可分离烟气中有机胺盐液滴的气液旋流器及吸收塔的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及烟气脱硫技术领域，更为具体地涉及在有机胺法烟气脱硫技术中的应用的可分离烟气中有机胺盐液滴的气液旋流器及脱硫吸收塔。
【背景技术】
[0002]有机胺法烟气脱硫技术中，吸收塔塔型结构为喷淋填料塔，外排烟气必然夹带一定量的有机胺盐并随着烟气逃逸出塔外，造成有机胺的损失从而影响吸收塔的脱硫效率。
[0003]烟气中有机胺盐被夹带的程度与吸收解吸的工艺流程、塔内工艺条件、有机胺的物理性质有一定的关联，具体的，1、有机胺法烟气脱硫是一个连续循环的吸收、解吸过程，在这一过程中生成的热稳定盐会逐渐在有机胺盐水溶液中积累，易使有机胺产生发泡现象；2、在气液传质过程中，有机胺会产生液沫现象；3、有机胺在塔内喷淋及液体分布过程中，有轻微的发泡现象。这些关联势必使得净化后的烟气夹带有机胺盐。通过检测表明吸收塔出口净化烟气的冷凝水中有机胺含量在一定的范围变化，造成吸收塔内进行吸收反应的有机胺盐由于被夹带，造成有机胺液损失及塔内脱硫效率下降。
【发明内容】
[0004]本发明解决的技术问题是，提供一种可分离烟气中有机胺盐液滴的气液旋流器，以解决含硫烟气经脱硫净化后存在着有机胺盐被夹带的现象。利用旋风分离原理，迫使进入气液旋流器的烟气产生旋流以形成离心力，使烟气中的有机胺盐液滴在离心力的作用下从烟气中分离出来，降低了烟气中有机胺盐的夹带量，减少了有机胺的损失。
[0005]本发明通过对烟气夹带有机胺这一现象的分析表明:1、烟气中的有机胺盐以小液滴形式存在的，烟气量变化时，烟气夹带量会增大，突出了烟气分布的重要性;2、烟气中有机胺盐液滴的粒径具有相当分散的尺寸分布，可回收利用的范围广。
[0006]具体来说，本发明提出了如下技术方案。
[0007]第一方面，本发明提供了一种一种可分离烟气中有机胺盐液滴的气液旋流器，所述气液旋流器I自下而上包括:烟气一次布气加速区10、有机胺分离区20和烟气二次布气区30;气液旋流器入口位于烟气一次布气加速区10，气液旋流器出口位于烟气二次布气区30;
[0008]所述烟气一次布气加速区10设有数片导流片12;
[0009]所述有机胺分离区20设有I道或2道以上旋流叶片21;
[0010]所述气液旋流器I出口上方设有导气帽31;所述导气帽31为圆锥体结构。
[0011 ]优选的，其中，所述气液旋流器I在烟气一次布气加速区10的直径，沿轴向朝气液旋流器I入口的方向变大。
[0012]优选的，其中，每片导流片12的片体呈曲线形设置在所述烟气一次布气加速区10的内壁上，每片导流片12的片体在其下部与气液旋流器I的轴向中心线呈平行态，每片导流片12的片体在其顶部偏离气液旋流器I的轴向中心线40°?50°。
[0013]优选的，其中，所述气液旋流器I在烟气二次布气区30的直径，沿轴向朝气液旋流器I出口的方向变大。
[0014]优选的，其中，每道旋流叶片21与气液旋流器I内壁间留有间隙；每道旋流叶片21的螺旋升角为15°?25°。
[0015]优选的，其中，所述导气帽31的锥角角度大于等于100°且小于等于180°。
[0016]优选的，其中，一次布气加速区10的高度hi占气液旋流器I总高度H的25?30%，有机胺分离区20的高度h2占气液旋流器I总高度H的50?60%，烟气二次布气区30的高度h3占气液旋流器I总高度H的15?20%。
[0017]优选的，其中，导气帽31与气液旋流器I出口的高度Hl大于等于旋流器I总高H的4
?5% ο
[0018]第二方面，本发明提供了一种脱硫吸收塔，包括设置在吸收塔吸收段填料层上方的气液分离装置，其中气液分离装置包括第一方面任一条所述的气液旋流器I和阻流板2;所述阻流板2上开设有数个孔，每个孔内设有气液旋流器1，且所述气液旋流器I的外周与所述孔密闭接触;阻流板2的边缘与吸收塔的内壁密闭接触。
