一种二氧化碳的脱硫除杂装置

技术领域

本发明属于二氧化碳脱硫制备技术领域，具体是指一种二氧化碳的脱硫除杂装置。

背景技术

在二氧化碳的生产过程中需要使用脱硫装置对二氧化碳脱硫除杂，以免对后续的产品质量产生影响，申请号CN114225666B公开了一种食品级二氧化碳回收用紊流高效脱硫塔，包括塔体，设置在所述塔体顶部的浆液池，在所述塔体顶部的脱硫区和设置在所述塔体顶部的除雾区；所述除雾区的底部安装有导流板，所述导流板的顶部安装有液压杆，所述液压杆的顶部安装有两组波浪式除雾器，所述波浪式除雾器的内部设置有若干组固定板，两组所述固定板之间安装有移动板，所述移动板的两侧安装有敲击部，其中所述液压杆收缩驱动所述移动板向一侧移动，以使所述敲击部敲击所述移动板与所述固定板的侧壁。此申请在使用中存在以下问题：

1、当除雾器长期使用需要冲洗时，需要脱硫设备停止运行，从而影响脱硫设备使用的连续性，效率降低；

2、当对除雾器冲洗时，采用清洗水会将脱硫溶液的浓度稀释，影响脱硫的效果，因此需要频繁的更换或者添加脱硫溶液；

3、波浪式除雾器的折流板为折线型，异形空间容易存在清理盲区，单纯的使用冲洗和敲击很难完全的将折流板清理干净。

因此，需要一种二氧化碳的脱硫除杂装置以解决上述问题。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供一种二氧化碳的脱硫除杂装置，利用烟气流使旋转支撑管和喷气管旋转，第一次使烟气与溶液反应，析出的气体使脱硫塔体的下部的压力增大，利用文丘里的负压效应，气体和溶液在文丘里管内第二次脱硫反应，从文丘里管内喷出的液滴弥漫在脱硫塔体的上部，气体和溶液第三次脱硫反应，同时利用更换齿轮与连接齿条架的啮合，带动除雾折流板的移动，一方面使除雾隔板对除雾折流板上的液滴和污物刮除，另一方面干净的除雾折流板被替换到除雾区内，在无需暂停装置的条件下，更换了除雾折流板。

本发明采取的技术方案如下：本发明提出一种二氧化碳的脱硫除杂装置，包括脱硫塔体，所述脱硫塔体的上部和下部均呈圆锥型设置，所述脱硫塔体的上部呈开口设置，脱硫塔体内的下部设有气动自旋转脱硫混合机构，脱硫塔体内的上部设有增压推进文丘里混合喷洒机构，所述脱硫塔体的上部开口处设有免冲洗无间断折流板除雾机构，所述脱硫塔体的外壁下部设有回流增液组件。

进一步地，为了使烟气与溶液充分发生脱硫反应，所述气动自旋转脱硫混合机构包括支撑架、进气支撑管、旋转接头、连接腔体和旋转支撑管，所述支撑架呈轮毂型设置，所述支撑架设于脱硫塔体的内侧壁下部，所述进气支撑管贯穿设于支撑架的上壁，所述进气支撑管的下端贯穿设于脱硫塔体的下部中心处，所述旋转接头设于进气支撑管的上端，所述连接腔体设于旋转接头的上端，所述旋转支撑管阵列设于连接腔体的外侧壁，所述旋转支撑管的一端与连接腔体相通，每个旋转支撑管侧壁阵列设有喷气管，喷气管的方向一致，气体喷出时，产生旋流，从而驱动旋转支撑管旋转，喷出的烟气充分与溶液接触。

进一步地，为了使从文丘里管喷出的溶液再次回到脱硫塔体的底部，所述回流增液组件包括回流腔体、回流吸液管、回流水泵和回流出液管，所述回流腔体呈环形中空腔体设置，所述回流腔体设于脱硫塔体的外壁下部，所述回流水泵设于回流腔体的上壁，所述回流吸液管的一端与回流水泵的进水口相连，所述回流吸液管的另一端贯穿设于回流腔体的外侧壁下部，所述回流出液管的一端与回流水泵的出水口相连，所述回流出液管的另一端贯穿设于脱硫塔体的外壁，回流支撑挡板上壁的溶液从回流收集管进入到回流腔体内，通过液位计检测到脱硫塔体底部的溶液减少到警戒线后，随即启动回流水泵，将回流腔体内的溶液抽入到脱硫塔体内。

