一種多級聚結(jié)旋流組合氣體除液方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于氣液分離技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多級聚結(jié)旋流氣體除液方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煙氣脫硫大都采用的是濕法工藝，所謂的濕法工藝即用配制成漿液的吸收劑來洗滌煙氣，將煙氣中的SO2吸收到漿液中，與吸收劑進行反應(yīng)，其核心裝置就是吸收塔，由于吸收塔的反應(yīng)大部分都采用噴淋式洗滌，所以處理過的煙氣中含有大量的霧滴，如果任由這些霧滴帶出吸收塔，霧滴就會隨煙氣從煙囪排出，并在煙囪周圍落下來，形成“小雨”，從而污染環(huán)境。從節(jié)能的角度看，大量的漿液被帶出，對于系統(tǒng)的運行也是一種損失，所以煙氣在經(jīng)過洗滌之后一般要加有除液器。實際上是把經(jīng)過洗滌的煙氣中的水滴分離出來，讓水滴回到塔內(nèi)。除液器是煙氣脫硫系統(tǒng)的重要設(shè)備，除液器的脫水機理主要分為重力沉降、碰撞分離、離心分離和過濾分離。目前廣泛使用的除液器主要有電除液器、絲網(wǎng)除液器、纖維除液器、旋流板除液器、折板式除液器。
[0003]電除液器是利用高壓直流電形成電場，使通過的煙氣產(chǎn)生電離，導(dǎo)致煙氣中的塵粒及霧滴帶上電荷，在電場力的驅(qū)使下運動到沉淀級，將煙氣凈化干凈。電除液器具有效率高、阻力小和運行費用低的優(yōu)點，但它設(shè)備復(fù)雜、施工要求高、建設(shè)期長，投資最高。
[0004]絲網(wǎng)除液器主要靠慣性碰撞除液，具有結(jié)構(gòu)簡單、占地少、投資省、分離效率高、阻力小、質(zhì)量輕及安裝操作維修方便等特點。但是絲網(wǎng)除液器靠細絲編織的網(wǎng)墊在處理含灰塵顆粒的煙氣時易堵塞，故該設(shè)備也不適合處理含塵量大的煙氣。
[0005]纖維除液器是由單個或多個除液元件所組成；而每個元件又是由內(nèi)、外網(wǎng)筒之間均勻填充一定量的纖維組成，含霧氣體由內(nèi)側(cè)通過，霧滴阻留在纖維上，當(dāng)液滴增大后，能順著吹過的氣流在重力的作用下，匯集至排液管處流出，從而達到氣液分離的目的。纖維除液器除液率高、結(jié)構(gòu)簡單、加工容易、投資省、操作方便，但是設(shè)備較大、壓降較大。
[0006]折流板式除液器是利用煙氣通過一個折流的煙道中，由于霧滴的慣性作用，霧滴與折流板相碰撞而被附著在折流板表面上，達到除液目的。對于這種機械式除液，液滴的捕集受到液滴自身的物性如粘度、速度的影響，同時也受到折板的結(jié)構(gòu)參數(shù)如折板角度、折板間距的影響，多種因素影響下，常常導(dǎo)致除液效率降低。
[0007]旋流板除液器是利用內(nèi)部固定葉片使氣流旋轉(zhuǎn)，從而在離心力的作用下將水滴分離。旋流板分離器壓降小，除液效果好，且結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，尤其適合那些煙霧中帶固體或者帶鹽分的廢氣除液。
[0008]比較以上幾種除液器的優(yōu)缺點，我們可以看出:旋流板除液器結(jié)構(gòu)簡單、壓降損失小、造價低、占地少，非常適合用于煙氣脫硫系統(tǒng)。旋流板除液器的原理是:氣液混合物高速穿過旋流葉片時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動，當(dāng)液體顆粒在旋流場受到的作用力大于斯托克斯阻力時發(fā)生離心沉降，迀移到四周，落到筒壁上，由于壁效應(yīng)和重力作用，被分離的液體順著筒壁流入液體分流筒達到氣液分離的目的。影響旋流板除液器除液效率的主要因素是霧滴的沉降速度、分離時間和停留時間。只有當(dāng)霧滴的分離時間小于氣體在旋流場停留時間才能達到分離的目的，加大筒體的長度可增加流體在旋流場的停留時間，提高除液的效率，但是隨著軸向距離的增大，環(huán)向速度逐漸降低，液滴受到的分離動力越來越小，旋流效果就減弱；其次由于液體仍然和氣體接觸，流動的氣體會隨時將聚集到壁面區(qū)的液體破碎，使液體重新返回氣體中；另外由于液體的流動性，液體沿壁面聚結(jié)成較大體積后，重力作用也會自然打破表面張力，形成小顆粒重新返回氣體中.所以已有技術(shù)即使使用了旋流方案，由于液體無法很好的隨時引出，導(dǎo)致分離下來的液體在氣流的作用下再次破碎，成為小液滴，重新卷入煙氣中。
