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一种高效冷凝吸收塔

阅读：673发布：2020-05-08

专利汇可以提供一种高效冷凝吸收塔专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开一种高效冷凝吸收塔，其特征在于：包括塔身，塔身内侧下部设有浆液池，塔身左侧下部连接有烟气进口管，烟气进口管与塔身的连接处高于浆液池的液面高度，烟气进口管倾斜设置，烟气进口管与塔身相连的一端低于另一端，塔身上部连接有烟气出口管，塔身内部位于浆液池上方的位置从下至上依次设有冷凝式托盘、喷淋区和四层除雾器。本发明能够降低排烟温度，从饱和湿烟气中回收部分液态水，减少吸收塔内的水分蒸发，因而减少湿法脱硫系统的补水。，下面是一种高效冷凝吸收塔专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种高效冷凝吸收塔，其特征在于：包括塔身，所述塔身内侧下部设有浆液池，所述塔身左侧下部连接有烟气进口管，所述烟气进口管与塔身的连接处高于浆液池的液面高度，所述烟气进口管倾斜设置，所述烟气进口管与塔身相连的一端低于另一端，所述塔身上部连接有烟气出口管，所述塔身内部从上至下依次设有四层除雾器、喷淋区、冷凝式托盘，所述冷凝式托盘下方设有液体分配器，所述冷凝式托盘所处的高度高于烟气进口管与塔身的连接处，所述冷凝式托盘由若干冷凝式托盘模块组成，所述冷凝式托盘模块包括中空的托盘箱体，所述托盘箱体两侧分别设有冷却水进口和冷却水出口，所述托盘箱体上部设有若干凹槽，所述托盘箱体上位于凹槽下方的位置开设有若干通孔，所述通孔的外周设置有孔壁与托盘箱体相连；所述液体分配器由若干个液体分配模块组成，所述液体分配模块包括外框，所述外框中间设有隔断，所述隔断将外框内部分隔成通行区和加速区，所述加速区内安装有固定框，所述固定框内安装有若干文丘里加速机构，所述外框上部设有阀板，所述阀板能在外框上移动以控制通行区和加速区分别打开或关闭，所述外框上部前后侧的中间位置分别设有第一导向块和第二导向块，所述第一导向块一端与外框相连，另一端向内向下弯折与阀板相抵，所述第一导向块下部设有齿条，所述阀板前侧安装有支撑座，所述支撑座内转动设置有转动轴，所述转动轴上安装有齿轮，所述齿轮位于第一导向块内侧且与齿条啮合，所述第一导向块前侧设有滑轨，所述滑轨上滑动设置有滑块，所述滑块前侧固定有电机，所述第一导向块上沿其长度方向开设有导向孔，所述转动轴前端穿过导向孔后与电机的输出端通过联轴器相连，所述第二导向块一端与外框相连，另一端向内向下弯折与阀板相抵，所述阀板上设有导向条，所述导向条插入第二导向块中设置，所述第二导向块内侧设有滑槽，所述阀板后侧设有与滑槽位置相对应的定位条。
2.根据权利要求1所述的一种高效冷凝吸收塔，其特征在于：所述滑轨有两条且平行设置，两条所述滑轨位于导向孔的上下侧，所述滑轨上设有凹槽，所述滑块上设有嵌入凹槽中的凸条，所述滑块利用凸条和凹槽的配合挂在滑轨上且能沿滑轨滑动。
3.根据权利要求1所述的一种高效冷凝吸收塔，其特征在于：所述文丘里加速机构包括套筒、加速段、入口段、出口段，所述加速段、入口段、出口段设置于套筒内，所述入口段和出口段分别与加速段的上下部相连，所述出口段下部设置若干出液孔，所述出液孔上部的孔径小于下部的孔径，所述加速段上开设有旋流道。
4.根据权利要求1所述的一种高效冷凝吸收塔，其特征在于：所述阀板包括倾斜板、水平板、挡块，所述水平板设有两块且位于倾斜板左右两侧，所述挡块设有两块且位于倾斜板和水平板的前后侧，所述导向条位于后侧挡块的上部，所述倾斜板左侧高度高于右侧高度。
5.根据权利要求1所述的一种高效冷凝吸收塔，其特征在于：四层除雾器包括从上至下依次设置的板式冷凝除雾器、屋脊式除雾器、管式冷凝除雾器和屋脊式除雾器。
6.根据权利要求5所述的一种高效冷凝吸收塔，其特征在于：所述板式冷凝除雾器由若干板式冷凝除雾器模块组成，所述板式冷凝除雾器模块包括两个箱式通道和若干叶片，所述箱式通道由压型板焊接而成，所述箱式通道两端分别设有冷却水进口和冷却水出口，所述叶片与前后两侧的箱式通道相连，所述叶片为流线型，所述叶片的左右两侧分别连接有翅片。
7.根据权利要求5所述的一种高效冷凝吸收塔，其特征在于：所述管式冷凝除雾器由若干管式冷凝除雾器模块和隔板组成，所述隔板设置在相邻的若干管式冷凝除雾器模块之间，所述管式冷凝除雾器模块包括中空的冷凝器箱体，所述冷凝器箱体两侧分别设有冷却水进口和冷却水出口，所述冷凝器箱体顶部和底部开设有位置相对应的圆孔，所述圆孔中嵌入圆柱形薄壁板。
8.根据权利要求7所述的一种高效冷凝吸收塔，其特征在于：所述薄壁板内设有若干弧形叶片。
9.根据权利要求8所述的一种高效冷凝吸收塔，其特征在于：所述弧形叶片内部设有空腔，所述空腔贯穿薄壁板后与冷凝器箱体连通。

