專利名稱：雙通道旋渦式凈化塔的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于環(huán)境保護技術領域，尤其涉及一種用于凈化含有有害氣體、細微塵粒的工業(yè)廢氣的雙通道旋渦式凈化塔。
背景技術：
隨著國民經濟的快速發(fā)展，環(huán)境保護、節(jié)約能源已成為人們普遍關注的問題。以燃煤鍋爐煙氣凈化問題為例，我國一次性能源主要來自煤碳，燃燒煤碳產生的煙氣對我國的環(huán)境造成了嚴重污染。據統(tǒng)計每年僅煙氣中的SO2對環(huán)境污染造成的直接經濟損失達1000億元以上，40％以上的國土面積受到酸雨的危害。為了減少SO2對大氣的污染，我國政府不斷出臺一些政策、法規(guī)，采取了不少措施如不斷修訂提高“鍋爐污染物排放標準”；將燃煤鍋爐改成燃氣、燃油或電鍋爐；由國外引進多種煙氣脫硫技術和設備等。盡管如此到2005年底我國SO2排放總量不但沒減下來，比上年還有增加。
我國是發(fā)展中國家，經濟實力和國民收入并不高，大量采用天燃氣、燃油和電鍋爐不僅資源有限供不應求，經濟上也難以承擔，因此未來相當長的時期內以煤碳做為主燃料的局面不會改變?；痣娦袠I(yè)是我國最大的煤碳用戶，每年消耗的煤碳占全國煤碳總產量的60％左右，同時也是SO2排放量最大的行業(yè)。為了減少SO2對環(huán)境的污染，從2000年起我國先后從國外十幾家公司引進煙氣脫硫技術和設備，其塔型大部分為噴淋空塔。這些脫硫技術實施后，雖然脫硫效率均能達到95％以上，但是設備投資大、運行中耗電量大、運行費高，給大面積推廣使用帶來一定的困難。因此國家領導和有關部門多次講話、出臺政策要大力支持、扶持具有自主知識產權的先進脫硫技術，大力發(fā)展國產化脫硫設備。
長期以來，不少科研機構、大專院校以及具有技術開發(fā)能力的業(yè)內人士，一直在探索具有高效傳質場的凈化設備，以及投資少、凈化效率高、運行費用低、適合我國國情的脫硫技術。
本設計人憑借從事該行業(yè)多年的經驗，潛心研究并配合實際的運用，本著精益求精的精神，積極研究改良，終于提出一種設計合理且有效改進上述缺陷的本實用新型。

發(fā)明內容
本實用新型的目的在于提供一種設置有雙通道旋渦發(fā)生器的雙通道旋渦式凈化塔，通過高速旋流場、高強度渦流場和持液層共同組成的高效傳質場，使有害氣體與化學漿液更有效的接觸，從而達到高效凈化的目的。
為了實現所述目的，本實用新型提供了一種雙通道旋渦式凈化塔，包括設置在上塔體的凈化氣體出口，設置在下塔體的氣體入口、漿液池、漿液排出管，及漿液供給管、供液管、循環(huán)泵，進一步包括位于上塔體與下塔體間的雙通道漩渦式凈化器，其中，雙通道漩渦式凈化器包括旋渦發(fā)生器和設置在旋渦發(fā)生器上方的內設中空漩渦增強板的漩渦筒；所述旋渦發(fā)生器由外筒、內筒、短管構成兩個氣體通道，其中外筒與內筒形成的外通道中設置有與水平面呈一定夾角的外導向葉片，內筒與短管形成的內通道中設置有與水平面呈一定夾角的內導向葉片。
一種雙通道旋渦式凈化塔，所述外導向葉片與水平面呈30°～45°夾角，所述內導向葉片與水平面呈25°～40°夾角。
一種雙通道旋渦式凈化塔，所述外導向葉片數量設置為6～24個，所述內導向葉片數量設置為4～16個。
一種雙通道旋渦式凈化塔，所述內、外導向葉片呈扇形。
