一種錐筒形折流式除霧器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種錐筒形折流式除霧器。所述除霧器包括若干個并列的除霧組件，每個除霧組件均包括升氣管和外筒，外筒設置在升氣管的外側，并與升氣管在同一軸線上；升氣管固定在塔盤上，升氣管的頂部設置堵板，在升氣管的圓周開有若干條縫，在靠近各條縫的升氣管圓周上設置有切向導流翼；其中所述的外筒為正立的圓錐臺結構，外筒的頂端設置堵板，堵板與外筒和升氣筒密閉連接。本實用新型的折流式除霧器，通過流體在流動過程中的折流實現液滴與氣體的分離。本實用新型的除霧器結構簡單，安裝方便，可以有效實現氣液分離，適用于化工及環(huán)保等領域中的氣液分離過程。
【專利說明】一種錐筒形折流式除霧器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種錐筒形折流式除霧器，屬于化學工程中的氣液分離領域，適用于化工及環(huán)保等領域中的氣液分離過程。
【背景技術】
[0002]SO2和粉塵是造成我國大氣污染的重要原因，也是我國當前重點控制的大氣污染物。目前，在環(huán)保領域大多采用濕法工藝，在濕法工藝煙氣脫硫過程中，吸收塔在運行過程中，易產生粒徑為10?60微米的“霧”，不僅含有水分，還溶有硫酸、硫酸鹽、SO2等，對大氣環(huán)境造成污染，同時對排氣筒和熱交換器等造成較嚴重的腐蝕。因此，濕法脫硫工藝中，凈化氣體在離開吸收塔之前必須要除霧。
[0003]除霧器是化工或環(huán)保等領域用于氣液分離的處理設備。當含有霧沫的氣體以一定的速度通過除霧器時，會與除霧器內部結構相撞，并依附在其表面上。除霧器內部結構表面上的霧沫，經過擴散和重力的作用會逐步聚集，當重量達到一定水平后，就會從除霧器內部結構上分離下來。從而實現氣液分離。除霧器一般設置在吸收塔頂部。當除霧器在運行過程中因結垢而造成阻力降增大至預定值時，就需要啟動反沖洗程序對除霧器進行沖洗，一般，在除霧器進氣端和排氣端均需設置沖洗噴嘴。此時可能導致氣相對液相的嚴重夾帶，導致氣相帶液。
[0004]根據除霧器的用途、結構可以分為很多種類，如絲網除霧器、人字板除霧器、旋流板除霧器、電除霧器、百葉窗式除霧器和重力沉降型除霧器等。常用的有絲網除霧器、人字板除霧器、旋流板除霧器等。絲網除霧器雖然能分離一般的霧沫，但要求霧沫清潔、氣流流速較小，且阻力降大，使用周期短，設備投資大。目前除霧器一般都采用水平布置，除霧器氣體流動方向與絲網垂直，氣速較低時，夾帶的霧沫慣性小，在氣體中飄蕩，不能與絲網碰撞接觸而被去除，而且由于被分離液滴與氣相呈逆流流向，氣體對液滴易產生二次夾帶，從而使氣液分離效率降低，并且絲網除霧器還存在容易堵塞，壓力降大等問題。葉片型、人字形除霧器內部安裝有方向各異、形狀各不相同的折流板，以形成小的流道，增加除霧效果，結構較復雜，分離效果不好。旋流板除霧器被分離液滴與氣體流向相同，易產生二次夾帶，降低除霧效率，并且壓降大，能耗較高。
[0005]專利CN200410014713.X介紹的除霧元件由折流板和煙氣流場調整塊組成，折流板固定在煙氣流場調整塊上，折流板的密度和形狀根據流通截面各處流場參數的變化而改變，從而使吸收塔中氣流的流通截面呈均勻分布。仍然擺脫不了液滴降落過程中，氣液逆流現象，即易產生二次夾帶。專利CN200920128824.1介紹的除霧器由冷卻器、粗除霧器和精除霧器等構成，粗除霧器為波形板或除霧板，精除霧器為鋼絲網，該除霧器改變了傳統除霧器液滴與氣流方向逆流流動的缺點，提高了除霧效率，但該除霧器結構較復雜，制作困難，而且由于采用了絲網結構，除霧器壓降較大，也比較容易堵塞。
