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气液交换塔失效专利 发明

技术内容

技术领域: 本发明涉及环保及化工设备,更具体地说是一种通过气液交换实现烟气除尘或完成化 工业洗涤、吸收工艺的气液交换塔。 背景技术: 在环境保护行业中,除尘器主要分为干式和湿式两种,干式除尘是以多管旋风式、布 袋式、静电式为主,湿式除尘器是以水膜、文秋里管、喷淋为主。随着科学技术的不断进 步,又出现了湿式静电式除尘等性能优良的除尘器。但是,各种不同类型的除尘器在具体 应用中分别存在着各自的弊病,包括: a、干式除尘器虽然价格较低,但除尘效率也较低,烟尘浓度和黑度指标难以达到《锅 炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)二级标准,基本无脱硫功能。 b、湿式除尘器有一定的脱硫能力,降尘能力也比较好,但设备造价较高,占地面积 大,除尘废水后续处理占地面积大。 c、近几年发展的复合式除尘器,包括湿式静电、静电水膜、喷淋泡沫、射流脱硫、脉 冲布袋等同样存在有价格高、占地面积大的缺陷,而且维修量大。 长期以来,城市和城镇的小锅炉烟尘一直是一个难以治理的课题,特别在产煤城市或 地区更是如此。 在化工生产行业中,洗涤塔、吸收塔等用于气液交换的塔式设备是化工行业的常用设 备,常规情况是液体从塔上方喷下,气体从塔下方进入。为了让气液充分接触,塔内往往 要放置大量的填料,包括改进鲍尔环、拉西环、矩鞍环、阶梯环、海尔环等,以增大接触 面积,提高接触效率。这类塔的高度通常在十几米到几十米,造价十分昂贵。 发明内容: 本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处,提供一种气液交换塔,该气液交换 塔以期在如下方面体现出优势: 1、气液高效接触、降低塔体高度; 2、不使用填料; 3、洗涤液可以回收再用; 4、大幅度降低造价。 本发明解决技术问题所采用的技术方案是: 本发明采用塔式结构,其结构特点是: a、在其圆柱状塔体内,处于其中心轴位置处设置喷液管,喷液管上设置径向喷雾头, 作为循环液入口的喷液管顶端管口伸出塔顶; b、在所述塔体内,设置多层折流通道,每层折流通道由呈伞面的集流环和同样呈伞 面的位于集流环上方的导流盘构成,其中,集流环设置在塔体内侧壁上,气液通道位于其 环中央,导流盘固定设置在喷液管上,气液通道位于盘外周; c、在所述塔体内,位于气流出口之下的位置处设置有脱液板,塔体底部设置集液斗, 集液斗内设有限制液面高度的溢流管,集液斗的底部设置排渣口,气体入口位于集液斗上 方,并向侧下方倾斜设置。 与已有技术相比,本发明的有益效果体现在: 1、本发明在结构上改变了洗涤塔、吸收塔的传统形式,从理论上建立新的设计模式 和计算方法;气液高效接触,降低吸收塔、洗涤塔的高度、减少体积;不使用填料;洗涤 液可以回收再用;将其应用于各种塔式气液交换设备中,可大幅度降低设备造价。 2、作为除尘器,本发明是一种湿式复合高效除尘装置,兼有除尘、脱硫功能;除尘 效率可以稳定在95%以上;除尘用水可以得到收集并循环使用,节约水量、保护环境;价 格低,比水膜除尘器少50%-70%;占地面积小,在锅炉房内即可安装使用,尤其适用于 反烧型小锅炉。 附图说明: 图1为本发明结构示意图。 图2为本发明集流环装配结构示意图。 图3为本发明作为烟气除尘塔结构示意图。 图4为图3所示烟气除尘塔中过滤板结构示意图。 图5为图4侧视图。 图6为图4及图5所示结构中的喷水管结构示意图。 图中标号:1塔体、2喷液管、3集流环、4导流盘、5气流出口、6脱液板、7集液斗、 8气体入口、9排渣口、10筋板、11托圈、12循环液入口、13溢流管、14过滤池、15抽 风机、16过滤板框架、17过滤网、18冲刷水管、19喷流孔。 