一种新型高效喷淋气动乳化除尘、脱硫装置及系统
阅读：1030发布：2020-12-10
专利汇可以提供一种新型高效喷淋气动乳化除尘、脱硫装置及系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种新型高效喷淋 气动 乳化除尘、 脱硫 装置，包括脱硫塔和循环池，脱硫塔顶部设有出气口，脱硫塔底部设有出液口，脱硫塔侧面分别设有进气口和至少一个进液口，循环池和脱硫塔通过第一管道、第二管道和进液管道形成液体循环回路，进液管道数量与进液口数量相同，进液管道上设有进液 阀 门 ，进液阀门连接烟气在线 监控系统 。本实用新型通过进气口和出气口的数据反馈，合理切换进液阀门，实现气动乳化工艺液气比及喷淋工艺液气比的控制，控制系统总阻 力 ，从而达到系统的最优化。，下面是一种新型高效喷淋气动乳化除尘、脱硫装置及系统专利的具体信息内容。
1.一种新型高效喷淋气动乳化除尘、脱硫装置，包括脱硫塔和循环池，其特征在于：所述脱硫塔顶部设有出气口，所述脱硫塔底部设有出液口，所述脱硫塔侧面分别设有进气口和至少一个进液口，所述出液口通过第一管道与所述循环池联通，所述循环池通过第二管道与进液管道联通，所述第二管道上接有阀门和循环泵，所述循环池和所述脱硫塔通过所述第一管道、所述第二管道和所述进液管道形成液体循环回路，所述进液管道数量与所述进液口数量相同，所述进液管道上设有进液阀门，所述进液阀门连接烟气在线监控系统。
2.如权利要求1所述的一种新型高效喷淋气动乳化除尘、脱硫装置，其特征在于：所述脱硫塔自下而上依次设有均气室、乳化室和除雾室，所述均气室、所述乳化室和所述除雾室之间相互联通，所述进气口置于所述均气室下端外侧，所述进液口置于所述乳化室外侧，所述乳化室内设有至少一个乳化筒，所述除雾室与所述出气口联通。
3.如权利要求2所述的一种新型高效喷淋气动乳化除尘、脱硫装置，其特征在于：所述进液口为多个，所述进液口置于所述均气室上端外侧，所述均气室的上方设置有至少一层喷淋层，所述进液管道为多个，多个所述进液管道平行分布。
4.如权利要求2所述的一种新型高效喷淋气动乳化除尘、脱硫装置，其特征在于：所述乳化筒底端与所述均气室连接，所述乳化筒顶端与所述除雾室连接；所述乳化筒内部设有至少一个旋流器。
5.如权利要求1或2或4任一所述的一种新型高效喷淋气动乳化除尘、脱硫装置，其特征在于：所述烟气在线监控系统包括感应器和控制器，所述控制器一端连接所述感应器，所述控制器另一端连接所述进液阀门，所述感应器包括第一感应器和第二感应器，所述第一感应器置于所述进气口处，所述第二感应器置于所述出气口处，所述感应器将检测到的数据信号发送给所述控制器，所述控制器驱动调节所述进液阀门。
6.如权利要求2或4所述的一种新型高效喷淋气动乳化除尘、脱硫装置，其特征在于：所述除雾室内部设有除雾器，所述除雾器由多个独立的多边形通风管组成。
7.如权利要求2或4所述的一种新型高效喷淋气动乳化除尘、脱硫装置，其特征在于：所述出液口通过第一椎体与所述均气室联通，所述除雾室通过第二椎体与所述出气口联通。
8.如权利要求1或2或4任一所述的一种新型高效喷淋气动乳化除尘、脱硫装置，其特征在于：所述循环池内部设有搅拌器。
9.如权利要求3所述的一种新型高效喷淋气动乳化除尘、脱硫装置，其特征在于：所述均气室还包括烟气均布器，所述烟气均布器设置在所述进气口和所述喷淋层之间。
10.一种新型高效喷淋气动乳化除尘、脱硫系统，其特征在于：至少包括一组如权利要求1至9任一所述的新型高效喷淋气动乳化除尘、脱硫装置。
一种新型高效喷淋气动乳化除尘、脱硫装置及系统
技术领域
[0001] 本实用新型属于废气处理技术领域，具体涉及一种新型高效喷淋气动乳化除尘、脱硫装置及系统。
背景技术
[0003] 当前广泛应用的烟气脱硫装置为湿法脱硫工艺，烟气脱硫装置大部分通过在脱硫塔内设置喷淋装置，通过喷淋装置喷淋脱硫剂，烟气与脱硫剂接触后进行脱硫反应。但由于含硫烟气进入脱硫塔的气体流速快，使含硫烟气与脱硫塔喷淋装置喷出的脱硫剂的接触时间短，且喷淋装置的喷嘴易堵塞，导致脱硫效率低。