[0006]專利CN200720038084.3介紹的旋流板除霧器由葉片、盲板、罩筒和環(huán)板所構成，該除霧器主要利用葉片來推動氣體進行旋轉，霧滴受到離心力的作用，被甩向塔壁，霧滴聚并匯集，完成氣液分離，但該除霧器在使氣相形成離心力時，需要較高的氣速，所以壓降較大，能耗較高。
[0007]美國專利US7618472B2提供了一種葉片型除霧器，該除霧器由波形板、平板和百葉窗板等構成，并形成很多凹腔或流道。氣液混合物進入除霧器后，流體流道發(fā)生偏移，使得流體流向得以數次改變，而且速度變化的非常快，液相很容易從氣相分離出來。該技術液相由氣相分離過程中，可以實現氣液錯流，因此氣相對液滴的二次夾帶作用大大降低，但是該技術結構非常復雜，加工難度也比較大，相應的加工制作費用比較高。

【發(fā)明內容】

[0008]針對現有技術的不足，本發(fā)明提供了一種錐筒形折流式除霧器，通過流體在流動過程中的多次折流實現液滴與氣體的分離。本發(fā)明的除霧器結構簡單，壓降小，安裝方便，可以有效實現氣液分離。
[0009]本發(fā)明提供了一種錐筒形折流式除霧器，所述的除霧器包括一個或若干個并列的除霧組件，每個除霧組件均包括升氣管和外筒，外筒設置在升氣管的外側，并與升氣管在同一軸線上；升氣管固定在塔盤上，在升氣管的圓周開有若干條縫，在靠近各條縫的升氣管圓周上設置有切向導流翼。
[0010]根據本發(fā)明的除霧器，其中所述的外筒為正立的圓錐臺結構，外筒的頂端設置堵板，堵板與外筒和升氣管的上端密閉連接。
[0011]本發(fā)明的錐筒形折流式除霧器中，所述的外筒的內表面上還可以開設有溝槽。所述的溝槽與外筒的母線平行，或者可以與母線成一定夾角。所述溝槽的截面可以為矩形、三角形或圓弧形，本發(fā)明中優(yōu)選為三角形。
[0012]其中，所述外筒的下端開口還可以設置成鋸齒形結構，從而更加有利于分離出的液體從外筒的內壁成連續(xù)流滴落。
[0013]夾帶液滴的氣體自塔盤下部空間進入升氣管，氣相在上升過程中，由于升氣管直徑小，氣速得以提高，氣相夾帶液相上升，遇堵板后氣相流動方向發(fā)生改變(由上升方向改為水平或近似水平方向)，而小液滴由于慣性作用與堵板發(fā)生碰撞，并附著在堵板上，附著的液滴逐漸變大，液滴大到其自身產生的重力超過氣體的上升力與液體表面張力的合力時，液滴就從堵板表面上被分離下來，完成了一次氣液分離。未被分離的氣液兩相自升氣管上部開設的條縫流出，在切向導流翼的導流作用下，使氣相又一次發(fā)生改變，未被去除的小液滴在切向導流翼轉彎處經過相同的作用而被捕集，完成又一次的氣液分離。未被分離的氣液兩相繼續(xù)流動，當遇到外筒的堵板時，氣體流動方向再次發(fā)生改變，小液滴附著在外筒的堵板上聚集變大，沿外筒筒壁流下。由于外筒為正立(正置)的錐臺形，氣相速度減小，夾帶液滴的氣相在向下流動時，在外筒下部的外沿又一次發(fā)生折流，小液滴再次被捕集，液滴聚集變大下落，實現氣液分離。
[0014]與現有技術相比，本發(fā)明的錐筒形折流式除霧器具有以下優(yōu)點:
[0015]1、可以有效脫除氣體中夾帶的粒徑較小的液滴，除霧效率高。升氣管上部的封蓋板及切向導流翼使夾帶霧滴的氣相發(fā)生折流，實現氣液分離。
[0016]2、外筒為正立的圓錐臺結構，使氣相流動速度減慢，且頂端設置堵板，使夾帶霧滴的氣相發(fā)生折流，實現氣液分離。[0017]3、外筒內壁上開有溝槽，在氣相的吹拂和壓迫下，由于水具有粘性，使得附著在內壁上的液滴擴散流被擠入溝槽加速了聚并，可以進一步降低霧沫夾帶。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的錐筒形折流式除霧器結構示意圖。
