一种干法脱硫的气固混合装置的制作方法

本实用新型涉及烟气治理环保技术领域，具体而言，涉及一种干法脱硫的气固混合装置。

背景技术：

目前，随着环保形势日益严峻，对于大气治理的环保要求越来越高。传统的湿法脱硫存在着以下问题:生成的产物为液体或淤渣，较难处理，且液体或淤渣对设备的腐蚀较为严重；而洗涤后的烟气需要进行二次加热，使得能耗大幅增加，此外，加热设备需要建设新的场地，占地面积大，投资和运行费用高。传统的湿法脱硫还存在运行系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高等问题，一般仅适用于大型电厂。

而干法脱硫因其设备简单、占地面积小、投资和运行费用较低、操作方便、能耗低、生成物便于处置、无污水处理系统等优点逐渐应用于冶金行业烟气治理中；但是如何解决干法脱硫中气固反应速率慢、脱硫效率较低等问题成了研究重点。

鉴于此，特提出本实用新型。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种干法脱硫的气固混合装置以解决上述技术问题。

本实用新型是这样实现的：

一种干法脱硫的气固混合装置，其包括中心风管、内层旋流叶片组和外层旋流叶片组，内层旋流叶片组设置于中心风管的周围，在内层旋流叶片组的外周围设有间隔板，外层旋流叶片组设置于间隔板的外表面，内层旋流叶片组轴向的偏转方向与外层旋流叶片组轴向的偏转方向相反。

中心风管为具有一定直径大小的圆管，中心风管的两端通透，在中心风管的周围设置有内层旋流叶片组，在内层旋流叶片组的外周围设有间隔板，设置间隔板以分隔进入内层旋流叶片组和外层旋流叶片组的烟气，从而使得进入内外层旋流叶片组的烟气进行充分的气固反应。通过设置内层旋流叶片组和外层旋流叶片组轴向的偏转方向相反，使得进入内层旋流叶片组和外层旋流叶片组的烟气流速加快，增强烟气的湍流程度，进而提高干法脱硫的气固反应速率。

该气固混合装置可用于小苏打脱硫，将气固混合装置设置于烟气管道中，使得混有脱硫剂的烟气进入气固混合装置中进行反应，进而脱除烟气中的硫化物。

在其他实施例中，可以根据所处理的烟气量合理设置中心风管的直径大小，中心风管的作用是通过改变流通截面加快烟气流速，增强烟气的湍流效果，同时也可以起到支撑旋流叶片的作用。

在本实用新型应用较佳的实施方式中，上述内层旋流叶片组包括至少8个内层旋流叶片，且多个内层旋流叶片沿中心风管外周壁的圆周方向均布间隔设置。

设置至少8个内层旋流叶片可以满足200000nm/h流量的烟气处理。多个内层旋流叶片均布间隔设置于中心风管的外周壁，这样可以将来流烟气在不同方向上导入相邻两个内层旋流叶片的间隙中，具有一定流速的烟气与内层旋流叶片发生剪切，增强了烟气的湍流程度，增大了烟气与脱硫剂(小苏打粉末)的接触面积，使得烟气中的小苏打脱硫剂与烟气的气固混合更加均匀，气固反应更加完全。

在本实用新型应用较佳的实施方式中，上述内层旋流叶片的一端与中心风管的外周壁连接固定，内层旋流叶片的另一端与间隔板的内表面相连接固定。

本实施例中，优选内层旋流叶片的一端与中心风管的外周壁焊接连接，内层旋流叶片的另一端与间隔板的内表面焊接连接。

在本实用新型应用较佳的实施方式中，上述每个内层旋流叶片与轴向方向设置有夹角。

在本实用新型应用较佳的实施方式中，上述夹角为9-15°。

设置上述夹角以使得烟气沿内层旋流叶片进行一定方向的旋转，从而增加烟气的湍急程度，使得烟气脱硫更为彻底。

在本实用新型应用较佳的实施方式中，上述外层旋流叶片组包括至少16个外层旋流叶片，且多个外层旋流叶片沿间隔板外表面的圆周方向均布间隔设置。

在本实用新型应用较佳的实施方式中，上述外层旋流叶片的一端与间隔板外表面连接固定，外层旋流叶片的另一端与外层保护壳的内表面相连接固定，且外层保护壳围设于外层旋流叶片组外周。

