專利名稱：雙循環垂直篩板脫硫除塵塔的制作方法
技術領域：
本發明涉及濕式煙氣脫硫除塵裝置，尤其涉及一種雙循環垂直篩板脫硫除塵塔。
技術背景目前，國內外應用最廣的一種煙氣脫硫方法是濕式石灰石/石膏法，此法用鈣做吸收 劑，吸收除去煙氣中的硫氧化物，但其產物石膏由于常常得不到很好的處置而丟棄造成 二次污染。我國是產磷礦的大國，由于磷礦中含有少量的堿性物質可以用來脫硫，脫硫 后的磷礦中雜質被去除使磷礦得以富集，脫硫后的礦渣可直接加濃硫酸制成普鈣(磷肥) 就地直接銷售。但由于礦中可用來脫硫的有效成分碳酸鹽含量低(如湖南石門礦C02含量約17%)、堿性弱，單塔脫硫效率低，研究顯示要達到一定的脫硫效率，需要三塔串聯 使用，這便造成系統的壓降高達13000Pa 15000Pa。采用堿性較強的Na2C03與磷礦搭配 作為脫硫劑，既可以保證脫硫效率，又可以避免二次污染，并且Na2C03與S02反應后可 加堿再生。在濕式脫硫系統中，最為關鍵的設備是氣體吸收裝置。幾種常見的吸收裝置是噴 霧塔、文丘里吸收器、填料塔、噴射鼓泡塔和多孔板式塔，幾種塔型各具優缺點，適用 于不同場合，其中噴射鼓泡吸收塔有別于其他吸收塔的最大優勢是氣體分布均勻，上 浮氣泡產生了渦流作用，具有內循環的液體噴流作用。但有以下幾個弊端1、由于待處 理氣體從小管徑的進氣管進入大直徑的環形布氣室，大變徑引起的氣速突降使環形布氣 室成為了一個理想的煙塵沉降室；2、開有細縫的管子在停電、斷氣、吸收液的pH值較 低時，細管管口極易結垢堵塞；3、裝有反應器頂部的攪拌器桿較長，操作時由于自由度 過大易損壞。 發明內容本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、不易堵塞、 運行費用低、脫硫效率高、特別適用于大氣量的雙循環垂直篩板脫硫除塵塔。 為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案。一種雙循環垂直篩板脫硫除塵塔，包括設有筒底的外筒和兩端為開口狀的內筒，所
述內筒設于外筒下段并與外筒同軸布置，內筒外壁與外筒內壁之間構成環形氣體通道， 內筒底端與外筒有懸空間距，且下端沿圓周方向開有一圈柵格狀噴氣孔，內筒頂端設有 將內筒與外筒內壁固接的密封板，所述密封板下端裝有第一螺旋噴嘴組，所述外筒于密 封板下方開有切線進氣口，外筒上段設有第二螺旋噴嘴組，外筒頂部設有凈煙氣出口， 所述第二螺旋噴嘴組與內筒頂端之間設有帶外循環溢流堰的垂直篩板，所述垂直篩板上開設有篩板孔，篩板孔上方設有底部開口頂部封閉的篩罩，篩罩下部設有篩罩孔，篩罩 上部設有柵格狀條形孔，篩罩孔與柵格狀條形孔分別連通外筒上層。所述外筒內部位于第二螺旋噴嘴組上方設有折板除霧器。所述外筒內部位于折板除霧器上方設有除霧器清洗噴頭。所述外循環溢流堰底部設有與外界連通的溢流堰排水管。所述外筒底部設有塔底排水口 。