一種高壓自旋離心式洗氣裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種高壓自旋離心式洗氣裝置，包括N個高壓噴頭和與其相對應(yīng)的N個自旋葉輪，所述自旋葉輪位于高壓噴頭的正上方，所述高壓噴頭的噴嘴為窄角實心圓錐形噴嘴，噴嘴垂直向上噴射漿液，所述自旋葉輪包括葉輪軸，葉輪支架和葉片，葉輪中心正對高壓噴頭，所述自旋葉輪的下端設(shè)有若干個導(dǎo)流管，所述高壓噴頭與導(dǎo)流管底面處于同一水平面。本實用新型的有益效果是高壓自旋離心式洗氣裝置通過高壓、剪切、旋流、離心等作用，很大程度上提高了吸收液的霧化程度，增大了氣液傳質(zhì)系數(shù)，節(jié)約能耗，降低運行成本。
【專利說明】
-種高壓自旋離心式洗氣裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型屬于環(huán)保設(shè)備領(lǐng)域，尤其是設(shè)及一種高壓自旋離屯、式洗氣裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 根據(jù)對污染物凈化要求的不同，工業(yè)煙氣處理工藝主要分為脫硫工藝、脫硫脫硝 工藝和多污染物協(xié)同凈化工藝。按照產(chǎn)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件，可W分為干法、濕法和半干法 Ξ大類。其中，濕法工藝的應(yīng)用最廣泛，煙氣通過一定的預(yù)處理后，最終在吸收塔內(nèi)通過堿 性漿液吸收將污染物去除。目前，噴淋法是吸收塔內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的吸收凈化方法，其W穩(wěn) 定可靠的運行及較高的吸收凈化效率而備受青睞。其工藝原理是煙氣經(jīng)增壓風(fēng)機加壓后進 入吸收塔，吸收液通過漿液循環(huán)累輸送至吸收塔上層的噴淋裝置，煙氣中污染物通過與吸 收液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)得W去除。
[0003] 目前市場所應(yīng)用的主要吸收凈化方法均存在著投資高、運營費用高、維護率高、凈 化效率較低、氣液傳質(zhì)系數(shù)低的高兩低"現(xiàn)象。增壓風(fēng)機是煙氣凈化工藝中主要能耗設(shè) 備之一，投資維護費用較高，噴淋裝置增加了吸收塔高度，使工程造價大幅度升高，運些方 面都增大了環(huán)保設(shè)施的投資和運行成本。此外，隨著環(huán)保要求日益嚴(yán)格，環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)逐漸提 高，傳統(tǒng)單級的吸收凈化方法氣液傳質(zhì)系數(shù)低，凈化效率差，與當(dāng)前的環(huán)保要求相差甚遠。 因此，研制和開發(fā)新興的洗涂和凈化技術(shù)，解決當(dāng)前技術(shù)瓶頸，攻破技術(shù)現(xiàn)狀缺陷，迫在眉 睫。 【實用新型內(nèi)容】
[0004] 本實用新型適用于大氣污染治理技術(shù)領(lǐng)域，是一種新型的污染物吸收技術(shù)及裝 置，其主要應(yīng)用在工業(yè)煙氣濕法吸收工藝中，設(shè)備安裝在吸收塔內(nèi)，可增大氣液傳質(zhì)系數(shù)， 提高煙氣中污染物的吸收凈化效率。
[0005] 本實用新型需要解決的問題：
[0006] 1、吸收塔內(nèi)的氣液傳質(zhì)系數(shù)提高^2個數(shù)量級，提高吸收劑利用率；
[0007] 2、污染物吸收凈化效率提高15%~25%;
[000引3、降低工程建設(shè)造價，減小投資成本；
[0009] 4、降低設(shè)備維護率，減少運營成本，能耗降低20%W上。
[0010] 本實用新型的技術(shù)方案是：
