專利名稱：一種混凝土高效脫硫塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉屬于脫硫技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種混凝土高效脫硫塔。
背景技術(shù)：
目前，燃煤鍋爐大氣污染控制措施主要是采用一級除塵，二級脫硫的方式。公開使用的較有代表性的脫硫塔結(jié)構(gòu)大體上可分為噴淋塔、填料塔、板式塔和鼓泡塔。其中噴淋塔結(jié)構(gòu)較為簡單，具有相接觸面積大和氣相壓降小等優(yōu)點，但噴淋塔存在持液量小和液側(cè)傳質(zhì)系數(shù)過小，氣相和液相返混較為嚴重的缺點。填料塔具有結(jié)構(gòu)簡單、易于適應(yīng)各種腐蝕介質(zhì)和不易造成溶液起泡的優(yōu)點，但填料塔存在的缺點主要是一、它無法從塔體中直接移去熱量，當(dāng)反應(yīng)熱較高時，必須借助增加液體噴淋量以顯熱形式帶出熱量；二、由于存在最低潤濕率的問題，在很多情況下需采用自身循環(huán)才能保證填料的基本潤濕，但這種自身循環(huán)破壞了逆流的原則；另外填料塔易發(fā)生堵塞現(xiàn)象，運行維護困難。板式塔存在氣相流動壓降較大和傳質(zhì)表面較小等缺點。鼓泡塔存在鼓泡塔的直徑不宜過大，一般在2 : 以內(nèi)，液相軸向返混很嚴重，較難在單一連續(xù)反應(yīng)器中達到較高的液相轉(zhuǎn)化率，鼓泡時所耗壓降較大。 此外，脫硫塔塔體所采用的材料方面，目前脫硫塔所使用的材料主要有以下幾種一、采用不銹鋼材料；二、采用價格相對便宜的碳鋼，內(nèi)壁進行防腐處理；三、采用混凝土，內(nèi)壁進行瓷磚或BEKA塑料襯里防腐。由于脫硫塔內(nèi)部環(huán)境條件極為惡劣，既有酸堿腐蝕，也有Cl_、 SO/—等腐蝕，同時還有磨損、高溫?zé)釠_擊及劇烈的溫變，這些對設(shè)備制作材料提出了很高的要求，一般的防腐措施難以奏效，造成使用壽命降低，并經(jīng)常需要維修和更換零部件。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種集預(yù)冷段預(yù)噴淋處理、 沖擊水浴、旋流以及噴淋多種功能于一體的結(jié)構(gòu)緊湊、耐腐蝕效果好、安裝方便且使用壽命長的混凝土高效脫硫塔。本實用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種混凝土高效脫硫塔，包括塔體，塔體內(nèi)設(shè)有脫硫裝置，其特點是混凝土脫硫塔體內(nèi)部由上至下依次設(shè)置除霧系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)和旋流裝置，脫硫塔體底部有預(yù)冷段，脫硫塔體內(nèi)腔以預(yù)冷段、旋流裝置、噴淋系統(tǒng)和除霧系統(tǒng)為界劃分為預(yù)冷區(qū)、旋流區(qū)、噴淋區(qū)和除霧區(qū)；預(yù)冷段采用切線向下傾斜的方式與脫硫塔體固定連接，在脫硫塔體底部設(shè)置有溢流口。本實用新型還可以采用如下技術(shù)方案所述的混凝土高效脫硫塔，其特點是脫硫塔體壁上對應(yīng)除霧系統(tǒng)、各噴淋系統(tǒng)和預(yù)冷段檢修位置處均開有人孔門，脫硫塔體壁外對應(yīng)除霧系統(tǒng)、各噴淋系統(tǒng)人孔門位置處設(shè)有平臺和與平臺連接的樓梯。所述的混凝土高效脫硫塔，其特點是除霧系統(tǒng)包括除霧器葉片、除霧器支撐梁、 沖洗管道和沖洗噴嘴，除霧器支撐梁預(yù)埋固裝在脫硫塔體壁上部，在除霧器支撐梁上安裝除霧器葉片，沖洗管道支撐預(yù)埋件通過螺栓與脫硫塔體固定，在沖洗管道上裝有沖洗噴嘴。所述的混凝土高效脫硫塔，其特點是除霧系統(tǒng)的沖洗噴嘴為全切線噴射方式，其噴射角為90°。