一种脱硫除尘一体化洗涤塔的制作方法

本发明涉及船用柴油机排气脱硫应用技术领域，具体涉及一种脱硫除尘一体化洗涤塔。

背景技术：

由国际海事组织(imo)推行的限制硫排放相关法规实将于2020年1月1日准时实施，该法规要求实现全球0.5％限硫，排放控制区(eca)实现0.1％限硫。其中湿法脱硫技术处理sox是当今的主流技术，该技术通过柴油机排气与脱硫塔相连、脱硫塔内设置喷淋层，喷嘴里喷出碱性液滴，与烟气直接接触发生化学反应，从而脱除so2。

洗涤塔作为该项技术的核心设备，是实现排气中sox在洗涤液中物理溶解和化学吸收的关键场所，洗涤塔内部结构设计对喷淋层的设计对烟气流场的运动有很大的影响，但是目前的洗涤塔只是将烟气单纯的与喷嘴里喷出碱性液滴混合，没有对烟气的流向进行控制，导致洗涤塔内部的壳体腐蚀加快，而且脱硫的效率全靠烟气与液滴的自行混合，效率极低；部分烟气根本来不及处理就被排出，然而烟气含有大量的危害物，如颗粒粉尘、硫氧化物等等，会对大气，尤其是沿海地区有很大的危害。

技术实现要素：

发明目的：本发明目的是提供一种脱硫除尘一体化洗涤塔，解决了目前的洗涤塔只是将烟气单纯的与喷嘴里喷出碱性液滴混合，没有对烟气的流向进行控制，导致洗涤塔内部的壳体腐蚀加快，而且脱硫的效率极低的问题。

技术方案：本发明一种脱硫除尘一体化洗涤塔，包括壳体和文丘里管，所述壳体为中空的圆柱形筒状结构，壳体的周侧底部与文丘里管的一端固定连接，且两者相通；

所述文丘里管包括冷却段、喉管、扩散段和弯曲连接段，所述冷却段的管道侧壁上均布有多组第一雾化喷嘴，冷却段与扩散段通过喉管相连通，所述喉管的管道直径小于冷却段与扩散段的管道直径，所述扩散段通过弯曲连接段与壳体的周侧底部固定连接，且弯曲连接段的管道与壳体的内部相通；

所述壳体轴心处设有竖直设置且内部为中空结构的喷淋管，所述喷淋管的底部通过轴承可转动地安装在壳体上，喷淋管上固定套设有圆锥形的反风底座，所述反风底座的锥面上固定连接有多组呈环形阵列且竖直设置的导流叶片，所述导流叶片的高度与弯曲连接段的管道靠近壳体一端高度相同，所述喷淋管的横向喷管上设有多组竖直向下的第二雾化喷嘴，喷淋管的竖直喷管上设有多层雾化喷嘴层，每层雾化喷嘴层包括多组呈环形阵列设置的第三雾化喷嘴，所述第三雾化喷嘴的喷嘴方向斜向下，且与水平方向成60°。

进一步的，弯曲连接段的管道靠近壳体一端设有导风板。导风板使烟气流速正对导流叶片，使得导流叶片和喷淋管转动，从而可以避免烟气正对轴心产生动力不足现象。

进一步的，弯曲连接段的管道上设有除尘槽。在文丘里管的扩散段，气液流速变小，烟气里含尘颗粒物凝聚成直径比较大的含尘颗粒，在重力作用下沉积在除尘槽里，除尘槽对含尘颗粒起收集作用。

进一步的，壳体的底部设有排液口，所述排液口通过管道与碱液池相连通，所述碱液池通过管道与泵的进口密封连接，泵的出口与喷淋管的内部中空结构相连通。实现了碱液的简单循环利用，省去了复杂的供液设备。

进一步的，第一雾化喷嘴的喷嘴方向斜向下，且与水平方向成60°。

进一步的，导流叶片的截面为弧形，且导流叶片的数量为8～12片，相邻的导流叶片之间设有间隙。弧形设计的导流叶片在较小的烟气动力下，也可以保证转动。

进一步的，反风底座的锥面与反风底座的底面形成的夹角为10°。第一可以保证烟气的动能可以充分打向导流叶片，保证导流叶片可以运转，带动烟气可以与竖直面形成夹角从而使烟气螺旋上升，第二可以保证碱液可以顺利下滑流入壳体的底部。

有益效果：本发明针对洗涤塔的设计，通过将烟气的一部分动能有效利用，能使塔内烟气均匀上升，减小烟气贴壁上行，使烟气与喷淋液滴充分混合，实现烟气除尘脱硫一体化处理。

附图说明

图1为本发明剖视图；

图2为喷淋管、反风底座和导流叶片连接结构示意图；

图3为喷淋管、反风底座和导流叶片连接俯视图；

图4为反风底座和导流叶片连接结构示意图；

图5为反风底座剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述：

如图1至图5所示，本发明一种脱硫除尘一体化洗涤塔，包括壳体1和文丘里管2，壳体1为中空的圆柱形筒状结构，壳体1的周侧底部与文丘里管2的一端固定连接，且两者相通；

文丘里管2包括冷却段21、喉管22、扩散段23和弯曲连接段24，冷却段21的管道的一端为烟气进口，冷却段21的管道侧壁上均布有四组第一雾化喷嘴25，四组第一雾化喷嘴25呈环形阵列分布，第一雾化喷嘴25的喷嘴方向斜向下，且与水平方向成60°，第一雾化喷嘴25通过管路和泵与碱液池连通(图中未视出)，通过第一雾化喷嘴25喷出碱液，第一雾化喷嘴25可以降低有效降低烟气温度，防止高温对洗涤塔内壁产生不可逆的损坏；还可以预先与烟气进行酸碱中和反应，从而提高脱硫效率；同时由于气液两相速度相差比较大，液滴在气流作用下雾化，从而烟气中的含尘颗粒物被湿润，含尘颗粒物与碱性液滴相互碰撞和凝聚长大；

