本實(shí)用新型屬于化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,涉及到一種旋流板塔,具體涉及到一種生產(chǎn)硫脲用的旋流板塔。
背景技術(shù):
旋流板塔一般用于工業(yè)煙氣脫硫系統(tǒng),結(jié)構(gòu)如圖1所示,旋流板塔下部為儲(chǔ)液罐,儲(chǔ)液罐的液位上方為通入的氣體,塔體內(nèi)的旋流板外圍設(shè)置有環(huán)形的溢流槽,溢流槽上開設(shè)有溢流孔,溢流槽下方設(shè)置有與溢流孔連通的溢流管,溢流槽外壁與塔體內(nèi)壁固定連接,溢流管上端與溢流孔連通形成溢流通道,旋流板塔上部的引風(fēng)機(jī)會(huì)帶動(dòng)氣體向上運(yùn)動(dòng),噴頭中噴淋的液體會(huì)在泵的壓力作用下向下噴射,與旋流板上端面中部的連接板發(fā)生沖擊,使得液體進(jìn)一步被分散。在引風(fēng)機(jī)的作用下,氣體自儲(chǔ)液罐上端切線進(jìn)入塔體內(nèi)并低速旋轉(zhuǎn)上行,遇到旋流板,氣流的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)一步加快。塔體內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的氣流使得噴頭噴出的液體實(shí)現(xiàn)霧化,并隨氣流旋轉(zhuǎn),在離心力的作用下,氣流中的霧滴被甩向塔壁,然后落到溢流槽上,霧滴通過由溢流孔和溢流管組成的溢流通道向下流動(dòng),最后重新回到儲(chǔ)液罐內(nèi),如此一來,實(shí)現(xiàn)了氣相-液相的充分接觸,實(shí)現(xiàn)了液相對(duì)氣相充分高效的吸收,液體在泵的帶動(dòng)下反復(fù)循環(huán),在另一臺(tái)泵的作用下,儲(chǔ)液罐內(nèi)液體不斷補(bǔ)充和被抽走,以確保儲(chǔ)液罐內(nèi)液體對(duì)氣體具有高效的吸收能力。在長(zhǎng)期使用過程中,發(fā)現(xiàn)溢流孔容易堵,特別是在硫脲生產(chǎn)過程中,由于噴淋的液體是石灰氮漿液,其比重為1.06g/cm3,在低于50℃時(shí)有結(jié)垢現(xiàn)象,因此在生產(chǎn)過程中就更加容易堵塞溢流孔。而且溢流管的設(shè)計(jì)很影響氣流旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性或旋轉(zhuǎn)速度,結(jié)構(gòu)也相對(duì)復(fù)雜,不方便維護(hù),溢流下的液體在下降過程中會(huì)與上升的氣流相撞從而會(huì)影響氣流的穩(wěn)定性。
另外,現(xiàn)有的旋流板如圖2所示,各旋流片(即類似于風(fēng)扇葉片的板)是以連接板為中心、沿連接板外檐的切線輻射向外均布的,旋流片為傾斜設(shè)置的長(zhǎng)方形鋼板,連接板為上下密封的圓柱體或者直接由圓鋼制作而成,由于旋流片在連接板附近重疊度較大,相鄰旋流片之間的間隙較小,極易結(jié)垢堵塞,清理時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,設(shè)計(jì)了一種生產(chǎn)硫脲用的旋流板塔,有效解決了生產(chǎn)硫脲時(shí)溢流孔容易堵塞的難題,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,維護(hù)方便,提高了氣流的穩(wěn)定性或旋轉(zhuǎn)速度,避免了紊流現(xiàn)象的發(fā)生,確保了氣流中霧滴的離心效果。
本實(shí)用新型所采取的具體技術(shù)方案是:一種生產(chǎn)硫脲用的旋流板塔,包括頂部設(shè)置有引風(fēng)機(jī)的塔體、位于塔體下方并與塔體連通的儲(chǔ)液罐,還包括固定在塔體內(nèi)部的旋流板、設(shè)置在旋流板上方并與儲(chǔ)液罐連通的噴頭,關(guān)鍵是:所述的旋流板外徑小于塔體內(nèi)徑,旋流板與塔體之間的空腔形成溢流通道。
在旋流板下方增設(shè)與塔體固定連接的集氣罩,集氣罩的中空結(jié)構(gòu)為氣流通道,集氣罩與塔體之間的空腔也形成溢流通道,集氣罩的上端與旋流板下端固定連接形成旋流板的定位支撐結(jié)構(gòu)。