[0009]為此我們對旋流板除液器進行改進，成為一種新型的氣液分離器，既保持圓筒內(nèi)的離心效果，又能將分離下來的液體及時引出，使其既具有良好的除液效果，又能夠避免過多壓降損失，而且結(jié)構(gòu)簡單，加工容易。
[0010]發(fā)明目的:
本發(fā)明的目的在于提供一種多級聚結(jié)和旋流組合除霧方法，通過表面聚結(jié)和離心分離組合設(shè)計，減少氣體攜帶的液體，使其既具有良好的除液效果降低水耗，又能夠避免過多壓降損失，而且結(jié)構(gòu)簡單，制造容易。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]本發(fā)明提供一種多級聚結(jié)和旋流組合的除霧方法，包括塔體、聚結(jié)區(qū)、多級旋流除液區(qū)和排氣筒，來自下方的氣液混合物依次通過聚結(jié)區(qū)和多級旋流除液區(qū)進行氣液分離，攜帶液體的氣體首先進入聚結(jié)區(qū)，將霧滴捕捉在聚結(jié)板上，形成聚結(jié)的液體并在重力作用下流入塔體下方其他區(qū)，然后氣體進入同軸安裝串聯(lián)的多級旋流器進一步進行氣液分離，各級旋流器分離出的液體在本級旋流器出口后匯集到獨立的液體區(qū)，該液體區(qū)與氣體隔離，并從設(shè)置在該隔離區(qū)的排液管排除，氣體依次進入下一級旋流器繼續(xù)進行氣液分離，液體依次引出；合格的氣體經(jīng)排氣筒外排。
[0012]本發(fā)明的聚結(jié)區(qū)設(shè)在塔體內(nèi)，多級旋流器外或下方。聚結(jié)區(qū)由形成分隔小區(qū)氣體流通通道的隔柵或隔板組成，隔柵或隔板可以上下多層安裝，隔柵或隔板采用親水材料。
[0013]本發(fā)明所述的多級旋流除液區(qū)包括多級旋流器、連接筒和排氣筒。多級旋流器布置在排氣筒周圍，多組排列，采用并行方式進行氣液分離。多級旋流器下方與連接筒相連，連接筒與排氣筒相連。煙氣入口設(shè)置在多級旋流器的入口，出口為煙氣排氣筒。
[0014]本發(fā)明的第一級旋流器設(shè)在最上部，其他各級依次豎直向下設(shè)置，煙氣在最上方向下進入第一級旋流器，排除部分分離液體后，向下進入其他各級，其他各級旋流器自上而下直徑依次減小，液體匯集區(qū)的導(dǎo)流槽和排液管設(shè)在下一級旋流器入口外側(cè)，煙氣經(jīng)連接通道進入排氣筒，轉(zhuǎn)向180°后向上排除。
[0015]本發(fā)明的第一級旋流器可以設(shè)在最下部，其他各級依次豎直向上設(shè)置，煙氣在最下方向上進入第一級旋流器，排除部分分離液體后，向上進入其他各級，其他各級旋流器自下而上直徑依次增加，液體匯集區(qū)的導(dǎo)流槽和排液管設(shè)在前一級旋流器出口外側(cè)，煙氣經(jīng)連接通道進入排氣筒向上排除。
[0016]所述的多級旋流器，由若干級旋流器組成，每一級旋流器上下串聯(lián)排列，并且連接時要有一定的插入高度h和環(huán)隙厚度S，插入高度對除液效率有顯著的影響。氣液混合物進入第一級旋流器入口后，在離心力和重力作用下，分離下來一部分液體，然后氣體進入下一級旋流器，進行下一級氣液分離。經(jīng)過多級旋流除液，提高了除液效率。
[0017]所述的旋流器由筒體、旋流部件、液體收集區(qū)組成。氣液混合物由旋流器筒體上方進入，然后通過旋流部件改變流動方向，氣體中攜帶的小水滴在離心及重力的作用下甩向器壁，沿器壁聚結(jié)并向下流，進入液體匯集區(qū)，再由液體匯集區(qū)的導(dǎo)流槽收集，由排液管排出，氣體由旋流器筒體下方排出。
[0018]所述的筒體，筒體高度L有一定的范圍，既要保證能將液體分離下來，又能保證氣體在離心有效區(qū)內(nèi)，防止聚結(jié)下來的液體在氣流的作用下再次破碎，造成二次夾帶。
[0019]所述的旋流部件，包括旋流葉片和盲板區(qū)，盲板區(qū)位于旋流葉片中間，與各個旋流葉片相連。
[0020]所述的旋流葉片，要有一定的葉片數(shù)量N和足夠的寬度W以保證相鄰葉片有一定的重疊量，既要提高分離效率，又要防止壓降的過多增加。
[0021]所述的盲板區(qū)，位于旋流葉片中間，起著連接葉片及支撐葉片的作用，同時也起集液和分配液體的作用。
[0022]所述的液體匯集區(qū)，位于每一級旋流器的末端，由液體導(dǎo)流槽以及排液管組成，用于收集、排出已分離出來的水滴。
[0023]所述的導(dǎo)流槽，位于每一級旋流器筒體的末端，與排液管相連，導(dǎo)流槽的傾斜角度范圍為O?α。
[0024]所述的連接筒，插入排氣管有一定的長度H，具有擋水圈和減小湍流的作用，從而降低整個裝置的壓力損失。
[0025]所述的排氣筒，位于設(shè)備中心，在排氣筒下方設(shè)置一排液管，用于排出在排氣筒內(nèi)落下來的液體，排氣筒上方為煙