说明书全文

一种高效冷凝吸收塔

技术领域

[0001] 本发明涉及烟气治理技术领域，具体涉及一种高效冷凝吸收塔。

背景技术

[0002] 燃煤锅炉产生的烟气一般需要进行脱硝、除尘、脱硫，将烟气中的污染物进行脱除后再排放到大气中。脱硫一般采用石灰石石膏法脱硫工艺，设置喷淋空塔，塔内设置浆池区、托盘区、喷淋区和除雾区。

[0003] 湿法脱硫进口烟温一般大于120℃，烟气经喷淋区喷淋的浆液洗涤后，烟温降至50℃左右，处于饱和湿烟气状态。由于降温幅度明显，浆液携带的水分大量蒸发到烟气中，为维持吸收塔内的水平衡，需通过除雾器冲洗进行大量补水。也就是说，吸收塔内绝大部分的水是因为蒸发而损耗。这些被烟气带走的水分经烟囱排出，与环境空气进行热交换时又冷凝成细小液滴，形成白色烟羽。另一方面，在缺水地区，由于湿法脱硫需大量补水，使得其运行费用高涨。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种高效冷凝吸收塔。

[0005] 为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案来实现的：

[0006] 一种高效冷凝吸收塔，包括塔身，塔身内侧下部设有浆液池，塔身左侧下部连接有烟气进口管，烟气进口管与塔身的连接处高于浆液池的液面高度，烟气进口管倾斜设置，烟气进口管与塔身相连的一端低于另一端，塔身上部连接有烟气出口管，塔身内部从上至下依次设有四层除雾器、喷淋区、冷凝式托盘，冷凝式托盘下方设有液体分配器，冷凝式托盘所处的高度高于烟气进口管与塔身的连接处，冷凝式托盘由若干冷凝式托盘模块组成，冷凝式托盘模块包括中空的托盘箱体，托盘箱体两侧分别设有冷却水进口和冷却水出口，托盘箱体上部设有若干凹槽，托盘箱体上位于凹槽下方的位置开设有若干通孔，通孔的外周设置有孔壁与托盘箱体相连；液体分配器由若干个液体分配模块组成，液体分配模块包括外框，外框中间设有隔断，隔断将外框内部分隔成通行区和加速区，加速区内安装有固定框，固定框内安装有若干文丘里加速机构，外框上部设有阀板，阀板能在外框上移动以控制通行区和加速区分别打开或关闭，外框上部前后侧的中间位置分别设有第一导向块和第二导向块，第一导向块一端与外框相连，另一端向内向下弯折与阀板相抵，第一导向块下部设有齿条，阀板前侧安装有支撑座，支撑座内转动设置有转动轴，转动轴上安装有齿轮，齿轮位于第一导向块内侧且与齿条啮合，第一导向块前侧设有滑轨，滑轨上滑动设置有滑块，滑块前侧固定有电机，第一导向块上沿其长度方向开设有导向孔，转动轴前端穿过导向孔后与电机的输出端通过联轴器相连，第二导向块一端与外框相连，另一端向内向下弯折与阀板相抵，阀板上设有导向条，导向条插入第二导向块中设置，第二导向块内侧设有滑槽，阀板后侧设有与滑槽位置相对应的定位条。

