一种模块化动态气体提纯塔的制作方法

本发明涉及应用于工业多组份气体、含尘高温气体提纯处理装置的技术领域，具体为一种模块化动态气体提纯塔。

背景技术：

在全球所有的燃煤燃油的发电厂、焦化厂、石油焦煅烧窑、硅酸盐厂、冶炼厂等工矿企业中，烟气处理中的脱硫、脱硝、脱尘降温是一个不容易处理的问题。由于这些厂的废气量大多非常大，动不动就是十几万、几十万m3/h，许多在小气量脱硫脱硝上用起来得心应手的工艺技术，在这些厂的大气量中就显得运行费用高昂得难以承受(如氨法、氨水催化法、氧化锌法、蒽醌二磺酸钠法、钴钼加氢转化法等)。于是，大多数厂还是选择了在经济上可以承受的石灰石-石膏法、两碱法或它们的衍生方法。

同时，也不得不承受该法的弊端——工艺过程中几乎无处不在的石膏、碳酸钙结晶，脱除效果不理想、维修量大的问题，以及为排除结晶而付出的大量时间、人力、物力、财力、环境、文明生产等方面的代价。

石灰石-石膏法的脱硫设备问题和脱硝的方法及其设备是问题的核心。别看化工世界里气液气固传统的经典设备少说也有三、四十种，确很难找到一种完全适合电厂大气量脱硫脱硝的理想设备。

空塔喷淋脱硫阻力小、维修易，但气液接触时间短、效率低、难达标，脱硝效果不佳；

湍球塔和旋流板塔脱硫效率高、吸收好，但阻力大、操作弹性小、大气量和变化性气量适应性差，同样脱硝效果不佳；

填料塔效率高、吸收好、阻力低、操作弹性大，但气速严格受限，一旦结晶就会使阻力爆涨，液体下不来，气体上不去，液泛成灾，造成停产，同样也是脱硝不理想；

泡罩塔、板式塔、泡沫塔、雾化塔也是难以胜任。

“工欲善其事，必先利其器”，有什么兼顾脱硫、脱硝、除尘、降温的塔型塔类可以适合石灰石-石膏法的脱硫、脱硝、脱尘、降温特点呢，这是无数学者和工程师梦寐以求的。

石灰-石膏法是成功的低成本处理含硫、含硝、含尘的高温大气量废气的技术，但严重的结晶让使用者处于无休无止的除垢、疏通、换管换泵等维修之中；填料塔在处理气液传质方面是很优秀的，但在这处处结晶的场合无人敢用；活性焦是脱硫脱硝的好材料，但采用石灰-石膏法的工艺很容易在设备上形成二氧化钙结晶，把活性焦给掩盖掉，就发挥不出活性焦的效用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种模块化动态气体提纯塔，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种模块化动态气体提纯塔，包括集渣池、底座，所述底座上设置有一个或多个卧式摆放的反应釜，所述多个反应釜之间通过导气管实现气路连通，所述反应釜包括反应釜壳体、填料箱、密封环、转动轴、轴承座、排液管、传动轮、投料孔、进药管和卸料孔，所述转动轴贯穿填料箱的轴心，与填料箱固定连接，所述填料箱设置在反应釜壳体内部且通过转动轴两端与设置在反应釜壳体两端的轴承座转动连接，所述转动轴与反应釜壳体连接处设有密封环，所述转动轴一端设置有传动轮，所述反应釜壳体上端设置有投料孔和进药管，所述反应釜壳体下端设置有卸料孔和排液管。

优选的，所述反应釜数量设置五个，包括一号反应釜、二号反应釜、三号反应釜、四号反应釜和五号反应釜；所述一号反应釜、二号反应釜平行设置在底座上，异形导气管一端与一号反应釜壳体连通，另一端与二号反应釜壳体连通，一号反应釜和二号反应釜通过异形导气管实现气路连通；所述三号反应釜设置在一号反应釜和二号反应釜上方，导气管一端与二号反应釜壳体连通，另一端与三号反应釜壳体连通，二号反应釜和三号反应釜通过导气管实现气路连通；所述四号反应釜设置在三号反应釜上方，导气管一端与三号反应釜的投料孔连通，另一端与四号反应釜的排液管连通，三号反应釜和四号反应釜通过导气管实现气路连通；所述五号反应釜设置在四号反应釜上方，导气管一端与四号反应釜的投料孔连通，另一端与五号反应釜的排液管连通，四号反应釜和五号反应釜通过导气管实现气路连通。

优选的，所述一号反应釜壳体一侧设有进气口。

优选的，所述一号反应釜与三号反应釜之间设有支承盲管，所述异形导气管下端设有排液管，所述三号反应釜与四号反应釜之间设有中间支架，所述四号反应釜与五号反应釜之间设有中间支架，所述五号反应釜上端设有排气口。