[0004] 气动乳化塔是一种常用的烟气除尘、脱硫工艺设备,较之传统的干法或湿法喷淋除尘、脱硫设备,气动乳化塔具有效率高、耗能少、不易堵塞等优点,且在窑炉烟气负荷不变的情况下, 除尘、脱硫效率高、性能稳定。气动乳化塔在有色冶炼、电力、化工、钢铁等领域的除尘、脱硫工艺上已得到了广泛的应用。
[0005] 气动乳化是一种过程，乳化是一种状态。气动乳化过程烟气通过塔内部的乳化元件作用下，烟气流体形成高速旋切气流，上升气流与下降的吸收液相互持续碰撞旋切，循环液被粉碎得愈来愈细，大大增加了吸收液的表面积，达到气液充分混合的作用，形成一层稳定的乳化状态强传质液层。
[0007] 气动乳化塔的乳化室内设有旋流器，流速在5～10m/s之间都能形成较为稳定的乳化液层， 试验证明流速在7.5-10m/s时除尘、脱硫效果最佳，但流速越高乳化层的厚度越厚、乳化层的阻力损失越大，消耗的能耗也就越多，实践证明，若烟气流速超过10m/s，系统的阻力成几何倍数的增加。在流速处于7-8m/s时最经济、合理。
[0008] 传统的气动乳化工艺在处理含硫、含尘高烟气时，因为单个旋流器的液气比过高，导致旋流器处系统浆液置换占据部分过流面积，烟气的实际过流面积减少，导致烟气的流速成倍增加，进而导致系统阻力严重偏高，需要更换风机叶轮以增加风机压头，或通过更换风机来解决系统阻力问题，增高了除尘、脱硫成本。
[0009] 传统气动乳化除尘、脱硫系统烟气通常都是采用多层旋流器、多级塔的工艺解决方案。传统气动乳化工艺都是采用在每一层的旋流器上给浆的模式，而实际上给至最上部的旋流器的浆液均会自留至下部的旋流器，因此给到下部旋流器的浆液未达到最大的利用率，造成了一定的能源浪费。
[0010] 传统的气动乳化系统在工艺上基本都是采用单级、两级旋流器组合模式，导致气动乳化塔的液气比选取都相对较高，而且液气比的控制都只能通过循环泵的变频进行控制调节，因为泵的变频调节相应的也降低了泵的扬程，给系统工艺造成了很大的影响。导致系统的除尘、脱硫不稳定。若不采用变频控制则系统的阻力高又得不到有效的控制。发明内容
[0011] 本实用新型要解决的问题是提供一种除尘、脱硫装置及系统；尤其是液气比低、系统阻力小、浆液利用率高、脱硫效率高且生产成本低的一种新型高效喷淋气动乳化除尘、脱硫装置及系统。
[0012] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种新型高效喷淋气动乳化除尘、脱硫装置，包括脱硫塔和循环池，所述脱硫塔顶部设有出气口，所述脱硫塔底部设有出液口，所述脱硫塔侧面分别设有进气口和至少一个进液口，所述出液口通过第一管道与所述循环池联通，所述循环池通过第二管道与进液管道联通，所述第二管道上接有阀门和循环泵，所述循环池和所述脱硫塔通过所述第一管道、所述第二管道和所述进液管道形成液体循环回路，所述进液管道数量与所述进液口数量相同，所述进液管道上设有进液阀门，所述进液阀门连接烟气在线监控系统。
[0013] 进一步的，所述脱硫塔自下而上依次设有均气室、乳化室和除雾室，所述均气室、所述乳化室和所述除雾室之间相互联通，所述进气口置于所述均气室下端外侧，所述进液口置于所述乳化室外侧，所述乳化室内设有至少一个乳化筒，所述除雾室与所述出气口联通。
[0014] 进一步的，所述进液口为多个，所述进液口置于所述均气室上端外侧，所述均气室的上方设置有至少一层喷淋层，所述进液管道为多个，多个所述进液管道平行分布。
[0015] 进一步的，所述乳化筒底端与所述均气室连接，所述乳化筒顶端与所述除雾室连接；所述乳化筒内部设有至少一个旋流器。
[0016] 进一步的，所述烟气在线监控系统包括感应器和控制器，所述控制器一端连接所述感应器，所述控制器另一端连接所述进液阀门，所述感应器包括第一感应器和第二感应器，所述第一感应器置于所述进气口处，所述第二感应器置于所述出气口处，所述感应器将检测到的数据信号发送给所述控制器，所述控制器驱动调节所述进液阀门。
