本實(shí)用新型涉及傳質(zhì)、傳熱及化學(xué)反應(yīng)塔技術(shù)領(lǐng)域,特別地,涉及一種應(yīng)用于火電、化工等行業(yè)的半干法塔、填料塔、液柱塔等反應(yīng)塔。
背景技術(shù):
半干法塔、填料塔、液柱塔等化學(xué)反應(yīng)塔廣泛應(yīng)用于火電廠、化工廠等,例如在火電廠中,這些反應(yīng)塔應(yīng)用于火電廠的煙氣脫硫和脫硝中,其脫硫反應(yīng)塔內(nèi)通過霧化器、或第一噴嘴或液柱等對含硫的煙氣進(jìn)行混合或洗滌,其脫硫劑與煙氣中的硫產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生石膏或灰渣等,從而除去煙氣中的含硫氣體。
但是現(xiàn)有的化學(xué)反應(yīng)塔存在以下缺點(diǎn):
1、反應(yīng)塔是火電廠或其它行業(yè)中的化學(xué)反應(yīng)設(shè)備,在其整個工藝中造價最大,能耗最高;而煙氣或流體在塔內(nèi)的反應(yīng)過程中,流速必須低,因?yàn)榱魉偬邥斐煞磻?yīng)接觸次數(shù)少或者沒有接觸,從而造成反應(yīng)效果差或效率低等問題,而使得排放氣體達(dá)不到環(huán)?;蚬I(yè)指標(biāo)的要求;流速太低同樣也會存在問題,會使得要求反應(yīng)塔的直徑和高度增大,也要求噴淋或噴出的吸收劑或反應(yīng)流體的流量和流速增大,以此才能夠滿足環(huán)?;蚬I(yè)指標(biāo)的要求,這樣會使得投資增加,且功耗增大。
2、塔內(nèi)的傳質(zhì)或傳熱等化學(xué)反應(yīng)的效率低,如果需要提高效率,投資成本會成倍增加。
3、在火電廠、化工廠、鋼廠等行業(yè)中,煙氣脫硫中的除塵和除霧效果差,水耗大,易結(jié)垢或堵塞等。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型提供了一種離心反應(yīng)塔,以解決現(xiàn)有傳質(zhì)、傳熱及化學(xué)反應(yīng)塔,存在體積龐大、功率消耗大、投資成本高等技術(shù)問題。
本實(shí)用新型提供一種離心反應(yīng)塔,包括用于為煙氣流動和進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)提供空間的殼體以及用于提供霧化狀態(tài)或噴淋狀態(tài)或洗滌狀態(tài)的吸收劑的噴液生成裝置,噴液生成裝置處于殼體內(nèi)腔中,殼體上設(shè)有用于煙氣進(jìn)入殼體內(nèi)腔的進(jìn)氣口、用于排放反應(yīng)后的煙氣的排氣口以及用于排放反應(yīng)生成物的排放口,殼體內(nèi)腔中設(shè)有用于使整個殼體內(nèi)腔進(jìn)行反應(yīng)的煙氣被離心力作用以螺旋狀或旋流狀的流動軌跡高速運(yùn)動并增加煙氣與吸收劑的接觸次數(shù)和接觸強(qiáng)度且不留接觸死角的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)。
進(jìn)一步地,旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)包括沿豎向布設(shè)于殼體內(nèi)腔中的主軸、固裝于主軸上并隨主軸轉(zhuǎn)動用于使整個殼體內(nèi)腔進(jìn)行反應(yīng)的煙氣被離心力作用以螺旋狀或旋流狀的流動軌跡高速運(yùn)動并 增加煙氣與吸收劑的接觸次數(shù)和接觸強(qiáng)度的葉輪以及設(shè)于殼體外并用于驅(qū)動主軸轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置。
進(jìn)一步地,離心反應(yīng)塔為離心半干法塔、離心填料塔或者離心液柱塔。
進(jìn)一步地,離心半干法塔的殼體內(nèi)腔中設(shè)有至少一組葉輪,噴液生成裝置設(shè)于葉輪的至少一側(cè),噴液生成裝置采用帶有用于產(chǎn)生霧化吸收劑的霧化輪的吸收劑漿體管道,霧化輪裝于吸收劑漿體管道的輸出端,吸收劑漿體管道連通至殼體外;進(jìn)氣口設(shè)于殼體的上部,排氣口和排放口分別設(shè)于殼體的下部。
進(jìn)一步地,離心半干法塔的殼體內(nèi)腔中設(shè)有至少一組葉輪,噴液生成裝置設(shè)于殼體頂部,噴液生成裝置的輸出端朝向殼體內(nèi)腔,噴液生成裝置采用帶有用于產(chǎn)生霧化吸收劑的霧化輪的吸收劑漿體管道,霧化輪裝于吸收劑漿體管道的輸出端,吸收劑漿體管道連通至殼體外;進(jìn)氣口設(shè)于殼體的上部,排氣口和排放口分別設(shè)于殼體的下部。