[0007] 作为优选，滑轨有两条且平行设置，两条滑轨位于导向孔的上下侧，滑轨上设有凹槽，滑块上设有嵌入凹槽中的凸条，滑块利用凸条和凹槽的配合挂在滑轨上且能沿滑轨滑动。

[0008] 作为优选，文丘里加速机构包括套筒、加速段、入口段、出口段，加速段、入口段、出口段设置于套筒内，入口段和出口段分别与加速段的上下部相连，出口段下部设置若干出液孔，出液孔上部的孔径小于下部的孔径，加速段上开设有旋流道。

[0009] 作为优选，阀板包括倾斜板、水平板、挡块，水平板设有两块且位于倾斜板左右两侧，挡块设有两块且位于倾斜板和水平板的前后侧，导向条位于后侧挡块的上部，倾斜板左侧高度高于右侧高度。

[0010] 作为优选，外框靠近通行区的一端开设有导流槽，导流槽的前后端连接有落液槽。

[0011] 作为优选，四层除雾器包括从上至下依次设置的板式冷凝除雾器、屋脊式除雾器、管式冷凝除雾器和屋脊式除雾器。

[0012] 作为优选，板式冷凝除雾器由若干板式冷凝除雾器模块组成，板式冷凝除雾器模块包括两个箱式通道和若干叶片，箱式通道由压型板焊接而成，箱式通道两端分别设有冷却水进口和冷却水出口，叶片与前后两侧的箱式通道相连，叶片为流线型，叶片的左右两侧分别连接有翅片。

[0013] 作为优选，管式冷凝除雾器由若干管式冷凝除雾器模块和隔板组成，隔板设置在相邻的若干管式冷凝除雾器模块之间，管式冷凝除雾器模块包括中空的冷凝器箱体，冷凝器箱体两侧分别设有冷却水进口和冷却水出口，冷凝器箱体顶部和底部开设有位置相对应的圆孔，圆孔中嵌入圆柱形薄壁板。

[0014] 作为优选，薄壁板内设有若干弧形叶片。弧形叶片内部设有空腔，空腔贯穿薄壁板后与冷凝器箱体连通。

[0015] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、可回收饱和湿烟气中的大量水分，减少吸收塔补水频率与补水量，尤其是缺水地区，可降低脱硫运行费用；2、降低烟囱出口烟气含湿量，缓解白色烟羽现象；3、液体分配器根据烟气的情况对液体的流向进行调节，能够对浓度大、温度高的烟气进行前处理，降低其温度和浓度，以更好地对烟气进行冷凝吸收。附图说明

