本发明涉及脱硫环保设备领域,尤其是船舶废气处理洗涤塔设备。
背景技术:
随着国家环保政策的日益严格,大部分的船舶用尾气都需进行脱硫处理。船舶脱硫技术主要通过洗涤塔吸收污染气体。其主要工作原理为:烟气进入洗涤塔内部与喷淋下来的吸收剂发生反应,其中含有的有害气体以及颗粒物被吸收剂吸收,净化达标后烟气经过除沫器排到大气。因此洗涤塔的净化效果直接关系到整套脱硫设备是否达标。
目前所应用的洗涤塔多为喷淋塔、填料塔、筛板塔等。其中大部分为填料塔,填料塔虽然结构简单,但是填料容易堵塞,清理检修时,填料的损耗较大,干烧工况下堵塞几率大大增加。筛板塔的压降较大且操作弹性较小,运行通常难以调节。喷淋塔主要净化作用太依赖于喷嘴的性能,要达到更好的雾化效果通常需要使用更小的喷嘴,增加喷嘴堵塞的风险。通常,洗涤塔的吸收效率主要与烟气和吸收剂的反应时间、烟气与吸收剂的接触面积、烟气的压力损失有关,而现有的洗涤塔的吸收效率仍待提高。
技术实现要素:
针对本发明主要解决现有废气脱硫处理装置存在碱液与吸收剂混合效果不好的问题,提供一种适用于船舶废气洗涤塔的高效旋流塔盘,具有对船舶用尾气脱硫处理的目的,本方案在提升烟气净化效率的同时,减少烟气的压力损失。
为了解决上述技术问题,本发明采用以下技术方案:
一种适用于船舶废气洗涤塔的高效旋流塔盘,包括连接板以及置于连接板上的多个旋流组件;其中连接板上开设若干通孔,旋流组件包括外筒、内筒以及设在内筒外周壁上的旋流叶片,外筒底部设有供吸收剂通过的引流入口。
可选地,连接板上设有与旋流组件相配的安装孔,多个旋流组件对称装设在连接板上,旋流组件包括置于旋流塔盘内周壁上的周边旋流组件以及靠近旋流塔盘中心的内部旋流组件。
可选地,周边旋流组件上设有供吸收剂通过的引流组件,引流组件包括引流管以及置于外筒内壁的环形管,引流管的一端设于外筒的外侧,向外伸出,另一端与环形管联通。
可选地,环形管靠近旋流叶片的一侧开设若干圆孔,多个圆孔设在环形管的内周壁上且沿环形管的周向方向彼此间隔开,环形管的下端设有排泄孔。
可选地,旋流叶片进一步包括沿内筒的周向方向彼此间隔的多个叶片,其中叶片包括叶片本体、弯曲部,其中,叶片本体的内端连接至内筒的外周壁,弯曲部的内端连接至叶片本体末端,叶片本体的中间段折弯角度为5-15°。
可选地,内筒的上部和/或底部设置封板,封板用于避免烟气直接通过内筒与吸收剂发生反应。
可选地,外筒的直径为400-800mm,内筒的直径为30-60mm。
可选地,环形管的圆孔直径为6-12mm,圆孔间距为80-120mm。
可选地,旋流组件的数量不少于5个。
根据本发明的另一方面,该高效旋流塔盘被应用于船舶废气洗涤系统中。
相较现有技术,本发明具有以下的特点和有益效果:
1、通过设置旋流塔盘,使烟气通过塔盘时形成多股旋向相同的旋风,增加烟气在洗涤塔内部的停留时间,使烟气与吸收剂的反应时间更长,提高烟气净化效果。
2、经旋流塔盘的旋风撕扯,喷淋的吸收剂被破碎成更小的雾滴,增加了烟气与吸收剂的接触面积,提高了废气的脱硫效率。
3、使烟气通过旋流塔盘压降更小。相同塔径的洗涤塔,烟气经过旋流塔的流速要高于填料塔,流速越高,烟气经过塔盘产生的旋流效果就越明显。在同样的烟气净化效果下,旋流塔的塔身高度可以适当降低,从而减少洗涤塔制造成本,更方便工程安装维护,尤其是船舶用洗涤塔,由于船舶结构空间受限,使用旋流塔盘结构,可以降低洗涤塔高度,减轻洗涤塔重量,减少洗涤塔重量对船体航行安全性的影响。
4、烟气在高低流速下,均能有效反应,相比填料塔,不会在塔盘上发生液泛,塔的设计安全系数小,而且吸收剂成分中,即使存在颗粒较大的固体悬浮物,也不会发生塔盘堵塞的危险。对于干烧时的工况,旋流塔盘也能很好运行,系统运行更加安全可靠。
5、旋流塔盘由各旋流组件和连接板组成,安装简单,维护方便,减少工程安装和维护的成本。
6、叶片中间段折弯形成一定角度,通过折弯角度,不仅可以调节烟气的阻力损失,同时冲刷下来的吸收剂也会在塔盘上缓冲,增加吸收剂与烟气的反应时间。叶片末端折板的型式,可有效减少叶片四周烟气的逃逸,增强烟气的旋流效果。
附图说明
图1是一种适用于船舶废气洗涤塔的高效旋流塔盘的一个实施例的整体结构示意图;
图2是实施例中旋流组件的结构图;
图3是一种适用于船舶废气洗涤塔的高效旋流塔盘的一个实施例的旋流叶片的示意图;
图4是一种适用于船舶废气洗涤塔的高效旋流塔盘的一个实施例的旋流塔盘安装示意图。
图中标号说明:
1-连接板、2-旋流组件、3-引流管、4-引流入口、5-内筒、6-旋流叶片、7-环形管、8-外筒、9-旋流塔盘、10-喷淋层、11-洗涤塔、12-除沫器。
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所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本领域技术人员应理解的是,在本发明的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其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,因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。
