CN207605600U - 湍流耦合器 - Google Patents

Abstract

本实用新型的湍流耦合器，包括反应塔、进气管、排气管和喷淋泵，反应塔中由下至上依次设置有均布板、湍流装置和喷淋管；特征在于：湍流装置上分布有多个叶轮，湍流装置与喷淋管之间设置有催化接触器，催化接触器由横向板和均匀设置于横向板上的催化接触单元组成，催化接触单元由多个套在一起的两端开口的锥形筒构成，锥形筒按照大口朝上、小口朝下的形式布置，且相邻锥形筒之间不接触，相邻锥形筒经连杆相连接。本实用新型的湍流耦合器，催化接触单元由多个套在一起但不接触的两端开口的锥形筒构成，喷淋液喷出后可在每个锥形筒上形成液体薄膜，有效增大了烟气与喷淋液的接触面积，使得烟气的脱硫脱硝效率得以提高。

Description

湍流耦合器

技术领域

本实用新型涉及一种湍流耦合器，更具体的说，尤其涉及一种烟气脱硫脱硝过程中可实现烟气与喷淋液充分混合的湍流耦合器。

背景技术

燃煤烟气和工业烟气中含有硫氧化物和氮氧化物，是造成环境和空气污染的主要因数，脱硫脱硝处理是去除烟气中氮化物和硫化物的过程。烟气中的氮氧化物中，主要为NO和NO₂，其中NO的占比约为90～95%，烟气脱硝工艺主要有选择性非催化还原法（SNCR）和选择性催化还原法（SCR），其中SNCR脱硝方法不使用催化剂，所需要的烟气温度高（通常为850～1100℃），不适用于低温下的烟气脱硝处理。烟气脱硫（Flue gas desulfurization，简称FGD），在FGD技术中，按脱硫剂的种类划分可分多种方法，其中以CaCO3（石灰石）为基础的钙法，是世界范围内普遍使用的脱硫方法。

烟气脱硫脱硝处理过程中，喷淋液与烟气的混合程度会直接影响脱硫脱硝效率，因此，为了实现喷淋液与烟气的充分混合，通常会在反应塔中增设由叶轮组成的湍流装置，来增加烟气与喷淋液混合时烟气的速度，已达到烟气与喷淋液充分混合的作用。如专利号为CN201620373836、发明创造名称为“一种湍流耦合脱硫器”的专利文件，公开了一种湍流耦合脱硫器，但在实际的使用过程中，由于设置了由多个叶轮组成的湍流装置，当燃气流经湍流装置时，用于截面积减小，会使得烟气的流动速度过快，烟气快速流动的过程中不利于烟气与喷淋液的混合，导致烟气中NO、SO₂和NO₂的去除效率不高。

发明内容

本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种烟气脱硫脱硝过程中可实现烟气与喷淋液充分混合的湍流耦合器。

本实用新型的湍流耦合器，包括反应塔、进气管、排气管和喷淋泵，反应塔的内部为空腔，进气管、排气管分别与反应塔的底部和上端相通；反应塔内部空腔中由下至上依次设置有均布板、湍流装置和喷淋管；其特征在于：均布板上均匀开设有便于烟气通过的通孔，湍流装置上均匀分布有多个叶轮，喷淋管采用多层交错设置，喷淋管上设置有喷头；所述湍流装置与喷淋管之间设置有催化接触器，催化接触器由横向板和均匀设置于横向板上的催化接触单元组成，催化接触单元由多个套在一起的两端开口的锥形筒构成，锥形筒按照大口朝上、小口朝下的形式布置，且相邻锥形筒之间不接触，相邻锥形筒经连杆相连接。

本实用新型的湍流耦合器，所述反应塔内部空腔的上端设置有三相分离器，所述喷淋泵的进水口经进水管与反应塔的底部相通，喷淋泵的出水口经出水管与喷淋管相通。

本实用新型的湍流耦合器，所述每个催化接触单元中锥形筒的数目为4个，分别为外锥形筒、内锥形筒、第一中间锥形筒和第二中间锥形筒，内锥形筒、第二中间锥形筒、第一中间锥形筒、外锥形筒下端的高度依次降低。

本实用新型的湍流耦合器，所述锥形筒的基体材料为TiO₂，其表面涂覆有Ni₂O₃、Cu0、WO₃和MoO₃形成的纳米颗粒，Ni₂O₃纳米颗粒和Cu0纳米颗粒实现对NaClO、NaOH溶液与NO、SO₂反应的催化，WO₃和MoO₃为抗氧化剂。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的湍流耦合器，由反应塔、进气管、排气管和喷淋泵组成，反应塔中由下至上依次设置有均布板、湍流装置、催化接触器、喷淋管和三相分离器，通入反应塔的烟气首先经均布板实现均匀分布和湍流装置的加速，然后在催化接触器上实现与喷淋液的充分混合。催化接触器由若干催化接触单元组成，每个催化接触单元由多个套在一起但不接触的两端开口的锥形筒构成，喷淋液喷出后可在每个锥形筒上形成液体薄膜，有效增大了烟气与喷淋液的接触面积，使得烟气的脱硫脱硝效率得以提高。