與現有技術相比，本發明的優點就在于垂直篩板上設有篩罩，從篩罩下部的篩罩 孔流入篩板孔的液體被來自外筒下層的氣體吹向篩罩上部的柵格狀條形孔，由于柵格的 切割作用氣體被切割成小氣泡后經柵格噴出，噴出的氣泡與垂直篩板上層的液體形成新 的鼓泡層，在鼓泡過程中， 一方面煙氣得到了充分的分散，氣液的接觸和停留時間增加， 使煙氣中的含硫物質能與吸收液體充分反應，提高脫硫效率，另一方面液體從篩罩上部 的條形孔流出后，又從篩罩下部的篩罩孔流入，使液體在篩罩內外形成循環，得到充分 攪拌的吸收液體可進一步提高脫硫效率；在折板除霧器上方設有除霧器清洗噴頭，便于 對折板除霧器的清洗；通過垂直篩板將外筒內部分為上下兩層，可利用兩種脫硫劑、獨 立出兩個循環的方法，在單獨的脫硫除塵塔內完成整個脫硫除塵工藝，兩個循環既各自 獨立，又相互聯系，相輔相成，使每種脫硫劑都能獲得最佳的利用；通過兩個循環的接 觸、吸收和反應，既可回收富集后的磷礦，降低操作成本，又可保證脫硫除塵效率；本 發明的雙循環垂直篩板脫硫除塵塔具有結構簡單、不易堵塞、投資省、操作費用低、效 率高和可選性大等優點。
圖l是本發明的結構示意圖；圖2是圖1中A—A剖面視圖；圖3是圖1中B—B剖面視圖。
圖中各標號表示:1、凈煙氣出口2、除霧器清洗噴頭3、第二螺旋噴嘴組4、篩罩5、塔底排水口6、第一螺旋噴嘴組7、環形氣體通道8、柵格狀噴氣孔9、折板除霧器10、外循環溢流堰11、柵格狀條形孔12、篩板孔13、篩罩孔14、垂直篩板15、溢流堰排水管16、內筒17、密封板18、進氣口19、外筒20、環形通道21、環形通道入口具體實施方式
如圖l、圖2和圖3所示，本發明的雙循環垂直篩板脫硫除塵塔，包括設有筒底的外 筒19和兩端為開口狀的內筒16，內筒16設于外筒19下段并與外筒19同軸布置，內筒 16外壁與外筒19內壁之間構成環形氣體通道7，內筒16底端與外筒19有懸空間距，且 下端沿圓周方向開有一圈柵格狀噴氣孔8，內筒16頂端設有將內筒16與外筒19內壁固 接的密封板17，密封板17下端裝有第一螺旋噴嘴組6，外筒19于密封板17下方開有切 線進氣口 18，外筒19上段設有第二螺旋噴嘴組3，外筒19頂部設有凈煙氣出口 1，外筒 19底部設有塔底排水口 5，第二螺旋噴嘴組3與內筒16頂端之間設有帶外循環溢流堰10 的垂直篩板14，外循環溢流堰10底部設有與外界連通的溢流堰排水管15，垂直篩板14 將外筒19內部分為上下兩層，垂直篩板14上開設有篩板孔12，本實施例中篩板孔12 開設有4個，均勻布置，各篩板孔12上方設有一個底部開口頂部封閉的篩罩4，各篩罩 4下部設有篩罩孔13，篩罩4上部設有柵格狀條形孔11，篩罩孔13與柵格狀條形孔11 分別連通外筒19上層。外筒19內部位于第二螺旋噴嘴組3上方設有折板除霧器9，折板 除霧器9上方設有除霧器清洗噴頭2，便于對折板除霧器9進行清洗。工作原理本發明的雙循環垂直篩板脫硫除塵塔下層為第一級循環，此處液相為連 連續相，氣相為分散相，采用磷礦為脫硫劑，與第一級循環相反，上層第二級循環內， 氣相為連續相，液相為分散相，采用Na2C03為脫硫劑，整個系統壓降控制在 3000Pa 4000Pa。