CN101522284A - 用于改善气体/流体接触的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于改善气流(22)和流体(24)之间接触的喷雾塔(20)。该喷雾塔(20)包括具有入口(32)和出口(34)的箱体(26)，和布置在该箱体内的多个喷雾喷嘴(28)，所述多个喷雾喷嘴中的每一个都包括喷雾出口(38)。所述多个喷雾喷嘴(28)中的每一个都适于通过该喷雾出口(38)将流体(24)的圆锥(40)喷入箱体(26)中。该喷雾塔(20)还包括具有多个穿孔(44)的穿孔板(30)。该穿孔板(30)布置在箱体(26)中，限定出箱体的一个截面，并且所述多个穿孔(44)中的每一个穿孔都与从一个所述喷雾喷嘴的喷雾出口(38)流出的圆锥(40)相对准。

Description

用于改善气体/流体接触的方法和装置
技术领域
本发明总体上涉及一种用于改善气流和例如液体、浆液或类似物的流体之间接触的喷雾塔。具体地，本发明涉及覆盖与喷雾喷嘴对准的喷雾塔的截面的穿孔板，由此迫使气体进入该流体的致密流中。
背景技术
一般说来，开放式喷雾塔可以用于换热，用于去除气体中挟带的固体和/或液体，或用于化学物质交换。气体和流体接触***的一种形式是用于从烟气中去除例如二氧化硫、氯化氢、氟化氢的酸性气体。通常，选择的流体是石灰石和石膏的流体，或类似物，其通过多级喷雾喷嘴喷出，由此提供与酸性烟气的接触。
在例如石灰石浆液涤气的钙基烟气脱硫中，在喷出的浆液中具有固定的溶解碱度，所述碱度很快被耗尽。在耗尽后，液滴不再洗涤SO2或缓慢洗涤。喷雾喷嘴通常布置成覆盖喷雾塔面积的一部分。一部分的气体接触浆液并反应。但是大量气体仅接触到耗尽的喷雾雾滴，因而不会发生反应，或者仅仅发生轻微的反应。
一般来说，喷雾喷嘴被布置成使喷雾相互重叠以覆盖更大的区域。然而，大量气体并不能接触到喷雾雾滴。减少分布不均的一种方式是通过使用与托架和支架结构一体的常规喷嘴或通过干扰吸收器壁的分层。而且，在通常的实践中是通过使喷嘴交错布置来改善气液分布，交错布置例如喷嘴在竖直方向上不对齐，由此覆盖更大的区域。但是，这些方法仍然没有对分布不均区域起到明显的改善。
发明内容
本发明的一方面是一种用于改善气流和流体之间接触的喷雾塔。该喷雾塔包括具有入口和出口的箱体。气流沿着一个流路且在主方向上在入口和出口之间流动。该喷雾塔还包括布置在该箱体内的多个喷雾喷嘴。所述多个喷雾喷嘴中的每一个都包括喷雾出口，并且所述多个喷雾喷嘴中的每一个都适于通过该喷雾出口将流体的圆锥喷入箱体中。该喷雾塔还包括具有多个穿孔的穿孔板。该穿孔板布置在箱体中，从而限定出箱体的一个截面，并且该穿孔板以这样一种方式布置，使得所述多个穿孔中的每一个穿孔都与从所述多个喷雾喷嘴中的一个的喷雾出口流出的圆锥相对准。
本发明的另一方面是一种用于改善喷雾塔内流动的气流和流体之间接触的穿孔板。该喷雾塔包括箱体和用于分配流体圆锥的喷雾喷嘴。该穿孔板包括适于覆盖该喷雾塔截面的板。该板具有多个穿孔，所述多个穿孔中的每一个都与从一个喷雾喷嘴流出的圆锥相对准。
本发明的另一方面是一种用于改善气流和流体之间接触的方法。该方法包括以下步骤：将气流导入箱体；将多个喷雾喷嘴布置在箱体中，所述多个喷雾喷嘴中的每一个都包括喷雾出口，所述多个喷雾喷嘴中的每一个都适于通过所述喷雾出口将流体的圆锥喷入箱体中；将具有多个穿孔的穿孔板布置在箱体中，以使得所述多个穿孔中的每一个穿孔都与从所述多个喷雾喷嘴中的一个的喷雾出口流出的圆锥大致同心对准；以及通过所述多个喷雾喷嘴将流体喷入箱体。
附图说明
为了对本发明加以说明，附图中表示出了本发明目前优选的一种形式。但是，应当理解本发明不仅仅限于附图中表示的精确的布置和机构。
附图1是本发明的一种具体实施方式的喷雾塔的截面图；
附图2是本发明的一种具体实施方式的放大的局部截面图；
附图3是附图1中沿线3-3的截面图；
附图4是本发明的一种具体实施方式的放大的局部截面图；
附图5是本发明的一种具体实施方式的放大的局部截面图。
附图6是本发明的一种具体实施方式的放大的局部截面图；
附图7是本发明的一种具体实施方式的放大的局部截面图；以及
