一种高效喷淋乳化双效塔

技术领域

本发明涉及乳化脱硫塔结构领域，特别涉及一种高效喷淋乳化双效塔。

背景技术

目前的主流烟气脱硫技术根据脱硫剂的不同，包括石灰石-石膏法、氧化镁法、钠法、氨法和钙钠双碱法，由于后面四种脱硫剂的原料较贵，运行费用较高，导致大多数企业难以承受，因此现实中通常选择石灰石-石膏法的情形较多。根据湿法脱硫的形式不同，包括空塔喷淋、旋流板塔、旋流气动乳化塔、双旋流气动乳化塔以及文丘里管涡流乳化塔。对于空塔喷淋，由于其阻力小，不易堵塞，在电站锅炉领域应用较多，但由于其喷淋密度大，水汽比高，电费高，导致工业锅炉运行成本高；而旋流板塔的除尘效率较低；目前，从脱硫效率来看，效果较佳的是乳化塔，包括旋流气动乳化塔、双旋流气动乳化塔和文丘里管涡流乳化塔等。

当吸收液通过喷嘴雾化喷淋烟气时，吸收液分散成细小的液滴并覆盖吸收塔的整个断面，在与烟气逆流接触时，烟气中的S02在吸收区被吸收，烟气中的粉尘被吸收液捕捉后进入浆液。吸收剂的氧化和中和反应在吸收塔底部的浆池区完成，并最终形成石膏。

在实际使用过程中，进塔气体质量差，气体夹带的煤灰、煤焦油和其它杂质等，长时间积累在填料上，形成塔阻力上升，产生塔堵。且当烟气量大时，烟气流速过大，浆液层很厚，设备阻力加大，脱硫效率显著下降。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种高效喷淋乳化双效塔，解决现有的乳化脱硫塔脱硫效率低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种高效喷淋乳化双效塔，包括均气室、安装在所述均气室上方的多通道净化室和安装在所述多通道净化室上方的净化分离室，所述均气室下方开设有进口管，所述均气室底部开设有混合液出口，所述混合液出口通过混合液出管与循环池相连通；

所述均气室上进口管上方位置处设有若干层喷水头，所述喷水头通过出水管道与清水池相连通，所述出水管道上安装有出水循环泵；

所述多通道净化室包括分隔为若干净化通道，每个所述净化通道内设有若干层均流板，每层所述均流板上方设有浆液喷嘴，所述浆液喷嘴通过第一出浆液管与循环池相连通，所述第一出浆液管上安装有浆液循环泵，所述均流板为由紧密排列的旋流叶片组成的六角形结构，每个所述旋流叶片为不等边三角形，三角形的三边为不规则锯齿状，所述旋流叶片下旋，六角形的均流板的六个拐角处与净化通道内壁相固定，六角形的均流板边缘与净化通道内壁留有气体流动空间；

所述净化分离室内设有若干层螺旋喷嘴，所述螺旋喷嘴通过第二出浆液管与浆液循环泵的出液端相连通，所述净化分离室上方设有除雾器，每层所述螺旋喷嘴上方设有提效环。

优选的，所述均流板为316L不锈钢材质。

优选的，所述多通道净化室内的浆液喷嘴为雾化粒径均匀度高的空心锥双向喷嘴；所述螺旋喷嘴为三层。

优选的，所述螺旋喷嘴包括若干呈环状排列的支管和安装在所述支管上的若干螺旋喷头。

优选的，所述进口管上方设有挡液板，正对所述进口管的均气室内壁上设有防冲挡板。

优选的，还包括控制中心、安装在所述净化分离室出口处的二氧化硫浓度检测器、分别安装在第一出浆液管和第二出浆液管上的浆液流量调节阀以及安装在出水管道上的清水流量调节阀，所述二氧化硫浓度检测器与控制中心的信号输入端电信号连接，所述浆液流量调节阀和清水流量调节阀分别与控制中心的信号输出端电信号连接。