本發明使用時，外筒19內裝有磷礦漿作為脫硫劑，熱煙氣從進氣口 18切向導入環 形氣體通道7，在該通道中，氣流繞內筒16旋轉，經減速、穩流后，與第一螺旋噴嘴組 6噴下的吸收液并流接觸，完成第一次吸收。在該過程中，加大第一螺旋噴嘴組6的噴淋 量時，環形氣體通道7可代替傳統濕式石灰工藝中的冷卻塔，把煙氣由15(TC左右降至 IO(TC以下，將煙氣中的塵粒洗掉(除塵方面，環形氣體通道7中的氣流繞內筒16旋轉 的過程就相當于裝有穩流柱的旋風濕壁除塵塔)，并除掉一部分硫氧化物。經冷卻除塵后 的氣體，夾帶著液滴繼續向下運行，至柵格狀噴氣孔8上方時，旋轉氣體作用于外筒19 與內筒16之間的環內液面，使環內液面產生波浪形脈動，并帶動塔內液體旋轉，使塔底 吸收液體產生一個大渦流運動，同時氣流把環內液體壓向內筒16，使內筒16內外形成 100 400rnrn的液位差，脈動的氣流以5~20m/s的速度穿過柵格狀噴氣孔8，噴向內筒16 內的吸收液體， 一方面在柵格狀噴氣孔8附近形成氣泡，氣泡在水的浮力作用下曲折向 上，產生了許多小渦流運動，在塔底吸收液大渦流的帶動下，接近液面的氣泡急劇分散， 迅速破裂，使得噴射鼓泡層的內循環液體噴流作用更為明顯劇烈；另一方面，氣、液的 脈動造成內筒16中的流體處于湍流狀態，使氣液接觸面增加，第二次吸收效果增強。完 成氣液吸收反應后的吸收液由塔底排水口 5排出到磷礦沉淀池，池內上層的清液與新鮮 磷礦混合后再泵送到塔中，經設于外筒19中部的環形通道入口 21進入環形通道20處， 后經第一螺旋噴嘴組6噴入脫硫除塵塔下層與煙氣接觸，如此形成第一級循環。此循環 過程既富集了磷礦又脫除了煙氣中的S02，降低了脫硫成本，反應后的磷礦漿排出塔外 加濃硫酸制成磷肥就地銷售。經過第一級循環中兩次氣液吸收反應后的氣體，上行至垂直篩板14，進入第二級循 環過程。由第二螺旋噴嘴組3噴出的Na2C03落于垂直篩板14上，氣體經過垂直篩板14 上的篩板孔12進入篩罩4與從篩罩4下端篩罩孔13流出的吸收液體接觸反應，完成第 三次吸收，而后從篩罩4上部的條形孔11噴出后繼續上行，而后與從第二螺旋噴嘴組3 噴下的吸收液體發生接觸反應，完成第四次吸收，氣體最后經折板除霧器9后由凈煙氣 出口 1排出塔外。高于外循環溢流堰10的液體由垂直篩板14中部的溢流堰排水管15排 出塔外，進行再生后重新泵送至第二螺旋噴嘴組3再次噴淋，如此形成第二級循環。此
循環采用Na2C03作脫硫劑，作用在于保證整個工藝脫硫效率，經過第一級循環的脫硫后， 煙氣含塵量及含硫率大大降低，從而節約CaO的用量并能提高終產物石膏的色度，也能 降低脫硫成本。在鼓泡過程中， 一方面煙氣得到了充分的分散，氣液的接觸和停留時間 增加，使煙氣中的含硫物質能與吸收液體充分反應，提高脫硫效率，另一方面液體從篩 罩4上部的條形孔11流出后，又從篩罩4下部的篩罩孔12流入，使液體在篩罩4內外 形成循環，得到充分攪拌的吸收液體可進一步提高脫硫效率。本發明通過垂直篩板14將外筒19內部分為上下兩層，可利用兩種脫硫劑、獨立出 兩個循環的方法，在單獨的脫硫除塵塔內完成整個脫硫除塵工藝，兩個循環既各自獨立， 又相互聯系，相輔相成，使每種脫硫劑都能獲得最佳的利用；通過兩個循環的接觸、吸 收和反應，既可回收富磷礦，降低操作成本，又可保證脫硫除塵效率；本發明的雙循環 垂直篩板脫硫除塵塔具有結構簡單、不易堵塞、投資省、操作費用低、效率高和可選性 大等優點。