具体实施方式: 参见附图,采用塔式结构,在其圆柱状塔体1内,处于其中心轴位置处设置喷液管2, 喷液管2上设置径向喷雾头,每个喷雾头上可以有多个喷雾孔,作为循环液入口12的喷 液管顶端管口伸出塔顶。由喷雾孔形成水的径向喷洒雾化,可有效提高效率,也可以适当 设置喷雾孔的方向,使喷雾方向与气流旋转方向一致,并且偏向斜下方。 如图1所示,在塔体1内,设置多层折流通道,每层折流通道由呈伞面的集流环3和 同样呈伞面的位于集流环3上方的导流盘4构成,集流环3与导流盘4之间的轴向间隙可 调。具体实施中,集流环3设置在塔体1内侧壁上,气液通道位于其环中央,导流盘4固 定设置在喷液管2上,气液通道位于盘外周;通过调节喷流管2的高度,即可改变集流环 3与导流盘4之间的轴向间隙,从而改变气体流速、改变气体与集流环及导流盘之间的摩 擦,以使其能适应多种不同类型的气液交换。折流通道的层数可以根据需要进行设置。 在塔体1内,位于气流出口5之下的位置处设置有脱液板6,塔体1的底部设置带有 排渣口9的集液斗7,气体入口8位于集液斗7的上方,并向侧下方倾斜设置,气体入口 向侧下方倾斜设置一方面是为了使气流可以喷向集液斗中的水面,另一方面使其沿塔体内 壁旋转。为了限制集液斗7中的液面高度,可以在集液斗7中设置溢流管13。 参见图2,为了便于装配,集流环3采用支架式装配,其支架是筋板10和由筋板10 吊装在塔体内侧壁上的环形托圈11构成,筋板10及托圈11固定焊接在塔体内侧壁上,集 流环3放置在托圈11上,托圈11的内径应该小于集流环3的外径,并且大于导流盘4的 外径。 作为除尘器使用: 首先,将高温烟气导向塔底部集液斗中的水面,高温烟气致使部分受热水体成为蒸汽, 形成无数捕捉烟尘的晶核,同时烟气得到扩张,流速减缓,大颗粒烟尘在重力和蒸汽作用 下进入水体,部分小颗粒烟尘随蒸汽聚集,在重力作用下降落到底部水中,由于在结构上 采取了倾斜进气的措施,使烟气在塔体内旋转,加速了烟尘沉降。高温烟气得到降温,有 利于除尘器的材料选用。喷液管上的径向喷水将进一步降尘降温。烟气经过扩张,流速减 缓,在集流环和导流盘之间翻转,同时中心径向喷水对烟气进行洗涤,细小颗粒大部分附 着在集流环和导流盘的表面,并随水流下。烟气在多层折流通道中折返,经多次聚、扩之 后被洗涤干净,在塔的上部进行脱水、降尘,以降低烟气中的水份和细小颗粒,从烟囱中 排放,从而完成除尘工作。 此外,作为烟气除尘塔,可以具体采用如图3所示的结构形式,包括在塔顶设置抽风 机15、在塔底设置过滤池14,由排渣口9排出废液渣。从溢流管13中溢出的液体直接注 入过滤池14中,在过滤池14中直立有如图4、图5和图6所示的过滤板,过滤板是在过 滤板框架16上固定设置过滤网17,在迎着水流的一侧,设置冲刷水管18,根据网面的高 度,冲刷水管18可以有一道以上,图4中示出为上下两道。如图5、图6所示,在冲刷水 管18的管壁上开设有朝向过滤网17侧下方的喷流孔19,由喷流孔19中喷出的水流不断 冲刷着过滤网17,使过滤网17不被颗粒物堵塞。 针对烟气除尘,可以适当减少塔体内的折流通道的层次,图3所示为双层。 针对高温烟气,可以在气体入口8的位置处加装石棉板,用以隔热,以保护塔体。 作为化工设备使用: 被交换气体从气体入口进入,气流被导向塔体侧壁,并沿侧壁旋转,在喷淋作用下气 液接触。气流上升时,流速加快,经过集流环收集,在导流盘压迫下扩张,与雾状液体充 分接触。重复数次,完成洗涤、吸收或交换。 此外,由溢流口溢出的液体可以直接循环使用,也可以根据具体情况在经过适当的处 理后循环使用。

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