优选的，外层旋流叶片的一端与间隔板外表面焊接，外层旋流叶片的另一端与外层保护壳的内表面焊接。外层保护壳采用焊接或法兰形式与外界的烟道连接。

在本实用新型应用较佳的实施方式中，上述每个外层旋流叶片与轴向方向设置有夹角。

在本实用新型应用较佳的实施方式中，上述夹角为9-15°。

在本实用新型应用较佳的实施方式中，上述由多个内层旋流叶片拼成的内层旋流叶片组轴向的偏转方向与多个外层旋流叶片拼成的外层旋流叶片组轴向的偏转方向相反。

通过设置内层旋流叶片组轴向的偏转方向与外层旋流叶片组轴向的偏转方向相反可以增加烟气的湍流程度，使得硫化物有效脱除。

优选的，外层旋流叶片组可以使得烟气沿顺时针方向旋转，而内层旋流叶片组可以使得烟气沿逆时针方向旋转。内外层相反方向的导流作用增大了烟气的湍流程度，增加了小苏打脱硫剂与烟气的反应面积，提高了反应速率，实现了更好的脱硫效果。

在本实用新型应用较佳的实施方式中，上述气固混合装置还包括脱硫装置，将气固混合装置与脱硫装置的烟气排出管连接，以增加除硫效率。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供了一种干法脱硫的气固混合装置，该气固混合装置通过中心风管改变流通截面加快了烟气流速，增强了烟气的湍流效果，通过内层旋流叶片组和外层旋流叶片组可以实现来流烟气的导流作用，增大了烟气的湍流程度，增加了脱硫剂与烟气的反应面积，提高了反应速率，进而提高了干法脱硫效率。通过设置内层旋流叶片组轴向的偏转方向与外层旋流叶片组轴向的偏转方向相反可以增加烟气的湍流程度，使得硫化物有效脱除。内外层相反方向的导流作用增大了烟气的湍流程度，增加脱硫剂与烟气的反应面积，提高了反应速率，实现了更好的脱硫效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的气固混合装置的立体结构示意图；

图2为图1的主视图。

图标：1-中心风管；2-内层旋流叶片；3-内层保护壳；4-外层旋流叶片；5-外层保护壳。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

参照图1所示，本实施例提供了一种气固混合装置，本实施例中，设置间隔板为内支撑环板(即内层保护壳3)，其包括中心风管1、内层旋流叶片组和外层旋流叶片组，内层旋流叶片组设置于中心风管1的外周壁，在内层旋流叶片组的外周焊接有内支撑环板，外层旋流叶片组焊接于内支撑环板的外表面。

本实施例中，中心风管1为具有一定直径大小的圆管，中心风管1的两端通透。在其他实施例中，可以根据所处理的烟气量合理设置中心风管1的直径大小，中心风管1的作用是通过改变流通截面加快烟气流速，增强烟气的湍流效果，同时也可以起到支撑内层旋流叶片2的作用。

中心风管1的直径为dn150-dn200，长度为150mm。材质为碳钢，在其他实施例中也可以是不锈钢，锌镍合金，锌镁铝合金等合金材料。

图1中示出了内层旋流叶片组包括8个内层旋流叶片2，且8个内层旋流叶片2沿中心风管1外周壁的圆周方向均布间隔设置。本实施例中，每个内层旋流叶片2均由厚度为5-8mm的碳钢平面制成。

内层旋流叶片2的一端与中心风管1的外周壁连接设置，内层旋流叶片2的另一端与内层保护壳3的内表面相连接设置。

本实施例中，设置内层旋流叶片2的一端均与中心风管1的外周壁焊接固定，而内层旋流叶片2的另一端与内层保护壳3的内表面焊接连接。这样设置以固定内层旋流叶片2，防止在湍急的烟气中损坏。

在其他实施例中，还可以在内层旋流叶片2上设置螺栓孔，并对应的在中心风管1的外周壁设置固定孔，通过螺栓将内层旋流叶片2和中心风管1固定；此外，还可采用销轴的方式固定连接。

每个内层旋流叶片2与轴向方向设置有夹角，且每个内层旋流叶片在内层保护壳3横截面方向的投影均能够将整个横截面全部覆盖，并且有重叠。夹角优选为9-15°。本实施例中，夹角为15°，在其他实施例中，可以根据处理烟气的流量进行调整。