一種雙通道旋渦式凈化塔，所述呈扇形的內導向葉片上下兩端分別固定在短管外壁與內筒內壁上，所述外導向葉片上下兩端分別固定在內筒外壁與外筒內壁上。
一種雙通道旋渦式凈化塔，所述旋渦發(fā)生器的外筒上端與漩渦筒的下端螺栓連接。
一種雙通道旋渦式凈化塔，所述漩渦增強板設置在所述漩渦筒的上半部。
一種雙通道旋渦式凈化塔，所述漩渦增強板為環(huán)狀結構，環(huán)狀外周與所述漩渦筒內壁相連接。
一種雙通道旋渦式凈化塔，所述供液管設置在所述上塔體內，其出水口采用直管或噴嘴。
本實用新型的優(yōu)點在于1.傳統(tǒng)的噴淋塔煙氣的平均流速為4m/s左右，隨著流速的增加凈化效率急速下降。雙通道旋渦式凈化塔煙氣的流速為6～20m/s，而且隨著流速的增加凈化效率相應提高，因此雙通道旋渦式凈化塔的塔體直徑小，耗鋼量低。
2.傳統(tǒng)的噴淋塔是依靠高噴淋密度來保證凈化效果，因此通常在塔內布置3～4層噴淋管網，而且對噴嘴的性能、布置的均勻性、覆蓋面都有嚴格的要求。而雙通道旋渦式凈化塔是通過高效傳質場來實現高效凈化，只需要1～2層供液管網，對噴嘴的性能、布置的均勻性和覆蓋面無嚴格要求，供液管網簡單，因此凈化塔高度可大幅度降低。
3.在傳統(tǒng)的噴淋塔中液體為離散相煙氣為連續(xù)相，二者之間主要依靠碰撞進行接觸，因此比表面積小。而雙通道旋渦式凈化塔中氣體的凈化是依靠高速旋流場、高強度渦流場和持液層，氣體和液體的相態(tài)在交替變化，因此大幅度提高了比表面積，氣、液、固混合充分，凈化效果好。
4.傳統(tǒng)的噴淋塔是依靠降低煙氣流速、大的液氣比(一般為15～25L/m3)來保證凈化效果，而雙通道旋渦式凈化塔是依靠強化傳質場來達到高效凈化的目的，因此不需要大的液氣比，一般2～4L/m3就可以達到滿意的凈化效果，因此雙通道旋渦式凈化塔節(jié)電效果顯著，可大幅度降低運行費。
5.雙通道旋渦式凈化塔的凈化效率可以方便地進一步提高，因此當有害氣體濃度發(fā)生變化，或者“環(huán)保排放標準”提高以后，吸收塔不需做任何變化略加調整就可滿足要求，這種良好的適應性對吸收塔而言是很重要的特點。
6.雙通道旋渦式凈化器為標準單元結構，根據處理風量的大小可設置不同數量的凈化器，便于加工、安裝和維修。
因此，本實用新型的雙通道旋渦式凈化塔凈化效率高；初投資減少四分之一左右；循環(huán)水量減少五分之四左右，循環(huán)水泵耗電量相應也減少五分之四左右；塔體小，耗鋼量低，工程造價比傳統(tǒng)的噴淋塔要低很多。


圖1為本實用新型的雙通道旋渦式凈化塔的剖視圖；圖2為本實用新型的旋渦發(fā)生器的剖視圖。
具體實施方式
為了使本領域技術人員能進一步了解本實用新型的特征及技術內容，請參閱以下有關本實用新型的詳細說明與附圖，附圖僅提供參考與說明，并非用來限制本實用新型。
本實用新型的一種雙通道旋渦式凈化塔，除包括設置在上塔體的凈化氣體出口1，設置在下塔體的氣體入口2、漿液池3、漿液排出管4，及漿液供給管5、供液管6、循環(huán)泵7，還包括位于上塔體8與下塔體9間的雙通道漩渦式凈化器10，其中，雙通道漩渦式凈化器10包括旋渦發(fā)生器11和設置在旋渦發(fā)生器上方的內設中空漩渦增強板12的漩渦筒13；旋渦發(fā)生器11由外筒14、內筒15、短管16構成兩個氣體通道，其中外筒14與內筒15形成的外通道中設置有與水平面呈30°夾角的扇形外導向葉片17，內筒15與短管16形成的內通道中設置有與水平面呈25°夾角的扇形內導向葉片18。外導向葉片17數量設置為24個，內導向葉片18數量設置為16個。內導向葉片18上下兩端分別固定在短管16外壁與內筒15內壁上，外導向葉片17上下兩端分別固定在內筒15外壁與外筒14內壁上。