[0017] 进一步的，所述除雾室内部设有除雾器，所述除雾器由多个独立的多边形通风管组成。
[0018] 进一步的，所述出液口通过第一椎体与所述均气室联通，所述除雾室通过第二椎体与所述出气口联通。
[0019] 进一步的，所述循环池内部设有搅拌器。
[0020] 进一步的，所述均气室还包括烟气均布器，所述烟气均布器设置在所述进气口和所述喷淋层之间。
[0021] 本实用新型还提供一种新型高效喷淋气动乳化除尘、脱硫系统，至少包括一组如上所述的新型高效喷淋气动乳化除尘、脱硫装置。
[0022] 实用新型有益效果：
[0023] 1、本实用新型通过在均匀室中增加喷淋层，解决了传统气动乳化塔多筒过滤元件时烟气分布不均的情况，同时还能解决气动乳化元件干湿交界处易产生结垢堵塞的问题。解决了传统气动乳化塔在处理含硫波动大的烟气，能合理的切换喷淋层及气动乳化层，使塔的阻力能在最合理的范围内，使乳化塔在运行过程中能够很好的控制能耗。
[0024] 2、本实用新型连接烟气在线监控系统，通过进气口和出气口的数据反馈，合理切换进液阀门，实现气动乳化工艺液气比及喷淋工艺液气比的控制，控制系统总阻力，从而达到系统的最优化。通过进气口烟气含尘、含硫波动的数据反馈，合理切换进液阀门，实现喷淋工艺和气动乳化工艺的自由切换，调节给至脱硫塔浆液量，使脱硫浆液利用率达到最大化，提高浆液利用率。
[0025] 3、本实用新型通过自由选取调节旋流器的级数，通过设置多级旋流器，将原来的选取的液气比可成倍的减下来，而实际的系统的总阻力仅为原来的60-80%左右。进而减少实际的浆液过流面积，增加烟气实际的过流面积，使烟气流速控制在7-8m/s以内。附图说明
[0026] 图1是本实用新型实施例1的整体结构示意图
[0027] 图2是本实用新型实施例1的烟气在线监控系统原理图
[0028] 图3是本实用新型实施例1的脱硫塔的结构示意图
[0030] 图5是本实用新型实施例2的整体结构示意图。
[0031] 图中：
[0032] 1、出气口 2、脱硫塔 3、进液口[0033] 4、出液口 5、第一管道 6、搅拌器[0034] 7、循环池 8、第二管道 9、循环泵[0035] 10、阀门 11、进气口 12、进液管道[0036] 13、进液阀门 13-1、第一进液阀门 13-2、第二进液阀门[0037] 13-3、第三进液阀门 13-4、第四进液阀门 14、烟气在线监控系统[0038] 15、感应器 16、控制器 17、第二椎体[0039] 18、除雾室 19、除雾器 20、乳化室[0040] 21、旋流器 22、乳化筒 23、喷淋层[0041] 24、烟气均布器 25、均气室 26、第一椎体[0042] 27、烟气系统 28、吸收循环系统 29、脱硫剂浆液制备系统[0043] 30、后处理系统 31、工艺水系统。
具体实施方式
[0044] 下面结合附图对本实用新型实施例做进一步描述：
[0045] 实施例1
[0046] 如图1所示，一种新型高效喷淋气动乳化除尘、脱硫装置，包括脱硫塔2和循环池7。脱硫塔2顶部设有出气口1，脱硫塔2底部设有出液口4，脱硫塔2侧面分别设有进气口11和至少一个进液口3。出液口4通过第一管道5与循环池7联通，循环池7通过第二管道8与进液管道12联通，第二管道8上接有阀门10和循环泵9。循环池7内部设有搅拌器6。循环池7和脱硫塔2通过第一管道5、第二管道8和进液管道12形成液体循环回路。进液管道12数量与进液口
3数量相同，进液管道12上设有进液阀门13，进液阀门13连接烟气在线监控系统14。
3数量相同，进液管道12上设有进液阀门13，进液阀门13连接烟气在线监控系统14。
