可分離煙氣中有機(jī)胺鹽液滴的氣液旋流器及吸收塔的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煙氣脫硫技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地涉及在有機(jī)胺法煙氣脫硫技術(shù)中的應(yīng)用的可分離煙氣中有機(jī)胺鹽液滴的氣液旋流器及脫硫吸收塔。
【背景技術(shù)】
[0002]有機(jī)胺法煙氣脫硫技術(shù)中，吸收塔塔型結(jié)構(gòu)為噴淋填料塔，外排煙氣必然夾帶一定量的有機(jī)胺鹽并隨著煙氣逃逸出塔外，造成有機(jī)胺的損失從而影響吸收塔的脫硫效率。
[0003]煙氣中有機(jī)胺鹽被夾帶的程度與吸收解吸的工藝流程、塔內(nèi)工藝條件、有機(jī)胺的物理性質(zhì)有一定的關(guān)聯(lián)，具體的，1、有機(jī)胺法煙氣脫硫是一個(gè)連續(xù)循環(huán)的吸收、解吸過(guò)程，在這一過(guò)程中生成的熱穩(wěn)定鹽會(huì)逐漸在有機(jī)胺鹽水溶液中積累，易使有機(jī)胺產(chǎn)生發(fā)泡現(xiàn)象；2、在氣液傳質(zhì)過(guò)程中，有機(jī)胺會(huì)產(chǎn)生液沫現(xiàn)象；3、有機(jī)胺在塔內(nèi)噴淋及液體分布過(guò)程中，有輕微的發(fā)泡現(xiàn)象。這些關(guān)聯(lián)勢(shì)必使得凈化后的煙氣夾帶有機(jī)胺鹽。通過(guò)檢測(cè)表明吸收塔出口凈化煙氣的冷凝水中有機(jī)胺含量在一定的范圍變化，造成吸收塔內(nèi)進(jìn)行吸收反應(yīng)的有機(jī)胺鹽由于被夾帶，造成有機(jī)胺液損失及塔內(nèi)脫硫效率下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種可分離煙氣中有機(jī)胺鹽液滴的氣液旋流器，以解決含硫煙氣經(jīng)脫硫凈化后存在著有機(jī)胺鹽被夾帶的現(xiàn)象。利用旋風(fēng)分離原理，迫使進(jìn)入氣液旋流器的煙氣產(chǎn)生旋流以形成離心力，使煙氣中的有機(jī)胺鹽液滴在離心力的作用下從煙氣中分離出來(lái)，降低了煙氣中有機(jī)胺鹽的夾帶量，減少了有機(jī)胺的損失。
[0005]本發(fā)明通過(guò)對(duì)煙氣夾帶有機(jī)胺這一現(xiàn)象的分析表明:1、煙氣中的有機(jī)胺鹽以小液滴形式存在的，煙氣量變化時(shí)，煙氣夾帶量會(huì)增大，突出了煙氣分布的重要性;2、煙氣中有機(jī)胺鹽液滴的粒徑具有相當(dāng)分散的尺寸分布，可回收利用的范圍廣。
[0006]具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明提出了如下技術(shù)方案。
[0007]第一方面，本發(fā)明提供了一種一種可分離煙氣中有機(jī)胺鹽液滴的氣液旋流器，所述氣液旋流器I自下而上包括:煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10、有機(jī)胺分離區(qū)20和煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30;氣液旋流器入口位于煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10，氣液旋流器出口位于煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30;
[0008]所述煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10設(shè)有數(shù)片導(dǎo)流片12;
[0009]所述有機(jī)胺分離區(qū)20設(shè)有I道或2道以上旋流葉片21;
[0010]所述氣液旋流器I出口上方設(shè)有導(dǎo)氣帽31;所述導(dǎo)氣帽31為圓錐體結(jié)構(gòu)。
[0011 ]優(yōu)選的，其中，所述氣液旋流器I在煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10的直徑，沿軸向朝氣液旋流器I入口的方向變大。
[0012]優(yōu)選的，其中，每片導(dǎo)流片12的片體呈曲線形設(shè)置在所述煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10的內(nèi)壁上，每片導(dǎo)流片12的片體在其下部與氣液旋流器I的軸向中心線呈平行態(tài)，每片導(dǎo)流片12的片體在其頂部偏離氣液旋流器I的軸向中心線40°?50°。
[0013]優(yōu)選的，其中，所述氣液旋流器I在煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30的直徑，沿軸向朝氣液旋流器I出口的方向變大。
[0014]優(yōu)選的，其中，每道旋流葉片21與氣液旋流器I內(nèi)壁間留有間隙；每道旋流葉片21的螺旋升角為15°?25°。
[0015]優(yōu)選的，其中，所述導(dǎo)氣帽31的錐角角度大于等于100°且小于等于180°。
[0016]優(yōu)選的，其中，一次布?xì)饧铀賲^(qū)10的高度hi占?xì)庖盒髌鱅總高度H的25?30%，有機(jī)胺分離區(qū)20的高度h2占?xì)庖盒髌鱅總高度H的50?60%，煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30的高度h3占?xì)庖盒髌鱅總高度H的15?20%。
[0017]優(yōu)選的，其中，導(dǎo)氣帽31與氣液旋流器I出口的高度Hl大于等于旋流器I總高H的4
?5% ο
[0018]第二方面，本發(fā)明提供了一種脫硫吸收塔，包括設(shè)置在吸收塔吸收段填料層上方的氣液分離裝置，其中氣液分離裝置包括第一方面任一條所述的氣液旋流器I和阻流板2;所述阻流板2上開設(shè)有數(shù)個(gè)孔，每個(gè)孔內(nèi)設(shè)有氣液旋流器1，且所述氣液旋流器I的外周與所述孔密閉接觸;阻流板2的邊緣與吸收塔的內(nèi)壁密閉接觸。
