一种生物质燃料的脱硫脱硝系统

技术领域

本发明属于废气净化技术领域，具体的说是一种生物质燃料的脱硫脱硝系统。

背景技术

生物质燃料是指将生物质材料燃烧作为燃料，一般主要是农林废弃物。生物质燃料燃烧后排放的烟气含有不少有害成分，因此烟气在排放之前需要进行脱硫与脱硝，对烟气中的硫化物以及氮化物进行氧化还原，避免烟气对大气环境造成污染。

现有技术中常使用吸收塔或填料塔湿法脱硫脱硝，吸收剂从填料塔顶部往下喷淋，烟气自塔底往上流动和吸收剂浆液接触，进而对烟气中的硫化物和氮化物进行处理，如申请号为CN201710681264.1的一项中国专利公开了一种锅炉烟气的脱硫脱硝工艺，锅炉烟气从低温烟气喷淋湿式法一体化脱硫脱硝反应塔的中下部进气口进入塔内，烟气在上升过程中与从喷淋层喷淋下来的脱硫脱硝浆液接触发生反应。但现有技术中吸收塔和填料塔使用时易发生壁流效应，液体沿填料表面向下流动的分布是不均匀的甚至出现干壁现象，使得气液两相的接触面积阿赫反应时长减少，降低传质分离效率，从而影响对烟气的脱硫脱硝效果。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，解决现有技术中填料塔使用时易发生壁流效应，液体沿填料表面向下流动的分布是不均匀的甚至出现干壁现象，使得气液两相的接触面积阿赫反应时长减少，降低传质分离效率，从而影响对烟气的脱硫脱硝效果的问题，本发明提出了一种生物质燃料的脱硫脱硝系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种生物质燃料的脱硫脱硝系统，包括塔体、导流筒和填料板，所述塔体为圆柱体空心结构，所述塔体上端内部设有喷淋盒，所述喷淋盒外接有高压泵；所述塔体顶部和底部侧壁处分别固连有进气管和出气管，所述进气管下方设有倾斜设计的出料板，所述出料板下端处设有出料管；所述喷淋盒下方设有漏斗形设计的导流筒，所述导流筒中部设有滑筒；所述导流筒下端内壁处开设有均匀分布的第一卡槽，所述滑筒上端固连有均匀布置的第一卡块，所述第一卡块与第一卡槽一一对应设置，所述第一卡块与第一卡槽内上下滑动连接；所述滑筒下表面设有均匀分布的第一液囊，所述第一液囊呈环形等距排列，所述滑筒内部通过单向阀与液囊内部空间连通，所述导流筒和第一液囊内均开设有均匀分布的微孔；所述导流筒下方设有填料板，所述微孔均朝向填料板设计，所述填料板内部开设有均匀分布的通孔；所述填料板和液囊之间设有挤压板，所述挤压板内部开设有均匀分布的流液孔，所述挤压板与填料板之间设有均匀分布的第一连杆；所述导流筒内壁处设有均匀分布的定滑轮，所述滑筒上表面固连有均匀分布的拉绳，所述拉绳一端穿过定滑轮和导流筒侧壁与挤压板上表面固连；初始状态下，填料板和挤压板对拉绳施加的力大于滑筒和第一液囊对拉绳施加的力，使得滑筒带动第一卡块处于第一卡槽上端；

