的中心位置设有中心通道20.1，用于产生多次压差变化。当然如图4所示也可以是多个单独的块状结构且多个块状的次级填料沿周向间隔设置，采用单独的块状结构的次级填料可以有效的避免次级填料层20堵塞的情况。通过次级填料层20可以增加气水接触时间。

如图2和3所示，所述直筒13.1的上端沿竖直方向朝上延伸至内筒16内且位于次级填料层20的上方。所述直筒13.1的上端位于次级填料层20上方的部分设有若干下喷嘴21，所述下喷嘴21与直筒13.1的内腔连通。

实施例四：

所述筒体1内位于挡风板17下方设有隔离罩22，所述隔离罩22呈上小下大的喇叭形结构，隔离罩22的下端即大口端与筒体1的内侧壁固定连接，隔离罩22的上端即小口端位于挡风板17下方。填料塔处于工作状态时位于筒体1下腔室4内的积液的液面位于隔离罩22上方，即所述隔离罩22浸没于积液内。如图1-4所示，所述隔离罩22的外侧壁与筒体1的内侧壁之间合围形成开口方向朝上的环形槽23，所述筒体1的外侧壁上设有与环形槽23连通的第一排液口24。所述筒体1底部设有第二排液口25。

上文中描述的外缘一词均指对应部件的外轮廓。上述的液体可以是清水或者带有化学试剂的溶液。

这里需要说明的是，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。