[0047] 如图2所示，烟气在线监控系统14包括感应器15和控制器16，控制器16一端连接感应器15，控制器16另一端连接进液阀门13。感应器15至少为两个，分别置于进气口11和出气口3处。感应器15将检测到的数据信号发送给控制器16，控制器16驱动调节进液阀门13。感应器15监测进气口11和出气口1的烟气含硫及含尘波动情况。感应器15可以为烟尘感应器，也可以为烟气分析仪，该烟气分析仪为化学在线仪表，具有颗粒物分析仪、温度监测仪、压力监测仪和流速监测仪。对脱硫前和脱硫后的烟气进行颗粒成分、温度、压力、含硫量的实时监测。并得到SO 2 的排放浓度，最终可分析得到脱硫效率。
[0048] 如图3所示，脱硫塔2自下而上依次设有均气室25、乳化室20和除雾室18。均气室25、乳化室20和除雾室18之间相互联通。出液口4通过第一椎体26与均气室25联通，除雾室
18通过第二椎体17与出气口1联通。进气口11置于均气室25下端外侧。进液口3为多个，分别置于均气室25上端外侧和乳化室20上端外侧。进液管道12与进液口3数量相同，多个进液管道12分别联通第二管道8后平行分布。
18通过第二椎体17与出气口1联通。进气口11置于均气室25下端外侧。进液口3为多个，分别置于均气室25上端外侧和乳化室20上端外侧。进液管道12与进液口3数量相同，多个进液管道12分别联通第二管道8后平行分布。
[0049] 循环泵9将循环池7内的浆液通过多个进液管道12输送至脱硫塔2内的均气室25和乳化室20。到达均气室25内的浆液用于喷淋除尘脱硫，到达乳化室20内的浆液用于乳化除尘、脱硫。本实施例中设有四条进液管道12，分别通过四个进液阀门13连接控制，自上而下依次是第一进液阀门13-1、第二进液阀门13-2、第三进液阀门13-3和第四进液阀门13-4。
[0050] 均气室25的上方设置有至少一层喷淋层23，乳化室20内设有至少一个乳化筒22。乳化筒22底端与均气室25连接，乳化筒22顶端与除雾室18连接；乳化筒22内部设有至少一个旋流器21。
[0051] 其中旋流器21可根据烟气含硫情况由一个或多个构成，最多可达四个，装置优化后，在针对处理高尘、高硫时采用三级及以上的旋流器21，将单个旋流器21的液气比降下来，进而降低装置的总的阻力，从而降低能耗。
[0052] 优选的，本实用新型实施例的均气室25还包括烟气均布器24，烟气均布器24设置在进气口4和喷淋层23之间。本实施例通过均气室25，解决了传统气动乳化塔多筒过滤元件时烟气分布不均的情况，同时还能解决气动乳化元件干湿交界处易产生结垢堵塞的问题。其中均气室25考虑到防腐应由混凝土、316L不锈钢结构组成，需根据具体窑炉烟气工况实施。
[0053] 更优选的，除雾室18内部设有除雾器19，除雾器19由多个独立的多边形通风管组成，拼接为一层或两层作为一组除尘除雾单元，除尘除雾单元内侧具有中空的旋流筒，旋流筒内放置有多个球体，除尘除雾单元的中部固定有一个竖向的定位柱，除尘除雾单元的底部设有导流系统，导流系统上开设有多个倾斜设置的导流通道，导流通道的最大宽度小于球体的直径，相邻导流通道之间具有放置除尘除雾球体的平台及其筒体下方配套的冲洗装置。
[0054] 本实施例1的工作过程如下：
[0055] 循环泵9将循环池7内的浆液由循环池7打入至脱硫塔2，由脱硫塔2的进液口3分别进入均25和乳化室20，浆液自上而下流动。原烟气由引风机通过管道输送至脱硫塔2，由脱硫塔2进气口11进入脱硫塔2均气室25，烟气自下往上流动。当烟气经过旋流器21时，烟气将加速旋转上升。在旋流器21的位置，原烟气与下落的浆液接触，烟气高速旋切浆液，浆液被切碎，气液持续相互碰撞，浆液粒被越切越碎，气液充分混合，由于气体具有一定的动力，可以将一定量液体托起，因此可形成一层一定厚度的稳定的乳化液层。乳化液层被烟气连续不断的切碎，使气液充分混合，传质效率倍增。由于浆液不断的加入，气体托力有限，因此原先形成的乳化液层将会被后面加入的浆液取代，形成新的乳化液层，如此循环，以达到连续高效的脱硫效果。净化后的烟气由出气口1排入大气，脱硫后的浆液经出液口4引入循环池7，循环利用。