进一步地，为了进一步的对烟气脱硫，所述增压推进文丘里混合喷洒机构包括回流支撑挡板、文丘里管、负压吸液管、喷雾支撑管、雾化喷头、回流收集管和增压进气管，所述回流支撑挡板设于脱硫塔体的内壁中部，所述回流支撑挡板的上壁呈圆锥型设置，所述文丘里管阵列设于回流支撑挡板的上壁，所述负压吸液管的一端设于文丘里管的负压端，所述负压吸液管的另一端贯穿设于回流支撑挡板的上壁，所述喷雾支撑管的下端设于文丘里管的上端出气口，所述雾化喷头设于喷雾支撑管的上端，所述增压进气管设于回流支撑挡板的下壁，所述增压进气管贯穿回流支撑挡板与文丘里管的下端进气口相连通，所述回流收集管的一端贯穿回流支撑挡板的下壁中心处，所述回流收集管的另一端贯穿脱硫塔体的侧壁设于回流腔体内。

进一步地，为了解决冲洗时需要将装置暂停以及使用外部的水冲洗时会降低溶液的浓度，设置了免冲洗无间断折流板除雾机构，所述免冲洗无间断折流板除雾机构包括除雾壳体、除雾隔板、除雾折流板、活动安装板、盖板、连接齿条架、更换齿轮、更换旋转轴、更换旋转电机、电机放置架、限位滑杆、活动连板、固定板和出气管，所述除雾壳体呈上侧开口的长方形中空腔体设置，所述除雾隔板对称设于除雾壳体内部，所述除雾隔板之间形成除雾区，所述除雾区处的除雾壳体内底壁呈开口设置，所述除雾折流板呈折线型设置，所述除雾折流板阵列设于除雾壳体内部，所述除雾折流板贯穿两个除雾隔板的侧壁，所述活动安装板对称设于除雾折流板的两端，所述活动安装板设于除雾壳体内，所述除雾壳体的两侧外壁对称设有联动滑槽，所述连接齿条架呈U型设置，所述连接齿条架的两端贯穿联动滑槽分别设于两个活动安装板的侧壁，所述电机放置架呈U型设置，所述更换旋转轴的一端设于除雾壳体的一侧外壁，所述更换旋转轴的另一端贯穿电机放置架的侧壁，所述更换齿轮设于电机放置架内，所述更换齿轮设于更换旋转轴上，所述更换旋转电机设于电机放置架的外侧壁，所述更换旋转电机与更换旋转轴连接，所述固定板对称设于除雾壳体的另一侧侧壁的两端，所述活动连板贯穿联动滑槽设于活动安装板的另一侧侧壁，所述限位滑杆设于两个固定板的内侧壁之间，所述限位滑杆贯穿活动连板的侧壁，所述盖板设于除雾壳体上壁的除雾区处，所述出气管设于盖板上壁中心处，除雾折流板来回移动时，除雾分隔板自动对除雾折流板上聚集的液滴刮除，免去了使用水冲洗除雾折流板。

此外，为了及时补充脱硫塔体内的溶液，所述脱硫塔体的内侧壁设有液位计，所述液位计的位置高于负压吸液管的下端，自动控制回流水泵给脱硫塔体内补充溶液。

进一步地，所述除雾区与脱硫塔体的上部开口对应设置，为了使脱硫后的气体直接进入到除雾区内。

进一步地，所述脱硫塔体的下部偏心设有放液管，方便将反应后的溶液排出。

进一步地，所述脱硫塔体的外侧壁下部阵列设有支撑腿，增加了装置的稳定性。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

