本實(shí)用新型涉及環(huán)保設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種煙氣脫硫除塵的旋風(fēng)模塊。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，目前鍋爐煙氣和工業(yè)尾氣的排放日益增加，大部分煙氣和尾氣中均含有大量煙塵和SO₂等毒性氣體。目前大多采用濕法脫硫技術(shù)，濕法脫硫技術(shù)基于三相紊流摻混的強(qiáng)傳質(zhì)機(jī)理，利用氣體動(dòng)力學(xué)原理，使氣體(帶有固體微塵及有害氣體)與液體充分混合，增大氣液接觸的比表面積，從而提高脫硫除塵效率。目前濕法脫硫技術(shù)多采用空塔設(shè)備，這種設(shè)備的缺陷是氣液接觸時(shí)間短，而且有一些煙氣來(lái)不及反應(yīng)直接離開吸收塔，造成脫硫之后的濕煙氣中含有較高含量的微小煙塵、石膏漿液或其他脫硫產(chǎn)物，煙氣拖尾很長(zhǎng)，對(duì)環(huán)境造成一定的污染。因此國(guó)內(nèi)常采用“煙氣再熱器+布袋除塵”工藝進(jìn)一步降低污染物的排放量，但是此工藝的運(yùn)行阻力巨大，其中煙氣再熱器的建設(shè)成本很高，設(shè)備維護(hù)成本尤其是布袋的維護(hù)成本非常高，因而制約了設(shè)備的批量生產(chǎn)，難以達(dá)到環(huán)保設(shè)備運(yùn)行使用的要求。另外此工藝使用范圍有限，生物質(zhì)顆粒燃燒后的煙塵中含有大量水分和焦油物質(zhì)，在使用此工藝除塵時(shí)容易造成布袋堵塞，高溫?zé)煔庠谑褂么斯に嚂r(shí)也容易燒毀布袋。雖然目前也有旋風(fēng)水膜除塵設(shè)備，但是其采用傳統(tǒng)的旋風(fēng)子結(jié)構(gòu)，旋風(fēng)葉片的中央為煙氣回流通道，導(dǎo)致噴淋頭難以布置，噴淋效果不佳，影響了均勻水膜的除塵效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)人針對(duì)上述現(xiàn)有生產(chǎn)中存在的設(shè)備建設(shè)維護(hù)成本高、運(yùn)行阻力大等缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)合理的旋風(fēng)模塊，利用旋風(fēng)模塊進(jìn)行高效旋匯耦合，使氣液固三相充分接觸，實(shí)現(xiàn)液體對(duì)氣體攜帶的有害物質(zhì)高速物理捕捉與溶解，使流體介質(zhì)始終處于非飽和狀態(tài)，大大降低了氣液膜傳質(zhì)阻力，提高傳質(zhì)效率，從而實(shí)現(xiàn)小空間、小液氣比、高除塵、高脫硫的目標(biāo)。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下：

一種旋風(fēng)模塊，由若干旋流分離單元水平排布形成，所述旋流分離單元包括內(nèi)筒、外筒和設(shè)置在內(nèi)筒、外筒之間的若干導(dǎo)向葉片，相鄰兩片導(dǎo)向葉片之間形成導(dǎo)向流道，所述內(nèi)筒的頂端封閉。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述內(nèi)筒的頂端為錐頂、球頂、圓臺(tái)或錐臺(tái)的封閉結(jié)構(gòu)。

