一种空塔喷淋塔的制作方法

1.本实用新型涉及化工分离设备领域，具体为一种空塔喷淋塔。


背景技术：

2.锅炉燃料通常采用煤制燃料、天然气、燃料油等化石燃料。这些化石燃料都含有硫元素通过燃烧会产生对环境有害的污染气体so2。当二氧化硫溶于水中，会形成亚硫酸。若把亚硫酸进一步在pm2.5存在的条件下氧化，便会迅速高效生成硫酸(酸雨的主要成分)。酸雨可以导致土壤酸化，导致农作物减产，危害人类健康，腐蚀建筑物等危害。根据《gb31570石油炼制工业污染物排放标准》，锅炉燃烧生成的烟气中二氧化硫浓度应≤100mg/m3。近年来，为了响应国家号召，树立和践行绿水青山就是金山银山的理念，坚持节约资源和保护环境的基本国策，炼厂锅炉烟气排放二氧化硫浓度应≤50mg/m3。严禁锅炉烟气so2浓度超标排放。
3.工业上锅炉烟气的处理方法主要有氨水吸收法、石灰石-石膏法等。氨水吸收法虽然能够有效脱除so2，但氨易挥发，对环境有危害，除去so2污染物，又引入氨污染物，存在二次污染。石灰石-石膏法通常采用空塔喷淋，吸收液采用石灰水。该工艺具有操作简单、成本低等优点，但石灰水易结垢、堵塞较严重，存在二次污染、结垢、堵塞等问题。此外，采用空塔喷淋，石灰水中颗粒对喷嘴的磨损严重，喷嘴使用寿命短，造成脱硫效果不理想。


技术实现要素：

4.针对背景技术中的问题，本实用新型专利提出一种空塔喷淋塔，配备有多级喷淋段以及一级除雾段和二级除雾段，由塔体上的进烟口进入的烟气经过多级喷淋段进行洗涤后再进入两级除雾段，喷淋段上均采用螺旋实心锥喷嘴，有效的延长了喷嘴的使用寿命，同时除雾器装置配有冲洗装置，避免除雾器堵塞，这样经过两级除雾后的烟气，就能轻松达到国家排放标准。
5.为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种空塔喷淋塔，包括塔体，所述塔体上方设置有排烟口、下方设置有第一排液口，所述塔体的侧壁上设置有进烟口，位于所述进烟口上方的塔体内部、由下至上依次设置有第一气相分布筛板、一级或多级喷淋段、一级除雾段和二级除雾段。
7.在其中一个实施例中，所述第一气相分布筛板的上方设置有六级所述喷淋段，其中第四级喷淋段与第五级喷淋段的中间位置、由下至上依次设置有集油箱和第二气相分布筛板。
8.在其中一个实施例中，所述一级除雾段和二级除雾段的下方分别设置有冲洗管。
9.在其中一个实施例中，还包括烟道，所述烟道的一端与所述进烟口连通，所述烟道内部设置有喷水架。
10.在其中一个实施例中，所述烟道的长度为1000-4000mm，所述烟道与水平方向的夹角为15-45度。
11.在其中一个实施例中，所述喷水架上设置有数个喷嘴，位于所述喷水架上的喷嘴喷出的水流方向与烟气进入所述塔体的方向一致。
12.在其中一个实施例中，所述喷水架包括喷水主水管和喷水支水管，所述喷水主水管的一端由所述烟道的侧壁插入所述烟道并与所述烟道的内壁连接，数个所述喷水支水管分别设置在位于所述烟道内部的喷水主水管的两侧并与所述喷水主水管连通，所述喷水支水管以及位于所述烟道内部的部分喷水主水管上分别有所述喷嘴；
13.所述冲洗管包括冲洗主水管和冲洗支水管，所述冲洗主水管的一端由所述塔体的侧壁插入所述塔体并与所述塔体的内壁连接，数个所述冲洗支水管分别设置在位于所述塔体内部的冲洗主水管的两侧并与所述冲洗主水管连通，所述冲洗支水管以及位于所述塔体内部的部分冲洗主水管上分别有所述喷嘴，位于所述冲洗主水管和冲洗支水管上的喷嘴喷出的水流方向朝向所述塔体的顶部；
14.所述喷淋段包括喷淋主水管和喷淋支水管，所述喷淋主水管的一端由所述塔体的侧壁插入所述塔体并与所述塔体的内壁连接，数个所述喷淋支水管分别设置在位于所述塔体内部的喷淋主水管的两侧并与所述喷淋主水管连通，所述喷淋支水管以及位于所述塔体内部的部分喷淋主水管上分别有所述喷嘴，位于所述喷淋主水管和喷淋支水管上的喷嘴喷出的水流方向朝向所述塔体的底部。
