超声波雾化装置和雾化脱硫塔的制作方法

本实用新型涉及除硫工艺及设备领域，更具体的说，涉及雾化装置及脱硫塔。

背景技术：

目前对于烟气中so2主要采用双碱法工艺，采用钠基脱硫法脱硫机理进行塔内脱硫，由于钠基脱硫剂碱性强，吸收二氧化硫后反应产物溶解度大，不会造成过饱和结晶，造成结垢堵塞问题。另一方面脱硫产物被排入再生池内用氢氧化钙进行再生，再生出的钠基脱硫剂再被打回脱硫塔循环使用。双碱法烟气脱硫技术是利用氢氧化钠或碳酸钠溶液作为启动脱硫剂，配制好的氢氧化钠或碳酸钠溶液直接打入脱硫塔洗涤脱除烟气中so2来达到烟气脱硫的目的，然后脱硫产物经脱硫剂再生池再生成亚硫酸钠或氢氧化钠再打回脱硫塔内循环使用。脱硫工艺主要包括5个部分：(1)吸收剂制备与补充；(2)吸收液喷淋；(3)塔内水滴与烟气逆流接触；(4)再生池吸收液再生成钠基碱；(5)石膏脱水处理。涉及的反应如下：(1)吸收反应

在主塔中以钠碱溶液吸收烟气中的so2：

吸收液中尚有部分的naoh，因此吸收过程中还生成亚硫酸钠。

2naoh+so2＝na2so3+h2o

(2)再生反应

反应液流到反应池中与加入的石灰料浆反应：

再生后的浆液经钙盐沉淀后，na2so3清液送回吸收塔循环使用。

但是这种工艺采用的是喷淋的方式去除二氧化硫，这种方式一定范围内接触面积有限，因此所需的反应路径较长，需要消耗很大的水量，经过水降温的烟气温度低，会产生白烟，还需要后续的加热等步骤，造成能源的浪费。

技术实现要素：

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种超声波雾化装置及雾化脱硫塔，解决了现有技术中脱硫塔消耗水资源多、能源多的问题。

为实现上述目的，本实用新型的其中一个技术方案如下：

一种超声波雾化装置，包括设有吸收液的雾化槽和超声波发生器；所述超声波发生器包括滤波器和超声波雾化模块组件，所述滤波器将电源电流转化为振荡电流，所述超声波雾化模块组件包括雾化池下方设有的若干超声波换能器。

设有上述雾化装置的脱硫塔，还包括脱硫塔本体，所述脱硫塔本体设有供吸收液与烟气接触的吸收室和设有反应池的反应室，雾化装置内的吸收液通过排雾管进入吸收室中，所述吸收室底部设有接通至反应池内的发泡管；所述反应池上端设有连通至烟囱的导气管，所述吸收室在反应室上方。

相比于现有技术，上述技术方案具有如下有益效果：

利用振荡电流产生超声波对液体进行雾化，雾化液的雾滴直径很小，更细更均匀，在化学相应时的接触面更大，反应速度更快，除尘效果更好。利用雾化液进行脱硫，其反应速度更快，吸收所需的水量相较于喷淋极小，对烟气的温度影响也很小，在烟气脱离脱硫塔时，无需再经过加热步骤也不会产生白烟。节省了水资源和能源。利用回收后的清液制备吸收液，节省了原料。

上述技术方案的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对上述技术方案的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为雾化装置的结构示意图；

图2为填料塔结构示意图；

图3为第一隔板俯视图；

图4为第二隔板俯视图。

其中，脱硫塔本体1、雾化装置2、吸收室3、反应室4、第一隔板5、第二隔板6、发泡管7、导气管8、烟囱9、除雾器10、漏液管11、再生池12、雾化槽21、滤波器22、换能器23、排雾管24、液位检测器25、加水管26。

具体实施方式

为了使上述技术方案实现的技术手段、创作特征、达成目的与作用更加清楚及易于了解，下面结合附和具体实施方式对上述技术方案作进一步阐述：

如图1所示，本实用新型的其中一个实施例提供了一种超声波雾化装置，包括设有吸收液的雾化槽21和超声波发生器；所述超声波发生器包括滤波器22和超声波雾化模块组件，所述滤波器22将电源电流转化为振荡电流，所述超声波雾化模块组件包括雾化池下方设有的若干超声波换能器23。

如上述方案所述，本实用新型的工作原理为：超声波发生器同一高频的振荡电流，产生高频电能信号，通过超声波换能器23转化为超声波机械振动(即超声波)，在液体介质中传播并在液体表面形成空化表面张力的效应。由于超声波空化作用而是液体分子间作用力断裂表面张力被突破而脱出形成雾滴，从而实现吸收液的雾化过程。

在实际安装中，在雾化槽21底部均匀设置，超声波雾化器中的工作频率表大于1m赫兹。产生的雾滴直径在10μm左右。

优选的，所述吸收液中设有表面活性剂以降低液体表面的张力，更容易被超声波脱出形成雾滴。表面活性剂可选择化学性质较为稳定的十二烷基硫酸钠。

优选的，所述雾化槽21内设有检测液位的液位检测器25和加水管26，所述加水管26内的水通过水泵带动，水泵的电控开关与液位检测器25的控制器连接。由于其工作原理的限制，超声波振荡在工作时，有一个最佳的工作液位，其根据超声波频率和介质确定，因此，通过液位检测器25的检测结果控制水泵以使液面保持在最佳液面的一定范围内。