[0016] 图1为本发明的结构示意图；

[0017] 图2为本发明中冷凝式托盘的结构示意图；

[0018] 图3为本发明中托盘模块的剖视图；

[0019] 图4为本发明中管式冷凝除雾器的结构示意图；

[0020] 图5为本发明中管式冷凝除雾器模块的剖视图；

[0021] 图6为本发明中板式冷凝除雾器的结构示意图；

[0022] 图7为本发明中板式冷凝除雾器模块的剖视图；

[0023] 图8为本发明中薄壁板的结构示意图；

[0024] 图9为本发明中薄壁板的俯视图；

[0025] 图10为图9的A-A剖视图；

[0026] 图11为液体分配器的结构示意图；

[0027] 图12为液体分配模块的结构示意图；

[0028] 图13为液体分配模块的正视图；

[0029] 图14为文丘里加速机构的结构示意图；

[0030] 图15为液体分配模块的左侧图；

[0031] 图16为图15中A处的放大示意图；

[0032] 图17为图16中A处的放大示意图；

[0033] 图18为图15中B处的放大示意图；

[0034] 图19为阀板的结构示意图。

具体实施方式

[0035] 下面结合附图1-19对本本发明的实施例进行详细阐述。

[0036] 一种高效冷凝吸收塔，包括塔身1，塔身1内侧下部设有浆液池4，塔身1左侧下部连接有烟气进口管2，烟气进口管2与塔身1的连接处高于浆液池4的液面高度，烟气进口管2倾斜设置，烟气进口管2与塔身1相连的一端低于另一端，塔身1上部连接有烟气出口管3，塔身1内部从上至下依次设有四层除雾器、喷淋区6、冷凝式托盘5，冷凝式托盘5下方设有液体分配器10，冷凝式托盘5所处的高度高于烟气进口管2与塔身1的连接处，冷凝式托盘5由若干冷凝式托盘模块51组成，冷凝式托盘模块51包括中空的托盘箱体511，托盘箱体511两侧分别设有冷却水进口和冷却水出口，托盘箱体511上部设有若干凹槽512，托盘箱体511上位于凹槽512下方的位置开设有若干通孔513，通孔513的外周设置有孔壁与托盘箱体511相连。
通过调节通孔513的大小与数量，可在凹槽512内形成气液共存的持液层，一方面可加强浆液与烟气的传质，使浆液对烟气的洗涤效果更明显，另一方面通过托盘箱体511内的冷却水，同时对浆液与烟气进行热交换，降低浆液温度与烟气温度。

[0037] 液体分配器10由若干个液体分配模块101组成，液体分配模块101包括外框102，外框102中间设有隔断103，隔断103将外框102内部分隔成通行区104和加速区105，加速区105内安装有固定框114，固定框114内安装有若干文丘里加速机构115，外框102上部设有阀板108，阀板108能在外框102上移动以控制通行区104和加速区105分别打开或关闭，外框102上部前后侧的中间位置分别设有第一导向块112和第二导向块124，第一导向块112一端与外框102相连，另一端向内向下弯折与阀板108相抵，第一导向块112下部设有齿条113，阀板
108前侧安装有支撑座123，支撑座123内转动设置有转动轴122，转动轴122上安装有齿轮
110，齿轮110位于第一导向块112内侧且与齿条113啮合，第一导向块112前侧设有滑轨131，滑轨131上滑动设置有滑块132，滑块132前侧固定有电机109，第一导向块112上沿其长度方向开设有导向孔111，转动轴122前端穿过导向孔111后与电机109的输出端通过联轴器相连，第二导向块124一端与外框102相连，另一端向内向下弯折与阀板108相抵，阀板108上设有导向条125，导向条125插入第二导向块124中设置，第二导向块124内侧设有滑槽，阀板
108后侧设有与滑槽位置相对应的定位条126。第一导向块112和第二导向块124抵住阀板
108，使阀板108沿导向块的长度方向移动。导向条125和定位条126的设置便于引导阀板108的运动方向和对其进行定位。

[0038] 滑轨131有两条且平行设置，两条滑轨131位于导向孔111的上下侧，滑轨131上设有凹槽133，滑块132上设有嵌入凹槽133中的凸条134，滑块132利用凸条134和凹槽133的配合挂在滑轨131上且能沿滑轨131滑动。