進(jìn)一步地,離心半干法塔的殼體內(nèi)腔中設(shè)有至少一組葉輪,噴液生成裝置設(shè)于葉輪的至少一側(cè),噴液生成裝置采用帶有用于向殼體內(nèi)腔噴射霧化吸收劑的第一噴嘴的吸收劑漿體管道,第一噴嘴裝于吸收劑漿體管道的輸出口上,吸收劑漿體管道連通至殼體外;進(jìn)氣口設(shè)于殼體的上部,排氣口和排放口分別設(shè)于殼體的下部。
進(jìn)一步地,離心填料塔的殼體內(nèi)腔中設(shè)有除霧器,噴液生成裝置采用帶有用于向殼體內(nèi)腔噴射霧化吸收劑的第一噴嘴的吸收劑漿體管道,第一噴嘴裝于吸收劑漿體管道的輸出口上,吸收劑漿體管道連通至殼體外,殼體內(nèi)腔中設(shè)有至少一組所述葉輪;進(jìn)氣口和排放口分別設(shè)于殼體的下部,排氣口設(shè)于殼體的上部;進(jìn)氣口與吸收劑漿體管道之間還設(shè)有帶孔的篩板,篩板的上表面布滿有填料層。
進(jìn)一步地,離心液柱塔的殼體內(nèi)腔中設(shè)有除霧器,噴液生成裝置采用帶用于向上噴出液柱并與煙氣接觸以洗滌煙氣的第二噴嘴的吸收劑漿體管道,第二噴嘴裝于吸收劑漿體管道的輸出口上,吸收劑漿體管道連通至殼體外,殼體內(nèi)腔中設(shè)有至少一組所述葉輪;進(jìn)氣口和排放口分別設(shè)于殼體的下部,排氣口設(shè)于殼體的上部,殼體下部還設(shè)有空氣入口。
進(jìn)一步地,葉輪的葉片的布設(shè)方式采用沿主軸的徑向延伸、采用向殼體的進(jìn)氣端方向傾斜、采用向殼體的出氣端方向傾斜中的至少一種。
進(jìn)一步地,葉輪的葉片采用平板葉片或者弧形葉片。
本實(shí)用新型具有以下有益效果:
本實(shí)用新型離心反應(yīng)塔,通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)改變殼體內(nèi)腔中的煙氣流動軌跡,使整個殼體內(nèi)腔進(jìn)行反應(yīng)的煙氣被離心力作用以螺旋狀或旋流狀的流動軌跡高速運(yùn)動,從而增加煙氣與噴液生成裝置所生成的霧化狀態(tài)或噴淋狀態(tài)或洗滌狀態(tài)的吸收劑的接觸次數(shù)和接觸強(qiáng)度,以達(dá)到快速且充分反應(yīng)的目的,使煙氣與吸收劑之間的接觸不留接觸死角。煙氣經(jīng)過與吸收劑接觸快速發(fā)生反應(yīng),從而生成灰渣、石膏或硫酸銨小顆粒,這些顆粒隨著吸收劑排出殼體內(nèi)腔并進(jìn)行收集、干燥或過濾脫水收集,即可成為灰渣、石膏或化肥而被利用。煙氣快速旋轉(zhuǎn)使得粉塵尤其是微細(xì)粉塵之間團(tuán)聚與帶粘性的石膏或硫酸銨結(jié)合在一起,從而加強(qiáng)了在反應(yīng)器 內(nèi)的粉塵的脫除??梢詼p小離心反應(yīng)塔的尺寸以同樣達(dá)到環(huán)?;蚬I(yè)指標(biāo)的要求,能夠降低投資、降低使用面積、降低運(yùn)行成本和降低運(yùn)行功率,可以同時獲得快速脫硫、除塵、除濕以及脫除其它重金屬的效果,脫硫的效率也顯著提高。吸收劑等消耗品可以得到充分的反應(yīng)和使用,利用率高,從而降低吸收劑和水耗等消耗品的使用量。
除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)之外,本實(shí)用新型還有其它的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)。下面將參照附圖,對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
附圖說明
構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解,本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本實(shí)用新型,并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中:
圖1是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的離心半干法脫硫塔的結(jié)構(gòu)示意圖之一;
圖2是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的離心半干法脫硫塔的結(jié)構(gòu)示意圖之二;