15.在其中一个实施例中，所述集油箱包括箱体、箱底板和箱顶板，所述箱体设置在所述箱底板上且两端开口，所述箱底板上设置有与所述箱体开口端对应的通孔，所述箱底板的四周与所述塔体的内壁密封连接，所述箱顶板盖合在所述箱体的上方，所述箱顶板与所述箱体之间设置有连接杆以实现所述箱顶板与箱体之间的间隙连接，且所述箱顶板的外径大于所述箱体的外径，位于所述箱底板与所述箱体的上表面之间的塔体的侧壁上设置有第二排液口。
16.在其中一个实施例中，所述第一气相分布筛板和第二气相分布筛板分别包括筛板和筛板支撑架，所述筛板支撑架包括支撑架主杆和支撑架辅助杆，所述支撑架主杆的两端分别与所述塔体的内壁连接，数个所述支撑架辅助杆分别设置在所述支撑架主杆的两侧，所述筛板设置在所述筛板支撑架的上方，且所述筛板上设置有数个通气孔。
17.在其中一个实施例中，所述一级除雾段为折流叶片式除雾器，所述二级除雾段为金属丝网除沫器。
18.与现有技术相比，本实用新型提供的一种空塔喷淋塔，配备有多级喷淋段以及一级除雾段和二级除雾段，由塔体上的进烟口进入的烟气经过多级喷淋段进行洗涤后再进入两级除雾段，喷淋段上均采用螺旋实心锥喷嘴，有效的延长了喷嘴的使用寿命，一级除雾采用折流叶片式除雾器，二级除雾采用金属丝网除沫器，同时除雾器装置配有冲洗装置，避免除雾器堵塞，这样经过两级除雾后的烟气，就能轻松达到国家排放标准。
附图说明
19.图1为本实用新型的结构示意图。
20.图2为本实用新型中的喷水架的结构示意图；
21.图3为本实用新型中的冲洗管的结构示意图；
22.图4为本实用新型中的喷淋段的结构示意图；
23.图5为本实用新型中的集油箱的结构示意图；
24.图6为本实用新型中的气相分布筛板的结构示意图。
具体实施方式
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“轴向”、“径向”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
26.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
27.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
28.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
29.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
30.如图1-6所示，为了便于描述，本实用新型中的“上”“下”“左”“右”“前”“后”方位基准以附图1所示的方位为准；
31.一种空塔喷淋塔，包括塔体1，塔体1上方设置有排烟口14、下方设置有第一排液口15，塔体1的侧壁上设置有进烟口，位于进烟口上方的塔体1内部、由下至上依次设置有第一气相分布筛板2、一级或多级喷淋段3、一级除雾段4和二级除雾段5，
32.具体的，第一气相分布筛板2的上方设置有六级喷淋段3，其中第四级喷淋段与第五级喷淋段的中间位置、由下至上依次设置有集油箱6和第二气相分布筛板7；
33.烟气先经除尘装置除尘由喷淋塔下部经塔体1上的进烟口进入喷淋塔，再通过第一气相分布筛板2进行初始分布，经过初始分布的烟气依次进入一级喷淋段、二级喷淋段、
三级喷淋段、四级喷淋段、五级喷淋段和六级喷淋段。一级喷淋、二级喷淋、三级喷淋、四级喷淋、五级喷淋和六级喷淋采用低浓度的naoh、na2so3、nahso3、na2so4、na2co3、nahco3混合溶液的两种或多种作为吸收剂，ph为7-8之间，喷淋段入口压力为0.2-1mpag，主要用于除去烟气中的so2酸性气体，本实用新型提供的一种空塔喷淋塔，配备有多级喷淋段3以及一级除雾段4和二级除雾段5，由塔体1上的进烟口进入的烟气经过多级喷淋段3进行洗涤后再进入两级除雾段，喷淋段3上均采用螺旋实心锥喷嘴，有效的延长了喷嘴的使用寿命，这样经过两级除雾后的烟气，就能轻松达到国家排放标准。
