本發(fā)明屬于環(huán)保脫硫領(lǐng)域，尤其涉及一種濕法煙氣脫硫塔的深度除霧除塵裝置及方法。

背景技術(shù)：

在工業(yè)生產(chǎn)中，煙氣中的水分不容易排除干凈，其工業(yè)污染物隨著煙氣中的水分散發(fā)到大氣中，造成了嚴(yán)重的工業(yè)污染，惡化了當(dāng)?shù)丶爸苓叺貐^(qū)的生產(chǎn)及生活環(huán)境，影響了廠房工人及周邊居民的身體健康。

為此，有人想到在煙囪上加裝脫水裝置，例如，公開號(hào)CN101829456A的中國發(fā)明專利申請公開了一種煙囪脫水裝置，包括一側(cè)部設(shè)有進(jìn)煙口的主塔體，所述主塔體上部的排煙筒內(nèi)設(shè)有旋流器，所述旋流器上方的筒壁上開設(shè)有捕液縱向縫口，所述捕液縱向縫口的外周壁上色還有用于收集液體的斷面呈槽形的密封罩，所述斷面呈槽形的密封罩底側(cè)設(shè)有排液通口。雖然，該煙囪脫水裝置實(shí)現(xiàn)了去除煙氣中的水分，有利于提高煙氣排放質(zhì)量、防止環(huán)境污染。但是，在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)存在如下缺陷：

1、在筒壁沒有補(bǔ)液縱向縫口的位置，霧滴無法被收集，霧滴去除量少；

2、縱向縫口上下貫通并且為達(dá)到比較好的收集效果，縱向縫口的寬度也比較大，這就導(dǎo)致會(huì)有部分被捕捉的霧滴從上部逃逸，影響了最終了霧滴去除效果。

3、縱向縫口對(duì)煙氣流暢有比較大的影響，一方面，使得煙氣在流動(dòng)過程中，不夠均勻，會(huì)導(dǎo)致煙氣中霧滴的反彈、攜帶，影響了除霧滴效果，另一方面，使得煙氣流經(jīng)時(shí)的壓降比較大，煙氣流動(dòng)的能量損失比較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種濕法煙氣脫硫塔的深度除霧除塵裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種濕法煙氣脫硫塔的深度除霧除塵裝置，包括主塔體，所述主塔體上的排煙筒內(nèi)設(shè)有旋流器和設(shè)于所述旋流器上方的捕滴器，所述捕滴器由位于所述旋流器上方的捕滴筒壁和環(huán)繞所述筒壁外圍的集水箱構(gòu)成，其特征在于：所述捕滴筒壁上均勻密布有捕滴孔。

在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述捕滴孔為圓形，孔徑為50-70mm，所述捕滴孔在捕滴筒壁上交錯(cuò)排布；所有捕滴孔的總面積占捕滴筒壁的面積30-60％。

在所述集水箱底部具有集水凹槽，所述集水凹槽具有排水口。

在發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)中，所述排煙筒位于所述捕滴器的上方的內(nèi)壁上還設(shè)有螺旋延伸至少2圈以上的阻集水槽，所述阻集水槽的下端出水口連通至所述集水箱中。采用該結(jié)構(gòu)的阻集水槽，阻集水槽的下表面可以阻擋內(nèi)壁上的水滴向上運(yùn)動(dòng)并流入到下方阻集水槽的槽內(nèi)被收集，最終流入捕滴器的集水箱中。

所述阻集水槽從排煙筒頂部的排煙口一直螺旋延伸至捕滴器的積水箱。

在本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)中，所述主塔體至旋流器之間的煙筒段至少長10米以形成冷凝段。通過增加主塔體至旋流器之間的煙筒段的長度以形成冷凝段，這樣就使得煙筒內(nèi)的含水汽的煙氣在到達(dá)旋流器之前與外部冷空氣之間的熱交換時(shí)間更長，使得煙筒內(nèi)的煙氣更多地被冷凝成霧滴，從而能夠?qū)⒏嗟臒焿m凝結(jié)在霧滴中，這樣更多的霧滴去除的同時(shí)也去除了更多的煙塵。

