專利名稱：雙通道旋渦式凈化塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于凈化含有有害氣體、細(xì)微塵粒的工業(yè)廢氣的雙通道旋渦式凈化塔。
背景技術(shù)：
隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境保護(hù)、節(jié)約能源已成為人們普遍關(guān)注的問題。以燃煤鍋爐煙氣凈化問題為例，我國(guó)一次性能源主要來自煤碳，燃燒煤碳產(chǎn)生的煙氣對(duì)我國(guó)的環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。據(jù)統(tǒng)計(jì)每年僅煙氣中的SO2對(duì)環(huán)境污染造成的直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1000億元以上，40％以上的國(guó)土面積受到酸雨的危害。為了減少SO2對(duì)大氣的污染，我國(guó)政府不斷出臺(tái)一些政策、法規(guī)，采取了不少措施如不斷修訂提高“鍋爐污染物排放標(biāo)準(zhǔn)”；將燃煤鍋爐改成燃?xì)?、燃油或電鍋爐；由國(guó)外引進(jìn)多種煙氣脫硫技術(shù)和設(shè)備等。盡管如此到2005年底我國(guó)SO2排放總量不但沒減下來，比上年還有增加。
我國(guó)是發(fā)展中國(guó)家，經(jīng)濟(jì)實(shí)力和國(guó)民收入并不高，大量采用天燃?xì)?、燃油和電鍋爐不僅資源有限供不應(yīng)求，經(jīng)濟(jì)上也難以承擔(dān)，因此未來相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)以煤碳做為主燃料的局面不會(huì)改變?；痣娦袠I(yè)是我國(guó)最大的煤碳用戶，每年消耗的煤碳占全國(guó)煤碳總產(chǎn)量的60％左右，同時(shí)也是SO2排放量最大的行業(yè)。為了減少SO2對(duì)環(huán)境的污染，從2000年起我國(guó)先后從國(guó)外十幾家公司引進(jìn)煙氣脫硫技術(shù)和設(shè)備，其塔型大部分為噴淋空塔。這些脫硫技術(shù)實(shí)施后，雖然脫硫效率均能達(dá)到95％以上，但是設(shè)備投資大、運(yùn)行中耗電量大、運(yùn)行費(fèi)高，給大面積推廣使用帶來一定的困難。因此國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)部門多次講話、出臺(tái)政策要大力支持、扶持具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)脫硫技術(shù)，大力發(fā)展國(guó)產(chǎn)化脫硫設(shè)備。
長(zhǎng)期以來，不少科研機(jī)構(gòu)、大專院校以及具有技術(shù)開發(fā)能力的業(yè)內(nèi)人士，一直在探索具有高效傳質(zhì)場(chǎng)的凈化設(shè)備，以及投資少、凈化效率高、運(yùn)行費(fèi)用低、適合我國(guó)國(guó)情的脫硫技術(shù)。
本設(shè)計(jì)人憑借從事該行業(yè)多年的經(jīng)驗(yàn)，潛心研究并配合實(shí)際的運(yùn)用，本著精益求精的精神，積極研究改良，終于提出一種設(shè)計(jì)合理且有效改進(jìn)上述缺陷的本實(shí)用新型。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種設(shè)置有雙通道旋渦發(fā)生器的雙通道旋渦式凈化塔，通過高速旋流場(chǎng)、高強(qiáng)度渦流場(chǎng)和持液層共同組成的高效傳質(zhì)場(chǎng)，使有害氣體與化學(xué)漿液更有效的接觸，從而達(dá)到高效凈化的目的。