所述旋流分離單元呈徑向輻射排布、矩形陣列排布或交錯(cuò)排布。

所述旋風(fēng)模塊的上部設(shè)置有噴淋裝置。

所述噴淋裝置為集中噴淋形式，由若干噴淋頭對(duì)整個(gè)旋風(fēng)模塊區(qū)域進(jìn)行噴淋覆蓋。

所述噴淋裝置為分布噴淋形式，每一個(gè)噴淋頭逐一對(duì)應(yīng)設(shè)置在每一個(gè)旋流分離單元上部。

所述旋流分離單元呈徑向輻射排布時(shí)，同一半徑方向的若干噴淋頭利用同一個(gè)噴淋管相連進(jìn)液。

所述旋流分離單元呈徑向矩形陣列排布時(shí)，橫向或縱向上的若干噴淋頭利用同一個(gè)噴淋管相連進(jìn)液。

本實(shí)用新型的有益效果如下：本實(shí)用新型的旋流導(dǎo)向器的導(dǎo)向葉片可以使經(jīng)過(guò)的氣體形成旋風(fēng)效果，利用離心力實(shí)現(xiàn)固氣分離的效果；噴淋頭噴淋后在葉片與筒壁上形成均勻水膜，煙氣中的粉塵固體顆粒與水膜共同高速旋轉(zhuǎn)充分混合，形成乳化狀液體，氣液接觸面積大，進(jìn)一步增加了除塵效果。本實(shí)用新型的旋流導(dǎo)向器的中央內(nèi)筒頂部封閉并設(shè)計(jì)為錐體或球體，不形成中央氣流通道，使旋流分離單元內(nèi)的煙氣能向下通過(guò)距離較長(zhǎng)的筒體，達(dá)到理想的旋風(fēng)效果，且能與筒壁的均勻水膜充分接觸，高效地去除粉塵固體顆粒，添加藥液后也能實(shí)現(xiàn)脫硫。本實(shí)用新型的噴淋頭可以逐一對(duì)應(yīng)旋流分離單元設(shè)置，布局合理，噴淋均勻；既能起到降低溫度的作用，也能在定期維護(hù)時(shí)沖洗潔凈，保證系統(tǒng)可以連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，無(wú)結(jié)垢堵塞風(fēng)險(xiǎn)。

本實(shí)用新型的管式旋流除塵裝置通過(guò)在煙氣入口下方設(shè)置旋風(fēng)模塊，煙氣進(jìn)入每個(gè)旋流分離單元，形成了獨(dú)立的高速氣流通道，相比于現(xiàn)有的單一粗大的旋風(fēng)筒體的旋風(fēng)速度更高，除塵效果更優(yōu)，實(shí)際測(cè)試時(shí)可以達(dá)到煙氣超凈快速排放的國(guó)家最新環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)GB13271-2014和地方環(huán)保超低排放標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)需使用布袋除塵，維護(hù)成本低，應(yīng)用范圍廣。本實(shí)用新型的塔式管式旋流除塵裝置結(jié)構(gòu)緊湊，風(fēng)路合理，占地面積小，適合在廠房外使用。本實(shí)用新型的臥式管式旋流除塵裝置通過(guò)在一側(cè)箱體內(nèi)設(shè)置旋風(fēng)模塊，另一側(cè)箱體內(nèi)進(jìn)行噴淋吸收與除霧，風(fēng)路合理，箱體可以設(shè)計(jì)為長(zhǎng)方體箱體結(jié)構(gòu)，形狀規(guī)則，便于批量化生產(chǎn)與運(yùn)輸，整體高度低，適合在空間受限的環(huán)境下使用。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的旋流導(dǎo)向器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為圖1的俯視圖。

圖3為另一種結(jié)構(gòu)的旋流導(dǎo)向器的立體圖。

圖4為旋流分離單元的主視圖。

圖5為塔式管式旋流除塵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為圖5中旋風(fēng)模塊的排布示意圖。

圖7為臥式管式旋流除塵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為圖7中旋風(fēng)模塊的排布示意圖。

圖9為圖7的右視圖。

圖中：1、旋流導(dǎo)向器；2、導(dǎo)向葉片；3、導(dǎo)向流道；4、外環(huán)；5、內(nèi)筒；6、錐頂；7、球頂；8、筒體；10、旋流分離單元；11、塔體；12、出液口；13、煙氣入口；14、導(dǎo)向器；15、中央排氣管；16、煙氣煙道；17、水槽；18、煙氣出口；19、漿液池； 20、旋風(fēng)模塊；21、噴淋頭；22、環(huán)形孔板；23、矩形孔板； 24、左箱體；25、右箱體；26、導(dǎo)流板；27、除霧器；28、支撐柱。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。

如圖1所示，本實(shí)用新型的旋流導(dǎo)向器1包括頂部封閉的內(nèi)筒5、導(dǎo)向葉片2和外環(huán)4，內(nèi)筒5的上部為圓錐錐頂6，下部為圓柱段，在內(nèi)筒5的圓柱段上部與外環(huán)4之間的環(huán)形區(qū)域，傾斜一定角度平行設(shè)置有若干導(dǎo)向葉片2，導(dǎo)向葉片2之間形成導(dǎo)向流道3，內(nèi)筒5的圓柱段下部為穩(wěn)流段。外環(huán)4的高度與導(dǎo)向葉片2的高度基本相同，內(nèi)筒5圓柱段高度為導(dǎo)向葉片2的高度的1~5倍，外環(huán)4的直徑是內(nèi)筒5直徑的2~3倍，導(dǎo)向葉片2為4~18片均布，如圖1所示的實(shí)施例為8片，圖3為6片；導(dǎo)向葉片2可以為平面或者弧面，其傾斜角度與水平面的夾角為15度~45度，本實(shí)施例為30度。內(nèi)筒5的上部也可以是球頭球頂7（如圖3所示）、圓臺(tái)或者是錐臺(tái)等結(jié)構(gòu)。旋流導(dǎo)向器1的可采用陶瓷材料模壓燒制，也可以采用316L不銹鋼、合金鋼材、PP材料、FRP玻璃鋼材料或其他能承受高速水流沖刷的復(fù)合材料加工制造。內(nèi)筒5的底部可以封閉或者開放。