当烟气流量较大时，采用较大的夹角有利于烟气彻底脱硫。

而当烟气流量较小时，采用较小的夹角有利于烟气彻底脱硫。

设置上述夹角以使得烟气沿内层旋流叶片2进行一定方向的旋转，从而增加烟气的湍急程度，使得烟气脱硫更为彻底。

本实施例中设置内层旋流叶片2沿逆时针方向排布且成型后的内层旋流叶片组轴向上偏转方向为逆时针，使得来流烟气沿内层旋流叶片2逆时针旋转，旋转的烟气有利于脱硫剂(固体)与气体碰撞几率大幅提升，促进固气反应的进行，为后续脱硫烟气排放达标奠定了基础。

进一步地，参照图2所示，外层旋流叶片组包括16个外层旋流叶片4，且16个外层旋流叶片4沿内层保护壳3外表面的圆周方向均布间隔设置。

外层旋流叶片4的一端与内层保护壳3外表面连接设置，外层旋流叶片4的另一端与外层保护壳5的内表面相连接设置，且外层保护壳5围设于外层旋流叶片4组外周。

本实施例中，设置外层旋流叶片4的一端与内层保护壳3外表面焊接，外层旋流叶片4的另一端与外层保护壳5的内表面焊接。而外层保护壳5采用焊接或法兰形式与外界的烟道连接。

外层旋流叶片4和外层保护壳5的材质均为碳钢，选择碳钢作为材质具有成本低廉的优势。

每个外层旋流叶片4与轴向方向设置有夹角，且每个外层旋流叶片4在外层保护壳5横截面方向的投影均能够将整个横截面全部覆盖，并且有重叠。本实施例中设置上述夹角为12°，在其他实施例中，可以根据小苏打脱硫所处理的烟气量合理设置夹角。

本实施例中，设置外层旋流叶片4沿顺时针方向排布且成型后的外层旋流叶片组轴向上偏转方向为顺时针，使得来流烟气沿外层旋流叶片4顺时针旋转，旋转的烟气有利于脱硫剂(固体)与气体碰撞几率大幅提升，促进固气反应的进行，有利于脱硫烟气排放达标。

本实施例提供的气固混合装置可以根据烟气量的大小对旋流叶片进行气固两相流数值模拟，设定最佳旋转角度，从而增大烟气的湍流程度。

本实施例中设置烟气的流量为，设置内层旋流叶片2和外层旋流叶片4分别为15°和12°，经过一级的气固混合装置可以实现烟气的含硫量不超过30mg/nm³，满足超低排放需求。

此外，在其他实施例中，可以根据小苏打脱硫所处理的烟气量合理设置气固混合装置的大小及数量，对于大烟气量系统可以在烟气管道内串联设置多个气固混合装置。

进一步地，在其他实施例中，可以设置同一横截面的烟气管道内并联多个气固混合装置从而加快烟气的处理效率。进一步地，也可以在烟气来流方向上串联设置多层并联的气固混合装置，从而提高小苏打脱硫工艺对烟气量的适应性。

本实施例提供的气固混合装置优选为小苏打脱硫工艺，此外在其他实施例中，脱硫剂也可以根据需要进行合理替换。上述气固混合装置设置于烟气系统的烟道上，位于小苏打脱硫喷粉点的后端，气固混合装置与烟道焊接固定，通过中心风管1的作用以及内外层旋流叶片对来流烟气在不同方向的导流作用，增强了烟气的湍流程度，增大了烟气与小苏打粉末的接触面积，使得小苏打脱硫剂与烟气的气固混合更加均匀，气固反应更加完全。

进一步地，在其他实施例中，可以设置外层旋流叶片4沿逆时针方向排布且成型后的外层旋流叶片组轴向上偏转方向为逆时针，使得来流烟气沿外层旋流叶片4逆时针旋转。设置内层旋流叶片2沿顺时针方向排布且成型后的内层旋流叶片组轴向上偏转方向为顺时针，使得来流烟气沿内层旋流叶片2顺时针旋转。通过相反方向的导流可以增加气流的扰动程度，有利于烟气的脱硫。

进一步地，本实施例中设置内层旋流叶片2的长度与外层旋流叶片4的长度相等，在其他实施例中也可以根据需要进行调整。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。