[0019]圖2為圖1中的升氣管、切向導流翼的A-A截面示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明錐筒形折流式除霧器的另一種結構示意圖。
[0021]圖4為圖3中的升氣管、切向導流翼的A-A截面示意圖。
[0022]圖5為圖3中開設溝槽的截面圖。
[0023]圖中各標記為:1_塔盤；2_升氣管；3_外筒；4_切向導流翼；5_堵板；6_條縫；7-溝槽。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的錐筒形折流式除霧器做進一步的詳細說明。
[0025]本發(fā)明的錐筒形折流式除霧器一般包括一個或若干個并列的除霧組件。如圖1和圖2所示，每個除霧組件均包括升氣管2和外筒3，外筒3設置在升氣管2的外側，并與升氣管2在同一軸線上；升氣管2固定在塔盤I上，在升氣管的圓周開有若干條縫6，在靠近各條縫6的升氣管圓周上設置有切向導流翼4。
[0026]升氣管管壁上開設條縫6的尺寸，可以根據實際的工況需要或設計需求，由本領域技術人員予以確定。如所述條縫6的高度h —般可以為20?500mm,優(yōu)選200?350mm ；條縫6的寬度L 一般可以為20?120mm，優(yōu)選50?80mm。所述條縫的總開縫面積，一般可以為升氣管截面積的3?5倍。與條縫6相連位置設有切向導流翼，且切向導流翼的旋轉方向一致，切向導流翼主要起引流和折流作用。切向導流翼翹起的角度α —般為5°?45°，優(yōu)選15°?30°。升氣管頂端設有堵板5，與升氣管管壁密閉連接。
[0027]本發(fā)明的錐筒形折流式除霧器中，其中外筒3為正立的圓錐臺結構，錐形夾角一般Θ為20。?120°，優(yōu)選40°?70°。外筒3的頂端設置堵板5，即外筒3與升氣管2共用堵板5，堵板5與外筒3和升氣管2頂端密閉連接，外筒3的下沿距離塔盤I 一定距離。外筒3設置在升氣管的外側，并與升氣管同軸。外筒3的下沿要低于條縫6的下沿。外筒3的下沿距升氣管條縫6下沿的垂直距離B —般可以為20?260mm，優(yōu)選50?80mm。外筒3下端(開口)直徑Φ —般可以為升氣管直徑的1.1?1.6倍，優(yōu)選1.1?1.2倍。外筒3的高度H—般可以為升氣管條縫高度的1.3倍?2倍。外筒3的下沿距塔盤I的高度C 一般可以為5?IOCtam,優(yōu)選20?50臟。
[0028]如圖3和圖4所示:本發(fā)明的錐筒形折流式除霧器中，在外筒3的內表面(內壁)上還可以開設有溝槽7。所述的溝槽7與錐筒的母線平行；或者可以與母線成一定夾角，所成夾角一般為5°?45° ,優(yōu)選10°?25°。溝槽7—般在外筒3的內表面上均勻分布,其數量為升氣管條縫數量的1.5?3倍。
[0029]溝槽7的截面可以為矩形、三角形或圓弧形，本發(fā)明中優(yōu)選為三角形。如圖5所示，溝槽7的截面為三角形。其中溝槽7的槽深X —般可以為I?6mm，優(yōu)選2?4mm ;槽間距Y 一般可以為5?60mm,優(yōu)選10?26mm ;溝槽夾角β —般可以為5°?20° ,優(yōu)選8°? 16。。
[0030]本發(fā)明的錐筒形折流式除霧器，所述外筒3的下端開口還可以設置成鋸齒形結構，從而更加有利于分離出的液體從外筒的內壁成連續(xù)流滴落。