圖3是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的離心半干法脫硫塔的結(jié)構(gòu)示意圖之三;
圖4是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的離心填料塔的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的離心液柱塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖例說明:
1、殼體;101、進(jìn)氣口;102、排氣口;103、排放口;104、空氣入口;2、噴液生成裝置;201、霧化輪;202、吸收劑漿體管道;203、第一噴嘴;204、液柱;205、第二噴嘴;3、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu);301、主軸;302、葉輪;303、驅(qū)動裝置;4、除霧器;5、篩板;6、填料層。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明,但是本實(shí)用新型可以由下述所限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。
圖1是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的離心半干法脫硫塔的結(jié)構(gòu)示意圖之一;圖2是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的離心半干法脫硫塔的結(jié)構(gòu)示意圖之二;圖3是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的離心半干法脫硫塔的結(jié)構(gòu)示意圖之三;圖4是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的離心填料塔的結(jié)構(gòu)示意圖;圖5是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的離心液柱塔的結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖1所示,本實(shí)施例的帶離心加速旋轉(zhuǎn)的離心反應(yīng)塔,包括用于為煙氣流動和進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)提供空間的殼體1以及用于提供霧化狀態(tài)或噴淋狀態(tài)或洗滌狀態(tài)的吸收劑的噴液生成裝置2,噴液生成裝置2處于殼體1內(nèi)腔中,殼體1上設(shè)有用于煙氣進(jìn)入殼體1內(nèi)腔的進(jìn)氣口101、用于排放反應(yīng)后的煙氣的排氣口102以及用于排放反應(yīng)生成物的排放口103,殼體1內(nèi)腔中設(shè)有用于使整個殼體1內(nèi)腔進(jìn)行反應(yīng)的煙氣被離心力作用以螺旋狀或旋流狀的流動高速軌跡運(yùn)動并增加煙氣與吸收劑的接觸次數(shù)和接觸強(qiáng)度且不留接觸死角的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3。本實(shí)用新 型離心反應(yīng)塔,通過旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)改變殼體內(nèi)腔中的煙氣流動軌跡,使整個殼體1內(nèi)腔的煙氣被離心力作用以螺旋狀或旋流狀的流動軌跡高速運(yùn)動,從而增加煙氣與噴液生成裝置所生成的霧化狀態(tài)或噴淋狀態(tài)或洗滌狀態(tài)的吸收劑的接觸次數(shù)和接觸強(qiáng)度,以達(dá)到快速且充分反應(yīng)的目的,使煙氣與吸收劑之間的接觸不留接觸死角。煙氣經(jīng)過與吸收劑接觸快速發(fā)生反應(yīng),從而生成灰渣、石膏或硫酸銨小顆粒,這些顆粒隨著吸收劑排出殼體內(nèi)腔并進(jìn)行收集、干燥或過濾脫水收集,即可成為灰渣、石膏或化肥而被利用。煙氣快速旋轉(zhuǎn)使得粉塵尤其是微細(xì)粉塵之間團(tuán)聚與帶粘性的石膏或硫酸銨結(jié)合在一起,從而加強(qiáng)了在反應(yīng)器內(nèi)的粉塵的脫除??梢詼p小離心反應(yīng)塔的尺寸以同樣達(dá)到環(huán)?;蚬I(yè)指標(biāo)的要求,能夠降低投資、降低運(yùn)行成本和降低運(yùn)行功率,可以同時獲得快速脫硫、除塵以及脫除其它重金屬的效果,脫硫的效率也顯著提高。吸收劑等消耗品可以得到充分的反應(yīng)和使用,利用率高,從而降低吸收劑等消耗品的使用量。