[0056] 进气口11和出气口1处均设有感应器15，感应器15将检测到的数据信号发送给控制器16，根据烟气含硫含尘波动情况，控制器16驱动调节进液阀门13，调节切换给至脱硫塔2的浆液量：
[0057] 当烟气含尘及含硫量均低时，关闭第一进液阀门13-1和第三进液阀门13-3，浆液可通过第二进液阀门13-2进入乳化室20和第四进液阀门13-4进入均气室25。
[0058] 当烟气含尘及含硫量均高时，关闭第三进液阀门13-3和第四进液阀门13-4，浆液可通过第一进液阀门13-1和第二进液阀门13-2至乳化室20最顶层旋流器21的上方，使脱硫浆液利用率达到最大化，利用气动乳化的高效性进行除尘、脱硫。
[0060] 本实施例的数据采集的电路图如图4所示，A／D转换电路采用常用的芯片ADC0809，芯片ADC0809置于控制器16内，感应器15的输出端接到ADC0809的IN0。由图4可知ADC0809的通道选择地址A，B，C分别由89C51的P0.0～P0.2经地址锁存器74LS373输出提供。当P2.7＝0时，与写信号WR共同选通ADC0809。图4中ALE信号与ST信号连在一起，在WR信号的前沿写入地址信号，在其后沿启动转换。例如，当输出地址为7FF8H即可选通通道IN0，实现对感应器输出的模拟量进行转换。图4中ADC0809的转换结束状态信号EOC接到89C51的INT1引脚，当A／D转换完成后，EOC变为高电平，表示转换结束，产生中断。在中断服务程序中，将转换好的数据送到指定的存储单元。
[0061] 实施例2
[0062] 本实用新型还提供一种新型高效喷淋气动乳化除尘、脱硫系统，至少包括一组上述的新型高效喷淋气动乳化除尘、脱硫装置。如图5所示，本实施例包括烟气系统27、脱硫剂浆液制备系统29、吸收循环系统28和后处理系统30组成。吸收循环系统28为多组串联的新型高效喷淋气动乳化除尘、脱硫装置，本实施例选用二组。烟气系统27的出口烟道与吸收循环系统28的烟气入口相连接，脱硫剂浆液制备系统29的出口管道与吸收循环系统28的浆液入口相连接，吸收循环系统28的浆液出口与脱硫剂浆液制备系统29的入口管道相连接，吸收循环系统28的工艺水出口还可以与工艺水系统31的入口管道相连接。
[0063] 根据烟气含硫含尘波动情况，各级控制器16驱动调节各级进液阀门13，调节切换给至脱硫塔2的浆液量，实现气动乳化工艺液气比及喷淋工艺液气比的控制，控制系统总阻力，从而达到系统的最优化，实现喷淋工艺和气动乳化工艺的自由切换，调节给至脱硫塔2浆液量，使脱硫浆液利用率达到最大化，提高浆液利用率。
[0064] 实用新型具有的优点和积极效果是：
[0065] 1、本实用新型通过在均匀室中增加喷淋层，解决了传统气动乳化塔多筒过滤元件时烟气分布不均的情况，同时还能解决气动乳化元件干湿交界处易产生结垢堵塞的问题。解决了传统气动乳化塔在处理含硫波动大的烟气，能合理的切换喷淋层及气动乳化层，使塔的阻力能在最合理的范围内，使乳化塔在运行过程中能够很好的控制能耗。
[0066] 2、本实用新型连接烟气在线监控系统，通过进气口和出气口的数据反馈，合理切换进液阀门，实现气动乳化工艺液气比及喷淋工艺液气比的控制，控制系统总阻力，从而达到系统的最优化。通过进气口烟气含尘、含硫波动的数据反馈，合理切换进液阀门，实现喷淋工艺和气动乳化工艺的自由切换，调节给至脱硫塔浆液量，使脱硫浆液利用率达到最大化，提高浆液利用率。
[0067] 3、本实用新型通过自由选取调节旋流器的级数，通过设置多级旋流器，将原来的选取的液气比可成倍的减下来，而实际的系统的总阻力仅为原来的60-80%左右。进而减少实际的浆液过流面积，增加烟气实际的过流面积，使烟气流速控制在7-8m/s以内。
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