冷却段21与扩散段23通过喉管22相连通，喉管22的管道直径小于冷却段21与扩散段23的管道直径，当喷雾后的烟气经过喉管22时，含尘颗粒物与碱性液滴之间的空间被进一步压缩，增大了含尘颗粒物与碱性液滴之间的碰撞几率，使得含尘颗粒物与碱性液滴凝聚长大的程度更高，形成中等直径含尘颗粒；中等直径含尘颗粒进入扩散段23，在扩散段23中，气液流速变小，压力回升，烟气里中等直径的含尘颗粒物凝聚成直径更大的大含尘颗粒；

扩散段23通过弯曲连接段24与壳体1的周侧底部固定连接，且弯曲连接段24的管道与壳体1的内部相通，同时弯曲连接段24的管道上设有除尘槽26，在文丘里管2的扩散段23内，烟气里直径更大的大含尘颗粒，在重力作用下沉积在除尘槽26里，除尘槽26对大含尘颗粒起收集作用；

然后烟气从弯曲连接段24进入壳体1，位于弯曲连接段24的管道靠近壳体1一端设有导风板27，导风板27使烟气流速正对导流叶片13，使得导流叶片13和喷淋管11转动，从而可以避免烟气正对轴心产生动力不足现象；

壳体1轴心处设有竖直设置且内部为中空结构的喷淋管11，喷淋管11的底部通过轴承可转动地安装在壳体1上，轴承使用有抗磨、抗氧化、防锈蚀、抗腐蚀等添加剂精制而成的高低温轴承润滑脂，使其具有耐腐蚀的功能；喷淋管11上固定套设有圆锥形的反风底座12，反风底座12的锥面上固定连接有多组呈环形阵列且竖直设置的导流叶片13，导流叶片13的材料采用铝合金或不锈钢材质构成，使其在质量低的情况下也可以耐腐蚀，以致微小的动力可以使导流叶片13旋转；

导流叶片13的高度与弯曲连接段24的管道靠近壳体1一端高度相同，导流叶片13的截面为弧形，且导流叶片13的数量为8～12片，相邻的导流叶片13之间设有间隙，弧形设计的导流叶片13在较小的烟气动力下，也可以保证转动，同时反风底座12的形状设置成圆锥形，反风底座12的锥面与反风底座12的底面形成的夹角为10°，这样第一可以保证烟气的动能可以充分打向导流叶片13，保证导流叶片13可以运转，带动烟气可以与竖直面形成夹角从而使烟气螺旋上升，减小烟气贴壁上行；第二可以保证碱液可以顺利下滑流入壳体1的底部；

喷淋管11的横向喷管111上设有多组竖直向下的第二雾化喷嘴14，第二雾化喷嘴14的喷嘴角度与烟气方向相反，喷淋管11的竖直喷管112上设有多层雾化喷嘴层，每层雾化喷嘴层包括八组呈环形阵列设置的第三雾化喷嘴15，第三雾化喷嘴15的喷嘴方向斜向下，且与水平方向成60°，第三雾化喷嘴15的喷嘴形成的喷雾整体形成伞状，与第二雾化喷嘴14的喷嘴形成的喷雾，两个方向的雾滴进行耦合，使液滴充满整个壳体1内部，喷淋管11、反风底座12和导流叶片13均采用耐腐蚀材料，烟气使导流叶片13运动，导流叶片13带动喷淋管11转动，其优点是导流叶片13和反风底座12结合，可以有效减小烟气沿壳体1内部即洗涤塔塔壁上行，使烟气混合均匀上升，从而对烟气的流向进行导向控制，不用复杂的电力系统带动喷淋管11转动，投资小，设备维修维护简单；

烟气量小的时候，导流叶片13转速慢，喷淋管11转速慢，处理量小；烟气量大的时候，导流叶片13转速快，喷淋管11转速快，处理量大，两者形成自耦合，喷雾液滴也相对烟气成旋转下降，从而增大烟气与液滴充分接触反应，同时也能保证烟气旋转均匀上升，喷淋管11旋转可以有效提高喷淋液滴与烟气的扰动，增大喷淋液滴与烟气混合，从而大大提高与烟气发生酸碱中和反应，提高脱硫效率；

壳体1的底部设有排液口16，排液口16通过管道与碱液池17相连通，壳体1底部收集的液体通过排液口16排到碱液池17中，碱液池17中装有碱液，碱液池17通过管道与泵18的进口密封连接，泵18的出口与喷淋管11的内部中空结构相连通，实现了碱液的简单循环利用，省去了复杂的供液设备。本发明针对洗涤塔的设计，通过将烟气的一部分动能有效利用，能使塔内烟气均匀上升，减小烟气贴壁上行，使烟气与喷淋液滴充分混合，实现烟气除尘脱硫一体化处理。