如圖4所示，將外環(huán)4的上下端面延伸形成筒體8，或者組合裝配有與外環(huán)4截面相當(dāng)?shù)膱A柱筒體8，形成旋流分離單元10，筒體8的高度為導(dǎo)向葉片2的高度的6~12倍，筒體8也可帶有0~10度的錐度。

實(shí)施例一：

本實(shí)用新型所述的旋風(fēng)模塊20由若干個(gè)旋流分離單元10水平排布形成，可以是徑向分布或者矩形陣列排布。如圖6所示，若干旋流分離單元10呈徑向輻射排布設(shè)置在環(huán)形孔板22上，環(huán)形孔板22上開設(shè)有若干圓形孔，在圓形孔中設(shè)置旋流分離單元10的筒體8。進(jìn)一步的，旋風(fēng)模塊20上部還設(shè)置有噴淋頭21并逐一對(duì)應(yīng)，即在每一個(gè)旋流分離單元10的錐頂6上部對(duì)應(yīng)設(shè)置有一個(gè)噴淋頭21，在本實(shí)施例中，同一半徑方向上設(shè)置有兩個(gè)噴淋頭21，利用同一個(gè)噴淋管相連進(jìn)液，當(dāng)噴淋頭21堵塞需要維修時(shí)，只需要取下同一半徑方向上的噴淋管進(jìn)行排除檢修，檢修的同時(shí)其他噴淋頭21依然可以正常運(yùn)行，不會(huì)影響生產(chǎn)作業(yè)的連續(xù)性。當(dāng)然，為了增加通風(fēng)量，也可以在間隙處增加設(shè)置旋流分離單元10。

如圖5所示，本實(shí)施例為塔式管式旋流除塵裝置，塔體11內(nèi)從上往下依次設(shè)置有煙氣出口18、煙氣煙道16、中央排氣管15、煙氣入口13、旋風(fēng)模塊20和漿液池19。環(huán)形孔板22設(shè)置在漿液池19的上方，其外周直徑與塔體11下部的直徑相等，在旋風(fēng)模塊20的上方設(shè)置有煙氣入口13。塔體11上部的直徑比下部小，中央排氣管15設(shè)置在環(huán)形孔板22中心的圓孔內(nèi)，從塔體11下部向上延伸至塔體11上部的煙氣煙道16內(nèi)，中央排氣管15內(nèi)上部封閉。中央排氣管15的直徑小于塔體11上部的直徑，在中央排氣管15延伸至煙氣煙道16部分的下部設(shè)置有導(dǎo)向器14。在塔體11煙氣出口18的下方設(shè)置有水槽17。漿液池19底部有一定的坡度，較低的一端塔體11上設(shè)置有出液口12。