在優(yōu)選實(shí)施方式中，所述冷凝段為10-30米。

另外，本發(fā)明還提供了一種濕法煙氣脫硫塔的深度除霧除塵方法，其特征在于：

先在主塔體內(nèi)用噴淋吸收液對(duì)煙氣進(jìn)行噴淋吸收,并由主塔體內(nèi)的除霧器對(duì)噴淋后煙氣進(jìn)行除霧,使主塔體的出口煙氣霧滴含量為75mg/Nm³；

然后通過冷凝段對(duì)含有水汽的飽和煙氣進(jìn)行冷凝以形成更多霧滴；

再然后通過旋流器將含有霧滴煙氣進(jìn)行旋流，使得霧滴甩向所述捕滴器的捕滴筒壁并被捕滴筒壁上的捕滴孔捕捉后進(jìn)入集水箱，在集水箱底部的集水凹槽聚集后從排水口排出。

其它未進(jìn)入捕滴器的其它霧滴和末端的冷凝液沿著排煙筒內(nèi)壁向上爬升，在爬升過程中被阻集水槽的下表面阻擋然后落入下方的阻集水槽被收集，最終也流入到捕滴器的集水箱中。

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1、捕滴筒壁上均勻密布有捕滴孔，對(duì)煙氣流場影響弱于縱向縫口的捕滴器，這使得煙氣在流動(dòng)過程中，更加均勻穩(wěn)定，減少了煙氣中水滴的反彈、攜帶，相應(yīng)的提高了捕滴器的效率。經(jīng)數(shù)值模擬計(jì)算，在同樣的入口尺寸捕滴器中，采用均勻密布捕滴孔的捕滴器的捕集效率比槽型捕滴器要高10％。

2，均勻密布捕滴孔的捕滴器對(duì)煙氣流動(dòng)影響小，使得煙氣流經(jīng)捕滴器的過程中壓降也小于縱向縫口的捕滴器(降低10-30％)，減少了煙氣流動(dòng)的能量損失。

3、捕滴筒壁上均勻密布有捕滴孔并增加了冷凝段的長度使得更多含有水汽的煙氣能夠被冷凝成霧滴并且也使得更多的霧滴能夠被捕滴器捕捉去除。

因此，本發(fā)明具有更多煙氣被冷凝成霧滴以及更多霧滴被去除、對(duì)煙氣流暢影響小以能夠提高捕滴器效率和減小煙氣流動(dòng)能量損失的優(yōu)點(diǎn)，有利于提高煙氣排放質(zhì)量。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明：

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為捕滴器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為阻集水槽的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為模擬實(shí)驗(yàn)的煙氣流速分布圖；

圖5為模擬實(shí)驗(yàn)的煙氣壓力分布云圖；

圖6為模擬實(shí)驗(yàn)的煙氣流動(dòng)軌跡示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明的濕法煙氣脫硫塔的深度除霧除塵裝置，包括主塔體100，主塔體100上方連接有排煙筒200。排煙筒200內(nèi)設(shè)有旋流器300和設(shè)于旋流器300上方的捕滴器400。

旋流器300由圓周陣列在排煙筒200內(nèi)的多個(gè)導(dǎo)流葉片組成，當(dāng)含有霧滴的煙氣上升時(shí)，經(jīng)導(dǎo)流葉片的導(dǎo)流就會(huì)形成旋流。