如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示,本實(shí)施例中,旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3包括沿豎向布設(shè)于殼體1內(nèi)腔中的主軸301、固裝于主軸301上并隨主軸301轉(zhuǎn)動用于使整個殼體1內(nèi)腔進(jìn)行反應(yīng)的煙氣被離心力作用以螺旋狀或旋流狀的流動軌跡高速運(yùn)動并增加煙氣與吸收劑的接觸次數(shù)和接觸強(qiáng)度且不留接觸死角的葉輪302以及設(shè)于殼體1外并用于驅(qū)動主軸301轉(zhuǎn)動的驅(qū)動裝置303。旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)3包括:主軸301,沿殼體1內(nèi)腔中的氣體流動方向可轉(zhuǎn)動的裝配于殼體1內(nèi)腔。葉輪302,固裝于主軸301上并隨主軸301轉(zhuǎn)動用于延長和改變殼體1內(nèi)腔中的氣體流動軌跡,整個殼體1內(nèi)腔的煙氣在噴液生成裝置生成的霧化狀態(tài)或噴淋狀態(tài)或洗滌狀態(tài)的吸收劑周圍作高速的螺旋狀或旋流狀的高速運(yùn)動,以使得煙氣與吸收劑的接觸次數(shù)更多和接觸強(qiáng)度更大而且不留死角。驅(qū)動裝置303,設(shè)于殼體1外并用于驅(qū)動主軸301轉(zhuǎn)動。驅(qū)動裝置303的輸出軸與主軸301同軸布置,或者驅(qū)動裝置303的輸出軸垂直于主軸301布置并通過轉(zhuǎn)接件連接和驅(qū)動主軸301轉(zhuǎn)動。利用驅(qū)動裝置303帶動主軸301轉(zhuǎn)動,主軸301帶動葉輪302旋轉(zhuǎn),攪動殼體1內(nèi)腔中的煙氣與吸收劑混合,從而多次地、快速地發(fā)生反應(yīng),減少反應(yīng)死角。驅(qū)動裝置303置于殼體1外,從而無需密封以及降低混合氣體對驅(qū)動裝置303的腐蝕,從而提高驅(qū)動裝置303的使用壽命,并且方便驅(qū)動裝置303的控制和維護(hù)。驅(qū)動裝置303的輸出軸與主軸301同軸布置,或者驅(qū)動裝置303的輸出軸垂直于主軸301布置并通過轉(zhuǎn)接件連接和驅(qū)動主軸301轉(zhuǎn)動??梢愿鶕?jù)使用環(huán)境以及安裝環(huán)境選擇不同的設(shè)置方式,從而降低空間占用率。
本實(shí)施例中,如圖1、圖2和圖3所示,離心反應(yīng)塔為離心半干法塔。如圖4所示,離心反應(yīng)塔為離心填料塔。如圖5所示,離心反應(yīng)塔為離心液柱塔。使得適用范圍更廣。
如圖1所示,本實(shí)施例中,離心半干法塔的殼體1內(nèi)腔中設(shè)有至少一組葉輪302。噴液生成裝置2設(shè)于葉輪302的至少一側(cè)??蛇x地,離心半干法塔的殼體1內(nèi)腔中設(shè)有至少兩組葉輪302。噴液生成裝置2設(shè)于相鄰兩葉輪302之間。噴液生成裝置2采用帶有用于產(chǎn)生霧化吸收劑的霧化輪201的吸收劑漿體管道202。霧化輪201裝于吸收劑漿體管道202的輸出端。吸收劑漿體管道202連通至殼體1外。進(jìn)氣口101設(shè)于殼體1的上部。排氣口102和排放口103分別設(shè)于殼體1的下部。通過兩組葉輪302分別改變殼體內(nèi)腔中的煙氣流動軌跡,使整個殼體1內(nèi)腔的煙氣被離心力作用以螺旋狀或旋流狀的流動軌跡高速運(yùn)動,從而增加煙氣與霧化輪201所生成的霧化狀態(tài)或噴淋狀態(tài)或洗滌狀態(tài)的吸收劑的接觸次數(shù)和接觸強(qiáng)度,以達(dá)到快 速且充分反應(yīng)的目的,使煙氣與吸收劑之間的接觸不留接觸死角。煙氣經(jīng)過與吸收劑接觸快速發(fā)生反應(yīng),從而生成灰渣小顆粒,這些顆粒隨著吸收劑排出殼體內(nèi)腔并進(jìn)行收集,即可成為灰渣而被利用。煙氣快速旋轉(zhuǎn)使得粉塵尤其是微細(xì)粉塵之間團(tuán)聚與帶粘性的灰渣結(jié)合在一起,從而加強(qiáng)了粉塵的脫除。同時高速旋轉(zhuǎn)的氣流使得減少或免除結(jié)垢和堵塞??梢詼p小離心半干法塔的尺寸以同樣達(dá)到環(huán)保或工業(yè)指標(biāo)的要求,能夠降低投資、降低運(yùn)行成本和降低運(yùn)行功率,可以同時獲得快速脫硫、除塵、除濕以及脫除其它重金屬的效果,脫硫的效率也顯著提高。吸收劑等消耗品可以得到充分的反應(yīng)和使用,利用率高,從而降低電或水等消耗品的使用量??蛇x地,排放口103采用開口朝向的錐形斗。