所述的混凝土高效脫硫塔，其特點是噴淋系統(tǒng)為三層，噴淋系統(tǒng)包括通過不銹鋼支撐預(yù)埋件和螺栓固裝在脫硫塔體壁上的噴淋管，噴淋管上通過彎頭連接有噴淋頭。所述的混凝土高效脫硫塔，其特點是所述噴淋管上的噴淋頭裝有3 — 6個大流量螺旋噴嘴。所述的混凝土高效脫硫塔，其特點是旋流裝置為雙程旋流裝置，并位于噴淋系統(tǒng)的下方，該旋流裝置包括通過連接螺栓與脫硫塔體連接的旋流板支撐架，在旋流板支撐架上焊接有底環(huán)邊，底環(huán)邊上焊接外程旋流板和內(nèi)程旋流板。所述的混凝土高效脫硫塔，其特點是預(yù)冷段包括與脫硫塔體固定連接的玻璃鋼殼體和預(yù)冷段支撐，在玻璃鋼殼體內(nèi)部設(shè)置預(yù)冷噴淋裝置。所述的混凝土高效脫硫塔，其特點是脫硫塔體為圓筒形，其塔體為混凝土澆筑結(jié)構(gòu)，塔體上部為圓錐狀。所述的混凝土高效脫硫塔，其特點是脫硫塔體內(nèi)底為傾斜面，即向著溢流口方向傾斜。本實用新型具有的優(yōu)點和積極效果是混凝土高效脫硫塔由于采用了本發(fā)明全新的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型采用預(yù)冷段預(yù)噴淋處理、沖擊水浴、旋流以及噴淋等相結(jié)合的結(jié)構(gòu)，使脫硫塔中有效地構(gòu)成連續(xù)、多次吸收Sh和浸濕、粘住煙塵，最后把它們幾乎完全清除掉?；炷粮咝摿蛩\行可靠，脫硫效果顯著。脫硫效率可達90%以上，阻力損失小于800Pa。整個裝置具有結(jié)構(gòu)緊湊，耐腐蝕效果好，安裝方便，耐腐蝕效果好。噴淋系統(tǒng)和旋流裝置全部選用不銹鋼材質(zhì)，噴嘴采用大流量螺旋噴嘴，通徑大，不會發(fā)生堵塞。塔體出口收縮成圓錐狀，有效避免對脫硫塔的氣流分布造成的不利影響。該設(shè)備使用壽命長，主體設(shè)備超過20年。此外，混凝土高效脫硫塔還可以工廠化、批量化制造，生產(chǎn)以及運輸極為方便。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的俯視圖；圖3是圖2的A — A剖視圖；圖4是本實用新型預(yù)冷段俯視圖；圖5是圖4的B— B剖視圖；圖6是本實用新型旋流裝置俯視圖；圖7是圖6的C— C剖視圖；圖8是本實用新型噴淋系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本實用新型除霧系統(tǒng)俯視圖；圖10是圖9的D — D剖視圖。圖中1、混凝土脫硫塔體；2、預(yù)冷段；2 — 1、殼體；2 — 2、預(yù)冷噴淋裝置； 2 — 3、預(yù)冷段支撐；3、旋流裝置；3 — 1、連接螺栓；3 — 2、底環(huán)邊；3 — 3、旋流板支撐架；3 — 4、外程旋流板；3 — 5、內(nèi)程旋流板；4、噴淋系統(tǒng)A、B、C; 4 一 1、噴淋頭；4 一 2、彎頭；4 一 3、噴淋管；4 一 4、不銹鋼支撐預(yù)埋件；4 一 5、螺栓；5、除霧系統(tǒng)；5 — 1、 除霧器葉片；5 — 2、除霧器支撐梁；5 — 3、沖洗管道；5 — 4、沖洗噴嘴；5 — 5、沖洗管道支撐預(yù)埋件；5 — 6、螺栓；6、溢流口； 7、塔箍；8、平臺；9、樓梯；10、人孔門。
具體實施方式