下面将参考附图描述根据本发明的示例性实施例。
如图1所示,为解决上述问题,本发明的实施例提供了一种适用于船舶废气洗涤塔的高效旋流塔盘,应用于船舶废气洗涤系统中,通过设置旋流组件2使烟气和吸收剂较好地反应,提高脱硫效率。
具体地,该高效旋流塔盘,至少包括连接板1以及置于连接板1上的多个旋流组件2,连接板1上开设若干通孔,烟气通过通孔可与塔盘上的较低持液层进行反应,在保证脱硫效率的同时尽可能降低了整个塔盘的压降,通孔形状可以为方孔或圆孔。连接板上预留旋流组件2的安装孔,多个旋流组件2对称装设在连接板1上。
其中,旋流组件2包括外筒8、内筒5以及设在内筒5外周壁上的旋流叶片6,外筒8底部设有供吸收剂通过的引流入口4。经过旋流塔盘9的烟气,一部分通过连接板1上的通孔向上,另一部分烟气通过旋流组件2,形成多股同方向的旋风,旋流而上的烟气与喷淋下来的吸收剂充分接触并发生反应,净化后的烟气经过除沫器12最终排至大气。
可选地,旋流组件2包括置于旋流塔盘9内周壁上的周边旋流组件以及靠近旋流塔盘9中心的内部旋流组件。周边旋流组件上设有供吸收剂通过的引流组件,引流组件包括引流管3以及置于外筒8内壁的环形管7,引流管3的一端设于外筒8的外侧,向外伸出,另一端与环形管7联通。具体地,相比于旋流塔盘9的中心区域,周边区域的喷淋密度相对来说较小,因此烟气从周边区域逃逸的可能性更大。通过设置引流管3,将一部分吸收剂引入周边旋流组件中。
更具体地,环形管7靠近旋流叶片6的一侧开设若干圆孔,多个圆孔设在环形管7的内周壁上且沿环形管7的周向方向彼此间隔开。通过将吸收剂引入周边旋流组件,增加旋流塔盘9周边区域的实际喷淋吸收剂密度,并依靠旋流组件2的旋流效果,吸收剂被破损成微小液滴,与烟气进行充分反应。从而有效捕集周边区域逃逸的烟气,提高烟气的脱硫效率。
另外,旋流叶片6进一步包括沿内筒5的周向方向彼此间隔的多个叶片,其中叶片包括叶片本体、弯曲部,其中,叶片本体的内端连接至内筒5的外周壁,弯曲部的内端连接至叶片本体末端,叶片本体的中间段折弯形成5-15°。旋流叶片6在安装时,叶片与水平方向夹角约为45°,叶片高度约为60-100mm,叶片中间段折弯形成的角度约为10度。通过折弯角度,不仅可以调节烟气的阻力损失,同时冲刷下来的吸收剂也会在塔盘上缓冲,增加吸收剂与烟气的反应时间。叶片末端折板的型式,可有效减少叶片四周烟气的逃逸,增强烟气的旋流效果,叶片的数量不少于8片。
另外,内筒5的上部和/或底部设置封板,封板用于避免烟气直接通过内筒5与吸收剂发生反应。
本实施例中,外筒8尺寸约为400-800mm;保证安装制作的前提下,为提升旋流效果,内筒5需尽可能小,一般约为50mm左右。根据塔径的不同,旋流组件2采用中心对称方式布置,旋流组件2数量不少于5个。
值得注意的是,环形管7上开设的圆孔直径为6-12mm,以保证吸收剂不会堵塞在孔径中,圆孔的间距约为100mm。另外,圆孔为45°斜下开孔,防止在无压的情况下吸收剂不易流动、堵塞圆孔。
本发明的工作原理及使用流程:烟气从洗涤塔11底部进入,经过旋流塔盘内部的旋流塔盘9,旋流塔盘9包括连接板1、旋流组件2以及引流组件。其中连接板1上开设通孔,根据烟气压力和设计考虑的压力损失,确定连接板1的开孔率;连接板1上预留旋流组件2的安装孔,多个旋流组件2对称装设在连接板1上。通过旋流塔盘9的烟气,一部分通过连接板1上的通孔向上,另一部分烟气通过旋流组件2,形成多股同方向的旋风,旋流而上的烟气与喷淋下来的吸收剂充分接触并发生反应,净化后的烟气经过除沫器12最终排至大气。同时将吸收剂通过圆孔喷洒入周边旋流组件,增加旋流塔盘9周边区域的实际喷淋吸收剂密度,并依靠旋流组件2的旋流效果,吸收剂被破损成微小液滴,与烟气进行充分反应。从而有效捕集周边区域逃逸的烟气,提高烟气的脱硫效率。外筒8底部还设有供吸收剂通过的引流入口4,引流入口4为规则半圆孔,使得滞留在连接板1上的吸收液,可以通过小孔,在引流作用下进入到旋流组件2,与烟气再次反应。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
需要说明的是:
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。此外,需要说明的是,本说明书中所描述的具体实施例,其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思的构造、特征及原理所做的等效或简单变化,均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。