本發(fā)明涉及化工尾氣處理技術領域，具體涉及泡沫洗滌器。

背景技術：

大氣中的so2可形成硫酸霧及硫酸雨，在濕度高、氣溫低并有顆粒物存在時易形成硫酸霧，使霧霾天氣增多并對人體健康造成危害。對此，國家出臺不少政策以及法規(guī)來控制so2的排放量。如在國標gb16297～1996中規(guī)定煙氣排放標準so2≤960mg/m³，如今面對日趨嚴峻的環(huán)境形勢，gb31570～2015《石油煉制工業(yè)污染物排放標準》，要求現(xiàn)行企業(yè)2017年7月1日起執(zhí)行：酸性氣體回收裝置的煙氣排放標準so2≤400mg/m³，而對于特別地區(qū)要求so2≤100mg/m³。

目前國內外煙氣脫硫分為干法脫硫和濕法脫硫，干法即采用粉狀或粒狀吸收劑或催化劑，而濕法即采用水、堿性溶液等吸收液，去除廢氣中含有的so2等酸性物質。目前濕法脫硫應用最廣，主要利用氣體和液體充分接觸，增加吸收液與污染物的碰撞概率，提高設備的脫硫效率。常見的濕法脫硫裝置有：噴淋塔、文丘里洗滌器、板式(填料)塔等。

其中板式(填料)塔由塔板、填料、分布器等材料構成，與其它洗滌塔相比，填料易發(fā)生堵塞，設備投資較大，不具經濟性；

噴淋塔是一種傳統(tǒng)的濕法脫硫設備，影響噴淋效率的主要因素是液滴分布的均勻度、液滴粒徑、粒徑分布。在相同的噴淋條件下，霧化液滴粒徑愈大其比表面積愈小，降低脫硫效率，但液滴粒徑太小，易被汽化或者被氣流帶走，直接影響脫硫效率；

文丘里洗滌器使用動能形成液滴的單一流體噴嘴，煙氣從進氣管道出來之后，進入文丘里洗滌器發(fā)生煙氣和液體激烈的接觸，從而除去粉塵、硫氧化物等雜質，但當煙氣污染物發(fā)生波動時，文丘里洗滌液流量不具備應急可調性，同時結構復雜、運行費用也較高。

因此，有必要提供一種新的工藝解決上述技術問題。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服上述技術問題，提供一種可有效提高脫除效率，且除塵、凈化廢氣效果好的泡沫洗滌器。

本發(fā)明的技術方案是：

一種泡沫洗滌器，包括洗滌塔、與所述洗滌塔連通的洗滌管、與所述洗滌塔底部連通的循環(huán)水槽及與所述循環(huán)水槽連接用于噴淋所述洗滌管內煙氣的第一噴淋裝置和用于噴淋所述洗滌塔內煙氣的第二噴淋裝置，所述第一噴淋裝置包括設于所述洗滌管內的第一噴頭；所述泡沫洗滌器還包括設于所述洗滌管內且填充有換熱介質的第一錐形盤管，所述第一錐形盤管與所述第一噴頭沿氣流流動方向相對間隔設置。

優(yōu)選的，所述第一錐形盤管的進出口端分別與所述循環(huán)水槽連接。

優(yōu)選的，所述第二噴淋裝置包括設于所述洗滌塔內的第二噴頭，所述泡沫洗滌器還包括設于所述洗氣塔內且填充有換熱介質的第二錐形盤管，所述第二錐形盤管與所述第二噴頭沿氣流流動方向相對間隔設置。

優(yōu)選的，所述第二錐形盤管的進口端與所述洗滌塔的排氣口連接，所述第二錐形盤管的出口端與外界連通。

優(yōu)選的，所述泡沫洗滌器還包括第一循環(huán)管道、第二循環(huán)管道、第一連通閥、第二連通閥、第三連通閥、第四連通閥和第五連通閥，其中，

所述第一循環(huán)管道的一端與所述洗滌塔的排氣口連接，另一端與所述第一錐形盤管的進口端連接，所述第一連通閥設于所述第一循環(huán)管道；

所述第二循環(huán)管道的一端與所述第一錐形盤管的出口端連接，另一端與外界連通，所述第二連通閥設于所述第二循環(huán)管道；

所述第三連通閥設于連接所述循環(huán)水槽與所述第一錐形盤管進口端的管道上，所述第四連通閥設于連接所述第一錐形盤管出口端與所述循環(huán)水槽的管道上，所述第五連通閥設于連接所述洗滌塔的排氣口與所述第二錐形盤管進口端的管道上；