在集氣罩下方增設(shè)折流環(huán),折流環(huán)外壁與塔體內(nèi)壁固定連接,折流環(huán)的中空結(jié)構(gòu)為過流通道。
所述集氣罩的直徑由上到下線性增大使集氣罩形成喇叭口結(jié)構(gòu)。
所述的旋流板包括固定環(huán)、與固定環(huán)同軸設(shè)置的連接板及位于固定環(huán)和連接板之間的一組旋流片,連接板是直徑為160mm、厚度為10mm的圓盤,旋流片的形狀為三角形。
所述的旋流板與塔體之間溢流通道的寬度為35~45mm。
所述的集氣罩與塔體之間溢流通道的寬度為20~40mm,集氣罩的高度為45~55mm。
所述的集氣罩下端面到折流環(huán)上端面之間的豎直距離為20~30mm,折流環(huán)的壁厚為20~30mm。
所述旋流板的數(shù)量為3~6個(gè),所有的旋流板沿豎直方向排列,每個(gè)旋流板上方都設(shè)置有噴頭。
所述的集氣罩外壁上沿圓周方向固定有一組支撐板,支撐板與塔體內(nèi)壁固定連接。
本實(shí)用新型的有益效果是:去掉溢流管及帶有溢流孔的溢流槽,使旋流板與塔體之間的縫隙直接形成為溢流通道,旋轉(zhuǎn)氣流中的霧滴在離心力的作用下被甩向塔壁,經(jīng)過溢流通道沿著塔壁向下流動(dòng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝維護(hù)時(shí)更加方便,而且去掉溢流管后,使得氣流的穩(wěn)定性更好,避免了紊流現(xiàn)象的發(fā)生,確保了氣流中霧滴的離心效果。這種溢流通道與溢流孔相比,堵塞機(jī)率較小,而且由于溢流通道是環(huán)形結(jié)構(gòu),所以即使某一處被結(jié)垢的石灰氮漿液暫時(shí)堵塞,其它地方也不會(huì)受影響,不會(huì)影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行,減少了維護(hù)次數(shù),提高了生產(chǎn)效率,節(jié)約了維護(hù)成本,而且環(huán)形結(jié)構(gòu)方便維護(hù),省時(shí)省力。
附圖說明
圖1為現(xiàn)有旋流板塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1中旋流板與塔體連接結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖3為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實(shí)用新型中一個(gè)旋流片的俯視圖。
附圖中,1代表塔體,2代表噴頭,3代表旋流板,301代表固定環(huán),302代表連接板,303代表旋流片,4代表集氣罩,5代表折流環(huán),6代表儲(chǔ)液罐,7代表支撐板。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)說明:
具體實(shí)施例,如圖3和圖4所示,一種生產(chǎn)硫脲用的旋流板塔,包括頂部設(shè)置有引風(fēng)機(jī)的塔體1、位于塔體1下方并與塔體1連通的儲(chǔ)液罐6,還包括固定在塔體1內(nèi)部的旋流板3、設(shè)置在旋流板3上方并與儲(chǔ)液罐6連通的噴頭2,噴頭2僅僅是一個(gè)開口向下的彎頭,不用噴淋頭是為了防止堵塞,噴頭2通過噴淋支管與循環(huán)液主管連通,循環(huán)液主管通過泵與儲(chǔ)液罐6的出液口連通,旋流板3外徑小于塔體1內(nèi)徑,旋流板3與塔體1之間的空腔形成溢流通道。省去了溢流管和帶有溢流孔的溢流槽,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝維護(hù)時(shí)更加方便,而且去掉溢流管后,使得氣流的穩(wěn)定性更好,避免了紊流現(xiàn)象的發(fā)生,確保了氣流中霧滴的離心效果。由于溢流通道是環(huán)形結(jié)構(gòu),所以即使某一處被結(jié)垢的石灰氮漿液暫時(shí)堵塞,被堵塞部分與溢流通道的流通面積相比所占比例極小,而且其它地方不會(huì)受影響,不會(huì)影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行,減少了維護(hù)次數(shù),提高了生產(chǎn)效率,節(jié)約了維護(hù)成本,而且環(huán)形結(jié)構(gòu)方便維護(hù),省時(shí)省力。