优选的，所述循环池与沉降池相连通，所述沉降池与清水池相连通。

采用上述技术方案，本发明通过前期的烟气水洗除尘，能够提升后续的脱硫效果，且能够防止粉尘进入塔体造成堵塞；将原来的净化室由单通道增加为双通道，可以提高脱硫效率，而且还能增加有效流通面积，净化效果也更加理想；由于随着使用年限的增加，在均流板的旋流叶片等部位容易出现结垢问题，当结垢达到一定厚度后，除了会增加叶片转动的负荷进而增加能耗外，还会影响脱硫效果，本发明通过将旋流叶片调节为倾斜的结构，可以延缓结垢的形成时间；通过多通道净化室和净化分离室对烟气的双重脱硫，能够保证脱硫的完全性，保证最终的脱硫效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的均流板的结构示意图；

图3为本发明的螺旋喷嘴的结构示意图。

图中，1-均气室，2-多通道净化室，3-净化分离室，4-进口管，5-混合液出口，6-混合液出管，7-循环池，8-喷水头，9-出水管道，10-清水池，11-出水循环泵，12-均流板，13-浆液喷嘴，14-第一出浆液管，15-浆液循环泵，16-旋流叶片，17-螺旋喷嘴，18-第二出浆液管，19-除雾器，20-提效环，21-支管，22-螺旋喷头，23-挡液板，24-防冲挡板，25-控制中心，26-二氧化硫浓度检测器，27-浆液流量调节阀，28-清水流量调节阀，29-沉降池。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1-3所示，一种高效喷淋乳化双效塔，包括均气室1、安装在所述均气室1上方的多通道净化室2和安装在所述多通道净化室2上方的净化分离室3，所述均气室1下方开设有进口管4，所述均气室1底部开设有混合液出口5，所述混合液出口5通过混合液出管6与循环池7相连通；

所述均气室1上进口管4上方位置处设有若干层喷水头8，所述喷水头8通过出水管道9与清水池10相连通，所述出水管道9上安装有出水循环泵11，能够在出水循环泵11的带动下，将清水喷入均气室1内，对均气室1内的烟气进行洗涤除尘，降低粉尘等杂质进入后续塔体，降低塔体的堵塞率；

所述多通道净化室2包括分隔为若干净化通道，每个所述净化通道内设有若干层均流板12，每层所述均流板12上方设有浆液喷嘴13，所述浆液喷嘴13通过第一出浆液管14与循环池7相连通，所述第一出浆液管14上安装有浆液循环泵15，能够在浆液循环泵15的带动下，将循环池7内的吸收液通过浆液喷嘴13喷出，将经过均流板12均流后的烟气进行接触吸收，所述均流板12为由紧密排列的旋流叶片16组成的六角形结构，每个所述旋流叶片16为不等边三角形，三角形的三边为不规则锯齿状，所述旋流叶片16下旋，六角形的均流板12的六个拐角处与净化通道内壁相固定，六角形的均流板12边缘与净化通道内壁留有气体流动空间，便于气流湍动，强化传质混合，提升传质效率，提高脱硫效率，且相较于普通的圆形均流板，六角形的均流板结构更加稳定，能够有效均匀均流板的压力；

所述净化分离室3内设有若干层螺旋喷嘴17，所述螺旋喷嘴17通过第二出浆液管18与浆液循环泵15的出液端相连通，能够在浆液循环泵15的带动下，将吸收液通过螺旋喷嘴17喷出，对进入净化分离室3内的烟气进行进一步吸收，所述净化分离室3上方设有除雾器19，由于靠近净化分离室3中心区域的液膜覆盖率高，脱硫效率较高，靠近净化分离室3内壁的液膜覆盖率较中心区低，该区域阻力低，烟气流向阻力相对较低的区域，造成烟气逃逸，容易造成脱硫效率降低，每层所述螺旋喷嘴17上方设有提效环20，能够有效减少了烟气逃逸，提升脱硫效率。

