一种乳化反应脱硫设备及脱硫塔的制作方法

本发明属于环保设备领域，更具体而言，涉及一种乳化反应脱硫设备及脱硫塔。

背景技术：

1、目前，石灰石-石膏法是燃煤、工业炉窑烟气脱硫的主流工艺。传统脱硫塔内普遍采用喷淋、液膜、托盘或鼓泡等气液接触方式，受气液接触界面有限、界面传质效率低、液气比偏高、石灰石溶解速率慢等因素制约，单塔处理含高浓度二氧化硫烟气的效率较低。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种乳化反应脱硫设备，将其应用在脱硫塔中，能够提高含二氧化硫烟气的处理效率。

2、根据本发明的第一方面，提供了一种乳化反应脱硫设备，包括板主体和乳化反应器元件，所述板主体具有多个沿其厚度方向设置的安装通孔，每个所述安装通孔均设有所述乳化反应器元件，其中，所述乳化反应器元件包括外筒体、内筒体、叶片和中心反应板，所述外筒体的外壁面与所述安装通孔的孔壁面密封连接，所述内筒体设于所述外筒体内侧并与所述外筒体同轴设置，所述叶片连接在所述外筒体和所述内筒体之间，且所述叶片的数量为多个，多个所述叶片围绕所述内筒体设置形成叶轮结构，所述叶轮结构用于使烟气形成旋流，所述中心反应板的厚度方向沿所述内筒体轴线的延伸方向设置，所述中心反应板的周壁面与所述内筒体的内壁面密封连接，所述中心反应板具有多个沿其厚度方向设置的气液通孔。

3、本发明一个特定的实施例中，所述气液通孔垂直于中心反应板厚度方向的截面轮廓由科赫曲线围成。

4、本发明一个特定的实施例中，所述乳化反应器元件还包括加强板，所述加强板设于所述内筒体内，所述加强板的厚度方向垂直于所述内筒体轴线的延伸方向，所述加强板长度方向的两端均与所述内筒体的内壁面固定连接。

5、本发明一个特定的实施例中，所述中心反应板与所述加强板固定连接。

6、本发明一个特定的实施例中，所述外筒体的外径为0.5-2m。

7、本发明一个特定的实施例中，所述叶片的数量为8-26个，且所述叶片的数量为偶数。

8、本发明一个特定的实施例中，所述叶片具有弧度，其曲率半径为5-20m，且所述叶片倾斜设置，所述叶片的倾斜角度为10°-50°。

9、本申请还提出一种脱硫塔，包括塔体、布液层和如上述的乳化反应脱硫设备，所述塔体具有烟气入口和烟气出口，所述烟气入口位于所述塔体的下部，所述烟气出口位于所述塔体的顶部，所述布液层、所述乳化反应脱硫设备从上而下间隔设于所述塔体内，且所述布液层、所述乳化反应脱硫设备位于所述烟气入口、所述烟气出口之间，所述板主体的周侧面与所述塔体内壁面密封连接。

10、本发明上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：

11、1、本发明的乳化反应脱硫设备，将其应用在脱硫塔中，含二氧化硫烟气自下而上经叶轮结构穿过乳化反应脱硫设备并形成旋流，烟气旋流与自上而下喷淋的石灰石浆液接触形成乳化态气液混合，此种使烟气形成旋流与浆液接触的方式，有效提升了气液接触面积，界面传质效率高，能够提高含二氧化硫烟气的处理效率；另外，中心反应板具有多个气液通孔，烟气除了穿过叶轮结构之外还有部分会穿过气液通孔，由此，落入中心反应板区域的浆液能够与该部分烟气接触反应，二者反应更彻底，保证高效脱除同时有效降低烟气阻力，其中，自上而下喷淋的石灰石浆液能够通过叶片之间的间隙、气液通孔落入到脱硫塔内腔的底部。

12、2、气液通孔垂直于中心反应板厚度方向的截面轮廓由科赫曲线围成，此种结构的优势在于，气液通孔的周长较长，由此，浆液在气液通孔处所形成液膜的面积较大，烟气穿过气液通孔所切割的液膜面积大，烟气与浆液接触更为充分，进一步提升了含二氧化硫烟气的处理效率。另外，此种结构的气液通孔，气液通孔的中部空间较大，气液通孔中部和边缘的孔部能让不同的结晶块掉落至脱硫塔内腔的底部，可避免气液通孔堵塞。而若所处理烟气中二氧化硫浓度高，此种情况下，在对烟气进行处理时，液气比相对较大，此时，此种结构的气液通孔仍能够供浆液通过，能够避免堵塞和出现液泛。

