一种气体均布混合装置的制作方法

1.本实用新型属于烟气污染物治理领域，尤其涉及一种气体均布混合装置。


背景技术：

2.随着人民生活水平的日益提高，对能源的利用逐渐增加，随之而来的大气污染问题逐渐引起了人们的重视。其中氮氧化物(nox)作为三大主要大气污染物之一，危害非常大，因此国家出台了相关的政策法规来限制煤电、钢铁、铝业、水泥等大气污染重点行业的污染物排放。如河北、山东等地区的钢铁工业大气污染物排放要求执行煤电行业的超低排放标准，水泥和铝业等行业陆续要求执行煤电行业超低排放标准。
3.如随着大气污染物排放标准日趋严格，对环保技术提出了越来越高的要求，选择性催化还原(scr)脱硝技术是目前较为成熟的脱硝技术，脱硝效率的关键影响因素即为烟气中nh3和nox混合和分布的均匀性。而nox在烟气中，nh3是从外界加入到烟气中，因此可实现两种气体快速均匀混合的装置和系统尤为重要。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决上述现有技术中存在的缺陷和不足，提供了一种可实现两种或多种气体短距离短时间快速均匀混合和分布的装置系统，从而实现待均布混合气体和有限空间内的流动气体在短距离短时间内的快速均匀混合和分布，为下一步的均相和非均相反应或者换热创造有利条件；该装置系统结构简单，可靠性高，能耗低，混合和分布效率高、效果好、占用空间小的气体均布混合装置。
5.本实用新型的技术方案：一种气体均布混合装置，包括气体混合器、连接在气体混合器上的稀释鼓风机、待均布混合气体进口和母管以及连接在母管上的若干支管和设置在支管上的若干喷嘴组，所述喷嘴组包括若干喷嘴和配合喷嘴的导流叶片，所述稀释鼓风机和母管分别连接在气体混合器的相对两端，所述待均布混合气体进口设置在气体混合器的侧壁上。
6.本实用新型可实现两种或多种气体短距离短时间快速均匀的混合和分布，从而实现待均布混合气体和有限空间内的流动气体在短距离短时间内的快速均匀混合和分布，为下一步的均相和非均相反应或者换热创造有利条件；且结构简单，可靠性高，能耗低，混合和分布效率高、效果好、占用空间小。
7.本实用新型中待均布混合气体可以是氨气(nh3)、氧气(o2)、氮气(n2)、臭氧(o3)、二氧化氯(clo2)、氮氧化物(nox)、二氧化硫(so2)、氢气(h2)、碘化氢(hi)、水蒸气(h2o)、空气等，或者是上述气体的混合气体。
8.优选地，所有喷嘴组中的每个喷嘴上都安装有带有一定倾斜角度的导流叶片，同一个喷嘴组中的导流叶片角度不同，且相互作用。
9.优选地，所述支管并排连接在母管上，所述母管上设有母管阀门、母管流量计和母管压力表。
10.该种结构方便支管的安装，同时使得母管流量具备一定的可调节性能。
11.优选地，所述母管的一端连接气体混合器，另一端通过延伸段连接各支管，对与各支管连接的母管端口进行封口，所述支管连接在母管的侧壁。
12.该种结构使得其母管分别与气体混合器和支管之间的连接稳固可靠，且可增大待混合气体的质量和喷射动量，有利于进入有限空间内后的快速混合和分布。
13.优选地，每根支管上设有支管阀门和支管流量计，所述支管阀门位于支管上靠近母管竖直段侧，所述支管流量计位于支管阀门和最近的喷嘴组之间。
14.该种结构使得支管流量具备一定的可调节性能。
15.优选地，稀释鼓风机提供的稀释空气的流量与待均布混合气体的流量之比＞3，且稀释空气流量保持不变，母管内径与支管内径之比≥1.5，母管和支管的管内气体流速≤50m/s。
16.该种结构可使得待均布混合气体流量变动时对总流量影响较小，对混合气体通过喷嘴后的流速和动量改变较小，即工况出现轻微变动时不会明显改变两种或者多种气体的混合效果。确保母管向支管分流时支管流量的均匀性。喷嘴出口气体流速＞有限空间内气体的流速，确保喷嘴出口区域不会出现气体回流，确保运行的稳定可靠。
17.优选地，每个喷嘴组中喷嘴和导流叶片的数量均大于等于3个，且同一喷嘴组中的导流叶片倾斜方向和倾斜角度均不同。
18.有限空间内流动气体的旋流通过布置于有限空间内与气体流线成一定倾斜角度的叶片组实现，通过不同倾斜方向的叶片之间的相互配合，借助有限空间内气体的流动动能在叶片组的下游区域形成旋流，从而促进喷嘴喷入气体和有限空间内流动气体的混合效果。