結(jié)合圖2所示，捕滴器400由位于旋流器300上方的捕滴筒壁410和環(huán)繞捕滴筒壁410外圍的集水箱420構(gòu)成。

捕滴筒壁410上均勻密布有捕滴孔411。該捕滴孔411可以是圓形、三角形、方形或者其它形狀。在本實(shí)施例中，捕滴孔411為圓形。

捕滴孔411在捕滴筒壁410上交錯(cuò)排布。捕滴孔411的孔徑為50-70mm，捕滴孔411的總面積占捕滴筒壁的面積(布孔率)30-60％。

在集水箱420底部具有集水凹槽421，集水凹槽421的底部具有排水口422。

再如圖1所示，排煙筒200位于捕滴器300的上方的內(nèi)壁上還設(shè)有螺旋延伸至少2圈以上的阻集水槽500。在本實(shí)施中，阻集水槽500從排煙筒200頂部的排煙口一直螺旋延伸至捕滴器300的積水箱420。如圖3所示，阻集水槽500由螺旋焊接在排煙筒200內(nèi)壁的角鋼制成。阻集水槽500下端出水口連通至集水箱420中，這樣，阻集水槽500收集到的水可以流入集水箱420排出。采用這樣的結(jié)構(gòu)，阻集水槽500的下表面可以阻擋排煙筒200內(nèi)壁上的水滴向上運(yùn)動(dòng)并流入到下方阻集水槽的槽內(nèi)被收集，最終流入捕滴器的集水箱中。

排煙筒200由碳鋼圓筒和內(nèi)襯于碳鋼圓筒內(nèi)壁的玻璃鱗片構(gòu)成。

另外，主塔體100至旋流器300之間的煙筒段至少長10米以形成冷凝段210。在本實(shí)施例中，冷凝段210為12米。通過增加主塔體100至旋流器300之間的煙筒段的長度以形成冷凝段，這樣就使得煙筒內(nèi)的含水汽的煙氣在到達(dá)旋流器之前與外部冷空氣之間的熱交換時(shí)間更長，使得煙筒內(nèi)的煙氣更多地被冷凝成霧滴，從而能夠?qū)⒏嗟臒焿m凝結(jié)在霧滴中，這樣更多的霧滴去除的同時(shí)也去除了更多的煙塵。

以上就是本發(fā)明的濕法煙氣脫硫塔的深度除霧裝置，其工作方式如下：

先在主塔體內(nèi)用噴淋吸收液對(duì)煙氣進(jìn)行噴淋吸收,并由主塔體內(nèi)的除霧器對(duì)噴淋后煙氣進(jìn)行除霧,使主塔體的出口煙氣霧滴含量為75mg/Nm³；

然后通過冷凝段對(duì)含有水汽的飽和煙氣進(jìn)行冷凝以形成更多霧滴；

再然后通過旋流器將含有霧滴的煙氣進(jìn)行旋流，使得霧滴甩向所述捕滴器的捕滴筒壁并被捕滴筒壁上的捕滴孔捕捉后進(jìn)入集水箱，在集水箱底部的集水凹槽聚集后從排水口排出；

其它未進(jìn)入捕滴器的其它霧滴和末端的冷凝液沿著排煙筒內(nèi)壁向上爬升，在爬升過程中被阻集水槽的下表面阻擋然后落入下方的阻集水槽被收集，最終也流入到捕滴器的集水箱中。

模擬實(shí)驗(yàn)

本發(fā)明采用DPM模型(離散項(xiàng)運(yùn)動(dòng)模型)和k-e模型(流體湍流運(yùn)動(dòng)模型)做模擬實(shí)驗(yàn)。

本實(shí)驗(yàn)?zāi)M霧滴粒徑60um下的除霧效果，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算分析。

本模擬實(shí)驗(yàn)采用的捕滴器的捕滴筒壁直徑為2800mm，高度為2000mm；捕滴器的捕滴孔直徑60mm，布孔率為35％；捕滴器內(nèi)的煙氣流速設(shè)定為15m/s。

煙氣進(jìn)口：采用空氣近似代替；

進(jìn)口霧化水滴粒徑：60um；

進(jìn)口水滴質(zhì)量流量：5.8kg/s。

計(jì)算結(jié)果

1、流速分布

如圖4所示，深度除霧除塵裝置中的煙氣流速分布均勻，經(jīng)過旋流板后，霧滴被旋流進(jìn)捕滴器進(jìn)行捕集。

2、壓力分布

如圖5所示，深度除霧除塵裝置的進(jìn)出口壓差基本小于150Pa，壓力損失小。

3、流動(dòng)軌跡

如圖6所示，煙氣中的液滴顆粒經(jīng)旋流板除霧器,均勻穩(wěn)定地進(jìn)入捕滴器,并大部分被捕滴器捕集。

結(jié)論

該深度除霧除塵裝置在60um霧滴工況下，整體壓降約150Pa，捕集效率約80.3％。