优选的，所述一号反应釜和二号反应釜上的传动轮分别连接有驱动电机，一号反应釜与三号反应釜之间、三号反应釜与四号反应釜之间、四号反应釜与五号反应釜之间的传动轮两两通过链条进行传动连接，并通过设置在一号反应釜上的传动轮为动力源头进行传动。

优选的，所述填料箱内部根据实际需要填装有对应的填料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本模块化动态气体提纯塔可以根据具体气体类型的提纯处理需求选用反应釜的组装数量以及填料物质的类型，使用起来非常灵活，适合不同种类气体的提纯处理；

颠覆了塔器设备只能采用竖立安装摆放的方法，而采用水平卧式摆放的方法；

颠覆了塔器设备内常规流体只能轴向逆流流动的方法，采用了在卧式塔内径向逆流流动的方法；

颠覆了多塔串联时只能将塔器设备并列竖立排放的方法，采用了多塔设备卧式叠加放置的方法，包括水平方向并列放置和垂直方向上叠加放置；

颠覆了常规塔器设备内装填料只能在塔内文丝不动的堆放的状态，变更成填料可在反应釜内位移、碰撞、翻滚、塌落等；

颠覆了塔器设备流通截面和设计能力完全受塔内径单一因素制约的状况，变更成可通过改变反应釜长度和高度系数来改变流通截面的大小，流通截面得到大幅度扩展；

颠覆了填料类塔器设备非常忌讳填料板结、结晶、气液偏流、特别出现液泛的情况，变更成让填料在反应釜内部可自由运动、碰撞，从而不会出现板结、偏流、液泛、结晶的缺陷；

颠覆了填料类塔器设备内外部件均静止不动的模式，将反应釜卧置后分成固定不动的壳体和支承在壳体两端在壳内架空转动的填料箱；

颠覆了填料类塔器设备只有一、二种工艺功能、只能装载一种填料的不足，变成了可以根据实际需求分开在不同反应釜内加装不同种类填料，一次完成多个不同工艺的设备。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的整体结构左视图；

图3为本发明的整体结构俯视图；

图4为本发明一、二、三号反应釜剖面结构示意图；

图5为本发明反应釜结构示意图；

图6为本发明反应釜剖面结构示意图。

图中：1-集渣池；2-底座；3-反应釜；31-一号反应釜；311-进气口；32-二号反应釜；33-三号反应釜；34-四号反应釜；35-五号反应釜；4-反应釜壳体；5-填料箱；6-密封环；7-转动轴；8-轴承座；9-填料；10-排液管；11-传动轮；12-投料孔；13-进药管；14-卸料孔；15-导气管；151-异形导气管；152-支承盲管；16-中间支架；17-排气口；18-驱动电机；19-链条。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明实施例中，一种模块化动态气体提纯塔，包括集渣池(1)、底座(2)，所述底座(2)上设置有五个卧式摆放的反应釜(3)，包括一号反应釜(31)、二号反应釜(32)、三号反应釜(33)、四号反应釜(34)和五号反应釜(35)；所述反应釜(3)包括反应釜壳体(4)、填料箱(5)、密封环(6)、转动轴(7)、轴承座(8)、排液管(10)、传动轮(11)、投料孔(12)、进药管(13)和卸料孔(14)，所述转动轴(7)贯穿填料箱(5)的轴心，与填料箱(5)固定连接，所述填料箱(5)设置在反应釜壳体(4)内部且通过转动轴(7)两端与设置在反应釜壳体(4)两端的轴承座(8)转动连接，所述转动轴(7)与反应釜壳体(4)连接处设有密封环(6)，所述转动轴(7)一端设置有传动轮(11)，所述反应釜壳体(4)上端设置有投料孔(12)和进药管(13)，所述反应釜壳体(4)下端设置有卸料孔(14)和排液管(10)；所述一号反应釜(31)、二号反应釜(32)平行设置在底座(2)上，所述一号反应釜(31)壳体一侧设有进气口(311)，所述一号反应釜(31)与三号反应釜(33)之间设有支承盲管(152)，支承盲管(152)一端与一号反应釜(31)壳体连通，另一端与三号反应釜(33)壳体固定连接，起到协助导气管(15)支承三号反应釜(33)的作用，支承盲管(152)一侧面与异形导气管(151)一端连通，异形导气管(151)另一端与二号反应釜(32)壳体连通，异形导气管(151)下端设有排液管(10)，方便留存在管内的渣液排出，一号反应釜(31)和二号反应釜(32)通过异形导气管(151)实现气路连通；所述三号反应釜(33)设置在一号反应釜(31)和二号反应釜(32)上方，导气管(15)一端与二号反应釜(32)壳体连通，另一端与三号反应釜(33)壳体连通，二号反应釜(32)和三号反应釜(33)通过导气管(15)实现气路连通；所述四号反应釜(21)设置在三号反应釜(16)上方，导气管(15)一端与三号反应釜(33)的投料孔(12)连通，另一端与四号反应釜(34)的排液管(10)连通，三号反应釜(33)和四号反应釜(34)通过导气管(15)实现气路连通；所述三号反应釜(33)与四号反应釜(34)之间设有中间支架(16)，中间支架(16)起到固定三号反应釜(33)与四号反应釜(34)的作用，同进起到支承起四号反应釜(34)的作用；所述五号反应釜(35)设置在四号反应釜(34)上方，导气管(15)一端与四号反应釜(34)的投料孔(12)连通，另一端与五号反应釜(35)的排液管(10)连通，四号反应釜(34)和五号反应釜(35)通过导气管(15)实现气路连通；所述四号反应釜(34)与五号反应釜(35)之间设有中间支架(16)，中间支架(16)起到固定四号反应釜(34)与五号反应釜(35)的作用，同进起到支承起五号反应釜(35)的作用；所述五号反应釜(35)上端设有排气口(17)，排气口(17)与五号反应釜(35)上方的投料孔(12)连通，排气口(17)为提纯后气体的出口；所述一号反应釜(31)和二号反应釜(32)上的传动轮(11)分别连接有驱动电机(18)，一号反应釜(31)与三号反应釜(33)之间、三号反应釜(33)与四号反应釜(34)之间、四号反应釜(34)与五号反应釜(35)之间的传动轮(11)两两通过链条(19)进行传动连接，并通过设置在一号反应釜(31)上的传动轮(11)为动力源头进行传动，在传动的作用，各个反应釜壳体(4)内部的填料箱(5)会以转动轴(7)为轴心开始转动，从而带动填料箱(5)内部的填料(9)以及反应釜(3)内部的待提纯气体进行转动位移；所述填料箱(5)内部根据实际需要填装有对应的填料(9)。