為了實(shí)現(xiàn)所述目的，本實(shí)用新型提供了一種雙通道旋渦式凈化塔，包括設(shè)置在上塔體的凈化氣體出口，設(shè)置在下塔體的氣體入口、漿液池、漿液排出管，及漿液供給管、供液管、循環(huán)泵，進(jìn)一步包括位于上塔體與下塔體間的雙通道漩渦式凈化器，其中，雙通道漩渦式凈化器包括旋渦發(fā)生器和設(shè)置在旋渦發(fā)生器上方的內(nèi)設(shè)中空漩渦增強(qiáng)板的漩渦筒；所述旋渦發(fā)生器由外筒、內(nèi)筒、短管構(gòu)成兩個(gè)氣體通道，其中外筒與內(nèi)筒形成的外通道中設(shè)置有與水平面呈一定夾角的外導(dǎo)向葉片，內(nèi)筒與短管形成的內(nèi)通道中設(shè)置有與水平面呈一定夾角的內(nèi)導(dǎo)向葉片。
一種雙通道旋渦式凈化塔，所述外導(dǎo)向葉片與水平面呈30°～45°夾角，所述內(nèi)導(dǎo)向葉片與水平面呈25°～40°夾角。
一種雙通道旋渦式凈化塔，所述外導(dǎo)向葉片數(shù)量設(shè)置為6～24個(gè)，所述內(nèi)導(dǎo)向葉片數(shù)量設(shè)置為4～16個(gè)。
一種雙通道旋渦式凈化塔，所述內(nèi)、外導(dǎo)向葉片呈扇形。
一種雙通道旋渦式凈化塔，所述呈扇形的內(nèi)導(dǎo)向葉片上下兩端分別固定在短管外壁與內(nèi)筒內(nèi)壁上，所述外導(dǎo)向葉片上下兩端分別固定在內(nèi)筒外壁與外筒內(nèi)壁上。
一種雙通道旋渦式凈化塔，所述旋渦發(fā)生器的外筒上端與漩渦筒的下端螺栓連接。
一種雙通道旋渦式凈化塔，所述漩渦增強(qiáng)板設(shè)置在所述漩渦筒的上半部。
一種雙通道旋渦式凈化塔，所述漩渦增強(qiáng)板為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，環(huán)狀外周與所述漩渦筒內(nèi)壁相連接。
一種雙通道旋渦式凈化塔，所述供液管設(shè)置在所述上塔體內(nèi)，其出水口采用直管或噴嘴。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于1.傳統(tǒng)的噴淋塔煙氣的平均流速為4m/s左右，隨著流速的增加凈化效率急速下降。雙通道旋渦式凈化塔煙氣的流速為6～20m/s，而且隨著流速的增加凈化效率相應(yīng)提高，因此雙通道旋渦式凈化塔的塔體直徑小，耗鋼量低。
2.傳統(tǒng)的噴淋塔是依靠高噴淋密度來保證凈化效果，因此通常在塔內(nèi)布置3～4層噴淋管網(wǎng)，而且對(duì)噴嘴的性能、布置的均勻性、覆蓋面都有嚴(yán)格的要求。而雙通道旋渦式凈化塔是通過高效傳質(zhì)場(chǎng)來實(shí)現(xiàn)高效凈化，只需要1～2層供液管網(wǎng)，對(duì)噴嘴的性能、布置的均勻性和覆蓋面無嚴(yán)格要求，供液管網(wǎng)簡(jiǎn)單，因此凈化塔高度可大幅度降低。
3.在傳統(tǒng)的噴淋塔中液體為離散相煙氣為連續(xù)相，二者之間主要依靠碰撞進(jìn)行接觸，因此比表面積小。而雙通道旋渦式凈化塔中氣體的凈化是依靠高速旋流場(chǎng)、高強(qiáng)度渦流場(chǎng)和持液層，氣體和液體的相態(tài)在交替變化，因此大幅度提高了比表面積，氣、液、固混合充分，凈化效果好。
4.傳統(tǒng)的噴淋塔是依靠降低煙氣流速、大的液氣比(一般為15～25L/m3)來保證凈化效果，而雙通道旋渦式凈化塔是依靠強(qiáng)化傳質(zhì)場(chǎng)來達(dá)到高效凈化的目的，因此不需要大的液氣比，一般2～4L/m3就可以達(dá)到滿意的凈化效果，因此雙通道旋渦式凈化塔節(jié)電效果顯著，可大幅度降低運(yùn)行費(fèi)。
