立式组合水膜结构尾气吸收塔的制作方法

1.本实用新型涉及工业排放尾气处理设备，特别是一种立式组合水膜结构尾气吸收塔，适于对工业排放尾气中可溶性物质进行回收或湿法除尘。


背景技术：

2.我国在化工、制药、冶金冷轧酸洗、电镀等行业在生产过程中产生了大量的工业排放尾气。按照国家节约减排的规定，必须对工业排放尾气进行无害化处理和吸收。目前，国内普遍采用传统的喷淋法吸收处理，在喷淋式吸收塔内设置喷淋管，将工业排尾气通过抽风机送入吸收塔内，对气体进行喷淋吸收，形成的吸收液经中和处理排出，净化后的尾气再经吸收塔顶部的过滤装置排出，其存在的问题是：以风机风量20000m
³
为例，每小时喷淋水用量为60～80 m
³
，消耗水量大，吸收效率低；喷嘴经长时间使用会被酸液的杂质腐蚀和堵塞，降低了喷淋效率，导致吸收塔处理后排入大气的气体不能达到排放标准。公告号为cn204017639u的专利文献公开了一种水膜式酸雾吸收装置，其采用由多层托盘、导流罩和导流管形成水膜结构，通过溢流管向下排出吸收液,其利用水膜结构改变了吸收液吸入尾气的吸收方式，提高了吸收效率。但是，由于其吸收方式单一，需要设置多组水膜结构单元，使水膜的深度难以控制，溢流管设置方式不合理，导流效果差，造成难以进一步提高对排放尾气吸收效率。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种立式组合水膜结构尾气吸收塔，解决了传统对工业排放尾气进行净化吸收的喷淋式吸收塔消耗水量大的问题，以及工作不可靠和吸收尾气效果差的问题，其通过组合改进的水膜结构，循环利用吸收液，节省用水，提高吸收尾气效果。
4.本实用新型所采用的技术方案是：该立式组合水膜结构尾气吸收塔包括内部组装有喷淋式尾气吸收装置的吸收塔体，吸收塔体下部设置尾气入口，顶部设置带有除雾气液分离器的尾气出口，其技术要点是：所述喷淋式尾气吸收装置为设置在吸收塔体内的带有多个防堵塞喷嘴的喷淋管，喷淋管下方设置有乱堆放置在支撑板上的用于气液两相间接触的填料层,吸收塔体底部为水仓，尾气入口设置在填料层与水仓之间的吸收塔体段侧壁，水仓侧壁还设置有吸收液下部导出口、吸收液排空口和吸收液溢流口；
5.吸收塔体内上部设置有水膜式吸收装置，水膜式吸收装置包括至少两层边缘与吸收塔体内壁密封连接的用于形成水膜的盛水托板，盛水托板上通过水膜溢流坝围成水膜区，水膜区设置多个连通上、下层盛水托板的导流管，导流管对应设置导流罩，水膜溢流坝外围与吸收塔体侧壁之间的盛水托板区域形成托板溢流区，在上层的托板溢流区设置导入下层盛水托板水膜的水膜溢流管；
6.吸收塔体外部设置有尾气吸收液积液罐、水膜循环管路和喷淋循环管路，水膜循环管路为：积液罐出水口通过循环管、防腐泵和控制阀联通吸收塔体上部吸收液输入口，积液罐进水口通过循环管联通水膜式吸收装置底层盛水托板对应的吸收塔体侧壁溢流出水
口；喷淋循环管路为：水仓的吸收液下部导出口通过循环管、防腐泵和控制阀联通喷淋管进水口。
7.所述积液罐与水仓之间设置有补水管；
8.所述喷淋循环管路连接有用于吸收液导出的排水管路；
9.所述水膜循环管路连接有新水补充管路；
10.所述水膜溢流管设置在吸收塔体内部的内置水膜溢流管，内置水膜溢流管上端口联通上层托板溢流区，下端口垂向下层盛水托板水膜区。
11.所述水膜溢流管设置在吸收塔体外部的外置水膜溢流管，外置水膜溢流管上端口穿过吸收塔体侧壁连通上层盛水托板的托板溢流区，下端口穿过吸收塔体侧壁连通下层盛水托板水膜区。
12.本实用新型具有的积极效果是：由于本实用新型采用水膜式吸收装置、喷淋式尾气吸收装置和填料层纵向组合设置在同一吸收塔体，使尾气进入吸收塔体后先通过被喷淋的填料层吸收尾气，再上升经过通过喷淋段进入水膜式吸收装置，水膜式吸收装置设置的水膜溢流坝围成水膜区结构能够更好的形成水膜层吸收尾气，形成多层次的尾气吸收方式，尾气与吸收液更加充分接触，无死角吸收，提高吸收工业排放尾气效率，有效的吸收了尾气中的有害成分，使尾气变为环保气体排入大气减少污染环境；利用积液罐的、水膜循环管路和喷淋循环管路使尾气吸收液进行双管路吸收尾气，循环重复使用，能够长期有效使用，部件也不会因腐蚀和堵塞同时还大大降低了用水量，起到节约用水的效果，充分贯彻国家节约减排的方针。
附图说明