權利要求
1、一種雙循環垂直篩板脫硫除塵塔，包括設有筒底的外筒(19)和兩端為開口狀的內筒(16)，所述內筒(16)設于外筒(19)下段并與外筒(19)同軸布置，內筒(16)外壁與外筒(19)內壁之間構成環形氣體通道(7)，內筒(16)底端與外筒(19)有懸空間距，且下端沿圓周方向開有一圈柵格狀噴氣孔(8)，內筒(16)頂端設有將內筒(16)與外筒(19)內壁固接的密封板(17)，所述密封板(17)下端裝有第一螺旋噴嘴組(6)，所述外筒(19)于密封板(17)下方開有切線進氣口(18)，外筒(19)上段設有第二螺旋噴嘴組(3)，外筒(19)頂部設有凈煙氣出口(1)，其特征在于所述第二螺旋噴嘴組(3)與內筒(16)頂端之間設有帶外循環溢流堰(10)的垂直篩板(14)，所述垂直篩板(14)上開設有篩板孔(12)，篩板孔(12)上方設有底部開口頂部封閉的篩罩(4)，篩罩(4)下部設有篩罩孔(13)，篩罩(4)上部設有柵格狀條形孔(11)，篩罩孔(13)與柵格狀條形孔(11)分別連通外筒(19)上層。
2、 根據權利要求1所述雙循環垂直篩板脫硫除塵塔，其特征在于所述外筒(19)內 部位于第二螺旋噴嘴組(3)上方設有折板除霧器(9)。
3、 根據權利要求2所述雙循環垂直篩板脫硫除塵塔，其特征在于所述外筒(19)內 部位于折板除霧器(9)上方設有除霧器清洗噴頭(2)。
4、 根據權利要求1或2或3所述雙循環垂直篩板脫硫除塵塔，其特征在于所述外循 環溢流堰(10)底部設有與外界連通的溢流堰排水管(15)。
5、 根據權利要求1或2或3所述雙循環垂直篩板脫硫除塵塔，其特征在于所述外筒 (19)底部設有塔底排水口 (5)。
6、 根據權利要求4所述雙循環垂直篩板脫硫除塵塔，其特征在于所述外筒(19)底 部設有塔底排水口 (5)。
全文摘要
本發明公開了一種雙循環垂直篩板脫硫除塵塔，包括設有筒底的外筒和兩端為開口狀的內筒，內筒設于外筒下段與外筒同軸布置，內筒與外筒間構成環形氣體通道，內筒底端與外筒有懸空間距，且下端開有一圈柵格狀噴氣孔，內筒頂端通過密封板與外筒內壁固接，密封板下端裝有第一螺旋噴嘴組，外筒開有切線進氣口，外筒上段設有第二螺旋噴嘴組，外筒頂部設有凈煙氣出口，第二螺旋噴嘴組與內筒頂端間設有帶外循環溢流堰的垂直篩板，垂直篩板上開設有篩板孔，篩板孔上方設有篩罩，篩罩下部設有篩罩孔，篩罩上部設有柵格狀條形孔，篩罩孔與柵格狀條形孔分別連通外筒上層。本發明具有脫硫效率高、不易堵塞、運行費用低、特別適用于回收含堿性脫硫劑的金屬尾礦。
文檔編號B01D47/06GK101130153SQ20071003555
公開日2008年2月27日 申請日期2007年8月14日 優先權日2007年8月14日
發明者婷 吳, 蕾 孟, 曾光明, 楊春平, 甘海明, 培 路, 宏 陳 申請人:湖南大學