如圖2所示,本實(shí)施例中,離心半干法塔的殼體1內(nèi)腔中設(shè)有至少一組葉輪302。可選地,離心半干法塔的殼體1內(nèi)腔中設(shè)有一組葉輪302。噴液生成裝置2設(shè)于殼體1頂部。噴液生成裝置2的輸出端朝向殼體1內(nèi)腔。噴液生成裝置2采用帶有用于產(chǎn)生霧化吸收劑的霧化輪201的吸收劑漿體管道202。霧化輪201裝于吸收劑漿體管道202的輸出端。吸收劑漿體管道202連通至殼體1外。進(jìn)氣口101設(shè)于殼體1的上部。排氣口102和排放口103分別設(shè)于殼體1的下部。使進(jìn)氣口101與霧化輪201的輸出端相互垂直并使煙氣與霧化吸收劑直接碰撞,通過葉輪302改變殼體內(nèi)腔中的煙氣流動軌跡,使整個殼體1內(nèi)腔進(jìn)行反應(yīng)的煙氣被離心力作用以螺旋狀或旋流狀的流動軌跡高速運(yùn)動,從而增加煙氣與霧化輪201所生成的霧化狀態(tài)或噴淋狀態(tài)或洗滌狀態(tài)的吸收劑的接觸次數(shù)和接觸強(qiáng)度,以達(dá)到快速且充分反應(yīng)的目的,使煙氣與吸收劑之間的接觸不留接觸死角。煙氣經(jīng)過與吸收劑接觸快速發(fā)生反應(yīng),從而生成灰渣小顆粒,這些顆粒隨著吸收劑排出殼體內(nèi)腔并進(jìn)行干燥或過濾脫水收集,即可成為灰渣而被利用。煙氣快速旋轉(zhuǎn)使得粉塵尤其是微細(xì)粉塵之間團(tuán)聚與帶粘性的灰渣結(jié)合在一起,從而加強(qiáng)了粉塵的脫除。同時高速旋轉(zhuǎn)的氣流使得減少或免除結(jié)垢和堵塞??梢詼p小離心半干法塔的尺寸以同樣達(dá)到環(huán)保或工業(yè)指標(biāo)的要求,能夠降低投資、降低運(yùn)行成本和降低運(yùn)行功率,可以同時獲得快速脫硫、除塵以及脫除其它重金屬的效果,脫硫的效率也顯著提高。吸收劑等消耗品可以得到充分的反應(yīng)和使用,利用率高,從而降低電和水等消耗品的使用量。可選地,排放口103采用開口朝向的錐形斗。
如圖3所示,本實(shí)施例中,離心半干法塔的殼體1內(nèi)腔中設(shè)有內(nèi)腔中設(shè)有至少一組葉輪302。噴液生成裝置2設(shè)于葉輪302的至少一側(cè)??蛇x地,離心半干法塔的殼體1內(nèi)腔中設(shè)有至少兩組葉輪302。噴液生成裝置2設(shè)于相鄰兩葉輪302之間和/或葉輪302的底部空腔內(nèi)。噴液生成裝置2采用帶有用于向殼體1內(nèi)腔噴射吸收劑的第一噴嘴203的吸收劑漿體管道202。第一噴嘴203裝于吸收劑漿體管道202的輸出口上。吸收劑漿體管道202連通至殼體1外。進(jìn)氣口101設(shè)于殼體1的上部。排氣口102和排放口103分別設(shè)于殼體1的下部。通過葉輪302與吸收劑漿體管道202的相間排布,利用葉輪302改變殼體內(nèi)腔中的煙氣流動軌跡,使整個殼體1內(nèi)腔進(jìn)行反應(yīng)的煙氣被離心力作用以螺旋狀或旋流狀的流動軌跡高速運(yùn)動,從而增加煙氣與第一噴嘴203所噴射出來的霧化狀態(tài)或噴淋狀態(tài)或洗滌狀態(tài)的吸收劑的接觸次數(shù)和接觸強(qiáng)度,以達(dá)到快速且充分反應(yīng)的目的,使煙氣與吸收劑之間的接觸不留接觸死角。煙氣經(jīng)過與吸收劑接觸快速發(fā)生反應(yīng),從而生成灰渣小顆粒,這些顆粒隨著吸收劑排出殼體內(nèi)腔并進(jìn)行干燥或過濾脫水收集。煙氣快速旋轉(zhuǎn)使得灰渣的粉塵尤其是微細(xì)粉塵之間團(tuán)聚,從而加強(qiáng)了粉塵的脫除。同時高速旋轉(zhuǎn)的氣流使得減少或免除結(jié)垢和堵塞??梢詼p小離心半干法塔的尺寸以同樣達(dá)到環(huán)保或工業(yè)指標(biāo)的要求,能夠降低投資、降低運(yùn)行成本和降低運(yùn)行功率, 可以同時獲得快速脫硫、除塵以及脫除其它重金屬的效果,脫硫的效率也顯著提高。吸收劑等消耗品可以得到充分的反應(yīng)和使用,利用率高,從而降低電和水等消耗品的使用量??蛇x地,排放口103采用開口朝向的錐形斗。