例如以来自锅炉、石油焦煅烧窑炉、培烧炉或反射炉等的含硫、含硝、含尘的高温气体提纯为例来说明设备工作过程，高温气体从一号反应釜(31)的进气口(311)进入到一号反应釜(31)内部，一号反应釜(31)中的填料箱(5)装有铝合金填料(9)，高温气体透过动填料箱(5)钻入到铝合金填料(9)的空隙之中，铝合金填料(9)的表面已被进总水管通过一号反应釜(31)投料孔(12)中的进药管(13)以多个阀门喷洒下来的水所湿润，穿行其中的气体所夹带的尘埃在数不清的碰撞中纷纷被粘附于水中，进入一号反应釜(31)下端的排液管(10)随水向下流出系统，气体则完成了除尘和适当降温的过程，朝上穿出填料层，沿支承盲管(152)进入到异形气管(151)；

气体沿异形气管(151)，再从二号反应釜(32)下部穿过不锈钢网进入二号反应釜(32)，二号反应釜(32)的填料箱(5)内装满粒度20～50比表面积巨大的活性焦填料(9)，气体在活性焦间曲曲折折地碰撞穿行，活性焦的吸附、催化、分解作用在这个过程中无时不刻地进行，所含的硫化物、氮氧化物、憎水性有机物、极细的粉尘纷纷被分解或吸附，离开活性焦填料层时，大部分污染物已经被分解或拦截下来，离开填料层的气体，经过导气管(15)从三号反应釜(33)底部进入三号反应釜(33)内部，三号反应釜(33)的填料箱(5)内装满ppr多面体填料(9)，气体在填料(9)的空隙中曲折穿行，与上面从进药管(13)淋洒下来落在填料表面上的石灰浆液碰撞，经湿润的填料表面反复碰撞接触，含污量越来越低，再从正上方的多个投料孔(12)进入导气管(15)，经导气管(15)进入四号反应釜(34)，至此气体完成在三号反应釜(33)内的吸收过程。

气体在四号反应釜(34)、五号反应釜(35)内部的提纯过程与在三号反应釜(33)中完全相同。

最后气体从五号反应釜(35)上端的排气口(17)排出，此时气体经过前面一个除尘降温釜、一个活性焦吸附催化分解釜、三个动填料石灰乳液吸收釜共五个反应釜气体吸附吸收，原来的含硫、含硝、含尘的高温气体被处理得已经达到可排放国标；气体的最终出口是通过抽风机从排气口送出，风机的叶片旋转形成下面各室的负压，成为气体流动的动力。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。