可分離煙氣中有機胺鹽液滴的氣液旋流器及吸收塔的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及煙氣脫硫技術領域，更為具體地涉及在有機胺法煙氣脫硫技術中的應用的可分離煙氣中有機胺鹽液滴的氣液旋流器及脫硫吸收塔。
【背景技術】
[0002]有機胺法煙氣脫硫技術中，吸收塔塔型結構為噴淋填料塔，外排煙氣必然夾帶一定量的有機胺鹽并隨著煙氣逃逸出塔外，造成有機胺的損失從而影響吸收塔的脫硫效率。
[0003]煙氣中有機胺鹽被夾帶的程度與吸收解吸的工藝流程、塔內工藝條件、有機胺的物理性質有一定的關聯，具體的，1、有機胺法煙氣脫硫是一個連續循環的吸收、解吸過程，在這一過程中生成的熱穩定鹽會逐漸在有機胺鹽水溶液中積累，易使有機胺產生發泡現象；2、在氣液傳質過程中，有機胺會產生液沫現象；3、有機胺在塔內噴淋及液體分布過程中，有輕微的發泡現象。這些關聯勢必使得凈化后的煙氣夾帶有機胺鹽。通過檢測表明吸收塔出口凈化煙氣的冷凝水中有機胺含量在一定的范圍變化，造成吸收塔內進行吸收反應的有機胺鹽由于被夾帶，造成有機胺液損失及塔內脫硫效率下降。
【發明內容】
[0004]本發明解決的技術問題是，提供一種可分離煙氣中有機胺鹽液滴的氣液旋流器，以解決含硫煙氣經脫硫凈化后存在著有機胺鹽被夾帶的現象。利用旋風分離原理，迫使進入氣液旋流器的煙氣產生旋流以形成離心力，使煙氣中的有機胺鹽液滴在離心力的作用下從煙氣中分離出來，降低了煙氣中有機胺鹽的夾帶量，減少了有機胺的損失。
[0005]本發明通過對煙氣夾帶有機胺這一現象的分析表明:1、煙氣中的有機胺鹽以小液滴形式存在的，煙氣量變化時，煙氣夾帶量會增大，突出了煙氣分布的重要性;2、煙氣中有機胺鹽液滴的粒徑具有相當分散的尺寸分布，可回收利用的范圍廣。
[0006]具體來說，本發明提出了如下技術方案。
[0007]第一方面，本發明提供了一種一種可分離煙氣中有機胺鹽液滴的氣液旋流器，所述氣液旋流器I自下而上包括:煙氣一次布氣加速區10、有機胺分離區20和煙氣二次布氣區30;氣液旋流器入口位于煙氣一次布氣加速區10，氣液旋流器出口位于煙氣二次布氣區30;
[0008]所述煙氣一次布氣加速區10設有數片導流片12;
[0009]所述有機胺分離區20設有I道或2道以上旋流葉片21;
[0010]所述氣液旋流器I出口上方設有導氣帽31;所述導氣帽31為圓錐體結構。
[0011 ]優選的，其中，所述氣液旋流器I在煙氣一次布氣加速區10的直徑，沿軸向朝氣液旋流器I入口的方向變大。
[0012]優選的，其中，每片導流片12的片體呈曲線形設置在所述煙氣一次布氣加速區10的內壁上，每片導流片12的片體在其下部與氣液旋流器I的軸向中心線呈平行態，每片導流片12的片體在其頂部偏離氣液旋流器I的軸向中心線40°?50°。
[0013]優選的，其中，所述氣液旋流器I在煙氣二次布氣區30的直徑，沿軸向朝氣液旋流器I出口的方向變大。
[0014]優選的，其中，每道旋流葉片21與氣液旋流器I內壁間留有間隙；每道旋流葉片21的螺旋升角為15°?25°。
[0015]優選的，其中，所述導氣帽31的錐角角度大于等于100°且小于等于180°。
[0016]優選的，其中，一次布氣加速區10的高度hi占氣液旋流器I總高度H的25?30%，有機胺分離區20的高度h2占氣液旋流器I總高度H的50?60%，煙氣二次布氣區30的高度h3占氣液旋流器I總高度H的15?20%。
[0017]優選的，其中，導氣帽31與氣液旋流器I出口的高度Hl大于等于旋流器I總高H的4
?5% ο
[0018]第二方面，本發明提供了一種脫硫吸收塔，包括設置在吸收塔吸收段填料層上方的氣液分離裝置，其中氣液分離裝置包括第一方面任一條所述的氣液旋流器I和阻流板2;所述阻流板2上開設有數個孔，每個孔內設有氣液旋流器1，且所述氣液旋流器I的外周與所述孔密閉接觸;阻流板2的邊緣與吸收塔的內壁密閉接觸。