34.在本实施例中，为了避免一级除雾段4和二级除雾段5出现堵塞的现象，因此设计在一级除雾段4和二级除雾段5的下方分别设置有冲洗管8，利用冲洗管8喷出的水就能及时将粘接在一级除雾段4和二级除雾段5上的杂质进行冲洗干净，避免一级除雾段4和二级除雾段5出现堵塞的现象。
35.在本实施例中，还包括烟道9，烟道9的一端与塔体1上的进烟口连通，烟道9内部设置有喷水架10；为了预先将进入塔体1内的烟气进行降温处理，设计在烟道9内部设置喷水架10进行喷水以达到对烟气进行降温的效果，避免温度较高的烟气进入塔体1而影响整个喷淋塔的分离效果。
36.优选的，为了更好的导入烟气以及对烟气进行降温处理，设计烟道9的长度为1000-4000mm，烟道9与水平方向的夹角为15-45度，喷水架10上设置有数个喷嘴11，位于喷水架10上的喷嘴11喷出的水流方向与烟气进入塔体1的方向一致。
37.在本实施例中，喷水架10包括喷水主水管101和喷水支水管102，喷水主水管101的一端由烟道9的侧壁插入烟道9并与烟道9的内壁连接，数个喷水支水管102对称的设置在位于烟道9内部的喷水主水管101的两侧并与喷水主水管101连通，喷水支水管102以及位于烟道9内部的部分喷水主水管101上分别有喷嘴11；其中喷嘴11分别采用实心锥螺旋喷头，喷流角度120
°
，液体喷出的方向与烟气的流动方向一致，保证喷头11对整个烟道9界面实现全覆盖，以确保对进入塔体1的烟气进行有效的降温处理。
38.冲洗管8包括冲洗主水管81和冲洗支水管82，冲洗主水管81的一端由塔体1的侧壁插入塔体1并与塔体1的内壁连接，数个冲洗支水管82对称的设置在位于塔体1内部的冲洗主水管81的两侧并与冲洗主水管81连通，冲洗支水管82以及位于塔体1内部的部分冲洗主水管81上分别有喷嘴11，位于冲洗主水管81和冲洗支水管82上的喷嘴11喷出的水流方向朝向塔体1的顶部，利用位于冲洗主水管81和冲洗支水管82上的喷嘴11喷出的水就能及时将粘接在一级除雾段4和二级除雾段5上的杂质进行冲洗干净，避免一级除雾段4和二级除雾段5出现堵塞的现象，同时喷嘴11分别采用实心锥螺旋喷头，喷流角度120
°
，液体喷出的方向朝向塔体1的顶部，保证喷头11对整个一级除雾段4和二级除雾段5的下表面实现全覆盖，以确保对一级除雾段4和二级除雾段5进行有效的清洁作用。
39.喷淋段3包括喷淋主水管31和喷淋支水管32，喷淋主水管31的一端由塔体1的侧壁插入塔体1并与塔体1的内壁连接，数个喷淋支水管32对称的设置在位于塔体1内部的喷淋主水管31的两侧并与喷淋主水管31连通，喷淋支水管32以及位于塔体1内部的部分喷淋主水管31上分别有喷嘴11，位于喷淋主水管31和喷淋支水管32上的喷嘴11喷出的水流方向朝向塔体1的底部，利用位于喷淋主水管31和喷淋支水管32上的喷嘴11喷出的水能够对进入塔体1内部的烟气进行洗涤，同时喷嘴11分别采用实心锥螺旋喷头，喷流角度120
°
，液体喷
出的方向朝向塔体1的底部，与烟气的流动方向刚好相反，保证喷头11对整个塔体1的内部实现全覆盖，以确保对烟气进行充分的洗涤作用，保证烟气与洗涤液之间实现充分的反应，以提升整个喷淋塔的分离效果。