切換所述第一連通閥、第二連通閥、第三連通閥和第四連通閥，控制所述第一錐形盤管內的換熱介質切換；切換所述第五連通閥的工作狀態(tài)，控制所述第二錐形盤管的工作狀態(tài)。

優(yōu)選的，所述第一錐形盤管的進口端與所述洗滌塔的排氣口連接，所述第一錐形盤管的出口端與外界連通。

優(yōu)選的，所述第二噴淋裝置包括設于所述洗滌塔內的第二噴頭，所述泡沫洗滌器還包括設于所述洗氣塔內且填充有換熱介質的第二錐形盤管，所述第二錐形盤管與所述第二噴頭沿氣流流動方向相對間隔設置。

優(yōu)選的，所述第一錐形盤管的錐角為30°～75°，螺距為50～70mm。

優(yōu)選的，所述第二錐形盤管的錐角為30°～75°，螺距為50～70mm。

優(yōu)選的，所述第一噴頭為雙級逆噴。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的泡沫洗滌器，有益效果在于：

一、所述泡沫洗滌器包括相連通的洗滌管和洗滌塔，在所述洗滌管內設置填充有換熱介質的第一錐形盤管，高溫煙氣從洗滌管頂部進入，使所述第一錐形盤管的間隙成為氣液直接接觸并進行傳熱傳質的最佳場所，且氣液兩相流依托所述第一錐形盤管形成穩(wěn)定的泡沫層，提高了氣液兩相的換熱效率和所述泡沫洗滌器的脫除效率。由于此泡沫層搭建于所述第一錐形盤管上，其物理強度、表面張力、泡沫層高度以及氣液傳質面積等都強于常規(guī)動力波助波層形成的泡沫層，脫除效果佳。

二、所述洗滌管內設置所述第一錐形盤管，加大了所述洗滌管內的急冷效果，當高溫煙氣含有部分粉塵時，因急冷效果會增大粉塵的脫除效率，提高除塵、凈化廢氣的效果。

三、所述洗滌管內設置所述第一錐形盤管，使所述第一錐形盤管的上下表面會分別受到所述第一噴頭噴射的液流與自上而下的氣流的同時沖刷，且無死角，使之具有自清潔功能。

四、當所述第一錐形盤管內的換熱介質為所述循環(huán)水槽中的吸收液時，利用未處理的高溫煙氣與所述第一錐形盤管內的換熱介質進行換熱，使循環(huán)水槽內的吸收液從常溫加熱到提升廢氣的抬升高度，所述第一錐形盤管不僅可以回收高溫廢氣中的熱量，節(jié)省能源，又可以保證所述洗滌塔內的正常工作，減少吸收劑的消耗，進一步提高所述洗滌器的脫除效率，降低二次污染。

五、所述洗滌塔內設置第二錐形盤管，所述第二錐形盤管內的換熱介質為凈化煙氣，通過采用所述第二噴頭噴出的吸收液與凈化氣換熱，提高凈化氣的熱值，提高其排放速度；且使排氣溫度達到露點之上，減輕對煙道和煙囪的腐蝕，提高污染物的擴散度；同時，降低進入所述循環(huán)水槽中吸收液的溫度，保證噴淋效果，且可降低所述洗滌塔內對防腐工藝的技術要求，特別是當所述泡沫洗滌器用于脫硫及高溫煙氣處理時，可節(jié)省傳統(tǒng)工藝中的外置煙氣換熱系統(tǒng)，具有減少設備投資及設備占地面積等優(yōu)點。

六、所述第一錐形盤管內的換熱介質可采用所述循環(huán)水槽中的吸收液，也可以采用所述洗滌塔排出的凈化煙氣，通過對所述循環(huán)水槽內的吸收液的水溫、水位、凈化煙氣流量、溫度等參數進行監(jiān)測，使兩種換熱介質切換使用，可節(jié)約能耗。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的泡沫洗滌器的實施例一的結構示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的泡沫洗滌器的實施例二的結構示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的泡沫洗滌器的實施例三的結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖和實施方式對本發(fā)明作進一步說明。