[0019]優選的，其中，氣液旋流器I伸出阻流板2的高度h大于等于旋流器I總高H的30?40%。
[0020]本發明利用旋風分離原理，迫使進入氣液旋流器的煙氣產生旋流以形成離心力，使煙氣中的有機胺鹽液滴在離心力的作用下從煙氣中分離出來，降低了煙氣中有機胺鹽的夾帶量，減少了有機胺的損失。本發明可根據吸收塔處理煙氣量的大小，通過模塊化組裝氣液旋流器，操作彈性大，適應范圍廣。本發明氣液旋流器本身結構具有良好的氣流分布特性，分離效率高，實際分離效率大于90 %。本發明氣液旋流器通過模塊化組裝，工作壓降僅為50?150Pa，無需對煙氣再增加額外的動壓頭。
[0021]下面結合附圖和各個【具體實施方式】，對本發明及其有益技術效果進行詳細說明。
【附圖說明】
[0022]圖1是一種可分離煙氣中有機胺液滴的氣液旋流器內部結構示意圖。
[0023]圖中箭頭方向:夾帶有機胺的煙氣流動方向。
[0024]圖2是圖1氣液旋流器沿A-A線的剖面示意圖。
【具體實施方式】
[0025]本發明利用旋風分離原理，迫使進入氣液旋流器的煙氣產生旋流以形成離心力，使煙氣中的有機胺鹽液滴在離心力的作用下從煙氣中分離出來，降低了煙氣中有機胺鹽的夾帶量，減少了有機胺的損失。
[0026]本發明所述“含硫煙氣”是指含硫氧化物(SO2和SO3)的煙道氣或其他工業廢氣。本發明所述“脫硫”是指從煙道氣或其他工業廢氣中除去硫氧化物(SO2和S03)。本發明所述“有機胺”是指常規能夠應用于有機胺濕法脫硫的有機類物質，包括但不限于乙醇胺、二乙醇胺、甲基二乙醇胺等。本發明所述“有機胺鹽”是指以亞硫酸根、亞硫酸氫根、硫酸根形式存在的有機胺的鹽。本發明所述“煙氣”是指經過脫硫處理后，夾帶有有機胺鹽的凈化煙氣。
[0027]如圖1所示，一種可分離煙氣中有機胺液滴的氣液旋流器I。圖1所示氣液旋流器I為圓筒形，然而氣液旋流器I的結構不限于圓筒形，也包括有利于氣流分布的雙曲線形、圓臺形等結構。
[0028]本發明氣液旋流器I兩端開口，自下而上包括:煙氣一次布氣加速區10、有機胺分離區20和煙氣二次布氣區30;氣液旋流器入口位于煙氣一次布氣加速區10，氣液旋流器出口位于煙氣二次布氣區30。一次布氣加速區10的高度hi占氣液旋流器I總高度H的25?30%，有機胺分離區20的高度h2占氣液旋流器I總高度H的50?60%，煙氣二次布氣區30的高度h3占氣液旋流器I總高度H的15?20%。這里的“自下而上”是指沿煙氣流動方向，煙氣入口方向為下，煙氣出口方向為上。
[0029]所述的煙氣一次布氣加速區10首先對氣體進行氣體分布，其次迫使氣體產生旋流。具體的，煙氣一次布氣加速區10采用擴張口結構11，朝向氣液旋流器I入口方向，所述的煙氣一次布氣加速區10沿軸向其直徑逐漸變大，即氣液旋流器入口直徑Dl大于煙氣一次布氣加速區10末端直徑D2。這里的“末端”是指沿煙氣流動方向，煙氣離開煙氣一次布氣加速區10的位置。優選的，煙氣一次布氣加速區10為喇叭形，雙曲線形和其他利于氣體導流的結構。
[0030]如圖2所示，在煙氣一次布氣加速區10的內壁設有導流片12。導流片12數量的多少可以通過煙氣量的大小確定，一般為3?7片。每個導流片12的一邊側邊固定在煙氣一次布氣加速區10的內壁上。每個導流片12的布置方式為順著氣流的方向呈曲線形，即導流片12的片體在其下部與氣液旋流器I的軸向中心線呈平行態，然后導流片12的片體向一邊彎曲逐漸偏離軸向中心線，導流片12的片體在其頂部與氣液旋流器I的軸向中心線偏離40°?50°，以利于進入煙氣一次布氣加速區10的氣體產生旋流。所有導流片12偏離軸向中心線