19.本实用新型首先利用稀释鼓风机鼓的空气和气体混合器将待均布混合气体进行稀释，稀释的同时增大了带混合气体的质量，可提高后续喷嘴气体的喷射动量，稀释后的混合气体经由母管送入各支管，各支管与母管连接段装有蝶阀或者其他种类调节阀以及气体流量计，用于平衡各支管的混合气体流量，而后混合气体经由支管送入喷嘴组，每个喷嘴组由至少三个喷嘴组成，每个喷嘴上焊接有带有特殊倾斜角度的导流叶片，有限空间内的流动气体经过焊接在喷嘴组上的带有倾斜角度的导流叶片后，会在喷嘴组对应区域形成一定程度的旋流，旋转方向沿着与有限空间内流动气体的流动方向相垂直，可使得经过喷嘴组的喷嘴喷射出的混合气体在周围流动气体的旋流作用下，在短时间短距离内与周边流动的气体混合均匀。
20.本实用新型可实现两种或多种气体短距离短时间快速均匀的混合和分布，从而实现待均布混合气体和有限空间内的流动气体在短距离短时间内的快速均匀混合和分布，为下一步的均相和非均相反应或者换热创造有利条件；且结构简单，可靠性高，能耗低，混合和分布效率高、效果好、占用空间小。
附图说明
21.图1为本实用新型的结构示意图；
22.图2为本实用新型的工艺流程图；
23.图3为本实用新型中喷嘴组的结构示意图；
24.图4为本实用新型中喷嘴组的俯视示意图；
25.图5为本实用新型中喷嘴组的剖视示意图；
26.图中：1.待均布混合气体进口，2.稀释鼓风机，3.气体混合器，4.母管阀门，5.母管流量计，6.母管压力表，7.母管，8.支管阀门，9.支管流量计，10.支管，11.导流叶片，12.喷嘴组，13.喷嘴。
具体实施方式
27.下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明，但并不是对本实用新型保护范围的限制。
28.如图1-5所示，一种气体均布混合装置，包括气体混合器3、连接在气体混合器3上的稀释鼓风机2、待均布混合气体进口1和母管7以及连接在母管7上的三根支管10和设置在支管10上的若干喷嘴组12，喷嘴组12包括四个喷嘴13和配合喷嘴13的导流叶片11，稀释鼓风机2和母管7分别连接在气体混合器3的相对两端，待均布混合气体进口1设置在气体混合器3的侧壁上。所有喷嘴组中的每个喷嘴上都安装有带有一定倾斜角度的导流叶片，同一个喷嘴组中的导流叶片相互作用。母管7包括母管水平段和母管竖直段，支管10并排连接在母管竖直段上，母管水平段上设有母管阀门4、母管流量计5和母管压力表6。母管水平段的一端连接气体混合器3，母管水平段的另一端用过一弯头连接母管竖直段的下端，母管竖直段的上端封口，支管10连接在母管竖直段的侧壁上。每根支管上设有支管阀门8和支管流量计9，支管阀门8位于支管10上靠近母管竖直段侧，支管流量计9位于支管阀门8和最近的喷嘴组之间。稀释鼓风机2提供的稀释空气的流量与待均布混合气体的流量之比＞3，且稀释空气流量保持不变，母管7内径与支管10内径之比≥1.5，母管7和支管10的管内气体流速≤50m/s。同一喷嘴组中的导流叶片倾斜方向和倾斜角度均不同。
29.本实用新型工作时，待均布混合气体通过待均布混合气体进口1进入气体混合器3，与稀释鼓风机2送至气体混合器3中的空气进行混合，混合后的混合气体进入母管7，经由母管上安装的母管阀门4、母管流量计5和母管压力表6后，经过一长直段，在长直段上接有三根支管10，母管7和支管10接口后安装有支管阀门8和支管流量计9，以便于调节各支管气体流量，使得混合气体在后续的环节中尽可能分布均匀，混合气体经由支管10送至喷嘴组12，通过喷嘴组12装配的喷嘴13喷入有限空间内的流动气体中，从而进行混合，喷嘴组12中的每个喷嘴上都安装有带有一定倾斜角度的导流叶片11，同一个喷嘴组的导流叶片相互作用，当有限空间内的流动气体经过时，会在喷嘴组的下游形成一较大范围的旋流，该旋流促进了喷嘴喷出的混合气体与周围流动气体的短距离短时间内的均匀混合和分布。
30.本实用新型不仅可用于烟气污染物治理领域，还可以用于热化学法制取氢气、气体增湿、vocs治理等领域。