[0011] -種高壓自旋離屯、式洗氣裝置，包括N個高壓噴頭和與其相對應(yīng)的N個自旋葉輪， 所述自旋葉輪位于高壓噴頭的正上方，所述高壓噴頭的噴嘴為圓錐形噴嘴，噴嘴垂直向上 噴射漿液，所述自旋葉輪包括葉輪軸，葉輪支架和葉片，葉輪中屯、正對高壓噴頭，葉輪軸位 于正中間，葉輪軸的下端設(shè)有葉片，所述自旋葉輪的下端設(shè)有若干個導(dǎo)流管，導(dǎo)流管作用是 使噴頭噴出的液體產(chǎn)生的負(fù)壓帶動氣流循環(huán)上升，所述高壓噴頭與導(dǎo)流管底面處于同一水 平面，且導(dǎo)流管與圓錐形噴嘴的下端相連通。
[0012] 進一步，所述圓錐形噴嘴為30°窄角實屯、圓錐形噴嘴。
[0013] 進一步，所述高壓噴頭出口壓力為1.2-1.6MPa。
[0014] 進一步，所述自旋葉輪的葉片由四扇葉片組成，扇葉為圓弧形。
[0015] 進一步，所述扇葉采用防腐耐磨損材質(zhì)；優(yōu)選為雙相鋼，更優(yōu)選為高合金型雙相 鋼。
[0016] 進一步，所述自旋葉輪的直徑為600mm，所述葉輪與葉輪中屯、的距離為1000mm。
[0017] 進一步，所述導(dǎo)流管直徑為600mm，高700mm，導(dǎo)流管上端距離葉輪的最下端300mm。
[0018] 一種洗氣設(shè)備，包括煙道入口，預(yù)處理裝置，吸收塔，除霧裝置和凈煙氣排放裝置。 所述吸收塔內(nèi)包括若干個W上高壓自旋離屯、式洗氣裝置。優(yōu)選地，吸收塔內(nèi)包括兩個高壓 自旋離屯、式洗氣裝置。更優(yōu)選地，兩組高壓自旋離屯、式洗氣裝置分別為一級洗氣裝置和二 級洗氣裝置，兩級洗氣裝置的布置除吸收塔中屯、組件位置投影重合外，其余組件平面投影 均不重合，噴嘴、葉輪分層和分角度均分開布置。
[0019] 所述預(yù)處理裝置根據(jù)煙氣中所需去除的污染物種類而分別采取相應(yīng)措施，具體如 除塵裝置、氮氧化物的氧化裝置等，除霧裝置由除霧器本體和沖洗系統(tǒng)組成，凈煙氣排放裝 置包括進氣口、獨立腔體和出氣口，Ξ者均為傳統(tǒng)裝置。
[0020] W上所述的任一洗氣裝置在處理煙氣方面的應(yīng)用。
[0021] 本實用新型中的高壓自旋離屯、式洗氣裝置的工作原理:煙氣進人吸收塔后，首先 到達底層高壓自旋離屯、式洗氣裝置，此裝置由N個高壓噴頭及正上方相對應(yīng)的自旋葉輪組 成，吸收塔中屯、布置一組，其他各組圍繞中屯、成若干圓環(huán)陣列排布，每組高壓噴頭設(shè)計凈化 煙氣量為11000~14000 m3/h。吸收液在高壓累的輸送下，達到設(shè)定值1.2~1.6MPa，形成高壓 噴射流與煙氣接觸完成初步洗氣，高壓噴射流撞擊到葉輪葉片上，推動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生 離屯、力，加速液流分散，形成微小液滴。液滴進一步經(jīng)撞擊和離屯、作用后，形成的若干霧滴 層覆蓋塔身與上升煙氣接觸，起到凈化煙氣的效果。相鄰葉輪旋轉(zhuǎn)，相互間產(chǎn)生氣態(tài)端流、 液滴碰撞，使氣液多次接觸，進一步增加了吸收效率。此外，較大液滴下落，在下降過程中再 次與煙氣接觸，起到降溫、吸收的作用。在系統(tǒng)運行過程中，若進口煙氣流量瞬時減少，噴頭 下方將產(chǎn)生較大負(fù)壓，煙氣在負(fù)壓的作用下通過導(dǎo)流管的引流形成上下環(huán)流，在噴頭與葉 輪之間往復(fù)循環(huán)，此過程中煙氣與吸收液多次接觸，增加了吸收效率。高壓自旋離屯、式洗氣 裝置，通過高壓、剪切、旋流、離屯、等作用，增大了氣液傳質(zhì)系數(shù)，提高了污染物的吸收凈化 效率。
[0022] 本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是：
[0023] 1、自主研發(fā)的高壓自旋離屯、式洗氣裝置通過高壓、剪切、旋流、離屯、等作用，很大 程度上提高了吸收液的霧化程度，增大了氣液傳質(zhì)系數(shù)；
[0024] 2、洗氣裝置噴頭的總量少于傳統(tǒng)噴淋，每個噴頭可取代傳統(tǒng)噴淋噴頭2-4個，降低 設(shè)備維護率，節(jié)約能耗，降低運行成本；
[0025] 3、利用自身工藝優(yōu)勢，對流量波動較大的工況煙氣具有較高的適應(yīng)性；
[0026] 4、兩級洗氣裝置協(xié)同作用，一級洗氣單元為基礎(chǔ)，二級洗氣單元為保障，污染物的 吸收效率可提高15%~25%;
[0027] 5、兩級洗氣設(shè)備在塔內(nèi)布置緊湊，自下而上，有效地降低了塔身高度，節(jié)約建設(shè)成 本；