實施例一

請參閱圖1，為本發(fā)明提供的泡沫洗滌器的實施例一的結構示意圖。所述泡沫洗滌器100包括洗滌管11、洗滌塔12、循環(huán)水槽13、第一噴淋裝置14、第一錐形盤管15、第二噴淋裝置16和第二錐形盤管17。所述洗滌管11與所述洗滌塔12連通，所述循環(huán)水槽13設于所述洗滌塔12底部并與所述洗滌塔12連通；所述第一噴淋裝置14與所述循環(huán)水槽13連接用于噴淋所述洗滌管11內的煙氣；所述第一錐形盤管15設于所述洗滌管11內，內部填充有換熱介質；所述第二噴淋裝置16與所述循環(huán)水槽13連接用于噴淋所述洗滌塔12內的煙氣；所述第二錐形盤管17設于所述洗滌塔12內，且內部填充有換熱介質。

具體的，所述循環(huán)水槽13內盛裝煙氣吸收液，所述第一噴淋裝置14包括第一循環(huán)泵141和與所述第一循環(huán)泵141的出口端連接的第一噴頭142，所述第一噴頭142設于所述洗滌管11內，所述第一循環(huán)泵141將所述循環(huán)水槽13內的吸收液泵送至所述洗滌管11內，用于噴淋洗滌由所述洗滌管11頂部進入的煙氣。由所述第一噴頭142噴射出的液相與所述洗滌管11內的氣相呈逆流流動，以提高兩者的換熱效果。

所述第一錐形盤管15的進口端與所述循環(huán)水槽13連通，且其出口端同樣與所述循環(huán)水槽13連通，使所述第一錐形盤管15內的換熱介質為所述循環(huán)水槽13內的煙氣吸收液。實際應用中，通過介質輸送泵18將所述循環(huán)水槽13內的煙氣吸收液泵送至所述第一錐形盤管15內，急冷煙氣后回流至所述循環(huán)水槽13中。

需要說明的是，所述第一錐形盤管15的進口管可以設于其上錐面，對應的所述第一錐形盤管15的出口端設于其下錐面；也可以設計為所述第一錐形盤管15的進口端設于其下錐面，出口端設于其上錐面。優(yōu)選的，所述第一錐形盤管15的進口端設于其下錐面，出口端設于其上端面，使得在所述第一錐形盤管15內的液相物流與進入所述洗滌管11內的氣相物流呈逆向流動，提高兩者的換熱效果。

所述第一錐形盤管15與所述第一噴頭142沿氣流的流動方向相對間隔設置，且所述第一錐形盤管15呈倒錐形。高溫煙氣從洗滌管頂部進入，使所述第一錐形盤管15的間隙成為氣液直接接觸并進行傳熱傳質的最佳場所，且氣液兩相流依托所述第一錐形盤管15形成穩(wěn)定的泡沫層，提高了氣液兩相的換熱效率和所述泡沫洗滌器的脫除效率。由于此泡沫層搭建于所述第一錐形盤管15上，其物理強度、表面張力、泡沫層高度以及氣液傳質面積等都強于常規(guī)動力波助波層形成的泡沫層，脫除效率佳。

優(yōu)選的，所述第一錐形盤管15的錐角為30°～75°，螺距為50～70mm，其中，螺距的設計值與所述洗滌管11中泡沫層高度相當。通過設計合理的錐角和螺距，可進一步提高氣液兩相流在所述第一錐形盤管15上的泡沫層的穩(wěn)定性。

同時，所述洗滌管11內設置所述第一錐形盤管15，加大了所述洗滌管11內的急冷效果，當高溫煙氣含有部分粉塵時，因急冷效果會增大粉塵的脫除效率，提高除塵、凈化廢氣的效果；所述第一錐形盤管15的上下表面會分別受到所述第一噴頭噴射的液流與自上而下的氣流的同時沖刷，且無死角，使之具有自清潔功能。

本實施例中，所述第一錐形盤管15內的換熱介質為所述循環(huán)水槽13中的吸收液時，利用未處理的高溫煙氣與所述第一錐形盤管15內的換熱介質進行換熱，使循環(huán)水槽13內的吸收液從常溫加熱到提升廢氣的抬升高度，所述第一錐形盤管15不僅可以回收高溫廢氣中的熱量，節(jié)省能源，又可以保證所述洗滌塔內的正常工作，減少吸收劑的消耗，進一步提高所述洗滌器的脫除效率，降低二次污染。