漩渦增強板12為圓環(huán)狀結構，環(huán)狀外周與漩渦筒13內壁相連接，位于漩渦筒13的上端，旋渦發(fā)生器11的外筒14上端與漩渦筒13的下端螺栓連接。
供液管6設置在上塔體8內，其出水口采用噴嘴。
在實際應用中，氣體由雙通道旋渦式凈化器10下部軸向進入，在內外通道中導向葉片的作用下變成沿旋渦筒螺旋上升的高速旋流場，由于內外通道中的導向葉片的角度不同，兩個旋流場在旋渦筒內伴隨著交叉、混合及氣流矢量的迭加等綜合因素，為氣體、液體、細微塵粒造成了極好的混合接觸條件。
由于旋流場中的氣流速度比進入旋渦發(fā)生器11的速度要大許多倍，而且沿旋渦筒13內壁螺旋向上流動，在高速旋流場的作用下，在旋流場的中部形成了很強的渦流區(qū)，在渦流增強板12的作用下進一步增強了渦流場的強度，高強度渦流場的存在是雙通道旋渦式凈化器10達到高效凈化氣體的重量因素。
當化學漿液由旋渦筒13上部進入雙通道旋渦式凈化器10后，在高速旋流場和高強度渦流場的作用下，從旋渦發(fā)生器11底部至旋渦筒13中就形成了一個一定高度的持液層。持液層的存在是雙通道旋渦式凈化器10達到高效凈化氣體的另一個重要因素。持液層的高度對凈化效果和阻力有一定影響，持液層的高度主要可以通過調節(jié)進入雙通道旋渦式凈化器10的氣流速度進行控制。
在雙通道旋渦式凈化器10中，由高速旋流場、高強度渦流場和持液層共同組成了高效傳質場，在高效傳質場中為氣體、液體和細微塵粒提供了極大的接觸面積，創(chuàng)造了充分的混合條件，保證了高效凈化的效果。
當氣體由雙通道旋渦式凈化器10下部進入并穿過持液層時，氣體由連續(xù)相變成離散相，通過持液層后由離散相變?yōu)檫B續(xù)相。液體以離散相狀態(tài)由雙通道旋渦式凈化器10上部進入凈化器，到達持液層后由離散相變成連續(xù)相和部分離散相的混合相，液體由凈化器流出后又變成離散相，由此可見氣體和液體通過雙通道旋渦式凈化器10時伴隨著相態(tài)的交替變化，大幅度提高了化學反應的比表面積，達到高效凈化的目的。
化學漿液由旋渦筒13的上部不斷流入雙通道旋渦式凈化器10中與有害氣體進行反應，吸收有害氣體的漿液不斷由旋渦發(fā)生器11的底部排出流入漿液池3，使雙通道旋渦式凈化器10中的漿液不斷更新，從而達到高效凈化的效果。
漿液池3中的漿液與新鮮漿液供給管5帶來的新鮮漿液混合后，由循環(huán)泵7經供液管6通過雙通道旋渦式凈化器10上部送入凈化器中，與有害氣體進行化學反應，反應后的漿液由凈化器下部流出回到漿液池3中，部分漿液由漿液排出管4排出塔外。
煙氣由氣體進口2進入下塔體并與由雙通道旋渦式凈化器10下來的漿液接觸，經過預處理的煙氣經雙通道旋渦發(fā)生器11、旋渦筒13、渦流增強板12及持液層所形成的高效傳質場進行高效凈化，凈化后的煙氣經上塔體8、凈化后氣體出口1由風機排入大氣。
雙通道旋渦式凈化器也可應用于需要高效傳質場以強化化學反應的設備中。