工作时，从进气管处通入烟气，同时喷淋盒向塔体内喷洒吸收剂，吸收剂下落时与上升的气体发生传质进行脱硫脱硝，吸收剂下落至导流筒处时沿导流筒内壁向靠近塔体中轴线的方向流动，一方面通过设置导流筒可将部分被喷洒到塔壁的吸收剂收集至导流筒和滑筒内，减少壁流效应和干壁现象的发生，提高吸收剂的利用率；另一方面通过导流筒和滑筒的设置可提高吸收剂和烟气的接触途径和接触面积，增大传质时间，提高传质效率和脱硫脱硝效果；同时随着滑筒和第一液囊内的液体增加，滑筒、第一液囊及液体的重力大于挤压板和填料板的重力，此时滑筒和第一液囊下移并通过拉绳带动挤压板和填料板上移，挤压板上移挤压第一液囊内液体喷向填料板，并利用填料板上移减小填料板与第一液囊之间的距离，使得第一液囊内的液体吸收剂更加均匀分散的喷洒至填料板表面，防止吸收剂向四周分散出现壁流效应，从而提高传质效果；滑筒和第一液囊中的液体喷洒后，随着滑筒和第一液囊中的液体的减少，滑筒、第一液囊及其中液体的重力小于挤压板和填料板的重力时，挤压板和填料板下移并通过拉绳拉动滑筒和第一液囊上移；重复运动，通过填料板上下移动可对气体进行扰流，从而减缓气体的上升速度，增大气液两相的接触时间，提高脱硫脱硝效果。

本发明通过设置导流筒、滑筒、第一液囊和挤压板，导流筒对吸收剂进行收集，增大气液的接触面积和接触时间，防止发生壁流效应，同时液体进入滑筒和第一液囊后进而带动填料板和挤压板上下移动，减小填料板和第一液囊之间的距离，增大第一液囊内液体喷至填料板表面的概率，防止液体在填料板上分布不均匀和喷散至塔壁上，从而有效提高传质分离效率和对烟气的脱硫脱硝效果；同时通过填料板上下移动对气体进行扰流，减缓气体的上升速度，增大气液两相的接触时间，进一步提高脱硫脱硝效果。

优选的，所述塔体中部转动连接有转轴，所述转轴下端设有叶轮，所述叶轮与进气管对应设置，实现进气管进气时推动叶轮转动；所述转轴上端与导流筒内壁之间固连有均匀分布的第二连杆，所述滑筒和填料板均与转轴转动连接；所述填料板上表面中部开设有截面为“L”形设计的环形槽，所述环形槽内转动连接有截面为“L”形设计的转环，所述转环下端与环形槽内壁之间设有均匀布置的滚珠，所述转环上表面通过均匀布置的第一连杆与挤压板固连；所述转轴一侧开设有第二卡槽，所述挤压板上固连有第二卡块，所述第二卡块与第二卡槽对应设置，所述第二卡块与第二卡槽内上下滑动连接；

工作时，进气管进气推动叶轮转动，叶轮带动转轴转动，转轴通过第二连杆带动导流筒转动，由于第一卡块卡在第一卡槽内，导流筒又带动滑筒和第一液囊转动；同理转轴带动挤压板带动，进而带动转环转动，滚珠可减小转环和填料板之间的摩擦阻力，使得转环转动地更加流畅，从而实现导流筒、滑筒、第一液囊和挤压板均相对与填料板发生转动，使得液体在离心力作用下均匀分散至填料板表面，提高传质效率和脱硫脱硝效果。

优选的，所述塔体上端内壁开设有均匀分布的环形凹槽，所述填料板下方设有均匀分布的第二液囊，所述第二液囊均与塔体内壁固连，所述第二液囊呈环形等距排列：所述第二液囊整体呈半球状设计，所述第二液囊表面开设有均匀布置的喷孔，所述环形凹槽均通过开设在塔体内壁的气槽与第二液囊内壁空间连通；所述转轴表面固连有均匀布置的转动杆，所述转动杆与第二液囊对应设置；工作时，少量分散至塔壁表面的液体沿塔壁流动至环形凹槽内，并通过气槽收集至第二液囊内部，同时转轴带动转动杆转动，转动杆转动时挤压第二液囊，使得第二液囊内液体喷出与进入塔体的废气进行接触传质，从而提高对吸收剂的收集效率，提高资源利用率和传质效率。

优选的，所述填料板内的通孔呈“S”形设计，所述通孔用于增大传质时间；工作时，由于第一通孔呈“S”形设计，可增大吸收剂的流动时间，从而增大吸收剂与烟气的接触路径和接触时长，提高传质反应时间，增强脱硫脱硝效果。

