專利名稱：一種螺旋型垂直篩板噴射鼓泡脫硫除塵吸收塔的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種濕法煙氣脫硫除塵裝置，尤其是涉及用于化 工、環(huán)保、電力和冶金行業(yè)中的螺旋型垂直篩板噴射鼓泡脫硫除塵吸收 塔。
背景技術：
目前，全球85%以上的脫硫技術采用濕法脫硫裝置，其中美、日、 德三國則達90%以上。濕法脫硫的核心是吸收塔，吸收塔中氣液分布裝 置是關鍵。幾種常用的吸收塔型，如噴淋塔、板式塔、填料塔中使用的 氣液分布裝置分別為多層噴嘴組、多孔板、填料。但這些氣液分布裝置 的缺點綜合起來有以下幾點塔空間利用率低、結構復雜、煙氣含塵較 高時容易堵塞、塔體高且大、FDG系統(tǒng)費用高。
較新的幾種塔型中噴射鼓泡塔發(fā)展比較快，其典型工藝為CT-121 工藝，它被美國《能源》雜志的評選書認為"開創(chuàng)了洗滌脫硫技術的新 紀元"，此脫硫系統(tǒng)的優(yōu)點是操作費用、投資費用比其他的FGD方法 節(jié)省50% 70%，且工藝簡單，占地面積小。
實用新型內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種可充分利用塔內空 間、結構簡單、增大布氣面積、除塵效果好、不易堵塞、使氣體分布均 勻、氣速穩(wěn)定的螺旋型垂直篩板噴射鼓泡脫硫除塵吸收塔。
為了解決上述技術問題，本實用新型提供的螺旋型垂直篩板噴射鼓 泡脫硫除塵吸收塔，包括塔體，設在塔體上的煙氣出口和煙氣進口，塔 體的底部開有漿液排出口，在所述的塔體內通過井字梁固定設有內筒， 所述的內筒的底部與所述的塔體的底部留有懸空間距，所述的塔體的內 壁和所述的內筒的外壁之間構成一個環(huán)形煙氣通道，所述的環(huán)形煙氣通 道上方由圓環(huán)形密封板密封，所述的環(huán)形煙氣通道中設有氣動浮筒攪拌 器，所述的氣動浮筒攪拌器由上部的帆、底部的槳葉和中部的浮筒構成， 在所述的圓環(huán)形密封板上部有一條圓形液體管道，所述的圓形液體管道 設有脫硫吸收液進口和與所述的環(huán)形煙氣通道對應的噴嘴組，第一塊螺 旋形垂直篩板和第二塊螺旋形垂直篩板之間圍成一個螺旋型空間，此空 間上端用螺旋形密封板密封構成一個螺旋型氣室，所述的第一塊螺旋形 垂直篩板和第二塊螺旋形垂直篩板一端在所述的內筒中相交并與支撐 筒相連，所述的第一塊螺旋形垂直篩板和第二塊螺旋形垂直篩板另一端 與所述的內筒的側壁切線相交設有螺旋型氣室入口，所述的螺旋型氣室 入口由一塊與所述的第一塊螺旋形垂直篩板相連并延伸至所述的塔體內壁附近的斜板、 一塊與所述的煙氣進口底部在同一水平面上的密封底 板和處于所述的螺旋型氣室入口的頂部的所述的圓環(huán)形密封板圍成，所 述的煙氣進口與所述的環(huán)形煙氣通道相切連接，整個所述的螺旋型布氣 室用所述的井字梁固定在所述的塔體上，所述的內筒和所述的第一塊螺 旋形垂直篩板、第二塊螺旋形垂直篩板的底部在同一水平高度上分別開 有柵格狀噴氣孔。
所述的第一塊螺旋形垂直篩板為第一塊阿基米德螺旋形垂直篩板， 第二塊螺旋形垂直篩板為第二塊阿基米德螺旋形垂直篩板。
所述的塔體內的上部設有折板除霧器和與所述的折板除霧器對應 的除霧器沖洗噴頭。
所述的煙氣進口處于所述的環(huán)形煙氣通道的前端，所述的螺旋型氣 室入口處于所述的環(huán)形煙氣通道尾端。
采用上述技術方案的螺旋型垂直篩板噴射鼓泡脫硫除塵吸收塔，與 現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點就在于
