内循环多级喷动流态化烟气脱硫塔

摘要

内循环多级喷动流态化烟气脱硫塔，它涉及一种烟气脱硫装置。本发明解决了已有循环流化床烟气脱硫系统中的脱硫塔存在投资成本大，脱硫效率低，烟气阻力大，颗粒循环倍率低的问题。本发明的塔体1为自下向上截面阶梯增大的倒锥体形状；塔体1中的一级倒锥体1－1的下端面与文丘里加速管2的上端面固定连接，一级倒锥体1－1的上端面与一级喷动腔室1－2的下端面固定连接，一级喷动腔室1－2的上端面与二级倒锥体1－3的下端面固定连接，二级倒锥体1－3的上端面与二级喷动腔室1－4的下端面固定连接。本发明具有占地面积小、颗粒内循环倍率高、脱硫效果好的优点，本发明用于脱除锅炉和工业窑炉尾部烟气中的SO2气体。

说明书

技术领域：

本发明涉及一种烟气脱硫装置，属于环境保护技术领域；具体涉及一种内循环多级喷动流态化烟气脱硫塔。

背景技术：

保护环境一直是人们关注的主题，对烟气中二氧化硫污染的治理一直是我国环境保护技术领域重点研究的项目。而目前在循环流化床烟气脱硫系统中，脱硫塔多采用与外置分离器结合的形式，不仅增加了投资成本，加大设备占地面积；同时为增加脱硫塔内的颗粒循环倍率，多采用在脱硫塔内放置构件的结构形式，采用此结构的脱硫塔，不仅减小了脱硫塔内的有效容积，增大了烟气阻力，脱硫塔内的颗粒循环倍率并未明显提高，而且构件还可能发生结垢现象，长期下去将会降低脱硫塔使用的安全性。

发明内容：

本发明的目的是为解决已有循环流化床烟气脱硫系统中的脱硫塔采用与外置分离器结合的形式，存在投资成本增加，设备占地面积加大；同时在脱硫塔内放置构件，存在脱硫塔内的有效容积减小，烟气阻力增大，颗粒循环倍率不高，构件还可能发生结垢现象，降低脱硫塔使用的安全性问题提供的一种内循环多级喷动流态化烟气脱硫塔。它包括塔体1和文丘里加速管2；塔体1上方的侧壁上或塔体1的顶端固定连接有排烟气管3；塔体1为自下向上截面阶梯增大的倒锥体形状；塔体1包括一级倒锥体1-1、一级喷动腔室1-2、二级倒锥体1-3、二级喷动腔室1-4；一级倒锥体1-1的下端面与文丘里加速管2的上端面固定连接，一级倒锥体1-1的上端面与一级喷动腔室1-2的下端面固定连接，一级喷动腔室1-2的上端面与二级倒锥体1-3的下端面固定连接，二级倒锥体1-3的上端面与二级喷动腔室1-4的下端面固定连接；所述的一级喷动腔室1-2的侧壁上或一级倒锥体1-1的侧壁上具有第一喷嘴接入口1-7，所述的二级喷动腔室1-4的侧壁上或二级倒锥体1-3的侧壁上具有第二喷嘴接入口1-8。

本发明具有以下有益效果：一、脱硫塔的作用机理是：将锅炉烟气与在多级喷动腔室内部循环的颗粒在增湿水和脱硫剂的混合作用下进行酸碱中和反应，生成其它物质颗粒的过程。为了提高塔体内颗粒的循环倍率，本发明在塔体内部不安装任何构件，使塔体内的有效容积没有改变，在提高脱硫剂利用率和脱硫效率的同时，可大大的降低塔体内烟气的流动阻力，保证了脱硫反应充分进行。二、由于塔体采用自下向上截面阶梯增大的倒锥体形状，多级连续变化的截面，增强了塔体内气流流动的稳定性，使整个塔体的颗粒浓度分布为上部高、下部低的分布形式，从而增加了塔体内循环颗粒量，并可使塔体内颗粒循环倍率提高4倍以上。三、采用此结构的脱硫塔，可进一步简化系统设备，并可在一定条件下省略或大幅度简化外部分离设备，达到高效、低成本、高稳定性的目的。四、本发明具有结构简单、使用安全可靠、设备占地面积小、颗粒内循环倍率高、脱硫效果好的优点。