优选的，所述通孔上端内设有填料球，所述填料球表面开设有均匀分布的凹孔，所述填料球上固连有弹性绳，所述弹性绳一端与填料板上表面固连，另一端与塔体内壁固连；工作时，导流筒和第二液囊内的液体喷洒在填料板上，液体进入通孔并于填料球表面的凹孔内停留，从而进一步增加吸收剂在填料球上的停留时间，增大烟气与吸收剂的接触途径和接触时间，从而进一步提高传质反应速率和脱硫脱硝效果。

优选的，所述通孔内设有均匀分布的挡块，所述挡块上下交错设置；工作时，填料板上下运动进而带动填料球在通孔内上下运动，通过设置挡块使得填料球运动时受到挡块的阻挡冲击，从而带动填料球和填料板的发生振动，防止烟气中残留部分杂质粘连附着在填料板和填料球上，造成填料球和填料板堵塞，通过填料球和填料板的振动可使其表面粘连附着的杂物被抖落，实现对填料球和填料板的清理，提高填料板和填料球的使用寿命，保证填料球和填料板的正常运行。

本发明的有益效果如下：

1.本发明所述的一种生物质燃料的脱硫脱硝系统，通过设置导流筒、滑筒、第一液囊和挤压板，导流筒对吸收剂进行收集，增大气液的接触面积和接触时间，防止发生壁流效应，同时液体进入滑筒和第一液囊后进而带动填料板和挤压板上下移动，减小填料板和第一液囊之间的距离，增大第一液囊内液体喷至填料板表面的概率，防止液体在填料板上分布不均匀和喷散至塔壁上，从而有效提高传质分离效率和对烟气的脱硫脱硝效果；同时通过填料板上下移动对气体进行扰流，减缓气体的上升速度，增大气液两相的接触时间，进一步提高脱硫脱硝效果。

2.本发明所述的一种生物质燃料的脱硫脱硝系统，通过设置环形凹槽、第二液囊和搅拌杆，使少量分散至塔壁表面的液体沿塔壁流动至环形凹槽内，并通过气槽收集至第二液囊内部，同时转轴带动转动杆转动，转动杆转动时挤压第二液囊，使得第二液囊内液体喷出与进入塔体的废气进行接触传质，从而提高对吸收剂的收集效率，提高资源利用率和传质效率。

3.本发明所述的一种生物质燃料的脱硫脱硝系统，通过设置填料球、挡块，液体进入通孔并在填料球表面停留，填料球表面的凹孔可进一步增加液体在填料球上的停留时间，从而增大烟气与液体的接触途径和接触时间，提高传质反应速率和脱硫脱硝效果；同时活塞板上下运动进而带动填料球在通孔内上下运动，通过设置挡块使得填料球运动时受到挡块阻碍冲击，从而带动填料球和填料板的发生振动，防止烟气中残留部分杂质粘连附着在填料板和填料球上，造成填料球和填料板堵塞，实现对填料球和填料板的清理，提高填料板和填料球的使用寿命，保证填料球和填料板的正常运行。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是本发明的立体图；