进一步地，通过将形成催化接触单元的锥形筒设置有大口朝上、小口朝下的形式，可使得喷淋液在锥形筒的下端聚集，进而可形成水膜，使得烟气不仅以“气相”的形式与喷淋液混合，还具有通入液体中的混合效果，使得反应更加充分。

附图说明

图1为本实用新型的湍流耦合器的结构示意图；

图2为本实用新型中催化接触器的结构示意图。

图中：1反应塔，2进气管，3排气管，4均布板，5湍流装置，6叶轮，7催化接触器，8喷淋管，9三相分离器，10喷头，11进水管，12出水管，13喷淋泵，14横向板，15催化接触单元，16外锥形筒，17内锥形筒，18第一中间锥形筒，19第二中间锥形筒，20连杆。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，给出了本实用新型的湍流耦合器的结构示意图，其由反应塔1、进气管2、排气管3和喷淋泵13组成，反应塔1的内部为圆柱形空腔，其底部和上端分别设置有进气管2和排气管3，待净化的烟气经进气管2通入反应塔1，净化后的烟气经排气管3排出。反应塔1的内部空腔中由下至上依次设置有均布板4、湍流装置5、催化接触器7、喷淋管8和三相分离器9，均布板5上均匀开设有通孔，以便烟气通过。湍流装置5上均匀设置有叶轮6。进入的烟气首先经均布板4实现在反应塔1横截面上的均匀分布，然后通过湍流装置5上的叶轮，增加烟气的流速。反应塔1的底部经进水管11与喷淋泵13的进水口相通，喷淋泵13的出水口经出水管12与喷淋管8相通。反应塔1底部的液体经喷淋泵13抽至喷淋管8中，以实现喷淋液的循环利用，液体经喷淋管8上的喷头10喷出。

所示的催化接触器7位于湍流装置5与喷淋管8之间，液体喷淋在催化接触器7上，当烟气经过催化接触器7时实现与液体的充分混合，以提高烟气中硫氧化物和氮氧化物的去除率。烟气实现与喷淋液的接触、混合、反应后，实现净化，净化的烟气再经三相分离器9，液体被分离出来流至反应塔1的底部，固体颗粒被截留在三相分离器9中，无污染的气体经排气管3排出。

如图2所示，给出了本实用新型中催化接触器的结构示意图，其由横向板14和均匀设置于横向板14上的催化接触单元15组成，每个催化接触单元15均由多个套在一起的锥形筒组成，如图中所示锥形筒采用4个（外锥形筒16、内锥形筒17、第一中间锥形筒18和第二中间锥形筒19），每个锥形筒均以“大口朝上、小口朝下”的形式设置，且相邻锥形筒之间不接触，而是通过连杆20进行固定连接。

催化接触器7的每个锥形筒TiO₂为基体材料，其表面涂覆有Ni₂O₃、Cu0、WO₃和MoO₃形成的纳米颗粒，Ni₂O₃纳米颗粒和Cu0纳米颗粒实现对NaClO、NaOH溶液与NO、SO₂反应的催化，WO₃和MoO₃为抗氧化剂。

当喷淋液喷洒在催化接触器7上之后，由于锥形筒表面Ni₂O₃、Cu0、WO₃和MoO₃纳米颗粒的存在，会使得喷淋液均匀附着在锥形筒上，当烟气流经催化接触器7时，使得烟气与喷淋液接触更加充分，同时在催化剂Ni₂O₃、Cu0的作用下，有利于实现烟气中NO、SO₂、NO₂与次氯酸钠和氢氧化钠溶液的充分反应。同时，由于锥形筒小口朝下，使得每个锥形筒的下端开口处聚集成水层，烟气需要从该水层中穿过，使得烟气与喷淋液不仅具有“气相混合”的效果，而且还具有“气体通入溶液”中的效果。

Claims (3)

1.一种湍流耦合器，包括反应塔（1）、进气管（2）、排气管（3）和喷淋泵（13），反应塔的内部为空腔，进气管、排气管分别与反应塔的底部和上端相通；反应塔内部空腔中由下至上依次设置有均布板（4）、湍流装置（5）和喷淋管（8）；其特征在于：均布板上均匀开设有便于烟气通过的通孔，湍流装置上均匀分布有多个叶轮（6），喷淋管采用多层交错设置，喷淋管上设置有喷头（10）；所述湍流装置与喷淋管之间设置有催化接触器（7），催化接触器由横向板（14）和均匀设置于横向板上的催化接触单元（15）组成，催化接触单元由多个套在一起的两端开口的锥形筒构成，锥形筒按照大口朝上、小口朝下的形式布置，且相邻锥形筒之间不接触，相邻锥形筒经连杆（20）相连接。

2.根据权利要求1所述的湍流耦合器，其特征在于：所述反应塔（1）内部空腔的上端设置有三相分离器（9），所述喷淋泵（13）的进水口经进水管（11）与反应塔（1）的底部相通，喷淋泵的出水口经出水管（12）与喷淋管（8）相通。

3.根据权利要求1或2所述的湍流耦合器，其特征在于：所述每个催化接触单元（15）中锥形筒的数目为4个，分别为外锥形筒（16）、内锥形筒（17）、第一中间锥形筒（18）和第二中间锥形筒（19），内锥形筒、第二中间锥形筒、第一中间锥形筒、外锥形筒下端的高度依次降低。