[0031]工作時，夾帶液滴的氣體自塔盤I下部空間進入升氣管2，氣相在上升過程中，由于升氣管2直徑小，氣速得以提高，氣相夾帶液相上升，遇堵板5后氣相流動方向發(fā)生改變，而小液滴由于慣性作用與堵板5發(fā)生碰撞，并附著在封蓋板上，附著的液滴逐漸變大，液滴大到其自身產生的重力超過氣體的上升力與液體表面張力的合力時，液滴從堵板5表面上滴落下來，完成了一次氣液分離。未被分離的氣液兩相自升氣管2上部開設的條縫6流出，在切向導流翼4的導流作用下，使氣液兩相流動方向又一次發(fā)生改變，未被去除的小液滴在切向導流翼4轉彎處而被捕集，完成又一次的氣液分離。未被分離的氣液兩相繼續(xù)流動，當遇到外筒的堵板5時，氣體流動方向再次發(fā)生改變，小液滴附著在外筒的堵板5上聚集變大，沿外筒筒壁流下。外筒3內壁上開有溝槽7，也更有利于外筒3表面上的液滴的聚并，同時能夠起到導流作用，聚并的液滴變大，并沿筒壁向下流動。由于外筒3的下部為正立的圓錐臺，夾帶液滴的氣相在向下流動時，氣相速度減慢，對液滴的夾帶能力進一步降低，小液滴在外筒3下部外沿又一次發(fā)生折流，小液滴再次被捕集，液滴聚集變大下落，實現氣液分離。
實施例
[0032]某濕式洗滌塔凈化煙氣180000Nm3/h，其中顯水濃度為10?15g/Nm3，經本發(fā)明除霧后排氣中顯水濃度〈0.5g/Nm3,除霧效率>90%。
【權利要求】
1.一種錐筒形折流式除霧器，其特征在于，所述除霧器包括一個或若干個并列的除霧組件，每個除霧組件均包括升氣管和外筒，外筒設置在升氣管的外側，并與升氣管在同一軸線上；升氣管固定在塔盤上，升氣管的頂部設置封蓋板，在升氣管的圓周開有若干條縫，在靠近各條縫的升氣管圓周上設置有切向導流翼；其中所述的外筒為正立的圓錐臺結構，夕卜筒和升氣管的上端設置堵板，堵板與外筒和升氣管的上端密閉連接。
2.按照權利要求1所述的除霧器，其特征在于，所述外筒的內表面上還開設有若干溝槽，所述的溝槽與外筒的軸線平行，或者與軸線成一定夾角。
3.按照權利要求1所述的除霧器，其特征在于，所述溝槽的截面為矩形、三角形或圓弧形。
4.按照權利要求2所述的除霧器，其特征在于，所述的溝槽與外筒母線的夾角為5°?45。，優(yōu)選 10° ?25°。
5.按照權利要求1所述的除霧器，其特征在于，所述的切向導流翼的旋轉方向一致。
6.按照權利要求5所述的除霧器，其特征在于，所述的切向導流翼翹起的角度α為5。?45°，優(yōu)選 15° ?30°。
7.按照權利要求1所述的除霧器，其特征在于，所述外筒的下端開口還設置成鋸齒形結構。
8.按照權利要求1所述的除霧器，其特征在于，所述條縫的總開縫面積為升氣管截面積的3?5倍。
9.按照權利要求1所述的除霧器，其特征在于，所述的外筒的錐形夾角Θ為20°?120°，優(yōu)選 40° ?70°。
10.按照權利要求1所述的除霧器，其特征在于，所述外筒的下沿距離塔盤一定距離。
11.按照權利要求1所述的除霧器，其特征在于，所述外筒的下端開口直徑Φ為升氣管直徑的1.1倍?1.6倍，優(yōu)選1.1倍?1.2倍；外筒的高度H為升氣管條縫高度的1.3倍?2倍。
12.按照權利要求1所述的除霧器，其特征在于，所述的溝槽的數量為升氣管條縫數量的1.5?3倍。
【文檔編號】B01D45/16GK203540224SQ201320691869
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年11月5日 優(yōu)先權日:2013年11月5日
【發(fā)明者】孟凡飛, 彭德強, 王巖, 陳建兵, 陳新, 王璐瑤, 孟凡忠, 王陽峰 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院