如圖4所示,本實(shí)施例中,離心填料塔的殼體1內(nèi)腔中設(shè)有除霧器4。噴液生成裝置2采用帶有用于向殼體1內(nèi)腔噴射霧化吸收劑的第一噴嘴203的吸收劑漿體管道202。第一噴嘴203裝于吸收劑漿體管道202的輸出口上。吸收劑漿體管道202連通至殼體1外。殼體1內(nèi)腔中設(shè)有至少一組所述葉輪302。葉輪302設(shè)于除霧器4與吸收劑漿體管道202之間。進(jìn)氣口101和排放口103分別設(shè)于殼體1的下部。排氣口102設(shè)于殼體1的上部。進(jìn)氣口101與吸收劑漿體管道202之間還設(shè)有帶孔的篩板5。篩板5的上表面布滿有填料層6。將葉輪302設(shè)于除霧器4與吸收劑漿體管道202之間,利用葉輪302改變殼體內(nèi)腔中的煙氣流動軌跡,使整個殼體1內(nèi)腔與吸收劑進(jìn)行反應(yīng)的煙氣被離心力作用以螺旋狀或旋流狀的流動軌跡高速運(yùn)動,從而增加煙氣與第一噴嘴203所噴射出來的霧化狀態(tài)或噴淋狀態(tài)或洗滌狀態(tài)的吸收劑以及除霧器4的接觸次數(shù)和接觸強(qiáng)度,以達(dá)到快速且充分反應(yīng)的目的,使煙氣與吸收劑和除霧器4之間的接觸不留接觸死角。煙氣經(jīng)過與吸收劑接觸快速發(fā)生反應(yīng),從而生成石膏或硫酸銨小顆粒,這些顆粒隨著吸收劑排出殼體內(nèi)腔并進(jìn)行干燥或過濾脫水收集,即可成為石膏或化肥而被利用。煙氣快速旋轉(zhuǎn)使得粉塵尤其是微細(xì)粉塵之間團(tuán)聚與帶粘性的石膏或硫酸銨結(jié)合在一起,從而加強(qiáng)了粉塵的脫除??梢詼p小離心填料塔的尺寸以同樣達(dá)到環(huán)保或工業(yè)指標(biāo)的要求,能夠降低投資、降低運(yùn)行成本和降低運(yùn)行功率,可以同時獲得快速脫硫、除塵、除濕以及脫除其它重金屬的效果,脫硫的效率也顯著提高。吸收劑等消耗品可以得到充分的反應(yīng)和使用,利用率高,從而降低吸收劑等消耗品的使用量。
如圖5所示,本實(shí)施例中,離心液柱塔的殼體1內(nèi)腔中設(shè)有除霧器4。噴液生成裝置2采用帶用于向上噴出液柱204并與煙氣接觸以洗滌煙氣的第二噴嘴205的吸收劑漿體管道202。第二噴嘴205裝于吸收劑漿體管道202的輸出口上。吸收劑漿體管道202連通至殼體1外。殼體1內(nèi)腔中設(shè)有至少一組所述葉輪302。葉輪302處于除霧器4與第二噴嘴205之間。進(jìn)氣口101和排放口103分別設(shè)于殼體1的下部。排氣口102設(shè)于殼體1的上部。殼體1下部還設(shè)有空氣入口104。將葉輪302設(shè)于除霧器4與第二噴嘴205之間,利用葉輪302改變殼體內(nèi)腔中的煙氣流動軌跡,使整個殼體1內(nèi)腔與吸收劑進(jìn)行反應(yīng)的煙氣被離心力作用以螺旋狀或旋流狀的流動軌跡高速運(yùn)動,從而增加煙氣與第一噴嘴203所噴射出來的霧化狀態(tài)或噴淋狀態(tài)或洗滌狀態(tài)的吸收劑以及除霧器4的接觸次數(shù)和接觸強(qiáng)度,以達(dá)到快速且充分反應(yīng)的目的,使煙氣與吸收劑和除霧器4之間的接觸不留接觸死角。煙氣經(jīng)過與吸收劑接觸快速發(fā)生反應(yīng),從而生成石膏或硫酸銨小顆粒,這些顆粒隨著吸收劑排出殼體內(nèi)腔并進(jìn)行干燥或過濾脫水收集,即可成為石膏或化肥而被利用。煙氣快速旋轉(zhuǎn)使得粉塵尤其是微細(xì)粉塵之間團(tuán)聚與帶粘性的石膏或硫酸銨結(jié)合在一起,從而加強(qiáng)了粉塵的脫除。可以減小離心液柱塔的尺寸以同樣達(dá)到環(huán)?;蚬I(yè)指標(biāo)的要求,能夠降低投資、降低運(yùn)行成本和降低運(yùn)行功率,可以同時獲得快速脫硫、除塵、除濕以及脫除其它重金屬的效果,脫硫的效率也顯著提高。吸收劑等消耗品可以得到充分的反應(yīng)和使用,利用率高,從而降低電和水等消耗品的使用量。
本實(shí)施例中,葉輪302的葉片的布設(shè)方式采用沿主軸301的徑向延伸、采用向殼體1的進(jìn)氣端方向傾斜、采用向殼體1的出氣端方向傾斜中的至少一種??梢愿鶕?jù)殼體1內(nèi)空間尺 寸的大小、煙氣流量以及煙氣化合物含量選擇葉片不同的布設(shè)角度,從而使煙氣能夠充分與吸收劑接觸并且快速反應(yīng)。