[0019]优选的，其中，气液旋流器I伸出阻流板2的高度h大于等于旋流器I总高H的30?40%。
[0020]本发明利用旋风分离原理，迫使进入气液旋流器的烟气产生旋流以形成离心力，使烟气中的有机胺盐液滴在离心力的作用下从烟气中分离出来，降低了烟气中有机胺盐的夹带量，减少了有机胺的损失。本发明可根据吸收塔处理烟气量的大小，通过模块化组装气液旋流器，操作弹性大，适应范围广。本发明气液旋流器本身结构具有良好的气流分布特性，分离效率高，实际分离效率大于90 %。本发明气液旋流器通过模块化组装，工作压降仅为50?150Pa，无需对烟气再增加额外的动压头。
[0021]下面结合附图和各个【具体实施方式】，对本发明及其有益技术效果进行详细说明。
【附图说明】
[0022]图1是一种可分离烟气中有机胺液滴的气液旋流器内部结构示意图。
[0023]图中箭头方向:夹带有机胺的烟气流动方向。
[0024]图2是图1气液旋流器沿A-A线的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0025]本发明利用旋风分离原理，迫使进入气液旋流器的烟气产生旋流以形成离心力，使烟气中的有机胺盐液滴在离心力的作用下从烟气中分离出来，降低了烟气中有机胺盐的夹带量，减少了有机胺的损失。
[0026]本发明所述“含硫烟气”是指含硫氧化物(SO2和SO3)的烟道气或其他工业废气。本发明所述“脱硫”是指从烟道气或其他工业废气中除去硫氧化物(SO2和S03)。本发明所述“有机胺”是指常规能够应用于有机胺湿法脱硫的有机类物质，包括但不限于乙醇胺、二乙醇胺、甲基二乙醇胺等。本发明所述“有机胺盐”是指以亚硫酸根、亚硫酸氢根、硫酸根形式存在的有机胺的盐。本发明所述“烟气”是指经过脱硫处理后，夹带有有机胺盐的净化烟气。
[0027]如图1所示，一种可分离烟气中有机胺液滴的气液旋流器I。图1所示气液旋流器I为圆筒形，然而气液旋流器I的结构不限于圆筒形，也包括有利于气流分布的双曲线形、圆台形等结构。
[0028]本发明气液旋流器I两端开口，自下而上包括:烟气一次布气加速区10、有机胺分离区20和烟气二次布气区30;气液旋流器入口位于烟气一次布气加速区10，气液旋流器出口位于烟气二次布气区30。一次布气加速区10的高度hi占气液旋流器I总高度H的25?30%，有机胺分离区20的高度h2占气液旋流器I总高度H的50?60%，烟气二次布气区30的高度h3占气液旋流器I总高度H的15?20%。这里的“自下而上”是指沿烟气流动方向，烟气入口方向为下，烟气出口方向为上。
[0029]所述的烟气一次布气加速区10首先对气体进行气体分布，其次迫使气体产生旋流。具体的，烟气一次布气加速区10采用扩张口结构11，朝向气液旋流器I入口方向，所述的烟气一次布气加速区10沿轴向其直径逐渐变大，即气液旋流器入口直径Dl大于烟气一次布气加速区10末端直径D2。这里的“末端”是指沿烟气流动方向，烟气离开烟气一次布气加速区10的位置。优选的，烟气一次布气加速区10为喇叭形，双曲线形和其他利于气体导流的结构。
[0030]如图2所示，在烟气一次布气加速区10的内壁设有导流片12。导流片12数量的多少可以通过烟气量的大小确定，一般为3?7片。每个导流片12的一边侧边固定在烟气一次布气加速区10的内壁上。每个导流片12的布置方式为顺着气流的方向呈曲线形，即导流片12的片体在其下部与气液旋流器I的轴向中心线呈平行态，然后导流片12的片体向一边弯曲逐渐偏离轴向中心线，导流片12的片体在其顶部与气液旋流器I的轴向中心线偏离40°?50°，以利于进入烟气一次布气加速区10的气体产生旋流。所有导流片12偏离轴向中心线