專利名稱：內(nèi)循環(huán)多級(jí)噴動(dòng)流態(tài)化煙氣脫硫塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煙氣脫硫裝置，屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域；具體涉及一種內(nèi)循環(huán)多級(jí)噴動(dòng)流態(tài)化煙氣脫硫塔。
背景技術(shù)：
保護(hù)環(huán)境一直是人們關(guān)注的主題，對(duì)煙氣中二氧化硫污染的治理一直是我國(guó)環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域重點(diǎn)研究的項(xiàng)目。而目前在循環(huán)流化床煙氣脫硫系統(tǒng)中，脫硫塔多采用與外置分離器結(jié)合的形式，不僅增加了投資成本，加大設(shè)備占地面積；同時(shí)為增加脫硫塔內(nèi)的顆粒循環(huán)倍率，多采用在脫硫塔內(nèi)放置構(gòu)件的結(jié)構(gòu)形式，采用此結(jié)構(gòu)的脫硫塔，不僅減小了脫硫塔內(nèi)的有效容積，增大了煙氣阻力，脫硫塔內(nèi)的顆粒循環(huán)倍率并未明顯提高，而且構(gòu)件還可能發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象，長(zhǎng)期下去將會(huì)降低脫硫塔使用的安全性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決已有循環(huán)流化床煙氣脫硫系統(tǒng)中的脫硫塔采用與外置分離器結(jié)合的形式，存在投資成本增加，設(shè)備占地面積加大；同時(shí)在脫硫塔內(nèi)放置構(gòu)件，存在脫硫塔內(nèi)的有效容積減小，煙氣阻力增大，顆粒循環(huán)倍率不高，構(gòu)件還可能發(fā)生結(jié)垢現(xiàn)象，降低脫硫塔使用的安全性問(wèn)題提供的一種內(nèi)循環(huán)多級(jí)噴動(dòng)流態(tài)化煙氣脫硫塔。它包括塔體1和文丘里加速管2；塔體1上方的側(cè)壁上或塔體1的頂端固定連接有排煙氣管3；塔體1為自下向上截面階梯增大的倒錐體形狀；塔體1包括一級(jí)倒錐體1-1、一級(jí)噴動(dòng)腔室1-2、二級(jí)倒錐體1-3、二級(jí)噴動(dòng)腔室1-4；一級(jí)倒錐體1-1的下端面與文丘里加速管2的上端面固定連接，一級(jí)倒錐體1-1的上端面與一級(jí)噴動(dòng)腔室1-2的下端面固定連接，一級(jí)噴動(dòng)腔室1-2的上端面與二級(jí)倒錐體1-3的下端面固定連接，二級(jí)倒錐體1-3的上端面與二級(jí)噴動(dòng)腔室1-4的下端面固定連接；所述的一級(jí)噴動(dòng)腔室1-2的側(cè)壁上或一級(jí)倒錐體1-1的側(cè)壁上具有第一噴嘴接入口1-7，所述的二級(jí)噴動(dòng)腔室1-4的側(cè)壁上或二級(jí)倒錐體1-3的側(cè)壁上具有第二噴嘴接入口1-8。
本發(fā)明具有以下有益效果一、脫硫塔的作用機(jī)理是將鍋爐煙氣與在多級(jí)噴動(dòng)腔室內(nèi)部循環(huán)的顆粒在增濕水和脫硫劑的混合作用下進(jìn)行酸堿中和反應(yīng)，生成其它物質(zhì)顆粒的過(guò)程。為了提高塔體內(nèi)顆粒的循環(huán)倍率，本發(fā)明在塔體內(nèi)部不安裝任何構(gòu)件，使塔體內(nèi)的有效容積沒(méi)有改變，在提高脫硫劑利用率和脫硫效率的同時(shí)，可大大的降低塔體內(nèi)煙氣的流動(dòng)阻力，保證了脫硫反應(yīng)充分進(jìn)行。二、由于塔體采用自下向上截面階梯增大的倒錐體形狀，多級(jí)連續(xù)變化的截面，增強(qiáng)了塔體內(nèi)氣流流動(dòng)的穩(wěn)定性，使整個(gè)塔體的顆粒濃度分布為上部高、下部低的分布形式，從而增加了塔體內(nèi)循環(huán)顆粒量，并可使塔體內(nèi)顆粒循環(huán)倍率提高4倍以上。三、采用此結(jié)構(gòu)的脫硫塔，可進(jìn)一步簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)備，并可在一定條件下省略或大幅度簡(jiǎn)化外部分離設(shè)備，達(dá)到高效、低成本、高穩(wěn)定性的目的。四、本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用安全可靠、設(shè)備占地面積小、顆粒內(nèi)循環(huán)倍率高、脫硫效果好的優(yōu)點(diǎn)。


圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖(采用二級(jí)噴動(dòng)腔室1-4，塔體1為自下而上截面階梯增大的倒圓錐體形狀1-15)，圖2是圖1的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖，圖3是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖(采用二級(jí)噴動(dòng)腔室1-4，塔體1為自下而上截面階梯增大的倒正四棱錐體形狀1-16)，圖4是圖3的B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖，圖5是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖(采用三級(jí)噴動(dòng)腔室1-6，塔體1為自下而上截面階梯增大的倒圓錐體形狀1-15)，圖6是圖5的C-C剖視結(jié)構(gòu)示意圖，圖7是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖(采用三級(jí)噴動(dòng)腔室1-6，塔體1為自下而上截面階梯增大的倒正四棱錐體形狀1-16)，圖8是圖7的D-D剖視結(jié)構(gòu)示意圖，圖9是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖(采用四級(jí)噴動(dòng)腔室1-11，塔體1為自下而上截面階梯增大的倒圓錐體形狀1-15)，圖10是圖9的E-E剖視結(jié)構(gòu)示意圖，圖11是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖(采用四級(jí)噴動(dòng)腔室1-11，塔體1為自下而上截面階梯增大的倒正四棱錐體形狀1-16)，圖12是圖11的F-F剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式具體實(shí)施方式
一結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式由塔體1和文丘里加速管2組成；塔體1上方的側(cè)壁上或塔體1的頂端固定連接有排煙氣管3；塔體1為自下向上截面階梯增大的倒錐體形狀；塔體1包括一級(jí)倒錐體1-1、一級(jí)噴動(dòng)腔室1-2、二級(jí)倒錐體1-3、二級(jí)噴動(dòng)腔室1-4；一級(jí)倒錐體1-1的下端面與文丘里加速管2的上端面固定連接，一級(jí)倒錐體1-1的上端面與一級(jí)噴動(dòng)腔室1-2的下端面固定連接，一級(jí)噴動(dòng)腔室1-2的上端面與二級(jí)倒錐體1-3的下端面固定連接，二級(jí)倒錐體1-3的上端面與二級(jí)噴動(dòng)腔室1-4的下端面固定連接；所述的一級(jí)噴動(dòng)腔室1-2的側(cè)壁上或一級(jí)倒錐體1-1的側(cè)壁上具有第一噴嘴接入口1-7，所述的二級(jí)噴動(dòng)腔室1-4的側(cè)壁上或二級(jí)倒錐體1-3的側(cè)壁上具有第二噴嘴接入口1-8。
具體實(shí)施方式
二結(jié)合圖5、圖6、圖7、圖8說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一的不同點(diǎn)是本實(shí)施方式的塔體1增加有三級(jí)倒錐體1-5、三級(jí)噴動(dòng)腔室1-6；二級(jí)噴動(dòng)腔室1-4的上端面與三級(jí)倒錐體1-5的下端面固定連接，三級(jí)倒錐體1-5的上端面與三級(jí)噴動(dòng)腔室1-6的下端面固定連接；所述的三級(jí)噴動(dòng)腔室1-6的側(cè)壁上或三級(jí)倒錐體1-5的側(cè)壁上具有第三噴嘴接入口1-9。當(dāng)煙氣的排放量較大時(shí)，選用三級(jí)噴動(dòng)腔室1-6對(duì)煙氣進(jìn)行流化態(tài)處理，這樣更有利于脫硫反應(yīng)的進(jìn)行。