5.雙通道旋渦式凈化塔的凈化效率可以方便地進(jìn)一步提高，因此當(dāng)有害氣體濃度發(fā)生變化，或者“環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)”提高以后，吸收塔不需做任何變化略加調(diào)整就可滿足要求，這種良好的適應(yīng)性對(duì)吸收塔而言是很重要的特點(diǎn)。
6.雙通道旋渦式凈化器為標(biāo)準(zhǔn)單元結(jié)構(gòu)，根據(jù)處理風(fēng)量的大小可設(shè)置不同數(shù)量的凈化器，便于加工、安裝和維修。
因此，本實(shí)用新型的雙通道旋渦式凈化塔凈化效率高；初投資減少四分之一左右；循環(huán)水量減少五分之四左右，循環(huán)水泵耗電量相應(yīng)也減少五分之四左右；塔體小，耗鋼量低，工程造價(jià)比傳統(tǒng)的噴淋塔要低很多。


圖1為本實(shí)用新型的雙通道旋渦式凈化塔的剖視圖；圖2為本實(shí)用新型的旋渦發(fā)生器的剖視圖。
具體實(shí)施方式
為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的特征及技術(shù)內(nèi)容，請(qǐng)參閱以下有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說明與附圖，附圖僅提供參考與說明，并非用來限制本實(shí)用新型。
本實(shí)用新型的一種雙通道旋渦式凈化塔，除包括設(shè)置在上塔體的凈化氣體出口1，設(shè)置在下塔體的氣體入口2、漿液池3、漿液排出管4，及漿液供給管5、供液管6、循環(huán)泵7，還包括位于上塔體8與下塔體9間的雙通道漩渦式凈化器10，其中，雙通道漩渦式凈化器10包括旋渦發(fā)生器11和設(shè)置在旋渦發(fā)生器上方的內(nèi)設(shè)中空漩渦增強(qiáng)板12的漩渦筒13；旋渦發(fā)生器11由外筒14、內(nèi)筒15、短管16構(gòu)成兩個(gè)氣體通道，其中外筒14與內(nèi)筒15形成的外通道中設(shè)置有與水平面呈30°夾角的扇形外導(dǎo)向葉片17，內(nèi)筒15與短管16形成的內(nèi)通道中設(shè)置有與水平面呈25°夾角的扇形內(nèi)導(dǎo)向葉片18。外導(dǎo)向葉片17數(shù)量設(shè)置為24個(gè)，內(nèi)導(dǎo)向葉片18數(shù)量設(shè)置為16個(gè)。內(nèi)導(dǎo)向葉片18上下兩端分別固定在短管16外壁與內(nèi)筒15內(nèi)壁上，外導(dǎo)向葉片17上下兩端分別固定在內(nèi)筒15外壁與外筒14內(nèi)壁上。
漩渦增強(qiáng)板12為圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)，環(huán)狀外周與漩渦筒13內(nèi)壁相連接，位于漩渦筒13的上端，旋渦發(fā)生器11的外筒14上端與漩渦筒13的下端螺栓連接。
供液管6設(shè)置在上塔體8內(nèi)，其出水口采用噴嘴。
在實(shí)際應(yīng)用中，氣體由雙通道旋渦式凈化器10下部軸向進(jìn)入，在內(nèi)外通道中導(dǎo)向葉片的作用下變成沿旋渦筒螺旋上升的高速旋流場(chǎng)，由于內(nèi)外通道中的導(dǎo)向葉片的角度不同，兩個(gè)旋流場(chǎng)在旋渦筒內(nèi)伴隨著交叉、混合及氣流矢量的迭加等綜合因素，為氣體、液體、細(xì)微塵粒造成了極好的混合接觸條件。
由于旋流場(chǎng)中的氣流速度比進(jìn)入旋渦發(fā)生器11的速度要大許多倍，而且沿旋渦筒13內(nèi)壁螺旋向上流動(dòng)，在高速旋流場(chǎng)的作用下，在旋流場(chǎng)的中部形成了很強(qiáng)的渦流區(qū)，在渦流增強(qiáng)板12的作用下進(jìn)一步增強(qiáng)了渦流場(chǎng)的強(qiáng)度，高強(qiáng)度渦流場(chǎng)的存在是雙通道旋渦式凈化器10達(dá)到高效凈化氣體的重量因素。