[0019]優(yōu)選的，其中，氣液旋流器I伸出阻流板2的高度h大于等于旋流器I總高H的30?40%。
[0020]本發(fā)明利用旋風(fēng)分離原理，迫使進(jìn)入氣液旋流器的煙氣產(chǎn)生旋流以形成離心力，使煙氣中的有機(jī)胺鹽液滴在離心力的作用下從煙氣中分離出來(lái)，降低了煙氣中有機(jī)胺鹽的夾帶量，減少了有機(jī)胺的損失。本發(fā)明可根據(jù)吸收塔處理煙氣量的大小，通過(guò)模塊化組裝氣液旋流器，操作彈性大，適應(yīng)范圍廣。本發(fā)明氣液旋流器本身結(jié)構(gòu)具有良好的氣流分布特性，分離效率高，實(shí)際分離效率大于90 %。本發(fā)明氣液旋流器通過(guò)模塊化組裝，工作壓降僅為50?150Pa，無(wú)需對(duì)煙氣再增加額外的動(dòng)壓頭。
[0021]下面結(jié)合附圖和各個(gè)【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明及其有益技術(shù)效果進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1是一種可分離煙氣中有機(jī)胺液滴的氣液旋流器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖中箭頭方向:夾帶有機(jī)胺的煙氣流動(dòng)方向。
[0024]圖2是圖1氣液旋流器沿A-A線的剖面示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]本發(fā)明利用旋風(fēng)分離原理，迫使進(jìn)入氣液旋流器的煙氣產(chǎn)生旋流以形成離心力，使煙氣中的有機(jī)胺鹽液滴在離心力的作用下從煙氣中分離出來(lái)，降低了煙氣中有機(jī)胺鹽的夾帶量，減少了有機(jī)胺的損失。
[0026]本發(fā)明所述“含硫煙氣”是指含硫氧化物(SO2和SO3)的煙道氣或其他工業(yè)廢氣。本發(fā)明所述“脫硫”是指從煙道氣或其他工業(yè)廢氣中除去硫氧化物(SO2和S03)。本發(fā)明所述“有機(jī)胺”是指常規(guī)能夠應(yīng)用于有機(jī)胺濕法脫硫的有機(jī)類物質(zhì)，包括但不限于乙醇胺、二乙醇胺、甲基二乙醇胺等。本發(fā)明所述“有機(jī)胺鹽”是指以亞硫酸根、亞硫酸氫根、硫酸根形式存在的有機(jī)胺的鹽。本發(fā)明所述“煙氣”是指經(jīng)過(guò)脫硫處理后，夾帶有有機(jī)胺鹽的凈化煙氣。
[0027]如圖1所示，一種可分離煙氣中有機(jī)胺液滴的氣液旋流器I。圖1所示氣液旋流器I為圓筒形，然而氣液旋流器I的結(jié)構(gòu)不限于圓筒形，也包括有利于氣流分布的雙曲線形、圓臺(tái)形等結(jié)構(gòu)。
[0028]本發(fā)明氣液旋流器I兩端開口，自下而上包括:煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10、有機(jī)胺分離區(qū)20和煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30;氣液旋流器入口位于煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10，氣液旋流器出口位于煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30。一次布?xì)饧铀賲^(qū)10的高度hi占?xì)庖盒髌鱅總高度H的25?30%，有機(jī)胺分離區(qū)20的高度h2占?xì)庖盒髌鱅總高度H的50?60%，煙氣二次布?xì)鈪^(qū)30的高度h3占?xì)庖盒髌鱅總高度H的15?20%。這里的“自下而上”是指沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向，煙氣入口方向?yàn)橄拢瑹煔獬隹诜较驗(yàn)樯稀?br>[0029]所述的煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10首先對(duì)氣體進(jìn)行氣體分布，其次迫使氣體產(chǎn)生旋流。具體的，煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10采用擴(kuò)張口結(jié)構(gòu)11，朝向氣液旋流器I入口方向，所述的煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10沿軸向其直徑逐漸變大，即氣液旋流器入口直徑Dl大于煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10末端直徑D2。這里的“末端”是指沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向，煙氣離開煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10的位置。優(yōu)選的，煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10為喇叭形，雙曲線形和其他利于氣體導(dǎo)流的結(jié)構(gòu)。
[0030]如圖2所示，在煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10的內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)流片12。導(dǎo)流片12數(shù)量的多少可以通過(guò)煙氣量的大小確定，一般為3?7片。每個(gè)導(dǎo)流片12的一邊側(cè)邊固定在煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10的內(nèi)壁上。每個(gè)導(dǎo)流片12的布置方式為順著氣流的方向呈曲線形，即導(dǎo)流片12的片體在其下部與氣液旋流器I的軸向中心線呈平行態(tài)，然后導(dǎo)流片12的片體向一邊彎曲逐漸偏離軸向中心線，導(dǎo)流片12的片體在其頂部與氣液旋流器I的軸向中心線偏離40°?50°，以利于進(jìn)入煙氣一次布?xì)饧铀賲^(qū)10的氣體產(chǎn)生旋流。所有導(dǎo)流片12偏離軸向中心線