CN101579601B - 文丘里环传质层吸收塔 - Google Patents

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Abstract

本发明所述的一种文丘里环高效传质层吸收塔，是将喷淋空塔内设置文丘里环高效传质层，利用文丘里效应提高气液传质效率，保证烟气均匀分布，增加气液接触时间和面积，降低液气比及动力消耗，具有结构简单，阻力小，制作维护方便的特点，可广泛应用于烟气脱硫、除尘与化工领域。

Description

文丘里环传质层吸收塔
技术领域
本发明专利所述属于文丘里环气液传质技术，具体来说是一种文丘里环高效传质层与喷淋层组合式吸收塔。
背景技术
目前，湿法烟气脱硫通常采用喷淋空塔，喷淋空塔具有适应负荷变化大、不易堵塞等特点，但气液传质效率低，液气比高，动力消耗大，采用文丘里气液传质技术可提高气液传质效率，如吸收塔烟气入口设置文丘里管和塔内设置文丘里棒强化格栅传质，由于进入吸收塔烟气布气不均匀，呈现中间气流速度低、靠近塔壁气流速度高的特点，上述文丘里管和文丘里格栅设置不能满足烟气分布特点，其传质效率低下，达不到预期效果。
发明内容：
本发明所述的一种文丘里环高效传质层吸收塔，设有烟气入口和烟气出口，吸收塔下端为塔釜浆液池，吸收塔烟气进口与喷淋层间设置文丘里环高效传质层，喷淋层上方设置折板除雾器，吸收塔顶部为烟气出口，文丘里环高效传质层设置上下两层，每层高效传质层的文丘里环为同心圆布置，上下两层间距为0.5～2.5m，为利用文丘里效应，下层文丘里环高效传质层开孔率为20～50％，上层文丘里环高效传质层开孔率为30～60％，结合吸收塔内气体分布的特点，烟气进入吸收塔后布气不均匀，呈现塔中间流速低，靠近塔壁烟气流速高的特点，设计每层文丘里环高效传质层的环与环之间保持10～200mm的间距，且从圆心向塔壁环间距递减，呈现为内疏外密的同心圆环。
烟气从吸收塔烟气入口进入塔内，首先通过两层文丘里环高效传质层使得气流在吸收区各横断面上均布，然后通过喷淋层吸收段，烟气中的SO2、烟尘与喷淋浆液逆流接触被洗涤脱除，最后洁净烟气再经折板除雾器脱水后从吸收塔出口排出。与常规喷淋空塔相比，烟气通过这种文丘里环高效传质层吸收塔脱硫效率提高10～25％，其原理如下：
1.吸收塔内的两层文丘里环高效传质层对进入吸收塔的烟气气流速度进行调整，使其布气均匀；
2.每层文丘里环高效传质层的表面形成一层液膜，增加了气液接触面积；
3.文丘里环高效传质层上方的喷淋液打到环表面时产生二次液滴飞溅，增加液气机会，延长了气液接触时间；
4.烟气通过文丘里环高效传质层时，环间气流速度加快，产生搅动作用，强化液气间传质；
5.烟气通过上下两层文丘里环高效传质层形成多个文丘里效应，传质效率提高。
文丘里环横截面的形状为圆形、正方形、长方形、三角形或者菱形，文丘里环采用玻璃钢、合金钢、碳钢衬橡胶或者碳钢包覆玻璃钢制作。
湿法烟气脱硫***中采用这种文丘里环高效传质层吸收塔，具有以下优点：
1.烟气分布均匀：在吸收塔内设置文丘里环高效传质层，使烟气在吸收区各横截面上分布更均匀，有利于获得较高的脱硫效率。
2.强化传质过程：上下两层文丘里环高效传质层增加了气液接触时间和接触面积，实现了烟气与浆液充分有效的接触，文丘里效应强化了气液间的传质。
3.检修方便：文丘里环高效传质层可以作为塔内部件临时检修平台。
4.综合成本低：可以在更低的液气比下达到较高的脱硫效率，降低了脱硫浆液的循环量，降低了总电耗，有效减少脱硫成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为上层文丘里环高效传质层的结构示意图。
图3为下层文丘里环高效传质层的结构示意图。
图中：1-上层文丘里环高效传质层；2-下层文丘里环高效传质层；3-吸收塔；4-折板除雾器；5-喷淋层；6-吸收塔壁；7-烟气入口；8-烟气出口。
具体实施方式
下面结合附图详细介绍本发明的具体实施方式。
石灰石-石膏湿法烟气脱硫***采用文丘里环高效传质层吸收塔，吸收塔下端为塔釜浆液池，吸收塔烟气进口与喷淋层间设置两层文丘里环高效传质层，在喷淋层上方设置折板除雾器，吸收塔顶部为烟气出口。每层高效传质层的文丘里环为同心圆布置，上下两层间距为1.5m，下层文丘里环高效传质层开孔率为40％，上层文丘里环高效传质层开孔率为50％。烟气从吸收塔烟气入口进入吸收塔后气流不均匀，呈现塔中间流速低，靠近塔壁烟气流速高的特点，因而设计每层文丘里环的环与环之间保持10～200mm的间距，且从圆心向塔壁环间距递减，呈现为内疏外密的同心圆环。烟气从吸收塔烟气入口进入塔内，首先通过两层文丘里环高效传质气流得以均布，然后通过喷淋层吸收段，烟气中的SO2、烟尘与喷淋浆液逆流接触被洗涤脱除，最后洁净烟气再经折板除雾器脱水后从吸收塔烟气出口排出。利用两层文丘里环高效传质层形成的文丘里效应强化了塔内气液间传质过程，增加了气液接触时间和接触面积，塔内气流均布，脱硫效率大大提高。

Claims (2)

1.文丘里环传质层吸收塔，其特征在于：吸收塔(3)设有烟气入口(7)和烟气出口(8)，烟气入口(7)的上部设置下层文丘里环传质层(2)和上层文丘里环传质层(1)，每层传质层的文丘里环为同心圆布置，上下两层间距为0.5～2.5m，下层文丘里环传质层(2)开孔率为20～50％，上层文丘里环传质层(1)开孔率为30～60％，每层文丘里环传质层的环与环之间保持10～200mm的间距，从环圆心向塔壁环间距递减，呈现为内疏外密的同心圆环，在两层文丘里环传质层上部设置喷淋层(5)吸收段，喷淋层(5)吸收段上部设置折板除雾器(4)，吸收塔顶部烟气出口(8)与出口烟道联通。
2.根据权利要求1所述的文丘里环传质层吸收塔，其特征在于：文丘里环横截面的形状为圆形、正方形、长方形或者菱形，文丘里环由玻璃钢、合金钢、碳钢衬橡胶或者碳钢包覆玻璃钢制作。 
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