具體實(shí)施方式
三結(jié)合圖9、圖10、圖11、圖12說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一具體實(shí)施方式
二的不同點(diǎn)是本實(shí)施方式的塔體1還增加有四級(jí)倒錐體1-10和四級(jí)噴動(dòng)腔室1-11；四級(jí)倒錐體1-10的下端面與三級(jí)噴動(dòng)腔室1-6的上端面固定連接，四級(jí)倒錐體1-10的上端面與四級(jí)噴動(dòng)腔室1-11的下端面固定連接；所述的四級(jí)噴動(dòng)腔室1-11的側(cè)壁上或四級(jí)倒錐體1-10的側(cè)壁上具有第四噴嘴接入口1-12。當(dāng)煙氣的排放量很大時(shí)，可選用四級(jí)噴動(dòng)腔室1-11對(duì)煙氣進(jìn)行硫化處理，這樣不僅利于脫硫反應(yīng)的進(jìn)行，更利于顆粒濃度的分布。
具體實(shí)施方式
四結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三的不同點(diǎn)是本實(shí)施方式還增加有防腐層1-13；防腐層1-13噴涂在塔體1和文丘里加速管2的內(nèi)壁上。在塔體1和文丘里加速管2的內(nèi)壁上噴涂防腐層1-13，可保護(hù)塔體1和文丘里加速管2不被腐蝕，從而延長(zhǎng)了塔體1和文丘里加速管2的使用壽命。
具體實(shí)施方式
五結(jié)合圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10、圖11、圖12說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三的不同點(diǎn)是本實(shí)施方式還增加有保溫層1-14；保溫層1-14包裹在塔體1和文丘里加速管2的外壁上。在塔體1和文丘里加速管2的外壁上包裹保溫層1-14，可保證煙氣溫度在要求范圍內(nèi)，利于脫硫反應(yīng)的進(jìn)行，提高脫硫劑的利用率。
具體實(shí)施方式
六結(jié)合圖1、圖3、圖5、圖7、圖9、圖11說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的塔體1為自下而上截面階梯增大的倒圓錐體形狀1-15或?yàn)樽韵露辖孛骐A梯增大的倒正四棱錐體形狀1-16。根據(jù)場(chǎng)地要求的不同和布置的需要，塔體1可分別采用上述兩種結(jié)構(gòu)形狀中的一種；采用倒正四棱錐體形狀，其橫截面為矩形；采用倒圓錐體形狀，其橫截面為圓形，由于矩形截面的周長(zhǎng)大于圓形截面的周長(zhǎng)，因此塔體1采用自下而上截面階梯增大的倒正四棱錐體形狀1-16可增加脫硫塔內(nèi)的顆粒循環(huán)；塔體1采用自下而上截面階梯增大的倒圓錐體形狀1-15，其強(qiáng)度好，容易加工。其它組成及連接關(guān)系與具體具體實(shí)施方式
七結(jié)合圖1、圖3說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的一級(jí)倒錐體1-1的倒錐角α為50°～70°，二級(jí)倒錐體1-3的倒錐角β為50°～70°。在50°～70°之間的范圍內(nèi)選取適宜的倒錐角的度數(shù)，利于將一級(jí)噴動(dòng)腔室1-2內(nèi)的煙氣攜帶顆粒一同進(jìn)入到二級(jí)倒錐體1-3中。其它組成及連接關(guān)系與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
八結(jié)合圖5、圖7說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的三級(jí)倒錐體1-5的倒錐角γ為50°～70°。選擇適宜的倒錐角γ，利于二級(jí)噴動(dòng)腔室1-4內(nèi)的煙氣攜帶顆粒一同進(jìn)入到三級(jí)倒錐體1-5中。其它組成及連接關(guān)系與具體具體實(shí)施方式
九結(jié)合圖9、圖11說(shuō)明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式的四級(jí)倒錐體1-10的倒錐角δ為50°～70°。選擇適宜的倒錐角δ，利于三級(jí)噴動(dòng)腔室1-6內(nèi)的煙氣攜帶顆粒一同進(jìn)入到四級(jí)倒錐體1-10中。
