本发明涉及干法烟气净化领域,是一种多层床反应塔内部能够有效降低床层压降的分布板装置。
背景技术:
传统的板式塔是一类用于气液或液液系统的分级接触传质设备,由圆筒形塔体和按一定间距水平装置在塔内的若干塔板组成。广泛应用于精馏和吸收,有些类型也用于萃取,还可作为反应器用于气液相反应过程。板式塔的塔板又称塔盘,是板式塔中气液两相接触处安置的部位,主要由气体通道、溢流堰、降液管组成。气体通道的形式很多,它对塔板性能有决定性影响,也是区别塔板类型的主要标志。筛板塔塔板的气体通道最简单,只是在塔板上均匀地开设许多小孔(通称筛孔),气体穿过筛孔上升并分散到液层中;泡罩塔塔板的气体通道最复杂,它是在塔板上开有若干较大的圆孔,孔上接有升气管,升气管上覆盖分散气体的泡罩;浮阀塔塔板则直接在圆孔上盖以可浮动的阀片,根据气体的流量,阀片自行调节开度。塔板根据要求设计,可同时满足通过能力大、处理效率高、低压降等要求。
但目前,在干法烟气净化领域使用固体烟气净化剂净化烟气的过程中,常规的多层床反应塔是由多个相同的圆形带孔分布板(筛板)放置在塔筒内部,将其分成多层床。颗粒固体烟气净化剂从塔上部进入,在各筛板上形成多个固体净化剂床层;烟气从塔下部进入,由下而上穿过各个床层筛孔与净化剂反应而被净化。但在反应过程中,由于净化剂床层自身重力和颗粒间摩擦力等,烟气经过每个床层时,都会产生很大的压降。尤其对于小颗粒固体烟气净化剂而言,床层虽然拥有大量反应接触面有利于烟气与之反应,但同时床层内颗粒间空隙减少,气流对颗粒曳力增大,压降增大。烟气净化虽然效果变好但带来压降变大。压降大带来操作上的困难,对烟气进入多层床反应塔的增压风机要求高,能耗也大。
针对这一缺点,结合传统气液、液液板式塔优势,提供一种应用于气固传质——颗粒固体净化剂与烟气反应的多层反应塔的新型分布板。
技术实现要素:
为解决上述问题,克服多层床压降大的问题,本发明结合板式塔特点提供一种适用于多层床的新型低压降分布板作为多层床床层隔板,该分布板能有效降低床层压降,具体技术方案如下:
一种适用于多层床的新型低压降分布板,包括筛孔、溢流堰、降料口、大孔嘴及其配套风帽、法兰边及法兰孔,其中,
所述分布板设有降料口,降料口边缘设有与分布板垂直的溢流堰,分布板上均匀分布着配有风帽的大孔嘴,风帽上均匀分布着风帽小孔,大孔嘴间间隙设筛孔,分布板边缘为法兰边并带有法兰孔;
所述大孔嘴外壁有螺纹,风帽内壁有螺纹,大孔嘴和风帽通过螺纹咬合连接。
进一步,所述风帽小孔通风量通过调节大孔嘴和风帽的螺纹咬合长度决定。
进一步,所述分布板为圆形、单圆缺形、半圆形、对称圆缺形或缺孔形。
进一步,所述风帽小孔、风帽、筛孔、降料口、大孔嘴的尺寸大小及分布根据烟气净化剂目数和烟气流速决定。
进一步,所述风帽为直筒圆顶形、伞形、钻石形或球形。
进一步,溢流堰为平直形、齿形或波纹板形。
进一步,所述溢流堰为带孔洞型或栅栏型。
本发明的有益效果是:
(1)分布板带有大缺口和大孔,可以有效降低多层床压降;
(2)使气固流动错杂,烟气与固体净化剂接触面大;
(3)使气体流动路径长,保证足够的气体停留时间;
(4)能够使烟气与固体净化剂反应充分;
(5)具有操作弹性。
附图说明
图1a为单圆缺形分布板;
图1b为对称圆缺形分布板;
图1c为圆缺孔形分布板;
图1d为方缺孔形分布板;
图2是错流型多层床的构造图;
图3是集中扩散流动型多层床的构造图;
图4a为直筒形风帽构造图;
图4b为伞形风帽构造图;
图4c为钻石形风帽构造图;
图4d为球形风帽构造图;
图5a是平直形溢流堰构造图;
图5b是齿状形溢流堰构造图;
图5c是波纹板形溢流堰构造图;
图6a为筛孔型溢流堰;
图6b为垂直栅栏型溢流堰;
图6c为水平栅栏型溢流堰;
图中各标号所代表的部件为:
1、筛孔;2、溢流堰;3、降料口;4、大孔嘴;5、风帽;6、法兰边;7、法兰孔;8、半圆分布板;9、单圆缺形分布板;10、圆形分布板;11、对称圆缺形分布板;12、缺孔形分布板;13、烟气入口管;14、烟气出口管;15、螺旋进料管;16、料仓;17、出料管;18、风帽小孔。