本實(shí)施例工作時(shí)，含塵含硫氣體從塔體11一側(cè)的煙氣入口13進(jìn)入旋風(fēng)模塊20，由于旋流導(dǎo)向器1的內(nèi)筒5頂部封閉，煙氣直接向下進(jìn)入每個(gè)旋流分離單元10的導(dǎo)向流道3，在導(dǎo)向葉片2的導(dǎo)向作用下產(chǎn)生旋風(fēng)，煙氣由旋流導(dǎo)向器1導(dǎo)向加速達(dá)到18~25m/s，當(dāng)離心旋轉(zhuǎn)向下進(jìn)入穩(wěn)流段后速度逐漸穩(wěn)定降低到3.5~4.5m/s；利用流體動(dòng)力學(xué)原理，煙氣中的粉塵固體顆粒隨煙氣高速旋轉(zhuǎn)，形成氣液旋轉(zhuǎn)翻騰的湍流空間，其中細(xì)小的粉塵顆粒碰撞凝聚成較大的顆粒沉降下來(lái)，或被拋至外筒壁。同時(shí)每個(gè)旋流分離單元10上部設(shè)置一套單獨(dú)的噴淋頭21，噴淋頭21噴淋的漿液在旋流筒壁上形成一定穩(wěn)定液體量的液膜層，被拋至外筒壁上的粉塵固體顆粒與液膜層充分接觸后被裹挾，最終在重力作用下流入塔體11底部的漿液池19，漿液池19內(nèi)的液體從出液口12排出，流至循環(huán)水池可循環(huán)利用。煙氣繼而轉(zhuǎn)向進(jìn)入中央排氣管15，由于中央排氣管15上部封閉，煙氣經(jīng)導(dǎo)向器14的導(dǎo)向作用進(jìn)入煙氣煙道16，煙氣經(jīng)過(guò)導(dǎo)向器14時(shí)同時(shí)形成旋轉(zhuǎn)上升的氣流，導(dǎo)向器14上部的中央排氣管15同時(shí)起到穩(wěn)流的作用，煙氣經(jīng)塔體11上部設(shè)置的噴淋水槽17噴出的水進(jìn)一步清洗，凈化后的煙氣從煙氣出口18排至塔體11外。本實(shí)用新型可以迅速反應(yīng)高效脫除二氧化硫、灰塵等污染物，實(shí)現(xiàn)煙氣的高效凈化。本實(shí)用新型工作時(shí)噴淋頭21配套使用漿液沖洗旋流導(dǎo)向器1，能起到穩(wěn)定溫升的作用，定期維護(hù)時(shí)噴淋頭21配套使用水沖洗系統(tǒng)對(duì)旋流導(dǎo)向器1進(jìn)行沖洗，省去人工拆開塔體11維護(hù)的麻煩，確保了系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行過(guò)程中高效除塵的效果。

實(shí)施例二：

本實(shí)施例為臥式管式旋流除塵裝置。如圖7所示，臥式管式旋流除塵裝置的箱體內(nèi)部分為左右兩個(gè)腔體，通過(guò)箱體底部的倒錐體的漿液池19連通，在左箱體24內(nèi)設(shè)置有旋風(fēng)模塊20，如圖8所示，若干旋流分離單元10矩形陣列排布設(shè)置在矩形孔板23上，當(dāng)然也可以交錯(cuò)排列。進(jìn)一步的，在旋風(fēng)模塊20內(nèi)的旋流分離單元10上部設(shè)置有噴淋頭21，可以逐一對(duì)應(yīng)設(shè)置，也可以設(shè)置若干噴淋頭21保證對(duì)整個(gè)區(qū)域進(jìn)行噴淋覆蓋。當(dāng)旋流分離單元10矩形陣列排布設(shè)置在矩形孔板23上時(shí)，可以將橫向或縱向上的噴淋頭21利用同一個(gè)噴淋管進(jìn)液，便于噴淋頭21堵塞時(shí)的拆除檢修工作。在旋風(fēng)模塊20上方設(shè)置有煙氣入口13，右箱體25內(nèi)底部設(shè)置有若干個(gè)導(dǎo)流板26，上部設(shè)置有除霧器27，頂部箱體上設(shè)置有煙氣出口18。漿液池19底部設(shè)置出液口12。箱體設(shè)置在支撐柱28上。

本實(shí)施例工作時(shí)，含塵含硫氣體從煙氣入口13進(jìn)入旋風(fēng)模塊20，經(jīng)過(guò)旋風(fēng)模塊20內(nèi)平行排布的若干個(gè)旋流分離單元10，煙氣高速旋轉(zhuǎn)與噴淋頭21噴出的漿液充分旋匯耦合，煙氣中的粉塵固體顆粒在重力離心分離作用下流入箱體底部的漿液池19，漿液池19內(nèi)的液體從底部出液口12排出，流至循環(huán)水池循環(huán)利用；煙氣在漿液池19內(nèi)轉(zhuǎn)向向上，繼而經(jīng)導(dǎo)流板26導(dǎo)向進(jìn)入右箱體25，經(jīng)過(guò)除霧器27脫水后從煙氣出口18排至箱體外。

以上描述是對(duì)本實(shí)用新型的解釋，不是對(duì)實(shí)用新型的限定，在不違背本實(shí)用新型精神的情況下，本實(shí)用新型可以作任何形式的修改。例如塔體可以增加噴淋裝置對(duì)二氧化硫等進(jìn)行進(jìn)一步吸收。