工作過(guò)程是將燃繞后的煙氣經(jīng)過(guò)文丘里加速管2的下端入口引入到塔體1內(nèi)，文丘里加速管2的出口端同時(shí)作為一級(jí)倒錐體1-1的噴射入口。當(dāng)煙氣進(jìn)入到塔體1內(nèi)的一級(jí)倒錐體1-1后，煙氣首先接觸由一級(jí)倒錐體1-1內(nèi)部分滑落的顆粒，攜帶顆粒上行，部分顆粒先加速再減速，而后在一級(jí)噴動(dòng)腔室1-2的頂部沿壁面回落；剩余顆粒直接由氣體攜帶進(jìn)入到二級(jí)倒錐體1-3和二級(jí)噴動(dòng)腔室1-4內(nèi)，顆粒沿內(nèi)壁下降并從中心上行，由此形成中心顆粒密度低，靠近內(nèi)壁處的顆粒密度高的分布局面，促使部分煙氣沿水平方向擴(kuò)散，部分煙氣沿高度方向繼續(xù)上行，并依次與各級(jí)倒錐體處回落的顆粒接觸，進(jìn)行充分混合，上述過(guò)程在分級(jí)噴動(dòng)腔室內(nèi)重復(fù)進(jìn)行，使脫硫塔內(nèi)部形成獨(dú)特的顆粒分布形式即沿高度方向形成若干個(gè)相對(duì)獨(dú)立的濃度分布區(qū)域(若采用二級(jí)噴動(dòng)腔室1-4，便形成兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的濃度分布區(qū)域；若采用三級(jí)噴動(dòng)腔室1-6，便形成三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的濃度分布區(qū)域；若采用四級(jí)噴動(dòng)腔室1-11，便形成四個(gè)相對(duì)獨(dú)立的濃度分布區(qū)域)，縱向截面形成典型的環(huán)核流動(dòng)，整個(gè)塔體1內(nèi)的顆粒濃度分布則形成自下向上由低向高的分布形式，上端煙氣由塔體1上端側(cè)壁上的排煙氣管3或由塔體1頂端的排煙氣管3(若采用二級(jí)噴動(dòng)腔室1-4，排煙氣管3與二級(jí)噴動(dòng)腔室1-4的側(cè)壁或二級(jí)噴動(dòng)腔室1-4的頂端固定連接；若采用三級(jí)噴動(dòng)腔室1-6，排煙氣管3與三級(jí)噴動(dòng)腔室1-6的側(cè)壁或三級(jí)噴動(dòng)腔室1-6的頂端固定連接；若采用四級(jí)噴動(dòng)腔室1-11，排煙氣管3與四級(jí)噴動(dòng)腔室1-11的側(cè)壁或四級(jí)噴動(dòng)腔室1-11的頂端固定連接)排出。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)循環(huán)多級(jí)噴動(dòng)流態(tài)化煙氣脫硫塔，它包括塔體(1)和文丘里加速管(2)；塔體(1)上方的側(cè)壁上或塔體(1)的頂端固定連接有排煙氣管(3)；其特征在于塔體(1)為自下向上截面階梯增大的倒錐體形狀；塔體(1)包括一級(jí)倒錐體(1-1)、一級(jí)噴動(dòng)腔室(1-2)、二級(jí)倒錐體(1-3)、二級(jí)噴動(dòng)腔室(1-4)；一級(jí)倒錐體(1-1)的下端面與文丘里加速管(2)的上端面固定連接，一級(jí)倒錐體(1-1)的上端面與一級(jí)噴動(dòng)腔室(1-2)的下端面固定連接，一級(jí)噴動(dòng)腔室(1-2)的上端面與二級(jí)倒錐體(1-3)的下端面固定連接，二級(jí)倒錐體(1-3)的上端面與二級(jí)噴動(dòng)腔室(1-4)的下端面固定連接；所述的一級(jí)噴動(dòng)腔室(1-2)的側(cè)壁上或一級(jí)倒錐體(1-1)的側(cè)壁上具有第一噴嘴接入口(1-7)，所述的二級(jí)噴動(dòng)腔室(1-4)的側(cè)壁上或二級(jí)倒錐體(1-3)的側(cè)壁上具有第二噴嘴接入口(1-8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)循環(huán)多級(jí)噴動(dòng)流態(tài)化煙氣脫硫塔，其特征在于塔體(1)還包括三級(jí)倒錐體(1-5)、三級(jí)噴動(dòng)腔室(1-6)；二級(jí)噴動(dòng)腔室(1-4)的上端面與三級(jí)倒錐體(1-5)的下端面固定連接，三級(jí)倒錐體(1-5)的上端面與三級(jí)噴動(dòng)腔室(1-6)的下端面固定連接；所述的三級(jí)