[0028] 6、設(shè)備運行產(chǎn)生負(fù)壓，給煙氣上升提供動力，可降低增壓風(fēng)機的動力能耗，且系統(tǒng) 阻力^ 500Pa，可節(jié)約運行成本15%W上。
【附圖說明】
[0029] 圖1是本實用新型的高壓自旋離屯、式洗氣裝置具體實施例的剖面圖。
[0030] 圖2是本實用新型的高壓自旋離屯、式洗氣裝置具體實施例的平面圖。
[0031 ]圖3是實施例的洗氣設(shè)備的示意圖。
[0032] 圖4中，A是實施例中的一級洗氣單元布置圖，B是實施例中的二級洗氣單元布置 圖。
[0033] 圖5是實施例中的兩級投影單元重疊圖。
[0034] 圖中； Γ00351

【具體實施方式】
[0036] W下的實施例便于更好地理解本實用新型，但并不限定本實用新型。
[0037] 如圖1-5所示，本實施例中的洗氣設(shè)備設(shè)有兩個高壓自旋離屯、式洗氣裝置，洗氣 工藝依次包括:煙道入口^預(yù)處理^吸收塔12-級洗氣^吸收塔12二級洗氣^除 霧器13 ^凈煙氣排放。預(yù)處理后，經(jīng)吸收塔內(nèi)兩級洗氣吸收凈化后通過除霧單元，最終達 標(biāo)排放。
[0038] 該洗氣設(shè)備中的高壓自旋離屯、式洗氣裝置的具體結(jié)構(gòu)為:該裝置安裝在吸收塔內(nèi) 部，一級洗氣單元即第一層高壓自旋離屯、式洗氣裝置設(shè)在煙道進口上沿與塔身接口上4m 處，二級洗氣單元即第二層高壓自旋離屯、式洗氣裝置設(shè)置在一級洗氣單元上4m處。兩級洗 氣單元各有N個相同的高壓噴頭4及其正上方相對應(yīng)的自旋葉輪5組成。高壓噴頭4采用30° 窄角實屯、圓錐形噴嘴，噴嘴垂直向上噴射漿液7，設(shè)定噴頭出口壓力為1.2~1.6MPa。所述自 旋葉輪5包括葉輪軸9,葉輪支架10和葉片11，葉輪軸9位于正中間，葉輪軸的下端設(shè)有葉片， 葉輪支架10有Ξ片，自旋葉輪5由四扇葉片組成，扇葉為圓弧形，扇葉采用防腐耐磨損的高 合金型雙相鋼，葉輪直徑為600mm，葉輪中屯、正對高壓噴頭4,噴頭與葉輪中屯、距離為 1000mm，噴頭與導(dǎo)流管6底面于同一水平面，導(dǎo)流管6直徑為600mm，高700mm，導(dǎo)流管6距離葉 輪300mm，最終漿液7經(jīng)漿液回收8處理回收后重新利用。
[0039] 吸收塔內(nèi)洗氣過程：
[0040] -級洗氣
[0041] 煙氣1進人吸收塔后，首先到達底層一級洗氣單元，此單元由N個高壓噴頭4及正上 方相對應(yīng)的自旋葉輪5組成，吸收塔中屯、布置一組，其他各組圍繞中屯、成若干圓環(huán)陣列排 布，每組高壓噴頭設(shè)計凈化煙氣量為11000~14000 m3A。吸收液2在高壓累3的輸送下，達到 設(shè)定值1.2~1.6M化，形成高壓噴射流與煙氣接觸完成初步洗氣，高壓噴射流撞擊到葉輪葉 片11上，推動葉輪高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生離屯、力，加速液流分散，形成微小液滴。液滴進一步經(jīng)撞擊 和離屯、作用后，形成的若干霧滴層覆蓋塔身與上升煙氣接觸，起到凈化煙氣的效果，最后煙 氣從凈煙氣出口 14排出。相鄰葉輪旋轉(zhuǎn)，相互間產(chǎn)生氣態(tài)端流、液滴碰撞，使氣液多次接觸， 進一步增加了吸收效率。此外，較大液滴下落，在下降過程中再次與煙氣接觸，起到降溫、吸 收的作用。在系統(tǒng)運行過程中，若進口煙氣流量瞬時減少，噴頭下方將產(chǎn)生較大負(fù)壓，煙氣 在負(fù)壓的作用下通過導(dǎo)流管的引流形成上下環(huán)流，在噴頭4與葉輪之間往復(fù)循環(huán)，此過程中 煙氣與吸收液多次接觸，增加了吸收效率。一級洗氣單元，通過高壓、剪切、旋流、離屯、等作 用，增大了氣液傳質(zhì)系數(shù)，提高了污染物的吸收凈化效率。
[0042] 二級洗氣