图2是图1中A处局部放大图；

图3是图1中B处局部放大图；

图中：塔体1、喷淋盒11、进气管12、出气管13、出料板14、出料管15、导流筒2、滑筒21、第一卡槽22、第一卡块23、第一液囊24、单向阀25、第一连杆26、定滑轮27、拉绳28、填料板3、通孔31、挤压板32、环形槽33、转环34、滚珠35、第二卡槽36、第二卡块37、转轴4、叶轮41、第二连杆42、环形凹槽43、第二液囊44、气槽45、转动杆46、填料球47、凹孔48、弹性绳49、挡块5。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图3所示，本发明所述的一种生物质燃料的脱硫脱硝系统，包括塔体1、导流筒2和填料板3，所述塔体1为圆柱体空心结构，所述塔体1上端内部设有喷淋盒11，所述喷淋盒11外接有高压泵；所述塔体1顶部和底部侧壁处分别固连有进气管12和出气管13，所述进气管12下方设有倾斜设计的出料板14，所述出料板14下端处设有出料管15；所述喷淋盒11下方设有漏斗形设计的导流筒2，所述导流筒2中部设有滑筒21；所述导流筒2下端内壁处开设有均匀分布的第一卡槽22，所述滑筒21上端固连有均匀布置的第一卡块23，所述第一卡块23与第一卡槽22一一对应设置，所述第一卡块23与第一卡槽22内上下滑动连接；所述滑筒21下表面设有均匀分布的第一液囊24，所述第一液囊24呈环形等距排列，所述滑筒21内部通过单向阀25与液囊内部空间连通，所述导流筒2和第一液囊24内均开设有均匀分布的微孔；所述导流筒2下方设有填料板3，所述微孔均朝向填料板3设计，所述填料板3内部开设有均匀分布的通孔31；所述填料板3和液囊之间设有挤压板32，所述挤压板32内部开设有均匀分布的流液孔，所述挤压板32与填料板3之间设有均匀分布的第一连杆26；所述导流筒2内壁处设有均匀分布的定滑轮27，所述滑筒21上表面固连有均匀分布的拉绳28，所述拉绳28一端穿过定滑轮27和导流筒2侧壁与挤压板32上表面固连；初始状态下，填料板3和挤压板32对拉绳28施加的力大于滑筒21和第一液囊24对拉绳28施加的力，使得滑筒21带动第一卡块23处于第一卡槽22上端；

工作时，从进气管12处通入烟气，同时喷淋盒11向塔体1内喷洒吸收剂，吸收剂下落时与上升的气体发生传质进行脱硫脱硝，吸收剂下落至导流筒2处时沿导流筒2内壁向靠近塔体1中轴线的方向流动，一方面通过设置导流筒2可将部分被喷洒到塔壁的吸收剂收集至导流筒2和滑筒21内，减少壁流效应和干壁现象的发生，提高吸收剂的利用率；另一方面通过导流筒2和滑筒21的设置可提高吸收剂和烟气的接触途径和接触面积，增大传质时间，提高传质效率和脱硫脱硝效果；同时随着滑筒21和第一液囊24内的液体增加，滑筒21、第一液囊24及液体的重力大于挤压板32和填料板3的重力，此时滑筒21和第一液囊24下移并通过拉绳28带动挤压板32和填料板3上移，挤压板32上移挤压第一液囊24内液体喷向填料板3，并利用填料板3上移减小填料板3与第一液囊24之间的距离，使得第一液囊24内的液体吸收剂更加均匀分散的喷洒至填料板3表面，防止吸收剂向四周分散出现壁流效应，从而提高传质效果；滑筒21和第一液囊24中的液体喷洒后，随着滑筒21和第一液囊24中的液体的减少，滑筒21、第一液囊24及其中液体的重力小于挤压板32和填料板3的重力时，挤压板32和填料板3下移并通过拉绳28拉动滑筒21和第一液囊24上移；重复运动，通过填料板3上下移动可对气体进行扰流，从而减缓气体的上升速度，增大气液两相的接触时间，提高脱硫脱硝效果。

本发明通过设置导流筒2、滑筒21、第一液囊24和挤压板32，导流筒2对吸收剂进行收集，增大气液的接触面积和接触时间，防止发生壁流效应，同时液体进入滑筒21和第一液囊24后进而带动填料板3和挤压板32上下移动，减小填料板3和第一液囊24之间的距离，增大第一液囊24内液体喷至填料板3表面的概率，防止液体在填料板3上分布不均匀和喷散至塔壁上，从而有效提高传质分离效率和对烟气的脱硫脱硝效果；同时通过填料板3上下移动对气体进行扰流，减缓气体的上升速度，增大气液两相的接触时间，进一步提高脱硫脱硝效果。