旋流板3的數(shù)量是依據(jù)液相-氣相的反應(yīng)速度確定的,一般為3~6個(gè),所有的旋流板3沿豎直方向排列,每個(gè)旋流板3上方都設(shè)置有噴頭2,可以提高生產(chǎn)效率。設(shè)置六層旋流板3后如果還達(dá)不到吸收效果,則再次串聯(lián)幾個(gè)同樣的旋流板塔進(jìn)行吸收。
旋流板3直徑、塔體1直徑是依據(jù)氣體流量計(jì)算出來的,旋流板3與塔體1之間溢流通道的寬度是依據(jù)泵的流量計(jì)算出的,泵的流量是根據(jù)工藝要求(即需要每小時(shí)吸收的氣體的總量)計(jì)算出來的,旋流板3與塔體1之間的溢流通道寬度太小,容易被結(jié)垢后的石灰氮漿液堵塞,所以將寬度設(shè)置為35~45mm。
作為對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn),在旋流板3下方增設(shè)與塔體1固定連接的集氣罩4,集氣罩4外壁上沿圓周方向固定有一組支撐板7,支撐板7與塔體1內(nèi)壁固定連接,其中一種固定方式是集氣罩4由三個(gè)結(jié)構(gòu)相同的弧形板拼接而成,相鄰兩個(gè)弧形板之間固定有三角形支撐板7,三角形支撐板7與塔體1內(nèi)壁固定連接,連接牢固可靠。集氣罩4的中空結(jié)構(gòu)為氣流通道,集氣罩4與塔體1之間的空腔也形成溢流通道,集氣罩4與塔體1之間溢流通道的寬度是依據(jù)塔壁內(nèi)側(cè)液流的厚度確定的,一般將集氣罩4與塔體1之間溢流通道的寬度設(shè)置為20~40mm,即下端寬度為20mm,上端寬度為40mm,集氣罩4的高度設(shè)置為45~55mm,優(yōu)選為50mm。集氣罩4的上端與旋流板3下端固定連接形成旋流板3的定位支撐結(jié)構(gòu)。集氣罩4四周是不斷沿塔體1內(nèi)壁向下流動(dòng)的液體,液體在塔體1與集氣罩4之間形成一個(gè)20~30mm高的液封環(huán),液封環(huán)的下端面與集氣罩4的下端面齊平,從而進(jìn)一步阻止氣體從塔體1與集氣罩4之間的溢流通道上行,使得氣體在引風(fēng)機(jī)的作用下只能經(jīng)過集氣罩4上的氣流通道上行,以確保通過旋流板3的風(fēng)的流量,確保旋流板3的旋流效果,同時(shí),將氣流通道和溢流通道分開,減小了液體在下降過程中與上升氣流接觸的機(jī)率,可以提高氣流的穩(wěn)定性。集氣罩4的直徑由上到下線性增大使集氣罩4形成喇叭口結(jié)構(gòu),使得氣流的直徑范圍由進(jìn)口向出口逐漸縮小,集風(fēng)效果更好,而且集氣罩4傾斜設(shè)置的側(cè)壁減少了液體在側(cè)壁上的停留、掛壁、沉積時(shí)間,進(jìn)而避免了結(jié)垢現(xiàn)象的發(fā)生。另外,集風(fēng)罩4傾斜的外壁可以起到導(dǎo)流作用,使液體都沿著塔體1內(nèi)壁向下流動(dòng)。集風(fēng)罩4傾斜的外壁使得溢流通道是環(huán)形楔狀結(jié)構(gòu),所以即使某一處被結(jié)垢的石灰氮漿液暫時(shí)堵塞,但是由于特殊的楔狀的兩側(cè)結(jié)構(gòu),也會(huì)使得“結(jié)垢點(diǎn)”在液流的不斷沖刷下自行滑落。
作為對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn),在集氣罩4下方增設(shè)折流環(huán)5,折流環(huán)5外壁與塔體1內(nèi)壁固定連接,折流環(huán)5的中空結(jié)構(gòu)為過流通道。利用折流環(huán)5可以阻擋上升氣流進(jìn)入集風(fēng)罩4與塔體1之間的溢流通道,有效防止集風(fēng)罩4外圍出現(xiàn)上行氣流。集氣罩4下端面到折流環(huán)5上端面之間的豎直距離為20~30mm,折流環(huán)5的壁厚為20~30mm,折流環(huán)5的壁厚要大于等于集氣罩4下端面到塔體1內(nèi)壁之間的水平距離,這樣當(dāng)上行氣流遇到折流環(huán)5側(cè)壁時(shí),會(huì)產(chǎn)生一個(gè)方向的轉(zhuǎn)變,然后經(jīng)過折流環(huán)5上的過流通道繼續(xù)上行,減少了上行氣流對(duì)塔體1與集氣罩4之間液封環(huán)的沖擊,更好地確保通過旋流板3的風(fēng)的流量,確保旋流板3的旋流效果。