1、 螺旋型垂直篩板噴射鼓泡脫硫除塵吸收塔中的螺旋型氣室由兩 塊螺旋形垂直篩板、頂部的螺旋形密封板圍成。兩塊篩板是基于阿基米 德等速螺旋線設計，特殊結構有利于氣速的穩(wěn)定，氣流進入螺旋型氣室 后沿螺旋形壁螺旋下行，粉塵在螺旋下行過程中會受到壁面的慣性力
(類似于慣性除塵)，同時粉塵在螺旋型氣室中還有沉降作用，進一步 提高了除塵效果；螺旋型氣室空間相對較大，且兩壁為垂直安裝，不容 易堵塞；兩篩板為阿基米德螺旋形，導致其底部的柵格狀噴氣孔數(shù)量增 多、開孔面積變大，有利氣液充分接觸，增加處理的氣量，同時提高了 塔內的有效布氣面積；整個布氣裝置簡單緊湊，塔內空間得到充分利用， 塔體高度大大降低。
2、 位于吸收塔中的環(huán)形煙氣通道由塔壁、內筒、圓環(huán)形密封板構 成，在內筒下端沿圓周方向有一圈柵格狀噴氣孔。氣體在環(huán)形煙氣通道 內旋轉與上部噴嘴組灑出的吸收液接觸，氣體被脫硫的同時通過旋風濕 壁除塵作用除塵。環(huán)形煙氣通道增加了開孔面積和氣體分布均勻程度， 提高了塔內鼓泡層的高度和脫硫效率。
3、 在環(huán)形煙氣通道中，由旋轉的煙氣作動力，作用于氣動浮筒攪 拌器的帆上，推動浮筒帶動槳葉產生的徑向攪拌，使吸收液中固液混合 更均勻、煙氣與吸收液的反應更充分；這種攪拌裝置的結構簡單，無需 外加動力攪拌機構，成本低廉；尤其是不需要轉動軸，對有特殊密封要 求的反應塔器有很大應用價值。
4、 在折板除霧器上方設有除霧器清洗噴頭，便于對折板除霧器的 清洗；塔底部呈橢球狀，并設有吸收液排出口，便于將帶著塵粒的漿液 匯集、排出。
綜上所述，本實用新型是一種可充分利用塔內空間、結構簡單、增 大布氣面積、除塵效果好、不易堵塞、使氣體分布均勻、氣速穩(wěn)定的螺
4旋型垂直篩板噴射鼓泡脫硫除塵吸收塔，整個裝置開孔面積大，結構緊 湊，尤其是塔體矮所占空間較小可節(jié)約造價，尤其適用于中小型鍋爐的 脫硫除塵一體化及化工、冶金行業(yè)的二氧化硫等氣體吸收操作。有很好 的實驗研究和工業(yè)應用前景。

圖1是本實用新型結構示意圖； 圖2是沿圖1中A — A線剖面視圖； 圖3是沿圖1中B — B線剖面視圖； 圖4是沿圖1中C一C線剖面視圖； 圖5是沿圖1中D — D沿剖面視圖。
具體實施方式

以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。 如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，塔體6設有橢圓底和橢圓頂， 在塔體6內通過井字梁8固定設有內筒14，內筒14的頂端固定在井字 梁8上，內筒14的底部與塔體6的塔底有懸空間距，塔體6的內壁和 內筒14的壁之間構成一個環(huán)形煙氣通道24，環(huán)形煙氣通道24上方由圓 環(huán)形密封板4密封，環(huán)形煙氣通道24中設有氣動浮筒攪拌器10，氣動 浮筒攪拌器10由上部的帆11、底部的槳葉12和中部浮筒26構成，在 圓環(huán)形密封板4上部有一條圓形液體管道9，圓形液體管道9設有脫硫 吸收液進口 5和與環(huán)形煙氣通道24對應的噴嘴組13，吸收液從脫硫吸 收液進口 5導入圓形液體管道9中，最后經(jīng)圓環(huán)形密封板4下的噴嘴組 13進入環(huán)形煙氣通道24內，第一塊阿基米德螺旋形垂直篩板16和第二 塊阿基米德螺旋形垂直篩板17之間圍成一個螺旋型空間，此空間上端 用螺旋形密封板7封死構成一個阿基米德螺旋型氣室18，第一塊阿基米 德螺旋形垂直篩板16和第二塊阿基米德螺旋形垂直篩板17—端在內筒 14中相交并與支撐筒25相連，第一塊阿基米德螺旋形垂直篩板16和第 二塊阿基米德螺旋形垂直篩板17另一端與內筒14的側壁切線相交設有 螺旋型氣室入口 23，螺旋型氣室入口 23在內筒14上切線開口，并由一 塊斜板21 (此斜板和第一塊阿基米德螺旋形垂直篩板16相連，并由內 筒14伸至塔體6內壁附近)、入口底部的密封底板22 (此板底部與煙氣 進口底部在同一水平面上)和入口頂部的圓環(huán)形密封板4圍成。