附图说明：

图1本发明的结构示意图(采用二级喷动腔室1-4，塔体1为自下而上截面阶梯增大的倒圆锥体形状1-15)，图2是图1的A-A剖视结构示意图，图3是本发明的结构示意图(采用二级喷动腔室1-4，塔体1为自下而上截面阶梯增大的倒正四棱锥体形状1-16)，图4是图3的B-B剖视结构示意图，图5是本发明的结构示意图(采用三级喷动腔室1-6，塔体1为自下而上截面阶梯增大的倒圆锥体形状1-15)，图6是图5的C-C剖视结构示意图，图7是本发明的结构示意图(采用三级喷动腔室1-6，塔体1为自下而上截面阶梯增大的倒正四棱锥体形状1-16)，图8是图7的D-D剖视结构示意图，图9是本发明的结构示意图(采用四级喷动腔室1-11，塔体1为自下而上截面阶梯增大的倒圆锥体形状1-15)，图10是图9的E-E剖视结构示意图，图11是本发明的结构示意图(采用四级喷动腔室1-11，塔体1为自下而上截面阶梯增大的倒正四棱锥体形状1-16)，图12是图11的F-F剖视结构示意图。

具体实施方式：

具体实施方式一：结合图1、图2、图3、图4说明本实施方式，本实施方式由塔体1和文丘里加速管2组成；塔体1上方的侧壁上或塔体1的顶端固定连接有排烟气管3；塔体1为自下向上截面阶梯增大的倒锥体形状；塔体1包括一级倒锥体1-1、一级喷动腔室1-2、二级倒锥体1-3、二级喷动腔室1-4；一级倒锥体1-1的下端面与文丘里加速管2的上端面固定连接，一级倒锥体1-1的上端面与一级喷动腔室1-2的下端面固定连接，一级喷动腔室1-2的上端面与二级倒锥体1-3的下端面固定连接，二级倒锥体1-3的上端面与二级喷动腔室1-4的下端面固定连接；所述的一级喷动腔室1-2的侧壁上或一级倒锥体1-1的侧壁上具有第一喷嘴接入口1-7，所述的二级喷动腔室1-4的侧壁上或二级倒锥体1-3的侧壁上具有第二喷嘴接入口1-8。

具体实施方式二：结合图5、图6、图7、图8说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一的不同点是：本实施方式的塔体1增加有三级倒锥体1-5、三级喷动腔室1-6；二级喷动腔室1-4的上端面与三级倒锥体1-5的下端面固定连接，三级倒锥体1-5的上端面与三级喷动腔室1-6的下端面固定连接；所述的三级喷动腔室1-6的侧壁上或三级倒锥体1-5的侧壁上具有第三喷嘴接入口1-9。当烟气的排放量较大时，选用三级喷动腔室1-6对烟气进行流化态处理，这样更有利于脱硫反应的进行。

具体实施方式三：结合图9、图10、图11、图12说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式一、具体实施方式二的不同点是：本实施方式的塔体1还增加有四级倒锥体1-10和四级喷动腔室1-11；四级倒锥体1-10的下端面与三级喷动腔室1-6的上端面固定连接，四级倒锥体1-10的上端面与四级喷动腔室1-11的下端面固定连接；所述的四级喷动腔室1-11的侧壁上或四级倒锥体1-10的侧壁上具有第四喷嘴接入口1-12。当烟气的排放量很大时，可选用四级喷动腔室1-11对烟气进行硫化处理，这样不仅利于脱硫反应的进行，更利于颗粒浓度的分布。

具体实施方式四：结合图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式三的不同点是：本实施方式还增加有防腐层1-13；防腐层1-13喷涂在塔体1和文丘里加速管2的内壁上。在塔体1和文丘里加速管2的内壁上喷涂防腐层1-13，可保护塔体1和文丘里加速管2不被腐蚀，从而延长了塔体1和文丘里加速管2的使用寿命。