本實施方式中，所述洗滌管11采用一級逆噴方式進行熱交換。優(yōu)選的，所述洗滌管11采用雙級逆噴方式進行熱交換，其中，每一級逆噴是由一個所述第一錐形盤管15和一組所述第一噴頭142組合形成，且每級逆噴裝置沿氣流方向間隔設置。

需要說明的是，實際應用中可以根據需要設計成多級逆噴方式進行熱交換。

經所述洗滌管11凈化后的煙氣進入所述洗滌塔12內，在所述洗滌塔12內進行二次洗滌。

所述第二噴淋裝置16包括第二循環(huán)水泵161和與所述第二循環(huán)水泵161的出口端連接的第二噴頭162，所述第二噴頭162噴射的液相物流與進入所述洗滌塔12內的氣相物流呈逆向流動，以增加氣液物流相的換熱效率。

所述第二錐形盤管17設于所述洗滌塔12內，其進口端與所述洗滌塔12的排氣口連接，出口端與外界連通。即采用在所述洗滌塔12內凈化后的煙氣作為所述第二錐形盤管17內的換熱介質。通過采用所述第二噴頭162噴出的吸收液與凈化氣換熱，提高凈化氣的熱值，提高其排放速度；且使排氣溫度達到露點之上，減輕對煙道和煙沖的腐蝕，提高污染物的擴散度；同時，降低進入所述循環(huán)水槽13中吸收液的溫度，保證噴淋效果，且可降低所述洗滌塔12內對防腐工藝的技術要求，特別是當所述泡沫洗滌器100用于脫硫劑高溫煙氣處理時，可節(jié)省傳統(tǒng)工藝中的外置煙氣換熱系統(tǒng)，具有減少設備投資等優(yōu)點。

優(yōu)選的，所述第二錐形盤管17的進口端設于其下錐面，所述第二錐形盤管17的出口端設于其上錐面，從而在所述第二錐形盤管17內的氣流與所述第二噴頭162噴出的液體呈逆向流動，提高換熱效果。

所述第二錐形盤管17的設計參數參照所述第一錐形盤管15的設計，其錐角為30°～75°，螺距為50～70mm。

實施例二

請參閱圖2，為本發(fā)明提供的泡沫洗滌器的實施例二的結構示意圖。所述泡沫洗滌器200與實施例一所述的泡沫洗滌塔100基本相同，不同的是，所述第一錐形盤管25內的換熱介質不同。

具體的，所述第一錐形盤管25的進口端與所述洗滌塔22的排氣口連接，而所述第一錐形盤管25的出口端與外界連通。即所述第一錐形盤管25內的換熱介質為所述洗滌塔22排出的凈化氣。

本實施例中，所述第一錐形盤管25的技術效果與實施例一相同。且所述泡沫洗滌器200具有構件少、投放少、成本低等優(yōu)點。

且本實施例中，所述洗滌塔22內沒有設置第二錐形盤管，當然為了進一步加強所述洗滌塔22內煙氣凈化效果，在所述洗滌塔22內同樣可以增設與實施例一結構相同的第二錐形盤管；且增設的第二錐形盤管內的換熱介質以采用所述洗滌塔22排出的凈化氣，也可以使用所述循環(huán)水槽23內的煙氣吸收液。

實施例三

請參閱圖3，為本發(fā)明提供的泡沫洗滌器的實施例三的結構示意圖。所述泡沫洗滌器300與實施例一所述的泡沫洗滌器100基本相同，不同點在于，所述泡沫洗滌器300還包括切換裝置39。

具體的，所述切換裝置39包括第一循環(huán)管道391、第二循環(huán)管道392、第一連通閥393、第二連通閥394、第三連通閥395、第四連通閥396和第五連通閥397，其中，

所述第一循環(huán)管道391的一端與所述洗滌塔32的排氣口連接，另一端與所述第一錐形盤管35的進口端連接，所述第一連通閥393設于所述第一循環(huán)管道391；

所述第二循環(huán)管道392的一端與所述第一錐形盤管35的出口端連接，另一端與外界連通，所述第二連通閥394設于所述第二循環(huán)管道392；

所述第三連通閥395設于連接所述循環(huán)水槽33與所述第一錐形盤管35進口端的管道上，所述第四連通閥396設于連接所述第一錐形盤管35出口端與所述循環(huán)水槽33的管道上，所述第五連通閥397設于連接所述洗滌塔32的排氣口與所述第二錐形盤管37進口端的管道上。通過切換所述第一連通閥393、第二連通閥394、第三連通閥395和第四連通閥396，控制所述第一錐形盤管35內的換熱介質切換；通過切換所述第五連通閥397的工作狀態(tài)，控制所述第二錐形盤管37的工作狀態(tài)。