整個阿 基米德螺旋型氣室18用井字梁8固定在塔壁6上。內筒14和第一塊阿 基米德螺旋形垂直篩板16和第二塊阿基米德螺旋形垂直篩板17底部同 一水平高度上分別開有柵格狀噴氣孔15。煙氣進口 19與環(huán)形煙氣通道 24相切，煙氣進口 19處于環(huán)形煙氣通道24的前端，螺旋型氣室入口 23處于環(huán)形煙氣通道24尾端，塔體6的內上部設有折板除霧器2、除 霧器沖洗噴頭3、煙氣出口 1，塔底開有槳液排出口 20。該螺旋型垂直 篩板噴射鼓泡脫硫除塵吸收塔中特有的阿基米德螺旋型氣室有結構緊 湊、開孔面積大、不易堵塞、布氣均勻、氣速波動小、除塵效率高、脫硫效率穩(wěn)定等優(yōu)點。塔體6中的環(huán)流布氣、旋風濕壁除塵、風能攪拌等 方式可高效地去除煙氣中的二氧化硫、灰塵。整個裝置結構簡單緊湊， 尤其適用含塵量較大的煙氣處理。
工作原理本實用新型的螺旋型垂直篩板噴射鼓泡脫硫除塵吸收
塔，阿基米德螺旋型氣室18、環(huán)形煙氣通道24、氣動浮筒攪拌器10、 柵格狀噴氣孔15等結構使氣液固三相混合均勻，布氣面積和氣液接觸 時間增加。
煙氣由煙氣進口 19以一定的速度切向進入環(huán)形煙氣通道24，再與 通道頂端的噴嘴組13噴出的吸收液充分混合，在環(huán)形煙氣通道24內旋 轉過程中減速、穩(wěn)流， 一部分二氧化硫被去除，高速旋轉的煙氣產生的 離心力把液滴和塵粒甩向塔體6的塔壁，相當于裝有穩(wěn)流柱的旋風濕壁 除塵塔， 一部分塵粒被液膜捕捉，隨重力作用落入塔底，最后在塔底聚 集，通過塔底漿液排出口 20排出；旋轉過程中的煙氣吹在帆11上并帶 動氣動浮筒攪拌器10旋轉，氣動浮筒攪拌器10底部的槳葉12帶動塔 內的液體形成一個大渦流，使塔內的吸收液混合均勻。經(jīng)過旋風濕壁除 塵冷卻后的煙氣，通過螺旋型氣室入口 23進入阿基米德螺旋型氣室18 內。煙氣在阿基米德螺旋型氣室18中呈螺旋形下旋的過程中氣速穩(wěn)定， 氣體分布更均勻，同時一部分塵粒也在旋轉過程中被慣性力或者沉降作 用去除。經(jīng)過分布的煙氣同時將環(huán)形氣體通道24和阿基米德螺旋型氣 室18內的液面壓低至柵格狀噴氣孔15，形300 400mm左右的液位差， 氣體以一定的氣速從柵格狀噴氣孔15中分散后噴出并被塔體6內的渦 流、氣動浮筒攪拌器10的槳葉12等進一步分散成小氣泡在湍流中曲折 上升并破裂形成很高的鼓泡層和脈動，在鼓泡層中氣液得到充分的混 合，增加了氣液接觸時間。產生的液體脈動、湍流和攪拌使塔內的吸收 液充分混合，在噴射鼓泡過程中大部分粉塵被去除。
試驗證明，使用CaC03為脫硫劑，當pH值在5.7以上時脫硫效率 75% 87%。研究發(fā)現(xiàn)本塔的性能還有很大提升空間。本實用新型結構簡 單緊湊，塔高度低，布氣均勻，開孔面積大，不易堵塞，除塵效率高， 脫硫效率穩(wěn)定等優(yōu)點?？梢赃m用含塵量高、對塔高有限制的煙氣脫硫處 理，及其他相關氣體吸收處理。