[0039] 文丘里加速机构115包括套筒116、加速段118、入口段117、出口段119，加速段118、入口段117、出口段119设置于套筒116内，入口段117和出口段119分别与加速段118的上下部相连，出口段119下部设置若干出液孔121，出液孔121上部的孔径小于下部的孔径，加速段118上开设有旋流道120。

[0040] 阀板108包括倾斜板129、水平板128、挡块127，水平板128设有两块且位于倾斜板129左右两侧，挡块127设有两块且位于倾斜板129和水平板128的前后侧，导向条125位于后侧挡块127的上部，倾斜板129左侧高度高于右侧高度。

[0041] 外框102靠近通行区105的一端开设有导流槽106，导流槽106的前后端连接有落液槽107。

[0042] 液体分配器10对冷凝式托盘5中落下的浆液进行分流，通过阀板108的移动使浆液分别从通行区104或加速区105中通过。当烟气温度较高或浓度较高时，电机109驱动转动轴122转动以带动齿轮110在齿条113上移动，从而带动阀板108向左移动以封闭通行区104而打开加速区105。冷凝式托盘5中落下的浆液到达液体分配器10上，一部分直接进入加速区
105，另一部分落在通行区104上方的阀板108上，沿着阀板108中的倾斜板129落下也进入加速区105中。落入加速区105中的浆液进入文丘里加速机构115。文丘里加速机构115为两头宽中间窄的结构，使得浆液流经文丘里加速机构115时加速，能够从出液孔121中喷出，与下方的烟气充分接触。文丘里加速机构115中设置旋流道120，可进一步加速浆液的流速。

[0043] 四层除雾器包括从上至下依次设置的板式冷凝除雾器9、屋脊式除雾器7、管式冷凝除雾器8和屋脊式除雾器7。

[0044] 板式冷凝除雾器9由若干板式冷凝除雾器模块91组成，板式冷凝除雾器模块91包括两个箱式通道911和若干叶片912，箱式通道911由压型板焊接而成，箱式通道911两端分别设有冷却水进口和冷却水出口，叶片912与前后两侧的箱式通道911相连，叶片912为流线型，叶片912的左右两侧分别连接有翅片913。叶片912与前后两侧的箱式通道911相连，将相邻箱式通道911连接成整体，增强除雾器刚度，又可捕集烟气中夹带的液滴和冷凝形成的液滴。

[0045] 管式冷凝除雾器8由若干管式冷凝除雾器模块81和隔板82组成，隔板82设置在相邻的若干管式冷凝除雾器模块81之间，管式冷凝除雾器模块81包括中空的冷凝器箱体811，冷凝器箱体811两侧分别设有冷却水进口和冷却水出口，冷凝器箱体811顶部和底部开设有位置相对应的圆孔，圆孔中嵌入圆柱形薄壁板812。薄壁板812内设有若干弧形叶片813。弧形叶片813内部设有空腔814，空腔814贯穿薄壁板812后与冷凝器箱体811连通。薄壁板812内设有若干弧形叶片813，既可作为除雾器的换热片，增加换热面积，又可增加气流扰动，强化烟气与冷却水的换热，还可起到旋流除雾的作用，将烟气中夹带的液滴和冷凝产生的细小液滴捕集，在弧形叶片813形成的流道内碰撞、团聚，形成大颗粒液滴。弧形叶片813内部设有空腔814并与冷凝器箱体811连通，使得冷凝器箱体811内的冷却水进入到空腔814内，能更好地与烟气进行换热。

[0046] 烟气温度降低，饱和水蒸气凝结成液滴被除雾器捕集，这些液滴汇集后形成水膜，对除雾器有自清洁作用，因此，湿法脱硫正常运行时，如除雾器阻力在一定范围内可不用冲洗。吸收塔内的冷凝水如能维持吸收塔水平衡也可不冲洗除雾器来进行补水。

[0047] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

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