本實(shí)施例中,葉輪302的葉片采用平板葉片或者弧形葉片。葉輪302的葉片采用板狀結(jié)構(gòu)并與主軸301的中心線垂直,這時煙氣作近似純旋轉(zhuǎn)狀的向前移動。葉輪302的葉片與反應(yīng)器殼體1的中心線呈一定角度,或葉片呈曲面狀結(jié)構(gòu),這時煙氣不但以旋轉(zhuǎn)狀向前移動,同時還迫使煙氣翻滾或呈湍流狀或呈加快的軸向運(yùn)動。在殼體1內(nèi)腔中,葉輪302快速旋轉(zhuǎn)可使煙氣與吸收劑和除濕器更多次地劇烈接觸,并且無接觸死角,使得與吸收劑的反應(yīng)更快、更徹底、無遺漏,可顯著提高脫硫的效率,使得反應(yīng)后的煙氣的干燥更徹底;還可以使煙氣通過殼體1內(nèi)腔的速度更快,從而顯著減小殼體1的尺寸及發(fā)生器的功率,可以減少設(shè)備投資、減少設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用以及功率消耗,同時滿足高標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保要求。
實(shí)施時,提供一種離心半干法塔、離心半干法脫硫塔、離心填料塔、離心液柱塔等塔器。塔器內(nèi)增設(shè)旋轉(zhuǎn)葉輪機(jī)構(gòu),可慢速或快速旋轉(zhuǎn)的葉輪302對塔器內(nèi)的流體,例如離心脫硫塔整個內(nèi)腔的煙氣被離心力作用產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)或產(chǎn)生既旋轉(zhuǎn)又湍流的作用,在離心脫硫塔內(nèi)在葉輪302的作用下,旋轉(zhuǎn)和湍急的煙氣與吸收劑相遇時,不但產(chǎn)生強(qiáng)烈的撞擊作用,而且在同一截面上在很短的時間有多次地撞擊。而相比較沒有葉輪的反應(yīng)塔內(nèi),煙氣與吸收劑的相遇機(jī)會也許僅為一次輕緩地接觸。
當(dāng)葉輪302轉(zhuǎn)速愈高時,煙氣與吸收劑的撞擊次數(shù)也愈多,撞擊也愈劇烈。這樣傳質(zhì)、傳熱以及化學(xué)反應(yīng)的效果或效率以及速率也更好更快,在一定的范圍內(nèi),葉輪302的轉(zhuǎn)速愈高,其作用就愈強(qiáng)烈,這樣不但顯著提高脫硫效率,還可以顯著降低離心反應(yīng)塔的直徑和塔的高度,離心反應(yīng)塔器的尺寸顯著減小后,相應(yīng)的與離心反應(yīng)塔器配用的風(fēng)機(jī)、泵送其系統(tǒng)的其它部分都可以減小或減少,這樣就可以顯著降低投資和減少功耗、水耗、材料損耗等費(fèi)用,及場地占用面積。葉輪302的形式也可有所變化,例如葉輪302的葉片形狀是板狀并與塔器的中心線垂直,這時在脫硫塔內(nèi)的煙氣呈近似純旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。葉輪302的葉片也可以是與塔器的中心線呈一定的角度,或呈曲面狀,這時煙氣不但旋轉(zhuǎn),同時還迫使煙氣翻滾呈湍流狀和加快軸向移動。
如圖1所示,圖1是一種離心半干法脫硫塔,殼體1的上部裝有驅(qū)動裝置303,驅(qū)動裝置303的下部連接有主軸301并可驅(qū)動其旋轉(zhuǎn)。主軸301的上部裝有一葉輪302,葉輪302的下部裝有可高速旋轉(zhuǎn)的霧化輪201。吸收劑的漿液從吸收劑漿體管道202進(jìn)入霧化輪201。霧化輪201的下部還裝有一葉輪302。工作時,含硫煙氣從殼體1的上部進(jìn)入,葉輪302被旋轉(zhuǎn)的主軸301驅(qū)動,葉輪302使殼體1內(nèi)的煙氣快速攪動而旋轉(zhuǎn),或者在變角度或曲面狀的葉輪302帶動下煙氣邊旋轉(zhuǎn)邊翻滾或邊向下部移動,煙氣與霧化輪201噴出的吸收劑的霧滴相遇后產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生灰渣即脫硫產(chǎn)物,水霧被較高溫度的煙氣烘干,脫硫后的煙氣從殼體1的下部排出,灰渣從殼體1的最下部排出。圖1中的霧化輪201可以為一個或多個。葉輪302可以為一個或多個。
如圖2所示,圖2是一種離心半干法脫硫塔,與圖1的區(qū)別在于,霧化輪201是安置在殼體1的上部。
如圖3所示,圖3是一種離心半干法脫硫塔,與圖1的區(qū)別在于,將霧化輪201替換成 兩組帶第一噴嘴203的吸收劑漿體管道202形成的噴霧管系。噴霧的水分會被溫度較高的煙氣烘干,吸收劑與煙氣中的硫反應(yīng)后變?yōu)榛以鼜南虏颗懦?。殼體1內(nèi)的葉輪302可以為一個或多個。