權利要求1、一種螺旋型垂直篩板噴射鼓泡脫硫除塵吸收塔，包括塔體(6)，設在塔體(6)上的煙氣出口(1)和煙氣進口(19)，塔體(6)的底部開有漿液排出口(20)，其特征是在所述的塔體(6)內通過井字梁(8)固定設有內筒(14)，所述的內筒(14)的底部與所述的塔體(6)的底部留有懸空間距，所述的塔體(6)的內壁和所述的內筒(14)的外壁之間構成一個環(huán)形煙氣通道(24)，所述的環(huán)形煙氣通道(24)上方由圓環(huán)形密封板(4)密封，所述的環(huán)形煙氣通道(24)中設有氣動浮筒攪拌器(10)，所述的氣動浮筒攪拌器(10)由上部的帆(11)、底部的槳葉(12)和中部的浮筒(26)構成，在所述的圓環(huán)形密封板(4)上部有一條圓形液體管道(9)，所述的圓形液體管道(9)設有脫硫吸收液進口(5)和與所述的環(huán)形煙氣通道(24)對應的噴嘴組(13)，第一塊螺旋形垂直篩板和第二塊螺旋形垂直篩板之間圍成一個螺旋型空間，此空間上端用螺旋形密封板(7)密封構成一個螺旋型氣室，所述的第一塊螺旋形垂直篩板和第二塊螺旋形垂直篩板一端在所述的內筒(14)中相交并與支撐筒(25)相連，所述的第一塊螺旋形垂直篩板和第二塊螺旋形垂直篩板另一端與所述的內筒(14)的側壁切線相交設有螺旋型氣室入口(23)，所述的螺旋型氣室入口(23)由一塊與所述的第一塊螺旋形垂直篩板相連并延伸至所述的塔體(6)內壁附近的斜板(21)、一塊與所述的煙氣進口(19)底部在同一水平面上的密封底板(22)和處于所述的螺旋型氣室入口(23)的頂部的所述的圓環(huán)形密封板(4)圍成，所述的煙氣進口(19)與所述的環(huán)形煙氣通道(24)相切連接，整個所述的螺旋型布氣室用所述的井字梁(8)固定在所述的塔體(6)上，所述的內筒(14)和所述的第一塊螺旋形垂直篩板、第二塊螺旋形垂直篩板的底部在同一水平高度上分別開有柵格狀噴氣孔(15)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的螺旋型垂直篩板噴射鼓泡脫硫除塵吸收 塔，其特征是所述的第一塊螺旋形垂直篩板為第一塊阿基米德螺旋形 垂直篩板(16)，第二塊螺旋形垂直篩板為第二塊阿基米德螺旋形垂直篩 板(17)。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的螺旋型垂直篩板噴射鼓泡脫硫除塵 吸收塔，其特征是所述的塔體(6)內的上部設有折板除霧器(2)和與所 述的折板除霧器(2)對應的除霧器沖洗噴頭(3)。
4、 根據(jù)權利要求1或2所述的螺旋型垂直篩板噴射鼓泡脫硫除塵 吸收塔，其特征是所述的煙氣進口 (19)處于所述的環(huán)形煙氣通道(24) 的前端，所述的螺旋型氣室入口 (23)處于所述的環(huán)形煙氣通道(24)尾 端。
專利摘要本實用新型公開了一種螺旋型垂直篩板噴射鼓泡脫硫除塵吸收塔，塔體(6)的內壁和內筒(14)的外壁之間構成一個環(huán)形煙氣通道(24)，環(huán)形煙氣通道(24)中設有氣動浮筒攪拌器(10)，圓形液體管道(9)設有與環(huán)形煙氣通道(24)對應的噴嘴組(13)，第一塊螺旋形垂直篩板和第二塊螺旋形垂直篩板之間圍成一個螺旋型氣室，一端與支撐筒(25)相連，另一端與內筒(14)的側壁切線相交設有螺旋型氣室入口(23)，內筒(14)和第一塊螺旋形垂直篩板、第二塊螺旋形垂直篩板的底部在同一水平高度上分別開有柵格狀噴氣孔(15)。該螺旋型垂直篩板噴射鼓泡脫硫除塵吸收塔中特有的阿基米德螺旋型布氣室有結構簡單、布氣均勻、開孔面積大、不易堵塞、氣速波動小、除塵效果好、脫硫效率穩(wěn)定等優(yōu)點。
文檔編號B01D53/50GK201384922SQ200920063750
公開日2010年1月20日 申請日期2009年3月20日 優(yōu)先權日2009年3月20日
發(fā)明者余關龍, 斌 劉, 蕾 孟, 培 路, 鄧征宇, 芳 陳, 陳發(fā)源, 陳海林 申請人:湖南大學