优选的，所述雾化槽21上方设有若干与加水管26连通的滴水孔。滴水孔的高度不高，吸收液采用滴水的方式添加，不会在液体内部造成乱流，干扰振动的传播方向，同时赋予液体表面一定的动能，液体更容易被破除张力而脱出形成雾滴。

基于上述方案，如图2所示，本实用新型还在另一实施例中提出了一种脱硫塔，包括脱硫塔本体1，所述脱硫塔本体1设有供雾化的吸收液与烟气接触的吸收室3和设有反应池的反应室4，雾化装置2内雾化后的吸收液通过排雾管24进入吸收室3中，所述吸收室3底部设有接通至反应池内的发泡管7；所述反应室4上端设有连通至烟囱9的导气管8，所述吸收室3在反应池上方。

如上述方案所述的脱硫塔的工作原理为：雾化后的吸收液在吸收室3中与烟气接触，吸收液中含有碱性物质，二氧化硫的吸收效果好。经过超声波雾化的雾滴直径为10μm左右，相较于传统的喷淋液滴，直径小非常多，相同的体积内，尽管含水量降低，但是接触面积增加了非常多，其反应速度相较于普通的喷淋反应快30倍以上。经过吸收处理的雾滴和烟雾混合的雾气经由发泡管7进入反应池中，反应池对雾滴进行吸收，并对烟气进行进一步吸收，包括其中的部分其他杂质。吸收雾滴后，反应池中的氢氧化钙与雾滴中反应产物的亚硫酸钠反应再经氧化生成亚硫酸钙沉淀和硫酸钙沉淀以及氢氧化钠。清液中含有氢氧化钙和氢氧化钠可回收使用。经过反应池后的烟气经由导气管8进入反应室4上方，再经由烟囱9排出。

优选的，如图3-4所示，所述吸收室3与反应室4之间通过第一隔板5隔开，吸收室3上端设有第二隔板6，所述发泡管7竖直固定在第一隔板5上朝下伸至反应池中；所述导气管8下端固定在第一隔板5上，上端穿过第二隔板6且设有锥形的盖帽。发泡管7和导气管8均起到连通的作用，其自然是通管。通过两个隔板份隔塔内空间，保证烟气和雾滴的移动方向随发泡管7和导气管8行进，保证各随导向进行。

优选的，脱硫塔包括两个雾化装置2，其中一个雾化装置2的吸收液导通至第一隔板5与第二隔板6之间，另一个雾化装置2的吸收液导通至第二隔板6上方与反应池中出来的烟气混合，所述第二隔板6上还设有连通第二隔板6上部与反应池的漏液管11，烟囱9位于第二隔板6上方且烟囱9下端设有除雾器10。上层的雾化装置2比下层的雾化装置2雾气浓度低，经过反应池后吸收后的烟气再次与雾化的吸收液接触做进一步反应吸收，再经除雾器10除雾后排放。除雾器10除雾后产生的液体由漏液管11导入反应池内，防止液体累积。盖帽的设置，可以使烟气改变烟气在第二隔板6上方的路径，增加在第二隔板6上方的停留时间，增加停留路径，更充分与雾化的吸收液接触吸收，漏液管11沿第二隔板6直径较大的圆周排布。发泡管7在漏液管11内侧，并不相互穿插设置，从发泡管7出来的液体不直接进入漏液管11中。

优选的，所述反应池与雾化槽21通过管道连通，反应池也雾化槽21之间还设有再生池12，所述再生池12内可添加碳酸钠溶液。反应池内反应后的液体中含有氢氧化钠和氢氧化钙等物质，可以通过碳酸钠进行钙沉淀后回收其中的清液。再生池12起到除钙和中转的作用。当然在回收时，还需注意对吸收液的浓度调配。

基于超声波雾化装置2，本实用新型的具体使用过程为，包括以下步骤：s1：制备一定浓度的氢氧化钠浓度为吸收液；处于成本和吸收效果考虑，氢氧化钠的浓度在13％-15％为佳。

s2：用超声波进行对吸收液进行雾化，并通入吸收室3内；利用超声波雾化的碱液直径更小，反应更快，且相较于喷淋，超声雾化用水量200l/h，而原双碱法用水量5-10t/h，超声雾化仅消耗原来双碱喷淋法水量的0.03％。超声波雾化法脱硫在塔内反应快，反应时间短，用水量少，烟气仅降低2-3度，脱硫后的烟气可以直接排放。也不用担心杂质堵塞喷孔的问题。

s3：将烟气通入吸收室3与吸收液反应；吸收液呈碱性，具有较好的吸收二氧化硫的效果。

s4：将吸收室3内的混合雾气通入氢氧化钙反应池内进行吸收；氢氧化钙池内还通入空气进行氧化，生成硫酸钙沉淀。

s5：将反应池内清液除钙后回收用于制备吸收液。除钙可以通过添加适量的碳酸钠或者亚硫酸钠进行，生成的物质和添加的物质不会影响过程中的反应。

在另一种实施例中，吸收液可以是氨水，如果采用氨水作为吸收剂除烟气中的so2：经超声波雾化的氨水则有下列化学反应：

so2+nh3+h2o＝(nh4))2so3

(nh4)2so3+so2+h2o＝2nh4hso3

企业可以利用原有的铵盐回收设备，电除尘吸收的铵盐放到再生池12，加入水和氨水，上清液返回到氨水吸附池中再利用，铵盐沉淀经加热浓缩结晶，干燥成为产品硫酸铵。

以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对上本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的宗旨和范围的，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。