具体实施方式五：结合图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式三的不同点是：本实施方式还增加有保温层1-14；保温层1-14包裹在塔体1和文丘里加速管2的外壁上。在塔体1和文丘里加速管2的外壁上包裹保温层1-14，可保证烟气温度在要求范围内，利于脱硫反应的进行，提高脱硫剂的利用率。

具体实施方式六：结合图1、图3、图5、图7、图9、图11说明本实施方式，本实施方式的塔体1为自下而上截面阶梯增大的倒圆锥体形状1-15或为自下而上截面阶梯增大的倒正四棱锥体形状1-16。根据场地要求的不同和布置的需要，塔体1可分别采用上述两种结构形状中的一种；采用倒正四棱锥体形状，其横截面为矩形；采用倒圆锥体形状，其横截面为圆形，由于矩形截面的周长大于圆形截面的周长，因此塔体1采用自下而上截面阶梯增大的倒正四棱锥体形状1-16可增加脱硫塔内的颗粒循环；塔体1采用自下而上截面阶梯增大的倒圆锥体形状1-15，其强度好，容易加工。其它组成及连接关系与具体

实施方式一相同。

具体实施方式七：结合图1、图3说明本实施方式，本实施方式的一级倒锥体1-1的倒锥角α为50°～70°，二级倒锥体1-3的倒锥角β为50°～70°。在50°～70°之间的范围内选取适宜的倒锥角的度数，利于将一级喷动腔室1-2内的烟气携带颗粒一同进入到二级倒锥体1-3中。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式八：结合图5、图7说明本实施方式，本实施方式的三级倒锥体1-5的倒锥角γ为50°～70°。选择适宜的倒锥角γ，利于二级喷动腔室1-4内的烟气携带颗粒一同进入到三级倒锥体1-5中。其它组成及连接关系与具体

实施方式二相同。

具体实施方式九：结合图9、图11说明本实施方式，本实施方式的四级倒锥体1-10的倒锥角δ为50°～70°。选择适宜的倒锥角δ，利于三级喷动腔室1-6内的烟气携带颗粒一同进入到四级倒锥体1-10中。

工作过程是：将燃绕后的烟气经过文丘里加速管2的下端入口引入到塔体1内，文丘里加速管2的出口端同时作为一级倒锥体1-1的喷射入口。当烟气进入到塔体1内的一级倒锥体1-1后，烟气首先接触由一级倒锥体1-1内部分滑落的颗粒，携带颗粒上行，部分颗粒先加速再减速，而后在一级喷动腔室1-2的顶部沿壁面回落；剩余颗粒直接由气体携带进入到二级倒锥体1-3和二级喷动腔室1-4内，颗粒沿内壁下降并从中心上行，由此形成中心颗粒密度低，靠近内壁处的颗粒密度高的分布局面，促使部分烟气沿水平方向扩散，部分烟气沿高度方向继续上行，并依次与各级倒锥体处回落的颗粒接触，进行充分混合，上述过程在分级喷动腔室内重复进行，使脱硫塔内部形成独特的颗粒分布形式：即沿高度方向形成若干个相对独立的浓度分布区域(若采用二级喷动腔室1-4，便形成两个相对独立的浓度分布区域；若采用三级喷动腔室1-6，便形成三个相对独立的浓度分布区域；若采用四级喷动腔室1-11，便形成四个相对独立的浓度分布区域)，纵向截面形成典型的环核流动，整个塔体1内的颗粒浓度分布则形成自下向上由低向高的分布形式，上端烟气由塔体1上端侧壁上的排烟气管3或由塔体1顶端的排烟气管3(若采用二级喷动腔室1-4，排烟气管3与二级喷动腔室1-4的侧壁或二级喷动腔室1-4的顶端固定连接；若采用三级喷动腔室1-6，排烟气管3与三级喷动腔室1-6的侧壁或三级喷动腔室1-6的顶端固定连接；若采用四级喷动腔室1-11，排烟气管3与四级喷动腔室1-11的侧壁或四级喷动腔室1-11的顶端固定连接)排出。