當(dāng)化學(xué)漿液由旋渦筒13上部進(jìn)入雙通道旋渦式凈化器10后，在高速旋流場(chǎng)和高強(qiáng)度渦流場(chǎng)的作用下，從旋渦發(fā)生器11底部至旋渦筒13中就形成了一個(gè)一定高度的持液層。持液層的存在是雙通道旋渦式凈化器10達(dá)到高效凈化氣體的另一個(gè)重要因素。持液層的高度對(duì)凈化效果和阻力有一定影響，持液層的高度主要可以通過調(diào)節(jié)進(jìn)入雙通道旋渦式凈化器10的氣流速度進(jìn)行控制。
在雙通道旋渦式凈化器10中，由高速旋流場(chǎng)、高強(qiáng)度渦流場(chǎng)和持液層共同組成了高效傳質(zhì)場(chǎng)，在高效傳質(zhì)場(chǎng)中為氣體、液體和細(xì)微塵粒提供了極大的接觸面積，創(chuàng)造了充分的混合條件，保證了高效凈化的效果。
當(dāng)氣體由雙通道旋渦式凈化器10下部進(jìn)入并穿過持液層時(shí)，氣體由連續(xù)相變成離散相，通過持液層后由離散相變?yōu)檫B續(xù)相。液體以離散相狀態(tài)由雙通道旋渦式凈化器10上部進(jìn)入凈化器，到達(dá)持液層后由離散相變成連續(xù)相和部分離散相的混合相，液體由凈化器流出后又變成離散相，由此可見氣體和液體通過雙通道旋渦式凈化器10時(shí)伴隨著相態(tài)的交替變化，大幅度提高了化學(xué)反應(yīng)的比表面積，達(dá)到高效凈化的目的。
化學(xué)漿液由旋渦筒13的上部不斷流入雙通道旋渦式凈化器10中與有害氣體進(jìn)行反應(yīng)，吸收有害氣體的漿液不斷由旋渦發(fā)生器11的底部排出流入漿液池3，使雙通道旋渦式凈化器10中的漿液不斷更新，從而達(dá)到高效凈化的效果。
漿液池3中的漿液與新鮮漿液供給管5帶來的新鮮漿液混合后，由循環(huán)泵7經(jīng)供液管6通過雙通道旋渦式凈化器10上部送入凈化器中，與有害氣體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)后的漿液由凈化器下部流出回到漿液池3中，部分漿液由漿液排出管4排出塔外。
煙氣由氣體進(jìn)口2進(jìn)入下塔體并與由雙通道旋渦式凈化器10下來的漿液接觸，經(jīng)過預(yù)處理的煙氣經(jīng)雙通道旋渦發(fā)生器11、旋渦筒13、渦流增強(qiáng)板12及持液層所形成的高效傳質(zhì)場(chǎng)進(jìn)行高效凈化，凈化后的煙氣經(jīng)上塔體8、凈化后氣體出口1由風(fēng)機(jī)排入大氣。
雙通道旋渦式凈化器也可應(yīng)用于需要高效傳質(zhì)場(chǎng)以強(qiáng)化化學(xué)反應(yīng)的設(shè)備中。
綜上所述，本實(shí)用新型的雙通道旋渦式凈化塔，的確能利用上述構(gòu)造，實(shí)現(xiàn)所述功效。且本實(shí)用新型申請(qǐng)前未見于刊物也未公開使用過，符合新型專利的新穎性及創(chuàng)造性等要求，根據(jù)專利法提出申請(qǐng)。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此即限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是運(yùn)用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，直接或間接運(yùn)用在其它相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種雙通道旋渦式凈化塔，包括設(shè)置在上塔體的凈化氣體出口，設(shè)置在下塔體的氣體入口、漿液池、漿液排出管，及漿液供給管、供液管、循環(huán)泵，其特征在于進(jìn)一步包括位于上塔體與下塔體間的雙通道漩渦式凈化器，其中，雙