作为本发明的一种实施方式，所述塔体1中部转动连接有转轴4，所述转轴4下端设有叶轮41，所述叶轮41与进气管12对应设置，实现进气管12进气时推动叶轮41转动；所述转轴4上端与导流筒2内壁之间固连有均匀分布的第二连杆42，所述滑筒21和填料板3均与转轴4转动连接；所述填料板3上表面中部开设有截面为“L”形设计的环形槽33，所述环形槽33内转动连接有截面为“L”形设计的转环34，所述转环34下端与环形槽33内壁之间设有均匀布置的滚珠35，所述转环34上表面通过均匀布置的第一连杆26与挤压板32固连；所述转轴4一侧开设有第二卡槽36，所述挤压板32上固连有第二卡块37，所述第二卡块37与第二卡槽36对应设置，所述第二卡块37与第二卡槽36内上下滑动连接；

工作时，进气管12进气推动叶轮41转动，叶轮41带动转轴4转动，转轴4通过第二连杆42带动导流筒2转动，由于第一卡块23卡在第一卡槽22内，导流筒2又带动滑筒21和第一液囊24转动；同理转轴4带动挤压板32带动，进而带动转环34转动，滚珠35可减小转环34和填料板3之间的摩擦阻力，使得转环34转动地更加流畅，从而实现导流筒2、滑筒21、第一液囊24和挤压板32均相对与填料板3发生转动，使得液体在离心力作用下均匀分散至填料板3表面，提高传质效率和脱硫脱硝效果。

作为本发明的一种实施方式，所述塔体1上端内壁开设有均匀分布的环形凹槽43，所述填料板3下方设有均匀分布的第二液囊44，所述第二液囊44均与塔体1内壁固连，所述第二液囊44呈环形等距排列：所述第二液囊44整体呈半球状设计，所述第二液囊44表面开设有均匀布置的喷孔，所述环形凹槽43均通过开设在塔体1内壁的气槽45与第二液囊44内壁空间连通；所述转轴4表面固连有均匀布置的转动杆46，所述转动杆46与第二液囊44对应设置；工作时，少量分散至塔壁表面的液体沿塔壁流动至环形凹槽43内，并通过气槽45收集至第二液囊44内部，同时转轴4带动转动杆46转动，转动杆46转动时挤压第二液囊44，使得第二液囊44内液体喷出与进入塔体1的废气进行接触传质，从而提高对吸收剂的收集效率，提高资源利用率和传质效率。

作为本发明的一种实施方式，所述填料板3内的通孔31呈“S”形设计，所述通孔31用于增大传质时间；工作时，由于第一通孔31呈“S”形设计，可增大吸收剂的流动时间，从而增大吸收剂与烟气的接触路径和接触时长，提高传质反应时间，增强脱硫脱硝效果。

作为本发明的一种实施方式，所述通孔31上端内设有填料球47，所述填料球47表面开设有均匀分布的凹孔48，所述填料球47上固连有弹性绳49，所述弹性绳49一端与填料板3上表面固连，另一端与塔体1内壁固连；工作时，导流筒2和第二液囊44内的液体喷洒在填料板3上，液体进入通孔31并于填料球47表面的凹孔48内停留，从而进一步增加吸收剂在填料球47上的停留时间，增大烟气与吸收剂的接触途径和接触时间，从而进一步提高传质反应速率和脱硫脱硝效果。

作为本发明的一种实施方式，所述通孔31内设有均匀分布的挡块5，所述挡块5交错设置；工作时，填料板3上下运动进而带动填料球47在通孔31内上下运动，通过设置挡块5使得填料球47运动时受到挡块5的阻挡冲击，从而带动填料球47和填料板3的发生振动，防止烟气中残留部分杂质粘连附着在填料板3和填料球47上，造成填料球47和填料板3堵塞，通过填料球47和填料板3的振动可使其表面粘连附着的杂物被抖落，实现对填料球47和填料板3的清理，提高填料板3和填料球47的使用寿命，保证填料球47和填料板3的正常运行。