作為對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn),旋流板3包括固定環(huán)301、與固定環(huán)301同軸設(shè)置的連接板302及位于固定環(huán)301和連接板302之間的一組旋流片303,連接板302是直徑為160mm、厚度為10mm的圓盤,旋流片303的形狀為三角形。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的長(zhǎng)方形旋流片相比,三角形的旋流片減少了液滴在旋流片上的停留沉積時(shí)間,減少了液滴在旋流片上的“掛壁現(xiàn)象”,進(jìn)而可以防止結(jié)垢現(xiàn)象的發(fā)生。本實(shí)用新型中旋流片303的俯視圖如圖4所示,旋流片303與固定環(huán)301的交點(diǎn)為A、B,旋流片303與連接板302的交點(diǎn)為C,連接板302的圓心為O,∠CAO的度數(shù)為17°~21°,優(yōu)選為19°,旋流片303的三角形面與水平面之間的夾角為23°~27°,優(yōu)選為25°,使得旋流片303在連接板302附近的重疊度減小,不會(huì)再出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象,清理時(shí)方便快捷,省時(shí)省力。
本實(shí)用新型在具體實(shí)施時(shí):旋流板塔下部為裝有石灰氮漿液的儲(chǔ)液罐6,儲(chǔ)液罐6內(nèi)的液位上方為通入的硫化氫氣體,旋流板塔頂部的引風(fēng)機(jī)會(huì)帶動(dòng)硫化氫氣體自儲(chǔ)液罐6上端切線進(jìn)入塔體1內(nèi)并低速旋轉(zhuǎn)上行,遇到旋流板3,氣流的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)一步加快。噴頭2中的液體會(huì)在泵的壓力作用下向下噴射,與旋流板3上端面中部的連接板發(fā)生沖擊,使得液體進(jìn)一步被分散,塔體1內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)的氣流使得噴頭2噴出的液體實(shí)現(xiàn)霧化,并隨氣流旋轉(zhuǎn),在離心力的作用下,氣流中的霧滴被甩向塔壁,通過溢流通道沿塔壁下流,然后經(jīng)過折流環(huán)5上的過流通道向下運(yùn)動(dòng),最后重新回到儲(chǔ)液罐6內(nèi),如此一來,實(shí)現(xiàn)了氣相-液相的充分接觸,實(shí)現(xiàn)了液相對(duì)氣相充分高效的吸收,石灰氮漿液在泵的帶動(dòng)下反復(fù)循環(huán),在另一臺(tái)泵的作用下,儲(chǔ)液罐6內(nèi)的石灰氮漿液不斷補(bǔ)充和被抽走,以確保儲(chǔ)液罐6內(nèi)石灰氮漿液對(duì)氣體具有高效的吸收能力。這種旋流板塔省去了溢流管和帶有溢流孔的溢流槽,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝維護(hù)時(shí)更加方便,而且去掉溢流管后,使得氣流的穩(wěn)定性更好,避免了紊流現(xiàn)象的發(fā)生,確保了氣流中霧滴的離心效果。由于溢流通道是環(huán)形結(jié)構(gòu),所以即使某一處被結(jié)垢的石灰氮漿液暫時(shí)堵塞,但是由于溢流通道是環(huán)形楔狀結(jié)構(gòu),特殊的楔狀的兩側(cè)結(jié)構(gòu),也會(huì)使得“結(jié)垢點(diǎn)”在液流的不斷沖刷下自行滑落,況且即便一處結(jié)垢被堵,其它地方也不會(huì)受影響,不會(huì)影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行,減少了維護(hù)次數(shù),提高了生產(chǎn)效率,節(jié)約了維護(hù)成本,而且環(huán)形結(jié)構(gòu)清理堵塞位置時(shí),由于兩側(cè)都是中空結(jié)構(gòu),所以清理時(shí)方便快捷,省時(shí)省力。