附图8是本发明的一种具体实施方式的放大的局部截面图。
具体实施方式
附图中相同的附图标记表示相同的部件，现在参考附图，特别是参考附图1和2，本发明的一个方面是一种用于改善气流22与流体24之间接触的喷雾塔20，其中流体24例如为液体、浆液或类似物。喷雾塔20通常包括箱体26，多个喷雾喷嘴28，和穿孔板30。
箱体26包括入口32和出口34。气流22经由入口32流入箱体26，在主要方向上沿流路36流经该箱体，并经由出口34流出该箱体。箱体26中布置有多个喷雾喷嘴28。喷雾喷嘴28在箱体26中可以按一级或多级分组。每一个喷雾喷嘴28包括喷雾出口并适于通过该喷雾出口将流体24的圆锥40喷入箱体26。
正如本领域技术人员能够理解的那样，取决于圆锥40的期望形状和流体24的性质，每一个喷雾喷嘴28可以包括相同或不同的几何形状和/或形状。流体24可以容纳于箱体26的下部41内，并且通过输送管线42泵送至喷雾喷嘴。与气流22中的气态污染物反应的流体24，通常由水和一种溶解或悬浮于水中的吸收剂或现有技术中已知的其它溶液组成。
现参照附图3，穿孔板30包括多个穿孔44并且被布置成使得所述多个穿孔中的每一个穿孔都与所述多个喷雾喷嘴28中的一个或多个喷雾喷嘴的喷雾出口38相对准。尽管并不要求所述多个穿孔44中的每一个都与喷雾出口38完全同心对准，但是通常所述对准应当足以使得气流22流入圆锥40的较密集部分，或使得在该气流流过该穿孔上游的圆锥后接受该气流，例如气流和流体并流流动。如下所述，本发明还可以想到圆锥40相对于穿孔板30成一定角度，成角度的圆锥与所述多个穿孔44中的相应一个基本上不再是同心对准。所述多个穿孔44中的每一个通常具有直径46，直径46大于由该穿孔对准的喷雾出口喷出的圆锥40的直径47。直径47是圆锥40上圆锥通过所述多个穿孔44中的一个的那个部分。穿孔板30在箱体26的整个截面上延伸，由此使得气流22必须通过多个穿孔44。尽管图中以圆形表示，但多个穿孔44中每一个或一部分的截面可以是任意其它形状。一般说来，多个穿孔44中的每一个或一部分的截面与从中通过的圆锥40的截面大致相似。
流路36通常沿箱体26的纵向轴线A竖直取向。但是，根据喷雾喷嘴28和穿孔板30的取向，流路36也可以水平取向或者相对于箱体26的纵向轴线A成角度取向。
如附图4-7所示，本发明可以想到不同的流动方向，喷雾喷嘴取向，和穿孔板位置。现参照附图4，如上所述，流路36可以沿着与流体24的圆锥40相同的方向流动。现参照附图5，在另一种实施方式中，穿孔板30可以包括延伸衬套48。如图中所示，气流36沿着与流体24的圆锥40相同的方向移动。但是，流路36也可以沿着与圆锥40相反的方向流动。参照附图6和7，在其它的实施方式中，喷雾喷嘴28适于使流体24以180°的喷雾角离开喷雾出口。流路36既可以沿着与喷雾喷嘴28喷出的流体24相同的方向流动也可以沿着相反的方向流动。
现参照附图8，在一种实施方式中，穿孔板30也可以是倾斜的而且包括排水管60以确保流体24的排出，由此减少固体在穿孔44中的积聚。可选择地，如附图1所示，当穿孔板30对流体24的通过形成障碍时，可以采用补充的冲洗***50，以阻止固体在穿孔44中的积聚。补充的冲洗***50可以包括阀52，用于停止流体24流向喷雾喷嘴28，并且允许例如水行进通过输送管线42。通过输送管线42和喷嘴28使水行进将帮助清除积聚在穿孔板30上的任何残留物。
本发明的另一方面是一种改善气流和流体之间接触的方法。在操作中，气流22通过入口32进入箱体26。气流22沿流路36行进穿过箱体26。在附图1中，流路36是沿着竖直的方向，但是在其它实施方式中可以是任意方向。当气流22行进穿过箱体26时，它遇到穿孔托架30。接下来，气流22被迫通过多个穿孔44。穿孔板30的上方是多个喷雾喷嘴28，所述多个喷雾喷嘴28适于沿着与流路36相反的方向喷出流体24的圆锥40。在另一种实施方式中，气流36与流体24的圆锥40是并流的。