1、在气流自旋转脱硫混合机构中，烟气从进气支撑管进入到旋转接头内，然后从旋转接头进入到连接腔体内，再从连接腔体内进入到旋转支撑管内，最后从喷气管中喷出，喷气管的方向一致，旋转支撑管产生旋转的力，旋转支撑管带动喷气管旋转，旋转支撑管是浸没在溶液中的，从而使烟气充分产生第一次脱硫反应；

2、在增压推进文丘里混合喷洒机构中，首次脱硫反应后的气体从溶液中析出，回流支撑挡板与脱硫塔体之间的空间压强增大，气体从增压进气管进入到文丘里管内，此时负压吸液管内产生负压，将溶液吸入到文丘里管内与气体混合，此时第二次使气体与溶液产生脱硫反应，然后溶液和气体的混合物进入到喷雾支撑管内，最后从雾化喷头喷出，弥散在回流支撑挡板以上的脱硫塔体的空间内，第三次使溶液与气体产生脱硫反应，且回流支撑挡板与脱硫塔体之间的空间压强增大，在一定程度上减少了气体从溶液中析出，使气体和溶液充分反应；

3、在免冲洗无间断折流除雾机构中，利用更换齿轮和连接齿条架的啮合，实现连接齿条架的来回移动，连接齿条架带动活动安装板移动，除雾折流板两端的活动安装板带动除雾折流板在除雾壳体内来回移动，一方面使除雾隔板对除雾折流板上的液滴和污物刮除，另一方面干净的除雾折流板被替换到除雾区内，在不用暂停装置的条件下，更换了除雾折流板。

附图说明

图1为本发明提出的一种二氧化碳的脱硫除杂装置的立体结构示意图；

图2为本发明提出的一种二氧化碳的脱硫除杂装置的内部结构示意图；

图3为本发明提出的一种二氧化碳的脱硫除杂装置的右视图；

图4为本发明提出的一种二氧化碳的脱硫除杂装置的增压推进文丘里混合喷洒机构的上侧的立体结构示意图；

图5为本发明提出的一种二氧化碳的脱硫除杂装置的增压推进文丘里混合喷洒机构的下侧的立体结构示意图；

图6为本发明提出的一种二氧化碳的脱硫除杂装置的气动自旋转脱硫混合机构的立体结构示意图；

图7为本发明提出的一种二氧化碳的脱硫除杂装置的免冲洗无间断折流板除雾机构的前侧立体结构示意图；

图8为本发明提出的一种二氧化碳的脱硫除杂装置的免冲洗无间断折流板除雾机构的后侧的立体结构示意图；

图9为本发明提出的一种二氧化碳的脱硫除杂装置的免冲洗无间断折流板除雾机构的主视图；

图10为图9中A-A截面示意图；

图11为本发明提出的一种二氧化碳的脱硫除杂装置的除雾折流板和活动安装板的立体结构示意图；

图12为本发明提出的一种二氧化碳的脱硫除杂装置的除雾壳体的立体结构示意图。

其中，1、脱硫塔体，2、气动自旋转脱硫混合机构，3、增压推进文丘里混合喷洒机构，4、免冲洗无间断折流板除雾机构，5、回流增液组件，6、支撑架，7、进气支撑管，8、旋转接头，9、连接腔体，10、旋转支撑管，11、喷气管，12、回流腔体，13、回流吸液管，14、回流水泵，15、回流出液管，16、回流支撑挡板，17、文丘里管，18、负压吸液管，19、喷雾支撑管，20、雾化喷头，21、回流收集管，22、增压进气管，23、除雾壳体，24、除雾隔板，25、除雾折流板，26、活动安装板，27、盖板，28、连接齿条架，29、更换齿轮，30、更换旋转轴，31、更换旋转电机，32、电机放置架，33、限位滑杆，34、活动连板，35、固定板，36、出气管，37、除雾区，38、联动滑槽，39、液位计，40、放液管，41、支撑腿。