13.以下结合附图对本实用新型作进一步描述。
14.图1是本实用新型的一种整体结构示意图；
15.图2是本实用新型的水膜式吸收装置一种结构示意图；
16.图3是本实用新型的水膜式吸收装置另一种结构示意图。
17.图中序号说明：1吸收塔体、2水膜式吸收装置、3喷淋式尾气吸收装置、4喷淋管进水口、5填料层、6尾气入口、7喷淋循环管路、8循环管、9排水管路、10控制阀、11防腐泵、12吸收液下部导出口、13吸收液溢流口、14水仓、15水仓补水口、16吸收液排空口、17水膜循环管路、18水仓补水管、19积液罐进水口、20积液罐、21积液罐出水口、22积液罐溢流口、23新水补充管路、24水膜溢流出水口、25吸收液输入口、26除雾气液分离器、27尾气出口、28吸收液、29尾气、201托板溢流区、202导流罩、203导流管、204水膜区、205水膜溢流坝、206盛水托板、207内置水膜溢流管、208外置水膜溢流管。
具体实施方式
18.根据图1～3详细说明本实用新型的具体结构，如图1所示，一种立式组合水膜结构尾气吸收塔，包括组装在吸收塔体1内的喷淋式尾气吸收装置3和水膜式吸收装置2。吸收塔体为立式塔型罐体，吸收塔体1内由底部向上依次设置有水仓14、尾气入口6、填料层5、喷淋式尾气吸收装置3、水膜式吸收装置2、除雾气液分离器26和尾气出口27；吸收塔体外部设置有尾气吸收液积液罐20、水膜循环管路17和喷淋循环管路7。
19.其中，水仓14设置在吸收塔体底部，用于盛装尾气吸收液，水仓侧壁还设置有吸收液下部导出口12、吸收液排空口16、吸收液溢流口13和水仓补水入口15，吸收液排空口16靠近水仓底部，吸收液溢流口13靠近水仓上部。尾气入口6设置在填料层5与水仓14之间的吸收塔体段侧壁，尾气入口6用于通入待净化的带有酸雾的尾气，尾气入口可以设置成管状弯头形，出口朝向水仓液面。填料层5作为气液两相间接触构件的传质设备，其为市售的用于在表面淋水形成水膜的填料，如多孔多曲面的形成较大表面积的不规则形状的塑料块或薄板，在底部装有填料支承板，以乱堆方式放置在支撑板上。填料层上方设置喷淋式尾气吸收装置3，喷淋式尾气吸收装置为带有多个喷嘴的喷淋管，固定在吸收塔体中部塔壁，可以采用高效耐腐蚀的防堵塞喷嘴，例如pp或ptfe材质的螺旋喷嘴或实心锥喷嘴，喷雾均匀且流量大不易堵塞。水仓、填料层和喷淋式尾气吸收装置组成了吸收塔体下部独立吸收增浓单元。除雾气液分离器26可采用市售现有的气液分离器，用于将雾状汽中的水分与气体分离。
20.吸收塔体1内上部设置有水膜式吸收装置2，该水膜式吸收装置是在公告号为cn204017639u的专利文献公开的一种水膜式酸雾吸收装置水膜式吸收装置的基础上进行的改进，该水膜式吸收装置采用两层多或多层相互间隔的盛水托板，如图2所示，本实施例以三层的盛水托板206为例，盛水托板可采用耐温、耐腐蚀材料制成，如pph改性聚丙烯，盛水托板边缘与吸收塔体内壁密封连接，盛水托板用于盛装尾气吸收液28，盛水托板上通过水膜溢流坝205围成水膜区204，水膜区设置多个连通上、下层盛水托板206的导流管203，导流管上对应设置导流罩202，水膜溢流坝外围与吸收塔体侧壁之间的盛水托板区域形成托板溢流区201，在上层的托板溢流区201设置导入下层盛水托板水膜的水膜溢流管，本实施例的水膜溢流管设置在吸收塔体内部，采用内置水膜溢流管207，上端口联通上层托板溢流区201，下端口垂向下层盛水托板水膜区，能够快速顺畅的将吸收液导入下层水托板水膜区。水膜溢流坝205高度可以为20毫米，吸收液28形成的水膜的高度可以为10毫米左右的薄水层，形成一定厚度的水膜，当进入水膜区的尾气吸收液水量超过水膜溢流坝高度时，尾气吸收液漫过水膜溢流坝205流入托板溢流区，并通过内置水膜溢流管207导入下层盛水托板水膜区。如图3所示，作为进一步改进，还可以将水膜溢流管设置在吸收塔体外部，采用外置水膜溢流管208，上端口穿过吸收塔体侧壁连通上层盛水托板的托板溢流区，下端口穿过吸收塔体侧壁连通下层盛水托板水膜区，便于对水膜溢流管进行维护和更换。