具體的，當所述第一錐形盤管35內的換熱介質為所述循環(huán)水槽33內的煙氣吸收液時，所述第一連通閥393、第二連通閥394關閉，所述第三連通閥395、第四連通閥396和第五連通閥397開啟；

當所述第一錐形盤管35內的換熱介質為所述洗滌塔32的凈化氣時，所述第一連通閥393、第二連通閥394開啟，所述第三連通閥395、第四連通閥396關閉；所述第五連通閥397根據所述洗滌塔32內的凈化氣氣量、所述洗滌管31內的高溫煙氣量等參數選擇開啟或關閉，通過控制所述第五連通閥397的開啟或關閉，控制所述第二錐形盤管37工作或不工作。

本實施例中，所述第一錐形盤管35內的換熱介質可采用所述循環(huán)水槽中的吸收液，也可以采用所述洗滌塔排出的凈化煙氣，通過對所述循環(huán)水槽內的吸收液的水溫、水位、凈化煙氣流量、溫度等參數進行監(jiān)測，使兩種換熱介質切換使用，可節(jié)約能耗；且所述第二錐形盤管37也可以根據具體的情況開啟或關閉，使用較為靈活。

需要說明的是，本發(fā)明提供的泡沫洗滌塔，不僅適用于脫硫，還適用于其他高溫煙氣處理。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的泡沫洗滌器，有益效果在于：

一、所述泡沫洗滌器包括相連通的洗滌管和洗滌塔，在所述洗滌管內設置填充有換熱介質的第一錐形盤管，高溫煙氣從洗滌管頂部進入，使所述第一錐形盤管的間隙成為氣液直接接觸并進行傳熱傳質的最佳場所，且氣液兩相流依托所述第一錐形盤管形成穩(wěn)定的泡沫層，提高了氣液兩相的換熱效率和所述泡沫洗滌器的脫除效率。由于此泡沫層搭建于所述第一錐形盤管上，其物理強度、表面張力、泡沫層高度以及氣液傳質面積等都強于常規(guī)動力波助波層形成的泡沫層，脫除效果佳。

二、所述洗滌管內設置所述第一錐形盤管，加大了所述洗滌管內的急冷效果，當高溫煙氣含有部分粉塵時，因急冷效果會增大粉塵的脫除效率，提高除塵、凈化廢氣的效果。

三、所述洗滌管內設置所述第一錐形盤管，使所述第一錐形盤管的上下表面會分別受到所述第一噴頭噴射的液流與自上而下的氣流的同時沖刷，且無死角，使之具有自清潔功能。

四、當所述第一錐形盤管內的換熱介質為所述循環(huán)水槽中的吸收液時，利用未處理的高溫煙氣與所述第一錐形盤管內的換熱介質進行換熱，使循環(huán)水槽內的吸收液從常溫加熱到提升廢氣的抬升高度，所述第一錐形盤管不僅可以回收高溫廢氣中的熱量，節(jié)省能源，又可以保證所述洗滌塔內的正常工作，減少吸收劑的消耗，進一步提高所述洗滌器的脫除效率，降低二次污染。

五、所述洗滌塔內設置第二錐形盤管，所述第二錐形盤管內的換熱介質為凈化煙氣，通過采用所述第二噴頭噴出的吸收液與凈化氣換熱，提高凈化氣的熱值，提高其排放速度；且使排氣溫度達到露點之上，減輕對煙道和煙囪的腐蝕，提高污染物的擴散度；同時，降低進入所述循環(huán)水槽中吸收液的溫度，保證噴淋效果，且可降低所述洗滌塔內對防腐工藝的技術要求，特別是當所述泡沫洗滌器用于脫硫及高溫煙氣處理時，可節(jié)省傳統(tǒng)工藝中的外置煙氣換熱系統(tǒng)，具有減少設備投資及設備占地面積等優(yōu)點。

六、所述第一錐形盤管內的換熱介質可采用所述循環(huán)水槽中的吸收液，也可以采用所述洗滌塔排出的凈化煙氣，通過對所述循環(huán)水槽內的吸收液的水溫、水位、凈化煙氣流量、溫度等參數進行監(jiān)測，使兩種換熱介質切換使用，可節(jié)約能耗。

以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內。