13、3、加强板的设置能够起到加强作用，提高叶轮结构的强度，结构可靠性高。

14、4、加强板与中心反应板固定连接，乳化反应器元件的结构更为可靠。

15、5、外筒体的外径为0.5-2m，乳化反应器元件的尺寸较大，能够保证脱硫工作的顺利进行。

16、6、叶片的数量为8-26个，且叶片的数量为偶数，由此所形成的叶轮结构，其结构稳定可靠。

17、7、叶片具有弧度，其曲率半径为5-20m，且叶片倾斜设置，叶片的倾斜角度为10-50°，此种结构的叶轮结构，能够使烟气形成强旋流，有利于提升含二氧化硫烟气的处理效率。

18、8、脱硫塔包括乳化反应脱硫设备，由此，脱硫塔同样具有含二氧化硫烟气处理效率高的优点。

1.一种乳化反应脱硫设备，其特征在于，包括板主体（1）和乳化反应器元件（2），所述板主体（1）具有多个沿其厚度方向设置的安装通孔（101），每个所述安装通孔（101）均设有所述乳化反应器元件（2），其中，所述乳化反应器元件（2）包括外筒体（21）、内筒体（22）、叶片（23）和中心反应板（24），所述外筒体（21）的外壁面与所述安装通孔（101）的孔壁面密封连接，所述内筒体（22）设于所述外筒体（21）内侧并与所述外筒体（21）同轴设置，所述叶片（23）连接在所述外筒体（21）和所述内筒体（22）之间，且所述叶片（23）的数量为多个，多个所述叶片（23）围绕所述内筒体（22）设置形成叶轮结构，所述叶轮结构用于使烟气形成旋流，所述中心反应板（24）的厚度方向沿所述内筒体（22）轴线的延伸方向设置，所述中心反应板（24）的周壁面与所述内筒体（22）的内壁面密封连接，所述中心反应板（24）具有多个沿其厚度方向设置的气液通孔（2401）。

2.根据权利要求1所述的乳化反应脱硫设备，其特征在于，所述气液通孔（2401）垂直于中心反应板（24）厚度方向的截面轮廓由科赫曲线围成。

3.根据权利要求1所述的乳化反应脱硫设备，其特征在于，所述乳化反应器元件（2）还包括加强板（25），所述加强板（25）设于所述内筒体（22）内，所述加强板（25）的厚度方向垂直于所述内筒体（22）轴线的延伸方向，所述加强板（25）长度方向的两端均与所述内筒体（22）的内壁面固定连接。

4.根据权利要求3所述的乳化反应脱硫设备，其特征在于，所述中心反应板（24）与所述加强板（25）固定连接。

5.根据权利要求1所述的乳化反应脱硫设备，其特征在于，所述外筒体（21）的外径为0.5-2m。

6.根据权利要求5所述的乳化反应脱硫设备，其特征在于，所述叶片（23）的数量为8-26个，且所述叶片（23）的数量为偶数。

7.根据权利要求6所述的乳化反应脱硫设备，其特征在于，所述叶片（23）具有弧度，其曲率半径为5-20m，且所述叶片（23）倾斜设置，所述叶片（23）的倾斜角度为10°-50°。

8.一种脱硫塔，其特征在于，包括塔体（10）、布液层（20）和如权利要求1-7任一所述的乳化反应脱硫设备（30），所述塔体（10）具有烟气入口（10a）和烟气出口（10b），所述烟气入口（10a）位于所述塔体（10）的下部，所述烟气出口（10b）位于所述塔体（10）的顶部，所述布液层（20）、所述乳化反应脱硫设备（30）从上而下间隔设于所述塔体（10）内，且所述布液层（20）、所述乳化反应脱硫设备（30）位于所述烟气入口（10a）、所述烟气出口（10b）之间，所述板主体（1）的周侧面与所述塔体（10）内壁面密封连接。