[發(fā)明專(zhuān)利]一種文氏棒液柱噴流塔煙氣脫硫除塵裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410092835.4
• 申請(qǐng)日: 2014-03-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104906930A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫建辰
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 孫建辰
• 主分類(lèi)號(hào): B01D53/78
• 分類(lèi)號(hào): B01D53/78;B01D53/50;B01D47/06
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種煙氣除塵脫硫一體化治理裝置，具體涉及一種將液柱噴流洗滌吸收與文氏棒層均化煙氣分布和氣液鼓泡流化強(qiáng)化傳質(zhì)協(xié)同耦合的濕法煙氣除塵脫硫裝置。

背景技術(shù)

濕法煙氣脫硫除塵是目前工業(yè)爐窯煙氣粉塵、二氧化硫、氮氧化物排放控制的主要手段，在煙氣脫硫市場(chǎng)上約占80％以上。按所采用的脫硫劑區(qū)分，常用的工藝有石灰石/石灰-石膏法、鎂法、鈉法、雙堿法、氨法等十多種，并且經(jīng)過(guò)多年的研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)，大部分工藝已趨于成熟。設(shè)備方面，已形成了噴淋塔、填料塔、鼓泡塔、液柱塔以及雙循環(huán)塔、復(fù)合塔等數(shù)種各具特色的濕法煙氣脫硫吸收塔。其中，噴淋空塔內(nèi)部構(gòu)件少、氣阻低、不易結(jié)垢、運(yùn)行周期長(zhǎng)，但脫硫效率受氣流分布不均的影響較大，且漿液循環(huán)泵的能耗大；填料塔傳質(zhì)效率高，但容易被堵塞，氣阻大，需要定時(shí)清洗更新填料，維修費(fèi)用高；噴射鼓泡塔傳質(zhì)效率高，但存在吸收過(guò)程動(dòng)力消耗大、煙氣溫度降低多、設(shè)備需作防腐處理、占地面積也較大的缺點(diǎn)。液柱塔采用噴嘴由下向上噴射，形成一個(gè)個(gè)液柱噴泉，液柱頂端速度為零，液體傘形下落，下落的液滴與上噴的液滴相撞形成更細(xì)的液滴，從而增加氣液接觸表面；吸收液上噴時(shí)湍動(dòng)，加速SO2吸收與除塵；煙氣被液體射流卷吸，增加氣液混合；因而，脫硫效率高，循環(huán)泵數(shù)少，設(shè)備投資低，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于維護(hù)，處理氣量大，不易結(jié)垢。但實(shí)際應(yīng)用顯示，普通液柱塔的脫硫效率并不高，通常只有70～90％，且循環(huán)液量較大、操作費(fèi)用也不低，對(duì)煙氣負(fù)荷變化的適應(yīng)能力也較差。

為克服普通液柱塔的缺陷，提高液柱塔的脫硫除塵效率，國(guó)內(nèi)外主要從以下兩方面進(jìn)行改進(jìn)：(1)采用雙塔或單塔雙循環(huán)來(lái)增加氣液接觸，提高脫硫效率。如日本三菱公司在開(kāi)發(fā)了液柱噴射塔之后又設(shè)計(jì)了雙接觸、順逆流組合式液柱塔，使煙氣先在吸收塔的左半部與吸收液液柱逆流接觸，然后再在右半部與吸收液順流接觸；或先順流接觸再逆流接觸。顯然雙塔設(shè)計(jì)將增大占地面積、設(shè)備投資和操作成本。清華大學(xué)等則提出了單塔雙級(jí)液柱噴射(如中國(guó)專(zhuān)利CN1282625A)，這也會(huì)使塔高大幅增加，增加循環(huán)泵電耗及操作成本。(2)改善塔內(nèi)氣、液分布，減少“短路”，增加氣液接觸。普通液柱塔內(nèi)氣液分布并不均勻。為使煙氣與漿液充分均勻接觸，需使各噴嘴噴射的液柱高度一致且對(duì)塔全截面覆蓋均勻。故中國(guó)專(zhuān)利CN1795965A公開(kāi)了從進(jìn)口到出口管徑逐漸變小并雙向交錯(cuò)布置的噴液管道設(shè)計(jì)；CN101564641A公開(kāi)了一種置于噴漿管內(nèi)部用于調(diào)節(jié)液體噴射高度的均流板設(shè)計(jì)，以消除液柱噴射高度不一致對(duì)脫硫率的影響。中國(guó)專(zhuān)利CN202983508U則提供了一種多級(jí)多尺度噴射的液柱塔設(shè)計(jì)，即在一個(gè)液體分布器上設(shè)置若干個(gè)噴射高度不一的液柱，形成多層、液滴分級(jí)增大的噴淋。這些專(zhuān)利對(duì)液柱噴射作了改進(jìn)，但基本未改變進(jìn)塔煙氣分布的不均勻性；此外，液柱噴射高度增加必然使循環(huán)泵能耗增加。為改善進(jìn)塔煙氣分布，中國(guó)專(zhuān)利CN2691692Y公開(kāi)了一種液柱鼓泡式濕式煙氣脫硫裝置，其特征是在煙氣進(jìn)口與漿液噴射裝置之間增設(shè)了一層多孔托盤(pán)使進(jìn)塔的煙氣均布并在托盤(pán)上形成鼓泡傳質(zhì)以去除一部分飛灰并進(jìn)行一次脫硫，煙氣再與噴射液柱進(jìn)行二次脫硫，從而提高系統(tǒng)的脫硫效率。該專(zhuān)利方案可較好地解決進(jìn)塔煙氣分布不均問(wèn)題，并增加一次托盤(pán)鼓泡接觸提高脫硫率，但多孔托盤(pán)將增加結(jié)垢與堵塞風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)用上將會(huì)受到一些限制。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、不結(jié)垢堵塞，脫硫除塵效率高、液氣比較小、且投資省、運(yùn)行費(fèi)用低的液柱噴射與文氏棒層相結(jié)合的濕法煙氣脫硫除塵裝置。

所謂文氏棒層，即由按一定間距排布的固體實(shí)心棒或空心管構(gòu)成的覆蓋流體流通截面的棒排或管排(本說(shuō)明書(shū)以下不再區(qū)分棒與管，統(tǒng)一稱(chēng)為棒)。由于棒排中棒間隙通道是減縮漸擴(kuò)的，流體流過(guò)該棒排層時(shí)，會(huì)產(chǎn)生文丘里過(guò)流效應(yīng)，故稱(chēng)這種覆蓋塔橫截面的棒排為文氏棒層。

為實(shí)現(xiàn)此目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：在液柱塔內(nèi)設(shè)置文氏棒層，構(gòu)成一種液柱噴射與文氏棒層協(xié)同耦合的煙氣脫硫除塵裝置(簡(jiǎn)稱(chēng)文氏棒液柱塔脫硫除塵裝置)，從下向上依次為吸收液循環(huán)氧化池、煙氣進(jìn)口段、煙氣凈化段和除霧段。其特征在于：煙氣凈化段底部?jī)?nèi)設(shè)置有至少一層文氏棒層和中部設(shè)置至少一層液柱噴射裝置；

其中所述及的一層文氏棒層為由一塊或多塊按設(shè)定間距排布的耐腐蝕、有足夠機(jī)械強(qiáng)度的金屬或非金屬固體實(shí)心棒或空心管排構(gòu)成，覆蓋塔全部橫截面的棒層。該文氏棒層至少一層，優(yōu)選為兩層，設(shè)置在位于煙氣進(jìn)口段上部與液體噴射裝置之間；