為能進一步了解本實用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下請參閱附圖1至圖10。實施例1混凝土高效脫硫塔，包括混凝土材料制成的脫硫塔體1，該混凝土脫硫塔體為圓筒形，其塔體為混凝土澆筑結(jié)構(gòu)，塔體上部為圓錐狀。在脫硫塔體1底部設(shè)置有溢流口 6，整個脫硫塔體外部上每隔一定距離緊固有塔箍7，塔箍數(shù)量為3 — 6個。在混凝土制脫硫塔體內(nèi)部由上至下依次設(shè)置有除霧系統(tǒng)5、多層噴淋系統(tǒng)4A、4B和4C、旋流裝置3和預(yù)冷段2，脫硫塔體內(nèi)腔以預(yù)冷段、旋流裝置、噴淋系統(tǒng)和除霧系統(tǒng)為界劃分為預(yù)冷區(qū)、旋流區(qū)、噴淋區(qū)和除霧區(qū)。在脫硫塔體壁上對應(yīng)除霧系統(tǒng)5、各噴淋系統(tǒng)4A、4B、4C和預(yù)冷段2檢修位置處均開有人孔門10，脫硫塔體壁外對應(yīng)除霧系統(tǒng)、各噴淋系統(tǒng)人孔門位置處設(shè)有平臺8和與平臺連接的樓梯9，所述平臺和樓梯均采用碳鋼制成，人孔門10數(shù)量為5個，為玻璃鋼制成。參閱圖4和圖5，所述預(yù)冷段2包括與脫硫塔體1固定連接的玻璃鋼殼體2 — 1 和預(yù)冷段支撐2 - 3，在玻璃鋼殼體2 - 1內(nèi)部設(shè)置有預(yù)冷噴淋裝置2 - 2，預(yù)冷噴淋裝置 2 一 2采用不銹鋼316L材質(zhì)制作，在不銹鋼殼體底部通過預(yù)冷段支撐2 — 3作為支撐，所述預(yù)冷段采用切線向下傾斜的方式與脫硫塔體固定連接。參閱圖6和圖7，所述旋流裝置3為不銹鋼316L材質(zhì)制成的雙程旋流裝置，并位于噴淋系統(tǒng)4的下方，該旋流裝置包括通過連接螺栓3 - 1與脫硫塔體1連接的旋流板支撐架3 — 3，在旋流板支撐架上焊接有底環(huán)邊3 — 2，底環(huán)邊上焊接外程旋流板3 — 4和內(nèi)程旋流板3 — 5。參閱圖8，所述噴淋系統(tǒng)為三層，依次為4A、4B和4C，噴淋系統(tǒng)包括預(yù)埋固定在脫硫塔體上的不銹鋼支撐預(yù)埋件4 一 4，不銹鋼噴淋管4 - 3通過螺栓4 - 5和螺母與不銹鋼支撐預(yù)埋件4 - 4固定連接，不銹鋼噴淋管上通過不銹鋼彎頭4 - 2連接有不銹鋼噴淋頭 4 - 1，所述噴淋管上的噴淋頭裝有3 - 6個大流量螺旋噴嘴。參閱圖9和圖10，所述除霧系統(tǒng)5包括除霧器葉片5 — 1、除霧器支撐梁5 — 2、沖洗管道5 — 3和沖洗噴嘴5 — 4，采用碳鋼材質(zhì)制作且經(jīng)過防腐處理的除霧器支撐梁預(yù)埋固裝在脫硫塔體壁上部，在除霧器支撐梁上安裝除霧器葉片5 - 1，除霧器葉片采用改性聚丙乙烯材料，其最大操作溫度為130° C，除霧器葉片5 - 1采用單元制形式，并以除霧器支撐梁作為支撐。沖洗管道支撐預(yù)埋件5 - 5與脫硫塔體預(yù)埋固定，沖洗管道支撐預(yù)埋件5 -5通過螺栓5 - 6和螺母與沖洗管道5 - 3在沖洗管道上裝有沖洗噴嘴5 - 4。所述沖洗管道采用改性聚丙乙烯材料，操作溫度允許為130° C，沖洗噴嘴為全切線噴射方式，其噴射角為90°，有150%的疊加(平均)，確保100%的沖洗效果。本實用新型的工作原理為[0038]混凝土高效脫硫塔主要用于燃煤鍋爐脫硫裝置。從鍋爐中所排放出來的煙氣將從預(yù)冷段2流入脫硫塔。由于煙氣是一種溫度在180 °C左右、含有S02與飛灰的高熱氣體， 在進入預(yù)冷段2后，煙氣就與其內(nèi)設(shè)置的預(yù)冷噴淋裝置2 - 2噴出的霧化狀高壓含堿液水及噴淋系統(tǒng)4的噴淋狀噴射分別在預(yù)冷段2和在混凝土脫硫塔體1內(nèi)壁上形成的作為水幕簾的堿性液幕簾相接觸。霧化狀高壓含堿液水主要吸收S02并與之反應(yīng)以使S02被生成亞硫酸鹽和硫酸鹽，而煙氣中飛灰在重力加速度和離心力的共同作用下，沖擊水封面，形成水花區(qū)域，含塵煙氣在水花區(qū)域內(nèi)又進一步得到了凈化。同時，部分堿液水將煙氣帶來熱量汽化形成濕蒸汽，大大增加了堿液與濕蒸汽的充分接觸，促使二氧化硫進一步被堿液吸收、反應(yīng)，以及促使飛灰顆?；驂m埃被浸濕成含灰的液體進入塔底循環(huán)漿液中。