本发明的具体工作流程如下：

工作时，从进气管12处通入烟气，同时喷淋盒11向塔体1内喷洒吸收剂，吸收剂下落时与上升的气体发生传质进行脱硫脱硝，吸收剂下落至导流筒2处时沿导流筒2内壁向靠近塔体1中轴线的方向流动，一方面通过设置导流筒2可将部分被喷洒到塔壁的吸收剂收集至导流筒2和滑筒21内，减少壁流效应和干壁现象的发生，提高吸收剂的利用率；另一方面通过导流筒2和滑筒21的设置可提高吸收剂和烟气的接触途径和接触面积，增大传质时间，提高传质效率和脱硫脱硝效果；同时随着滑筒21和第一液囊24内的液体增加，滑筒21、第一液囊24及液体的重力大于挤压板32和填料板3的重力，此时滑筒21和第一液囊24下移并通过拉绳28带动挤压板32和填料板3上移，挤压板32上移挤压第一液囊24内液体喷向填料板3，并利用填料板3上移减小填料板3与第一液囊24之间的距离，使得第一液囊24内的液体吸收剂更加均匀分散的喷洒至填料板3表面，防止吸收剂向四周分散出现壁流效应，从而提高传质效果；滑筒21和第一液囊24中的液体喷洒后，随着滑筒21和第一液囊24中的液体的减少，滑筒21、第一液囊24及其中液体的重力小于挤压板32和填料板3的重力时，挤压板32和填料板3下移并通过拉绳28拉动滑筒21和第一液囊24上移；重复运动，通过填料板3上下移动可对气体进行扰流，从而减缓气体的上升速度，增大气液两相的接触时间，提高脱硫脱硝效果；同时进气管12进气推动叶轮41转动，叶轮41带动转轴4转动，转轴4通过第二连杆42带动导流筒2转动，由于第一卡块23卡在第一卡槽22内，导流筒2又带动滑筒21和第一液囊24转动；同理转轴4带动挤压板32带动，进而带动转环34转动，滚珠35可减小转环34和填料板3之间的摩擦阻力，使得转环34转动地更加流畅，从而实现导流筒2、滑筒21、第一液囊24和挤压板32均相对与填料板3发生转动，使得液体在离心力作用下均匀分散至填料板3表面，提高传质效率和脱硫脱硝效果；此外少量分散至塔壁表面的液体沿塔壁流动至环形凹槽43内，并通过气槽45收集至第二液囊44内部，同时转轴4带动转动杆46转动，转动杆46转动时挤压第二液囊44，使得第二液囊44内液体喷出与进入塔体1的废气进行接触传质，可提高对吸收剂的收集效率，提高资源利用率和传质效率。

同时由于第一通孔31呈“S”形设计，可增大吸收剂的流动时间，从而增大吸收剂与烟气的接触路径和接触时长，提高传质反应时间，增强脱硫脱硝效果；且导流筒2和第二液囊44内的液体喷洒在填料板3上，液体进入通孔31并于填料球47表面的凹孔48内停留，从而进一步增加吸收剂在填料球47上的停留时间，增大烟气与吸收剂的接触途径和接触时间，从而进一步提高传质反应速率和脱硫脱硝效果；同时填料板3上下运动进而带动填料球47在通孔31内上下运动，通过设置挡块5使得填料球47运动时受到挡块5的阻挡冲击，从而带动填料球47和填料板3的发生振动，防止烟气中残留部分杂质粘连附着在填料板3和填料球47上，造成填料球47和填料板3堵塞，通过填料球47和填料板3的振动可使其表面粘连附着的杂物被抖落，实现对填料球47和填料板3的清理，提高填料板3和填料球47的使用寿命，保证填料球47和填料板3的正常运行。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。