21.吸收塔体1外部设置有用于存放尾气吸收液的积液罐20、水膜循环管路17和喷淋循环管路7。其中，积液罐20用于盛装尾气吸收液并提供循环用水，积液罐上部设置有积液罐进水口24，下部设置积液罐出水口21，还设置有积液罐溢流口22和水仓补水管18；水膜循环管路17为：积液罐出水口21通过循环管8、防腐泵11和控制阀10联通吸收塔体上部吸收液输入口25，积液罐进水口19通过循环管联通水膜式吸收装置2底层的盛水托板对应的吸收塔体侧壁水膜溢流出水口24，可以使由吸收塔体上部吸收液输入口25进入的吸收液流经水膜式吸收装置后再进入水膜循环管路进行循环使用，喷淋循环管路7为：水仓14的吸收液下部导出口12通过循环管8、防腐泵11和控制阀10联通喷淋管进水口4，可以使由喷淋管进水口4进入的吸收液流经喷淋式尾气吸收装置和填料层后再回流入水仓14内，再经吸收液下部导出口12进入喷淋循环管路进行循环使用，水膜循环管路高位还接有新水补充管路23，用于补充用水，当集液罐中水位高于设定的液位后，关闭新水补充管路的新水补水阀门，开启水膜循环管路的防腐泵，将集液罐中液体送至水膜式吸收装置中，开起水膜循环管路内
循环，从而实现进一步节水效果。积液罐20利于水仓补水管18连接水仓补水口15，用于向水仓补充吸收液，当方水仓中吸收液达到限定浓度抽走后，连通水仓补水管的排水阀，将集液罐中液体导入水仓内，继续喷淋增浓，从而实现最高效的回收。喷淋循环管路7还可以连接有用于吸收液导出的排水管路9，排水管路可以将多次循环使用达到回收利用标准的吸收液由防腐泵抽走导出到回收装置内，回收再利用。各管路中吸收液流动方向如图1中喷淋循环管路上黑色箭头方向所示。
22.工作过程及原理，如图1和图2所示，该积液罐20和水仓14内注入28吸收液。积液罐内的吸收液由积液罐出水口进入水膜循环管路17循环流动，在该管路的防腐泵带动下经循环管和控制阀导通流入吸收塔体吸收液输入口25，吸收液进入吸收塔体流动方向如图2和图3中黑色实线箭头指向所示，进入吸收塔体后流入水膜式吸收装置，尾气吸收液先进入最上层盛水托板的水膜区204，汇聚积存形成水膜层，注满后漫过水膜溢流坝205经水膜溢流管导入下层盛水托板的水膜区，逐层流下，直至底层水膜区后再经水膜溢流出水口24流出吸收塔体，最后经循环管由积液罐进水口19流回水仓41完成水膜循环管路的循环。水仓14内的吸收液由吸收液下部导出口12进入喷淋循环管路7循环流动，在该管路的防腐泵带动下经循环管和控制阀导通流入吸收塔体的喷淋管进水口4，进入喷淋式尾气吸收装置3，喷淋管通过喷嘴将吸收液均匀喷淋到填料层上，并沿填料表面流下，从而增大吸收液与尾气的接触面和接触时间，经喷淋填料层后回流入水仓，完成喷淋循环管路的循环。积液罐可由新水补充管路补充吸收液；水仓可由连接积液罐水仓补水管补充吸收液。
23.尾气吸收过程：工业排放尾气29先由吸收塔体的尾气入口吹入，经水仓吸收液上方向上穿过填料层5，与填料层表面形成的水膜进行气液两相间接触形成吸收，然后经喷淋式尾气吸收装置3的喷淋吸收液接触吸收，再向上进入水膜式吸收装置2，尾气29由底层盛水托板上的导流管203导入，受导流罩202阻挡后，在压力作用下通入水膜层，通过吸收液吸收尾气，然后再逐层向上，与吸收液充分接触吸收尾气，最后向上经除雾气液分离器26处理水雾，到达吸收塔体上端尾气出口27，排出净化过滤后的尾气，尾气流动方向如图1至3中虚线箭头指示方向所示。其中，尾气中可回收物质被喷淋的吸收液吸收，最后回流至水仓循环使用，随着吸收液的循环喷淋，尾气中可回收物质浓度不断上升，经过定期取样达到一定标准后，由防腐泵抽出回收再利用。工业排放尾气经多个尾气吸收装置的多层次充分接触，无死角吸收，提高吸收工业排放尾气效率，有效的吸收了尾气中的有害成分，使尾气变为环保汽体排入大气不污染环境。利用积液罐的、水膜循环管路和喷淋循环管路使尾气吸收液进行双管路吸收尾气，循环重复使用，能够长期有效使用，部件也不会因腐蚀和堵塞同时还大大降低了用水量，起到节约用水的效果。本实用新型立式组合水膜结构尾气吸收塔经试用，成膜用水量为10立方米∕小时，用水量比同规模设备传统喷淋吸收法节约用水80%，大大低于采用喷淋结构的酸水吸收塔的用水量，经过24小时在烟囱出口前取样，多次分析化验均达到国家排放标准，充分贯彻国家节约减排的方针。其功能更加全面，效果更加稳定，用水量进一步减少，可对回收后的有用成份进行回收再利用，以适应日益严格的环保要求。
24.综上所述，实现本实用新型的目的。