噴動(dòng)腔室(1-6)的側(cè)壁上或三級(jí)倒錐體(1-5)的側(cè)壁上具有第三噴嘴接入口(1-9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)循環(huán)多級(jí)噴動(dòng)流態(tài)化煙氣脫硫塔，其特征在于塔體(1)還包括四級(jí)倒錐體(1-10)和四級(jí)噴動(dòng)腔室(1-11)；四級(jí)倒錐體(1-10)的下端面與三級(jí)噴動(dòng)腔室(1-6)的上端面固定連接，四級(jí)倒錐體(1-10)的上端面與四級(jí)噴動(dòng)腔室(1-11)的下端面固定連接；所述的四級(jí)噴動(dòng)腔室(1-11)的側(cè)壁上或四級(jí)倒錐體(1-10)的側(cè)壁上具有第四噴嘴接入口(1-12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的內(nèi)循環(huán)多級(jí)噴動(dòng)流態(tài)化煙氣脫硫塔，其特征在于它還包括防腐層(1-13)；防腐層(1-13)噴涂在塔體(1)和文丘里加速管(2)的內(nèi)壁上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的內(nèi)循環(huán)多級(jí)噴動(dòng)流態(tài)化煙氣脫硫塔，其特征在于它還包括保溫層(1-14)；保溫層(1-14)包裹在塔體(1)和文丘里加速管(2)的外壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)循環(huán)多級(jí)噴動(dòng)流態(tài)化煙氣脫硫塔，其特征在于塔體(1)為自下而上截面階梯增大的倒圓錐體形狀(1-15)或?yàn)樽韵露辖孛骐A梯增大的倒正四棱錐體形狀(1-16)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)循環(huán)多級(jí)噴動(dòng)流態(tài)化煙氣脫硫塔，其特征在于一級(jí)倒錐體(1-1)的倒錐角(α)為50°～70°，二級(jí)倒錐體(1-3)的倒錐角(β)為50°～70°。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)循環(huán)多級(jí)噴動(dòng)流態(tài)化煙氣脫硫塔，其特征在于三級(jí)倒錐體(1-5)的倒錐角(γ)為50°～70°。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)循環(huán)多級(jí)噴動(dòng)流態(tài)化煙氣脫硫塔，其特征在于四級(jí)倒錐體(1-10)的倒錐角(δ)為50°～70°。
全文摘要
內(nèi)循環(huán)多級(jí)噴動(dòng)流態(tài)化煙氣脫硫塔，它涉及一種煙氣脫硫裝置。本發(fā)明解決了已有循環(huán)流化床煙氣脫硫系統(tǒng)中的脫硫塔存在投資成本大，脫硫效率低，煙氣阻力大，顆粒循環(huán)倍率低的問(wèn)題。本發(fā)明的塔體1為自下向上截面階梯增大的倒錐體形狀；塔體1中的一級(jí)倒錐體1－1的下端面與文丘里加速管2的上端面固定連接，一級(jí)倒錐體1－1的上端面與一級(jí)噴動(dòng)腔室1－2的下端面固定連接，一級(jí)噴動(dòng)腔室1－2的上端面與二級(jí)倒錐體1－3的下端面固定連接，二級(jí)倒錐體1－3的上端面與二級(jí)噴動(dòng)腔室1－4的下端面固定連接。本發(fā)明具有占地面積小、顆粒內(nèi)循環(huán)倍率高、脫硫效果好的優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明用于脫除鍋爐和工業(yè)窯爐尾部煙氣中的SO
文檔編號(hào)B01D53/50GK1724121SQ200510010119
公開(kāi)日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2005年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月24日
發(fā)明者秦裕琨, 吳少華, 高繼慧, 高建民, 李爭(zhēng)起 申請(qǐng)人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)