40.在本实施例中，集油箱6包括箱体61、箱底板62和箱顶板63，箱体61设置在箱底板62上且两端开口，箱底板62上设置有与箱体61开口端对应的通孔，箱底板62的四周与塔体1的内壁密封连接，箱顶板63盖合在箱体61的上方，箱顶板63与箱体61之间设置有连接杆64以实现箱顶板63与箱体61之间的间隙连接，且箱顶板63的外径大于箱体61的外径，避免洗涤液进入顶板63与箱体61之间的间隙中，位于箱底板62与箱体61的上表面之间的塔体1的侧壁上设置有第二排液口65，通过设置集油箱6，由第四级喷淋段向上而来的烟气由箱底板62上的通孔、箱体61以及箱顶板63与箱体61之间的间隙继续向上移动，同时，由第五级喷淋段和第六级喷淋段喷出的洗涤液对烟气进行洗涤后就会聚集在箱底板62上，然后经过塔体1上的第二排液口65排出塔体1之外，实现洗涤液的回收利用。
41.在本实施例中，第一气相分布筛板2和第二气相分布筛板7分别包括筛板12和筛板支撑架13，筛板支撑架13包括支撑架主杆131和支撑架辅助杆132，支撑架主杆131的两端分别与塔体1的内壁连接，数个支撑架辅助杆132对称的设置在支撑架主杆131的两侧，筛板12设置在筛板支撑架13的上方，且筛板12上设置有数个通气孔，进入塔体1的烟气经过第一气相分布筛板2和第二气相分布筛板7中的筛板12上的数个通气孔后，实现对烟气均匀的分布，有利于烟气在整个洗涤过程中与洗涤液之间更均匀的反应，提升对烟气去除so2的分离效果。
42.在本实施例中，为了提升对经过洗涤后的烟气进行除雾的效果，设计一级除雾段4采用折流叶片式除雾器，二级除雾段5采用金属丝网除沫器，进一步确保经过两级除雾后的烟气，达到国家排放标准，能够直接排入大气而不会对环境造成污染。
43.本实用新型提供的一种空塔喷淋塔的工作过程如下：
44.烟气先经除尘装置除尘由喷淋塔的下部经烟道9进入塔体1的内部，其中烟道9长度1000-4000mm，烟道9与水平方向的夹角为15-45度，同时在烟道9中间设置一层急冷水喷淋，喷水架上10设置1-5个喷嘴，将烟气温度降至50-60℃。降温后的烟气经烟道9进入塔体的内部，先通过第一气相分布筛板2进行初始分布。经过初始分布的烟气依次进入第一级喷淋段、第二级喷淋段、第三级喷淋段、第四级喷淋段、第五级喷淋段和第六级喷淋段。其中第一级喷淋段、第二级喷淋段、第三级喷淋段、第四级喷淋段、第五级喷淋段和第六级喷淋段分别采用低浓度的naoh、na2so3、nahso3、na2so4、na2co3、nahco3混合溶液的两种或多种作为吸收剂，ph为7-8之间，任一喷淋段3入口压力为0.2-1mpag，以实现除去烟气中的so2酸性气体。
45.其中，工况一：如果烟气中的h2s浓度《3000mg/m3，只需要打开第一级喷淋段和第二级喷淋段。
46.工况二：如果烟气中的h2s浓度》3000，且《6000mg/m3，只需要打开第一级喷淋段、第二级喷淋段、第三级喷淋段。
47.工况三：如果烟气中的h2s浓度》6000，且《10000mg/m3，只需要打开第一级喷淋段、第二级喷淋段、第三级喷淋段和第四级喷淋段。
48.工况四：如果烟气中的h2s浓度》10000，且《16000mg/m3，六级喷淋段则需要全部打
开。
49.其中，第四级喷淋段和第五级喷淋之间设置一集油箱6，将第五级喷淋段和第六级喷淋段喷出的液体收集并抽出塔外，集油箱6上部设置第二气相分布筛板7，对烟气进行再次的分布。
50.经过多级洗涤后的烟气再进入两级除雾段，一级除雾段4采用折流叶片式除雾器，二级除雾段5采用金属丝网除沫器。一级除雾段4和二级除雾段5分别配有冲洗管8，避免除雾器堵塞，经过两级除雾后的烟气，达到国家排放标准，可以直接排入大气。
51.最后，采用工况一方案，烟气中的h2s浓度《3000mg/m3，只需要打开第一级喷淋段和第二级喷淋段。全塔压降600pa，烟气硫含量《20ppm，末端除沫器≥5微米除沫效率≥99.99％，达到国家排放标准，可以直接排入大气。
52.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
53.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。