綜上所述，本實用新型的雙通道旋渦式凈化塔，的確能利用上述構造，實現所述功效。且本實用新型申請前未見于刊物也未公開使用過，符合新型專利的新穎性及創(chuàng)造性等要求，根據專利法提出申請。
以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此即限制本實用新型的專利范圍，凡是運用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構變換，直接或間接運用在其它相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利范圍內。
權利要求1.一種雙通道旋渦式凈化塔，包括設置在上塔體的凈化氣體出口，設置在下塔體的氣體入口、漿液池、漿液排出管，及漿液供給管、供液管、循環(huán)泵，其特征在于進一步包括位于上塔體與下塔體間的雙通道漩渦式凈化器，其中，雙通道漩渦式凈化器包括旋渦發(fā)生器和設置在旋渦發(fā)生器上方的內設中空漩渦增強板的漩渦筒；所述旋渦發(fā)生器由外筒、內筒、短管構成兩個氣體通道，其中外筒與內筒形成的外通道中設置有與水平面呈一定夾角的外導向葉片，內筒與短管形成的內通道中設置有與水平面呈一定夾角的內導向葉片。
2.根據權利要求1所述的雙通道旋渦式凈化塔，其特征在于所述外導向葉片與水平面呈30°～45°夾角，所述內導向葉片與水平面呈25°～40°夾角。
3.根據權利要求1所述的雙通道旋渦式凈化塔，其特征在于所述外導向葉片數量設置為6～24個，所述內導向葉片數量設置為4～16個。
4.根據權利要求1所述的雙通道旋渦式凈化塔，其特征在于所述內、外導向葉片呈扇形。
5.根據權利要求4所述的雙通道旋渦式凈化塔，其特征在于所述呈扇形的內導向葉片上下兩端分別固定在短管外壁與內筒內壁上，所述外導向葉片上下兩端分別固定在內筒外壁與外筒內壁上。
6.根據權利要求1所述的雙通道旋渦式凈化塔，其特征在于所述旋渦發(fā)生器的外筒上端與漩渦筒的下端螺栓連接。
7.根據權利要求1所述的雙通道旋渦式凈化塔，其特征在于所述漩渦增強板設置在所述漩渦筒的上半部。
8.根據權利要求1所述的雙通道旋渦式凈化塔，其特征在于所述漩渦增強板為環(huán)狀結構，環(huán)狀外周與所述漩渦筒內壁相連接。
9.根據權利要求1所述的雙通道旋渦式凈化塔，其特征在于所述供液管設置在所述上塔體內，其出水口采用直管或噴嘴。
專利摘要本實用新型提供一種雙通道旋渦式凈化塔，主要包括位于上塔體與下塔體間的雙通道漩渦式凈化器，其中，雙通道漩渦式凈化器由旋渦發(fā)生器和設置在旋渦發(fā)生器上方的內設中空漩渦增強板的漩渦筒組成。能夠使氣體、粉塵、液體在高效傳質場中通過氣體、液體相態(tài)的交替變化，大幅度提高相間接觸的比表面積并快速更新，以獲得高效凈化的效果。本實用新型的優(yōu)點在于凈化效率高；初投資減少四分之一左右；循環(huán)水量減少五分之四左右，循環(huán)水泵耗電量相應也減少五分之四左右；塔體小，耗鋼量低。
文檔編號B01D50/00GK2928216SQ20062015817
公開日2007年8月1日 申請日期2006年11月10日 優(yōu)先權日2006年11月10日
發(fā)明者于維禮, 詹露茜, 王海安, 高忠信 申請人:于維禮, 詹露茜, 王海安, 高忠信