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1、图2所示，本发明提出一种二氧化碳的脱硫除杂装置，包括脱硫塔体1，脱硫塔体1的上部和下部均呈圆锥型设置，脱硫塔体1的上部呈开口设置，脱硫塔体1内的下部设有气动自旋转脱硫混合机构2，脱硫塔体1内的上部设有增压推进文丘里混合喷洒机构3，脱硫塔体1的上部开口处设有免冲洗无间断折流板除雾机构4，脱硫塔体1的外壁下部设有回流增液组件5。

如图2、图6所示，为了使烟气与溶液充分发生脱硫反应，气动自旋转脱硫混合机构2包括支撑架6、进气支撑管7、旋转接头8、连接腔体9和旋转支撑管10，支撑架6呈轮毂型设置，支撑架6设于脱硫塔体1的内侧壁下部，进气支撑管7贯穿设于支撑架6的上壁，进气支撑管7的下端贯穿设于脱硫塔体1的下部中心处，旋转接头8设于进气支撑管7的上端，连接腔体9设于旋转接头8的上端，旋转支撑管10阵列设于连接腔体9的外侧壁，旋转支撑管10的一端与连接腔体9相通，每个旋转支撑管10侧壁阵列设有喷气管11，喷气管11的方向一致，气体喷出时，产生旋流，从而驱动旋转支撑管10旋转，喷出的烟气充分与溶液接触。

如图1、图2、图3所示，为了使从文丘里管17喷出的溶液再次回到脱硫塔体1的底部，回流增液组件5包括回流腔体12、回流吸液管13、回流水泵14和回流出液管15，回流腔体12呈环形中空腔体设置，回流腔体12设于脱硫塔体1的外壁下部，回流水泵14设于回流腔体12的上壁，回流吸液管13的一端与回流水泵14的进水口相连，回流吸液管13的另一端贯穿设于回流腔体12的外侧壁下部，回流出液管15的一端与回流水泵14的出水口相连，回流出液管15的另一端贯穿设于脱硫塔体1的外壁，回流支撑挡板16上壁的溶液从回流收集管21进入到回流腔体12内，通过液位计39检测到脱硫塔体1底部的溶液减少到警戒线后，随即启动回流水泵14，将回流腔体12内的溶液抽入到脱硫塔体1内。

如图2、图4、图5所示，为了进一步的对烟气脱硫，增压推进文丘里混合喷洒机构3包括回流支撑挡板16、文丘里管17、负压吸液管18、喷雾支撑管19、雾化喷头20、回流收集管21和增压进气管22，回流支撑挡板16设于脱硫塔体1的内壁中部，回流支撑挡板16的上壁呈圆锥型设置，文丘里管17阵列设于回流支撑挡板16的上壁，负压吸液管18的一端设于文丘里管17的负压端，负压吸液管18的另一端贯穿设于回流支撑挡板16的上壁，喷雾支撑管19的下端设于文丘里管17的上端出气口，雾化喷头20设于喷雾支撑管19的上端，增压进气管22设于回流支撑挡板16的下壁，增压进气管22贯穿回流支撑挡板16与文丘里管17的下端进气口相连通，回流收集管21的一端贯穿回流支撑挡板16的下壁中心处，回流收集管21的另一端贯穿脱硫塔体1的侧壁设于回流腔体12内。