煙氣隨后進入旋流裝置3，其主要作用為煙氣導(dǎo)流、增濕脫硫，使進入脫硫塔內(nèi)部的煙氣利用本身的能量(引風(fēng)機的壓力等)被強制沿混凝土脫硫塔體1內(nèi)壁環(huán)繞上升，通過改變煙氣通道的大小和方向，使氣體的壓力能變成氣體動能，強化了氣流速度，煙氣中的塵粒在離心力的作用下拋向混凝土脫硫塔體1內(nèi)壁，被自上而下的水膜沖下，并隨吸收液一起從脫硫塔底部溢流口 6排出，起到除塵作用。旋流裝置3的片接角度安裝使噴淋的堿液一部分經(jīng)旋流板流向混凝土脫硫塔體1內(nèi)壁并使旋流片形成水膜，由于離心力的作用，粒徑大的顆粒被甩向玻璃鋼脫硫塔體1內(nèi)壁水膜面，隨吸收液一起排出塔外，粒徑小的顆粒和旋流板的堿液膜面接觸，使含塵煙氣的流程增加，增大了煙塵反應(yīng)時間，加大了與堿液的接觸面積。在旋流裝置3上方安裝三級堿溶液噴淋系統(tǒng)4 (A、B、C三層)，有效增大煙氣與堿溶液的接觸面積，塔內(nèi)大量水霧與煙氣接觸，通過延長吸收、中和煙氣中二氧化硫的時間， 增大吸附面積，從而獲得較高的脫硫效率。與上部噴淋系統(tǒng)4噴出的堿液不斷組成多相分散基元，這些多相基元不斷的接觸、碰撞、凝并，實現(xiàn)基元的細化，大大提高相間的接觸面積，基元間實現(xiàn)高速的表面更新，保持穩(wěn)定高速的傳質(zhì)，在存在化學(xué)反應(yīng)時，相間遠離平衡，使化學(xué)反應(yīng)始終保持高速，這就大大提高脫硫設(shè)備的脫硫效率。經(jīng)過塔內(nèi)的三次連續(xù)的噴淋吸收后，經(jīng)脫硫后的煙氣進入塔上部的除霧系統(tǒng)5， 當(dāng)帶有液滴的煙氣進入除霧系統(tǒng)5的彎曲通道時，煙氣被快速、連續(xù)改變方向，因慣性凝并及碰撞的作用，在慣性力及重力作用下將氣流中夾帶的液滴分離出來，形成水流落至脫硫塔底部，煙氣達到除霧要求后排入煙囪。除霧的切割粒徑為25 - 30um，能夠較好的控制塔板的霧化粒徑及二次霧沫夾帶，除霧系統(tǒng)5的除霧效果能夠達到99%以上，在投堿到位的情況下，能夠達到理想的除塵、脫硫效果。為防止除霧器葉片5 - 1發(fā)生堵塞現(xiàn)象，保證設(shè)備的正常運行，定期對除霧系統(tǒng)5進行沖洗。根據(jù)不同型號鍋爐、工業(yè)窯爐已選定的原引風(fēng)機型號，產(chǎn)生煙氣量，本脫硫塔以不改變原設(shè)計為宗旨，力求降低系統(tǒng)阻力，經(jīng)實際測試，本混凝土高效脫硫塔較其他各種濕式脫硫塔的阻力較小，減輕了引風(fēng)機電機的負擔(dān)。混凝土高效脫硫塔的各項控制參數(shù)(1)煙氣流速為3 4. 5 m/s ；(2)噴淋霧化顆粒控制在2500 3000 Mm,噴淋液覆蓋率150% 300% ；(3)進口溫度 Tin < 180 °C，出口溫度 Tout < 100 °C;(4)液氣比為 1 3 L/M3;(5)整個脫硫塔阻力< 800 Pa。[0048] (6)脫硫效率> 90%。
權(quán)利要求1.一種混凝土高效脫硫塔，包括塔體，塔體內(nèi)設(shè)有脫硫裝置，其特征是混凝土脫硫塔體內(nèi)部由上至下依次設(shè)置除霧系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)和旋流裝置，脫硫塔體底部有預(yù)冷段，脫硫塔體內(nèi)腔以預(yù)冷段、旋流裝置、噴淋系統(tǒng)和除霧系統(tǒng)為界劃分為預(yù)冷區(qū)、旋流區(qū)、噴淋區(qū)和除霧區(qū)；預(yù)冷段采用切線向下傾斜的方式與脫硫塔體固定連接，在脫硫塔體底部設(shè)置有溢流