所述多个喷雾喷嘴28中的每一个都与所述多个穿孔44中的一个穿孔同心对准。当气流22通过多个穿孔44时，会与流体24的圆锥40在其最密集的部分直接接触。当气流22和流体24彼此接触，会发生反应。小液滴形成并下落通过穿孔44落入箱体26的底部。余下的处理后的气流22离开箱体26并通常通过出口34排放到大气中。
根据本发明的喷雾塔相对于已有技术的优点在于：通过迫使所有气体穿过穿孔进入喷雾喷嘴的圆锥内从而使得分布不均和层流被最小化。
本发明能够用于新型喷雾塔的生产。由于不再需要同样的喷雾喷嘴间隔来覆盖截面区域，这一发明将减少所需喷雾喷嘴的数量。喷嘴可以以节省费用和可支持的方式布置。
此外，本发明适用于已有的喷雾塔。穿孔板可以制作成适用于任何已有的具有任意设计的喷雾塔。该发明能够适用于喷雾塔的任意设计。
随着更高的传递和最小化的分布不均，液/气比将会降低，由此不再需要各种多级喷雾器。由于仅需要单级喷雾器，喷雾塔可以设计得更短。
尽管本发明通过示范性的实施方式进行了介绍和说明，但是本领域技术人员应当理解前述的和由此作出的各种其它的改变、省略和增加，都不背离本发明的精神和范围。相应地，其它的实施方式涵盖在下述权利要求的范围内。

Claims (13)

1、一种用于改善气流和流体之间接触的喷雾塔，所述喷雾塔包括：
包括入口和出口的箱体，所述气流沿着流路且在主要方向上在所述入口和所述出口之间流动；
布置在所述箱体内的多个喷雾喷嘴，所述多个喷雾喷嘴中的每一个都包括喷雾出口，其中，所述多个喷雾喷嘴中的每一个都适于通过所述喷雾出口将所述流体的圆锥喷入所述箱体中；
具有多个穿孔的穿孔板，其中所述穿孔板布置在所述箱体中，限定出所述箱体的截面，并且所述穿孔板布置成使得所述多个穿孔中的每一个穿孔都与从所述多个喷雾喷嘴中的一个喷雾喷嘴的所述喷雾出口流出的所述圆锥相对准。
2、如权利要求1所述的喷雾塔，其中，所述多个穿孔中的每一个穿孔具有直径，该直径大于来自于所述多个喷雾喷嘴中的所述一个喷雾喷嘴的所述喷雾出口的所述圆锥的直径，其中所述圆锥的所述直径位于所述圆锥通过所述多个穿孔中的一个的位置处。
3、如权利要求1所述的喷雾塔，其中，所述流路是相对于所述箱体的纵向轴线竖直取向、相对于所述箱体的纵向轴线水平取向、和相对于所述箱体的纵向轴线成角度取向中的一种。
4、如权利要求1所述的喷雾塔，其中，所述流路适于使得所述气流沿与所述流体的所述圆锥相同的方向流动。
5、如权利要求1所述的喷雾塔，其中，所述穿孔板还包括与所述多个穿孔中的至少一个穿孔同心设置的延伸衬套。
6、如权利要求1所述的喷雾塔，还包括：
补充的冲洗***，用于阻止固体在所述多个穿孔中的积聚。
7、如权利要求1所述的喷雾塔，其中，所述穿孔板是倾斜的，而且包括排水道以确保所述流体的排出，由此减少固体在所述多个穿孔中的积聚。
8、如权利要求1所述的喷雾塔，其中，所述多个喷雾喷嘴中的至少一个适于使离开所述喷雾出口的所述液体或流体具有约180°的喷雾角。
9、一种用于改善在喷雾塔中流动的气流和流体之间接触的穿孔板，所述喷雾塔包括箱体和用于分配所述流体的圆锥的喷雾喷嘴，所述的穿孔板包括：
适合覆盖所述喷雾塔截面的板，所述板具有多个穿孔，其中所述多个穿孔中的每一个穿孔都配置成与从所述喷雾喷嘴中的一个喷雾喷嘴流出的所述圆锥相对准。
10、如权利要求9所述的穿孔板，其中所述多个穿孔中的每一个穿孔具有直径，该直径大于离开所述喷雾喷嘴中的所述一个的所述圆锥在所述圆锥通过所述多个穿孔中的一个的位置处的直径。
11、一种用于改善气流和流体之间接触的方法，所述方法包括：
引导所述气流进入箱体；
在所述箱体内布置多个喷雾喷嘴，所述多个喷雾喷嘴中的每一个都包括喷雾出口，其中所述多个喷雾喷嘴中的每一个都适于通过所述喷雾出口将所述流体的圆锥喷入所述箱体中；
在所述箱体内布置具有多个穿孔的穿孔板，使得所述多个穿孔中的每一个穿孔都与从所述多个喷雾喷嘴中的一个的所述喷雾出口流出的所述圆锥相对准；
通过所述多个喷雾喷嘴将所述流体喷入所述箱体中。
12、如权利要求12所述的方法，其中所述气流经过所述多个穿孔并与所述流体的所述圆锥直接接触。
13、如权利要求12所述的方法，其中所述流路适于沿与所述流体的所述圆锥相同的方向流动。
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