如图1、图2、图7、图8、图9、图10、图11、图12所示，为了解决冲洗时需要将装置暂停以及使用外部的水冲洗时会降低溶液的浓度，设置了免冲洗无间断折流板除雾机构4，免冲洗无间断折流板除雾机构4包括除雾壳体23、除雾隔板24、除雾折流板25、活动安装板26、盖板27、连接齿条架28、更换齿轮29、更换旋转轴30、更换旋转电机31、电机放置架32、限位滑杆33、活动连板34、固定板35和出气管36，除雾壳体23呈上侧开口的长方形中空腔体设置，除雾隔板24对称设于除雾壳体23内部，除雾隔板24之间形成除雾区37，除雾区37处的除雾壳体23内底壁呈开口设置，除雾折流板25呈折线型设置，除雾折流板25阵列设于除雾壳体23内部，除雾折流板25贯穿两个除雾隔板24的侧壁，活动安装板26对称设于除雾折流板25的两端，活动安装板26设于除雾壳体23内，除雾壳体23的两侧外壁对称设有联动滑槽38，连接齿条架28呈U型设置，连接齿条架28的两端贯穿联动滑槽38分别设于两个活动安装板26的侧壁，电机放置架32呈U型设置，更换旋转轴30的一端设于除雾壳体23的一侧外壁，更换旋转轴30的另一端贯穿电机放置架32的侧壁，更换齿轮29设于电机放置架32内，更换齿轮29设于更换旋转轴30上，更换旋转电机31设于电机放置架32的外侧壁，更换旋转电机31与更换旋转轴30连接，固定板35对称设于除雾壳体23的另一侧侧壁的两端，活动连板34贯穿联动滑槽38设于活动安装板26的另一侧侧壁，限位滑杆33设于两个固定板35的内侧壁之间，限位滑杆33贯穿活动连板34的侧壁，盖板27设于除雾壳体23上壁的除雾区37处，出气管36设于盖板27上壁中心处，除雾折流板25来回移动时，除雾分隔板自动对除雾折流板25上聚集的液滴刮除，免去了使用水冲洗除雾折流板25。

如图2所示，为了及时补充脱硫塔体1内的溶液，脱硫塔体1的内侧壁设有液位计39，液位计39的位置高于负压吸液管18的下端，自动控制回流水泵14给脱硫塔体1内补充溶液。

如图2所示，除雾区37与脱硫塔体1的上部开口对应设置，为了使脱硫后的气体直接进入到除雾区37内。

如图3所示，脱硫塔体1的下部偏心设有放液管40，方便将反应后的溶液排出。

如图1所示，脱硫塔体1的外侧壁下部阵列设有支撑腿41，增加了装置的稳定性。

具体使用时，将装置放置在合适的位置后，将烟气的管道与进气支撑管7连接在一起，烟气从进气支撑管7进入到旋转接头8内，然后从旋转接头8进入到连接腔体9内，再从连接腔体9内进入到旋转支撑管10内，最后从喷气管11中喷出，由于喷气管11的方向一致，旋转支撑管10产生旋转的力，旋转支撑管10带动喷气管11旋转，旋转支撑管10是浸没在溶液中的，从而使烟气充分产生脱硫反应，首次脱硫反应后的气体从溶液中析出，回流支撑挡板16与脱硫塔体1之间的空间压力增大，气体从增压进气管22进入到文丘里管17内，此时负压吸液管18内产生负压，将溶液吸入到文丘里管17内与气体混合，此时再次使气体与溶液产生脱硫反应，然后溶液和气体的混合物进入到喷雾支撑管19内，最后从雾化喷头20喷出，弥散在回流支撑挡板16以上的脱硫塔体1的空间内，第三次使溶液与气体产生脱硫反应，气体向上进入到除雾隔板24之间的除雾区37内，在除雾折流板25的作用下，雾滴在除雾折流板25上凝聚，从而向下流淌至回流支撑挡板16上，由于回流支撑挡板16为圆锥型，溶液从回流收集管21进入到回流腔体12内；

除雾折流板25使用一段时间后，打开更换旋转电机31，更换旋转电机31带动更换旋转轴30转动，更换旋转轴30带动更换齿轮29转动，更换齿轮29带动连接齿条架28移动，连接齿条架28带动活动安装板26移动，除雾折流板25两端的活动安装板26带动除雾折流板25在除雾壳体23内移动至另一边，此时除雾隔板24对除雾折流板25上的液滴和污物刮除，同时干净的除雾折流板25被替换到除雾区37内，在不用暂停装置的条件下，更换了除雾折流板25；

当回流支撑挡板16下部脱硫塔体1内的脱硫溶液的液面下降到液位计39处时，液位计39发出信号，外部的控制器打开回流水泵14，经过回流吸液管13和回流出液管15，回流水泵14将回流腔体12内的溶液吸入到回流支撑挡板16以下的脱硫塔体1内，对脱硫塔体1内的溶液补充。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。