[發(fā)明專利]一種基于旋流的高效湍流霧化混合脫硫除塵工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010027929.9
• 申請(qǐng)日: 2020-01-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111097249B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜順民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 新疆海天祥瑞環(huán)保工程有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B01D50/00
• 分類(lèi)號(hào): B01D50/00;B01D53/80;B01D53/48;B01D53/50
• 代理公司: 北京科億知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11350
• 代理人: 胡萬(wàn)臣

本發(fā)明公開(kāi)一種基于旋流的高效湍流霧化混合脫硫除塵工藝，煙塵向下流動(dòng)經(jīng)過(guò)漸縮段后，煙塵中的顆粒物及氣體成分發(fā)生壓縮碰撞，密度增大，進(jìn)入平穩(wěn)段后，弧形凹陷段、弧形凸起段、斜面段的曲面結(jié)構(gòu)使得顆粒發(fā)生碰撞；漿液池內(nèi)的脫硫漿液經(jīng)第一送液管、第一噴嘴噴灑入噴霧降溫區(qū)內(nèi)，對(duì)顆粒物進(jìn)行噴灑形成氣液混合物，第二旋流板與第一旋流板的旋流方向相反，形成向上的旋流，與脫硫漿液多次接觸并持續(xù)向下流動(dòng)進(jìn)入旋流漸擴(kuò)區(qū)，大大增加了硫化物與脫硫漿液的接觸時(shí)間，進(jìn)一步提高沉降效率。該脫硫除塵工藝的脫硫除塵效率高，0.1噸常壓燃煤鍋爐煙塵處理后檢測(cè)粉塵排放濃度小于3.8mg/m³，二氧化硫排放濃度小于25mg/m³。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及脫硫除塵技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于旋流的高效湍流霧化混合脫硫除塵工藝。

背景技術(shù)

含硫煉廠氣、天然氣脫硫方法多種多樣，如化學(xué)吸收法、物理吸收法、混合吸收法、膜分離法和直接轉(zhuǎn)化法。傳統(tǒng)的脫硫裝置有板式塔和填料塔兩種，板式塔由多層塔板構(gòu)成，脫硫塔一般有20～24塊塔板，操作壓力通常在4MPa以上，而再生塔操作壓力一般選取100～200kpa，需要對(duì)吸收液不斷升壓再減壓，增加了能耗損失。目前大氣污染防治計(jì)劃要求排放的煙氣中SO₂≤35mg/Nm³，粉塵≤5mg/Nm³，NO_X≤50mg/Nm³，實(shí)現(xiàn)超低排放。

高效旋流離心式除塵器應(yīng)用于非濕電除塵工藝上，吸收塔內(nèi)經(jīng)噴淋降溫飽和后的煙氣中含有大量細(xì)小霧滴，利用這些大量細(xì)小霧滴高速運(yùn)動(dòng)條件下增加粉煤灰顆粒與霧滴碰撞的概率，霧滴與粉煤灰顆粒凝聚從而實(shí)現(xiàn)對(duì)此部分極微小粉煤灰塵和霧滴的捕獲脫除。現(xiàn)有技術(shù)（CN 106582248 A）公開(kāi)了一種煙氣濕法脫硫、除塵一體化裝置及工藝，原煙氣進(jìn)入吸收塔后依次穿過(guò)托盤(pán)層、噴淋層、超細(xì)霧化降溫區(qū)、旋流除霧層后從吸收塔出口排出，托盤(pán)層對(duì)進(jìn)入吸收塔的煙氣進(jìn)行整流后，煙氣經(jīng)托盤(pán)層整流后在吸收塔截面上以均勻的流速上升，煙氣中的SO₂被吸收、脫除，脫硫后帶有細(xì)小漿液液滴和粉塵的飽和煙氣經(jīng)霧化噴淋進(jìn)行降溫，煙氣中的細(xì)小霧滴和粉塵得到降溫并冷凝沉降到塔釜漿液池，過(guò)飽和煙氣攜帶細(xì)小霧滴繼續(xù)上升經(jīng)過(guò)旋流、撞擊富集去除，潔凈煙氣排出。經(jīng)研究存在以下技術(shù)問(wèn)題：1）在不加入靜電除塵的基礎(chǔ)上，無(wú)法基于旋流、湍流處理進(jìn)行高效的霧化混合脫硫除塵；2）不能有效的增加氣液接觸時(shí)間并形成湍流傳質(zhì)場(chǎng)，使得氣相成分和液相成分無(wú)法充分接觸；3）噴嘴對(duì)煙塵無(wú)法進(jìn)行大范圍多角度的噴灑沉降，對(duì)二氧化硫等硫化物吸收反應(yīng)效率低。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于旋流的高效湍流霧化混合脫硫除塵工藝。

通過(guò)導(dǎo)流板上弧形凹陷段、弧形凸起段、斜面段的曲面結(jié)構(gòu)使得顆粒發(fā)生碰撞，接觸面積增加，顆粒物的接觸時(shí)間和密度增大，漸縮段的濃縮和導(dǎo)流板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，增加了煙塵的密度，提高了后續(xù)的噴霧沉降效率；

通過(guò)伺服電機(jī)帶動(dòng)湍流板轉(zhuǎn)動(dòng)，曲面導(dǎo)流板增加氣液接觸時(shí)間，形成湍流傳質(zhì)場(chǎng)，高速撞擊使氣相成分和液相成分充分接觸；

通過(guò)多個(gè)第一噴嘴、第二噴嘴對(duì)煙塵進(jìn)行大范圍多角度的噴灑沉降，對(duì)二氧化硫等硫化物進(jìn)行快速吸收反應(yīng)，提高了硫化物轉(zhuǎn)化效率。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種基于旋流的高效湍流霧化混合脫硫除塵工藝，該脫硫除塵工藝由高效湍流霧化混合脫硫除塵設(shè)備進(jìn)行脫硫除塵，包括以下步驟：

S1、煙塵經(jīng)緩沖管、進(jìn)氣管進(jìn)入進(jìn)氣區(qū)內(nèi)，向下流動(dòng)經(jīng)過(guò)漸縮段后，煙塵中的顆粒物及氣體成分發(fā)生壓縮碰撞，密度增大，進(jìn)入平穩(wěn)段后，弧形凹陷段、弧形凸起段、斜面段使得顆粒發(fā)生碰撞，接觸面積增加，顆粒物的接觸時(shí)間和密度增大，煙塵從導(dǎo)流孔排出到漸擴(kuò)段內(nèi)；

S2、煙塵從漸擴(kuò)段進(jìn)入第一旋流板內(nèi)，顆粒氣體與旋流葉片發(fā)生碰撞，接觸時(shí)間和接觸面積增加，沿旋流葉片之間的間隙向下流動(dòng)；