通道漩渦式凈化器包括旋渦發(fā)生器和設(shè)置在旋渦發(fā)生器上方的內(nèi)設(shè)中空漩渦增強(qiáng)板的漩渦筒；所述旋渦發(fā)生器由外筒、內(nèi)筒、短管構(gòu)成兩個(gè)氣體通道，其中外筒與內(nèi)筒形成的外通道中設(shè)置有與水平面呈一定夾角的外導(dǎo)向葉片，內(nèi)筒與短管形成的內(nèi)通道中設(shè)置有與水平面呈一定夾角的內(nèi)導(dǎo)向葉片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道旋渦式凈化塔，其特征在于所述外導(dǎo)向葉片與水平面呈30°～45°夾角，所述內(nèi)導(dǎo)向葉片與水平面呈25°～40°夾角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道旋渦式凈化塔，其特征在于所述外導(dǎo)向葉片數(shù)量設(shè)置為6～24個(gè)，所述內(nèi)導(dǎo)向葉片數(shù)量設(shè)置為4～16個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道旋渦式凈化塔，其特征在于所述內(nèi)、外導(dǎo)向葉片呈扇形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的雙通道旋渦式凈化塔，其特征在于所述呈扇形的內(nèi)導(dǎo)向葉片上下兩端分別固定在短管外壁與內(nèi)筒內(nèi)壁上，所述外導(dǎo)向葉片上下兩端分別固定在內(nèi)筒外壁與外筒內(nèi)壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道旋渦式凈化塔，其特征在于所述旋渦發(fā)生器的外筒上端與漩渦筒的下端螺栓連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道旋渦式凈化塔，其特征在于所述漩渦增強(qiáng)板設(shè)置在所述漩渦筒的上半部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道旋渦式凈化塔，其特征在于所述漩渦增強(qiáng)板為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，環(huán)狀外周與所述漩渦筒內(nèi)壁相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙通道旋渦式凈化塔，其特征在于所述供液管設(shè)置在所述上塔體內(nèi)，其出水口采用直管或噴嘴。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種雙通道旋渦式凈化塔，主要包括位于上塔體與下塔體間的雙通道漩渦式凈化器，其中，雙通道漩渦式凈化器由旋渦發(fā)生器和設(shè)置在旋渦發(fā)生器上方的內(nèi)設(shè)中空漩渦增強(qiáng)板的漩渦筒組成。能夠使氣體、粉塵、液體在高效傳質(zhì)場(chǎng)中通過氣體、液體相態(tài)的交替變化，大幅度提高相間接觸的比表面積并快速更新，以獲得高效凈化的效果。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于凈化效率高；初投資減少四分之一左右；循環(huán)水量減少五分之四左右，循環(huán)水泵耗電量相應(yīng)也減少五分之四左右；塔體小，耗鋼量低。
文檔編號(hào)B01D50/00GK2928216SQ20062015817
公開日2007年8月1日 申請(qǐng)日期2006年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月10日
發(fā)明者于維禮, 詹露茜, 王海安, 高忠信 申請(qǐng)人:于維禮, 詹露茜, 王海安, 高忠信