如圖4所示,圖4是一種離心填料塔,含硫氣體從殼體1的下部進(jìn)入,通過有孔的篩板5進(jìn)入填料層6的區(qū)域,在填料層6的上部具有一組帶第一噴嘴203的吸收劑漿體管道202,在吸收劑漿體管道202的上部有一組葉輪302,葉輪302固定在主軸301之上,主軸301由驅(qū)動裝置303驅(qū)動旋轉(zhuǎn),葉輪302在旋轉(zhuǎn)過程中帶動煙氣一起旋轉(zhuǎn)或同時翻滾。葉輪302上部有除霧器4,葉輪302同時還加強(qiáng)了除霧器的除霧和捕收粉粒的能力,在離心力的作用下,粉塵與除霧器4和殼體1內(nèi)壁以及粉塵之間的碰撞機(jī)會增多,從而使霧滴和粉塵更容易被捕收。殼體1內(nèi)的葉輪302可以為一個或多個。
如圖5所示,圖5是一種離心液柱塔,與圖4不同的是殼體1內(nèi)沒有填料,吸收劑依靠多個第二噴嘴205噴出的液柱204對殼體1內(nèi)腔下部進(jìn)入的含硫煙氣進(jìn)行接觸和洗滌,其它結(jié)構(gòu)與圖4類似。
上述實(shí)施例可以如圖示的立式結(jié)構(gòu),也可以是臥式結(jié)構(gòu)。這些塔器可以是離心脫硫塔,也可以是離心脫硝塔或其它進(jìn)行傳質(zhì)、傳熱等多種離心化學(xué)反應(yīng)塔。當(dāng)用于脫硫時,吸收劑可以是石灰石、石灰、海水、氨氣等。煙氣可以從殼體1的下部進(jìn)入,也可以從上部進(jìn)入。
現(xiàn)有的反應(yīng)塔內(nèi)一般只是流體作純上或純下移動的接觸,接觸的次數(shù)很少,塔內(nèi)任一截面在某一小段時間內(nèi)煙氣可能只有一次與吸收劑接觸且接觸碰撞的強(qiáng)度有限。本實(shí)用新型通過增設(shè)產(chǎn)生離心力場的快速旋轉(zhuǎn)的葉輪302使整個塔內(nèi)的流體之間的接觸次數(shù)可以控制,并大大增加,可調(diào)節(jié)葉輪302的轉(zhuǎn)速為每分鐘幾轉(zhuǎn)、幾十轉(zhuǎn)、幾百轉(zhuǎn)、幾千轉(zhuǎn),使得煙氣與吸收劑的接觸的化學(xué)反應(yīng)的次數(shù)可由原來的一次,增加至幾次、幾十次、幾百次,或更多,另外其碰撞接觸的強(qiáng)度更加激烈。這樣不但可使化學(xué)反應(yīng)效果更好更快,還可以顯著減少反應(yīng)裝置的尺寸或體積,減少運(yùn)行功率及費(fèi)用,從而顯著節(jié)約投資和運(yùn)行費(fèi)用。
在一定范圍內(nèi)反應(yīng)效率隨著葉輪302的轉(zhuǎn)速提高離心力的增大而迅速提高。例如對于目前火電廠的脫硫脫硝的超低排放或近零要求,需要采用雙塔雙循環(huán)才能夠達(dá)到排放指標(biāo),而采用本實(shí)用新型技術(shù)后,只需小尺寸單塔單循環(huán)即可達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)或更高要求的標(biāo)準(zhǔn)。
由于反應(yīng)效果好,離心反應(yīng)塔可以制造得更小,這樣可以節(jié)省大量投資。例如在火電廠中,現(xiàn)有的反應(yīng)塔或反應(yīng)器尺寸很大,這不但使得投資大,占地面積大,而且吸收劑的泵送量很大,而采用本實(shí)用新型后,脫硫塔的直徑可以設(shè)計得很小,塔的高度也可以顯著降低,塔內(nèi)噴出的吸收劑的流量也可以減少,壓力也可以降低,因此運(yùn)行費(fèi)用也可以顯著降低。
在噴淋層和除霧器中,由于高速旋轉(zhuǎn)的葉輪302的強(qiáng)大離心力的作用,使得塵粒尤其是微小灰塵和微小液滴的互相碰撞粘連和并甩至塔的內(nèi)壁而捕捉更多,陳塵除濕效果更好,可以省去后續(xù)的收塵裝置和專門的除濕裝置的采用。
由于高速旋轉(zhuǎn)葉輪的作用,流體在離心反應(yīng)器中的傳質(zhì)、傳熱及化學(xué)反應(yīng)等較為激烈,因此不易結(jié)垢或堵塞,可以不用停機(jī)清理或減少沖洗水的使用,這對于易于結(jié)垢堵塞的半干法反應(yīng)塔的作用更加明顯。
上述各種離心反應(yīng)塔的主軸301太長時,可在其殼體1的內(nèi)殼的下部增設(shè)支承裝置以保證主軸301的運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。
本實(shí)用新型可以適用于多種流體的反應(yīng)器之中,例如脫硫塔、脫硝反應(yīng)器等各種傳質(zhì)、傳熱及化學(xué)反應(yīng)等的反應(yīng)器之中。
以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本實(shí)用新型,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。