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土高效脫硫塔，其特征是脫硫塔體壁上對應(yīng)除霧系統(tǒng)、 各噴淋系統(tǒng)和預(yù)冷段檢修位置處均開有人孔門，脫硫塔體壁外對應(yīng)除霧系統(tǒng)、各噴淋系統(tǒng)人孔門位置處設(shè)有平臺和與平臺連接的樓梯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混凝土高效脫硫塔，其特征是除霧系統(tǒng)包括除霧器葉片、除霧器支撐梁、沖洗管道和沖洗噴嘴，除霧器支撐梁預(yù)埋固裝在脫硫塔體壁上部，在除霧器支撐梁上安裝除霧器葉片，沖洗管道支撐預(yù)埋件通過螺栓與脫硫塔體固定，在沖洗管道上裝有沖洗噴嘴。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混凝土高效脫硫塔，其特征是除霧系統(tǒng)的沖洗噴嘴為全切線噴射方式，其噴射角為90°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混凝土高效脫硫塔，其特征是噴淋系統(tǒng)為三層，噴淋系統(tǒng)包括通過不銹鋼支撐預(yù)埋件和螺栓固裝在脫硫塔體壁上的噴淋管，噴淋管上通過彎頭連接有噴淋頭。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的混凝土高效脫硫塔，其特征是所述噴淋管上的噴淋頭裝有 3 — 6個螺旋噴嘴。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混凝土高效脫硫塔，其特征是旋流裝置為雙程旋流裝置，并位于噴淋系統(tǒng)的下方，該旋流裝置包括通過連接螺栓與脫硫塔體連接的旋流板支撐架，在旋流板支撐架上焊接有底環(huán)邊，底環(huán)邊上焊接外程旋流板和內(nèi)程旋流板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混凝土高效脫硫塔，其特征是預(yù)冷段包括與脫硫塔體固定連接的玻璃鋼殼體和預(yù)冷段支撐，在玻璃鋼殼體內(nèi)部設(shè)置預(yù)冷噴淋裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混凝土高效脫硫塔，其特征是脫硫塔體為圓筒形，其塔體為混凝土澆筑結(jié)構(gòu)，塔體上部為圓錐狀。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的混凝土高效脫硫塔，其特征是脫硫塔體內(nèi)底為傾斜面，即向著溢流口方向傾斜。
專利摘要本實用新型涉及一種混凝土高效脫硫塔。本實用新型屬于脫硫技術(shù)領(lǐng)域。一種混凝土高效脫硫塔，包括塔體，塔體內(nèi)設(shè)有脫硫裝置，其特點是混凝土脫硫塔體內(nèi)部由上至下依次設(shè)置除霧系統(tǒng)、噴淋系統(tǒng)和旋流裝置，脫硫塔體底部有預(yù)冷段，脫硫塔體內(nèi)腔以預(yù)冷段、旋流裝置、噴淋系統(tǒng)和除霧系統(tǒng)為界劃分為預(yù)冷區(qū)、旋流區(qū)、噴淋區(qū)和除霧區(qū)；預(yù)冷段采用切線向下傾斜的方式與脫硫塔體固定連接，在脫硫塔體底部設(shè)置有溢流口。本實用新型有效連續(xù)、多次吸收SO2和浸濕、粘住煙塵，幾乎完全清除；運行可靠，脫硫效果顯著，脫硫效率可達90%以上；具有結(jié)構(gòu)緊湊，耐腐蝕，安裝方便，使用壽命長，可工廠化、批量化制造，脫硫效率高等優(yōu)點。
文檔編號B01D53/78GK201997254SQ20112005033
公開日2011年10月5日 申請日期2011年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月28日
發(fā)明者劉俊杰, 孫雷宇, 趙紀柱, 錢松飛, 錢進 申請人:天津曉沃環(huán)保工程有限公司