具体实施方式
以下结合附图对发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。
实施例1:
本发明的分布板安装在烟气净化反应塔中,分布板采用多层布置形成多个床层,如图1a-1d所示,四种适用于多层床的新型低压降分布板,每种分布板都包筛孔1、溢流堰2、降料口3、大孔嘴4及其配套风帽5、法兰边6及法兰孔7。分布板为不完整圆形板,缺口为降料口3,缺口边设有与分布板垂直的溢流堰2,板上均匀分布着大孔嘴4并配有风帽5,大孔嘴5间间隙设筛孔1,分布板边为法兰边6带有法兰孔7。多个分布板安装于反应塔塔壁上,通过法兰边承重,法兰孔固定,每层分布板的降料口错位放置不能贯通,最下层分布板可为完整圆形。风帽小孔18、风帽5、筛孔1、降料口3、大孔嘴4的尺寸大小及分布根据烟气净化剂目数和烟气流速决定。
实施例2:
如图2所示,本发明的分布板应用于错流型多层床,错流型多层床包括:烟气入口管13、烟气出口管14、螺旋进料管15、料仓16、出料管17、半圆分布板8、单圆缺形分布板9和最下层的圆形分布板10。料仓16连接螺旋进料管15,烟气出口管14和螺旋进料管15连接塔的最高层,通过法兰连接塔内从上到下依次安装半圆分布板8、多块单圆缺形分布板9、圆形分布板10,放置各层分布板时,使各分布板降料口3左右错开,出料管17连接最下层床层。
烟气通过烟气入口管13进入反应塔,从下向上依次穿过圆形分布板10、多块单圆缺形分布板9和半圆分布板8,从烟气出口管11排出。固体颗粒烟气净化剂加入料仓16,通过螺旋进料管15进入反应塔,在反应塔最上层半圆分布板8形成床层,再越过溢流堰2从降料口到达下一单圆缺形分布板9床层;固体颗粒在中间各分布板上左右流动到达最下层圆形分布板10。净化剂与烟气在各分布板上发生反应,将烟气中污染物脱除,再进由出料管17排出饱和的净化剂。
实施例3:
如图3所示,本发明的分布板应用于集中扩散流动型多层床。集中扩散流动型多层床主要包括:烟气入口管13、烟气出口管14、螺旋进料管15、料仓16、出料管17及圆形分布板10、对称圆缺形分布板11、缺孔形分布板12。
料仓16连接螺旋进料管15,烟气出口管14和螺旋进料管15连接塔的最高层,通过法兰连接塔内从上到下对称圆缺形分布板11和缺孔形分布板12交错安装,最后一层为圆形分布板10,出料管17连接最下层床层。
烟气通过烟气入口管13进入反应塔,依次穿过圆形分布板10、对称圆缺形分布板11、缺孔形分布板12,从烟气出口管11排出。
固体颗粒烟气净化剂加入料仓16,通过螺旋进料管15进入反应塔在反应塔最上层缺孔形分布板12形成床层,再越过中心孔溢流堰2从降料口到达下一对称圆缺形分布板11床层,再越过两边溢流堰2到下一层;固体颗粒在中间各分布板上从中心到周围流动到达最下层圆形分布板10。净化剂与烟气在各分布板上发生反应,将烟气中污染物脱除,再进由出料管17排出饱和的净化剂。
实施例4:
如图4a-4d所示,是四种不同外形的风帽5。四种风帽形状分别为:图4a为直筒形、图4b为伞形、图4c为钻石形、图4d为球形。分布板上分布的大孔嘴4配有风帽5,风帽5上均匀分布着风帽小孔18,大孔嘴4外壁有螺纹,风帽5内壁有螺纹,大孔嘴4和风帽5通过螺纹咬合连接固定,可通过调节螺纹咬合长度控制风帽壁孔通风量。
实施例5:
如图5a-5c所示,是几种不同形状的溢流堰2,平直形:平整规则薄板;齿状形:上沿为齿状;波纹板形:板体是波纹状不平整。此外,根据需求溢流堰2上设有筛孔和栅栏缝,具体形式为:图6a为筛孔型溢流堰、图6b为水平栅栏型溢流堰、图6c为垂直栅栏型溢流堰。
以上所述仅为本发明的较佳组合实施举例,并不用以限制本发明,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。