[0043] 經(jīng)過一級洗氣后，煙氣上升達到穩(wěn)定流態(tài)后進入二級洗氣單元，此單元同樣由N組 高壓噴頭及正上方對應(yīng)的葉輪組成，每組高壓噴嘴4設(shè)計凈化煙氣量為11000~14000 mVh。 各組平面分布位置與一級洗氣單元略有不同，兩級布置除吸收塔中屯、組件位置投影重合 夕h其余組件平面投影均不重合。噴嘴、扇葉分層分角度布置，將充分利用空間調(diào)節(jié)氣、液接 觸面積，提高傳質(zhì)效率，兩級洗氣單元既獨立工作，又相互協(xié)作。經(jīng)過兩級洗氣，系統(tǒng)吸收效 率比常規(guī)吸收系統(tǒng)提高15%~25%。
[0044] 兩級洗氣單元作用原理相同，一級單元為基礎(chǔ)單元，二級單元作為一級單元的保 障，二者協(xié)同作用達到凈化效果。經(jīng)高壓噴射后液體霧化粒徑變小，再經(jīng)過撞擊、葉輪旋轉(zhuǎn) 產(chǎn)生離屯、力將細小液滴進一步霧化，促使氣液接觸表面積變大，提高傳質(zhì)速率，使氣液傳質(zhì) 系數(shù)提高^2個數(shù)量級，提高吸收劑利用率。
[0045] 兩級裝置所設(shè)置的高壓噴頭在運行時均產(chǎn)生較大的負(fù)壓，給煙氣上升提供原動 力，因此可降低增壓風(fēng)機的動力能耗，節(jié)約運行費用。
[0046] W上對本實用新型的一個實施例進行了詳細說明，但所述內(nèi)容僅為本實用新型的 較佳實施例，不能被認(rèn)為用于限定本實用新型的實施范圍。凡依本實用新型申請范圍所作 的均等變化與改進等，均應(yīng)仍歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種高壓自旋離心式洗氣裝置，其特征在于:包括N個高壓噴頭和與其相對應(yīng)的N個 自旋葉輪，所述自旋葉輪位于高壓噴頭的正上方，所述高壓噴頭的噴嘴為圓錐形噴嘴，噴嘴 垂直向上噴射漿液，所述自旋葉輪包括葉輪軸，葉輪支架和葉片，葉輪中心正對高壓噴頭， 葉輪軸位于正中間，葉輪軸的下端設(shè)有葉片，所述自旋葉輪的下端設(shè)有若干個導(dǎo)流管，所述 高壓噴頭與導(dǎo)流管底面處于同一水平面。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓自旋離心式洗氣裝置，其特征在于:所述圓錐形噴嘴 為30°窄角實心圓錐形噴嘴。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓自旋離心式洗氣裝置，其特征在于:所述高壓噴頭出 口壓力為1.2~1.6MPa。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓自旋離心式洗氣裝置，其特征在于:所述自旋葉輪的 葉片由四扇葉片組成，扇葉為圓弧形。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種高壓自旋離心式洗氣裝置，其特征在于:所述扇葉的材質(zhì) 為防腐耐磨損材質(zhì)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓自旋離心式洗氣裝置，其特征在于:所述自旋葉輪的 直徑為600mm，所述葉輪與葉輪中心的距離為1000mm。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓自旋離心式洗氣裝置，其特征在于:所述導(dǎo)流管直徑 為600mm，高700mm，導(dǎo)流管距離葉輪300mm。8. -種洗氣設(shè)備，包括煙道入口，預(yù)處理裝置，吸收塔，除霧裝置和凈煙氣排放裝置，其 特征在于:所述吸收塔內(nèi)包括若干個高壓自旋離心式洗氣裝置。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種洗氣設(shè)備，其特征在于:吸收塔內(nèi)包括兩組高壓自旋離心 式洗氣裝置;兩組高壓自旋離心式洗氣裝置分別為一級洗氣裝置和二級洗氣裝置，兩級洗 氣裝置的布置除吸收塔中心組件位置投影重合外，其余組件平面投影均不重合，噴嘴、葉輪 分層和分角度均分開布置。
【文檔編號】B01D50/00GK205613215SQ201521124340
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年12月31日
【發(fā)明人】李玉亮, 王曦, 劉雨芳, 竇連峰, 毯大鵬, 劉濤, 李霞, 張江偉, 霍孟云
【申請人】河北唯沃環(huán)境工程科技有限公司