使用时，待脱硫的烟气通过进口管4进入均气室1，在均气室1内的喷水头8对烟气进行洗涤除尘，加强烟气分离，防止煤焦油、粉煤灰等杂物带入后续的脱硫过程，大大提升脱硫效果；水洗后烟气分别进入多通道净化室2内，进行分批处理，在多通道净化室2每个净化通道内的均流板12的作用下，将烟气均布，均流板12上方的浆液喷嘴13喷出吸收液，与均布的烟气充分接触、碰撞、混合直至成乳化态，烟气中的二氧化硫被充分吸收，混合呈的悬浮液通过混合液出口5排入循环池7，经过初步吸收的烟气继续进入净化分离室3内，在螺旋喷嘴17喷出的吸收液作用下，对烟气内残留的二氧化硫进行完全吸收，脱硫后的烟气经过除雾器19去除烟气中夹带的液滴后排出。

本发明通过前期的烟气水洗除尘，能够提升后续的脱硫效果，且能够防止粉尘进入塔体造成堵塞；将原来的净化室由单通道增加为多通道，可以提高脱硫效率，而且还能增加有效流通面积，净化效果也更加理想；由于随着使用年限的增加，在均流板12的旋流叶片16等部位容易出现结垢问题，当结垢达到一定厚度后，除了会增加叶片转动的负荷进而增加能耗外，还会影响脱硫效果，本发明通过将旋流叶片16调节为倾斜的结构，可以延缓结垢的形成时间；通过多通道净化室2和净化分离室3对烟气的双重脱硫，能够保证脱硫的完全性，保证最终的脱硫效果。

具体的，所述均流板12为316L不锈钢材质，不仅能够降低其表面的杂质粘附，而且316L不锈钢具有优异的耐腐蚀性和强度，能够保证均流板有效的使用寿命。

为了进一步提升脱硫效果，所述多通道净化室2内的浆液喷嘴13为雾化粒径均匀度高的空心锥双向喷嘴，能够有效增加喷淋覆盖率；所述螺旋喷嘴17为三层，能够提高喷淋密度，减少烟气逃逸，通过不同喷嘴的优化组合能够进一步提升吸收脱硫效率，适应超低排放要求。

具体的，所述螺旋喷嘴17包括若干呈环状排列的支管21和安装在所述支管21上的若干螺旋喷头22，能够保证与烟气接触得更加均匀，结合其上方设置的环状提效环20，能够保证对烟气的充分有效拦截和接触。

具体的，所述进口管4上方设有挡液板23，正对所述进口管4的均气室1内壁上设有防冲挡板24，避免了烟气在入口附近贴壁流速过快，使得烟气流道更趋向塔中心，使得烟气出口区的速度分布更趋于均匀，保证后续烟气脱硫的高效可靠性。

为了提升本发明的自动化程度，本发明还包括自动控制程序，包括控制中心25、安装在所述净化分离室3出口处的二氧化硫浓度检测器26、分别安装在第一出浆液管14和第二出浆液管18上的浆液流量调节阀27以及安装在出水管道9上的清水流量调节阀28，所述二氧化硫浓度检测器26与控制中心25的信号输入端电信号连接，所述浆液流量调节阀27和清水流量调节阀28分别与控制中心25的信号输出端电信号连接，通过二氧化硫浓度检测器26的实时二氧化硫浓度数据采集，传至控制中心25，控制中心25输出控制信号调控浆液流量调节阀27和清水流量调节阀28调节出水和出吸收液的大小，保证脱硫效果的实时达标，并且能够节能降耗。

为了提升本发明的循环池7内吸收液的回收利用，所述循环池7与沉降池29相连通，当循环池7内的吸收液失活需要排放时，将循环池7内失活的吸收液排入沉降池29内沉降，所述沉降池29与清水池10相连通，当沉降池29内的失活吸收液沉降后，上层清液排入清水池10进行回收利用，沉降后的固体排出进行后处理。

以上结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。