一种脱硫喷淋塔的管式强化气液传质构件的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于提高喷淋塔内气液两相之间传质的构件，具体涉及一种脱硫喷淋塔的管式强化气液传质构件，属于烟气脱硫技术领域。
【背景技术】
[0002]我国的一次能源消耗主要以煤炭为主，目前以及今后相当长时间内燃煤火力发电仍将占据我国发电领域中的主导地位，由于燃煤电厂所排放的烟气中含有大量的二氧化硫，如果二氧化硫不经过严格脱除处理就直接排放，将对环境及人身体健康造成严重危害。石灰石-石膏湿法烟气脱硫技术是当前最成熟、应用业绩最多、运行最稳定和最可靠的脱硫工艺，已成为国内外火电厂脱硫的首选技术。而喷淋塔是目前石灰石-石膏湿法烟气脱硫吸收塔的主流塔型，具有脱硫效率高、塔内构件少、阻力低等显著优点。随着2014年7月I日起火电厂大气污染排放新标准的实施，对二氧化硫的排放限值提出更高的要求，特别是重点地区的火电厂更是要求二氧化硫排放限值必须达到50mg/Nm3。然而，传统喷淋塔塔内无任何塔内强化气液传质构件，烟气分布通常也不够均匀，气液传质不够充分，如果锅炉燃烧中高硫煤时烟囱出口二氧化硫排放值很难达标，因此，发展新型高效脱硫技术就显得非常的紧迫。当前，高效脱硫技术所采取一个非常有效技术手段就是在喷淋塔内增加强化气液传质构件，这样不仅可以提高烟气流场的均匀度，而且可以极大地增强气液两相之间的传质。
【实用新型内容】
[0003]在下文中给出了关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。
[0004]鉴于此，本实用新型提供了一种脱硫喷淋塔的管式强化气液传质构件，以至少解决现有的脱硫塔内烟气分布不均匀，气液扰动小，气液传质效果偏差，从而导致难于实现高效脱硫的问题。
[0005]根据本实用新型的一个方面，提供了一种脱硫喷淋塔的管式强化气液传质构件，该管式强化气液传质构件安装在脱硫喷淋塔内的烟气入口之上，且位于最底层喷淋层之下，下方采用支撑梁支撑，该管式强化气液传质构件包括上层管束组件和下层管束组件，所述上层管束组件和下层管束组件由上至下水平固定安装在脱硫塔内，上层管束组件包括若干根水平均匀间隔排列的上层管束，下层管束组件包括若干根水平均匀间隔排列的下层管束。
[0006]进一步地，所述下层管束的轴线与烟气入口方向在水平面上的投影相互垂直。
[0007]进一步地，所述上层管束的轴线与下层管束的轴线在水平面上的投影角度为O度至90度。如此设置，可降低液气比10%至30%。
[0008]进一步地，所述上层管束的轴线与下层管束的轴线在水平面上的投影角度为20度。如此设置，可降低液气比20%左右。
[0009]进一步地，所述上层管束和下层管束的截面形状均为圆形、椭圆形或倒置水滴形。如此设置，更好地增加气液扰动，增强气液传质，提高烟气脱硫效率。
[0010]进一步地，所述上层管束组件和下层管束组件的上下间距为50mm至200mm之间。如此设置，更好地增加气液扰动，增强气液传质，提高烟气脱硫效率。
[0011]进一步地，所述管式强化气液传质构件的材质为聚丙烯或者增强聚丙烯。本实用新型提出的一种脱硫喷淋塔的管式强化气液传质构件所达到的效果为:采用管式强化气液传质构件装置不仅可以实现对吸收塔内气流进行有效整流，提高烟气流场的均匀度，改善塔内气液传质；而且由于二层管束组件上下布置，每层管束组件中的水平管束之间流通截面刚好类似于文丘里形状，这样会大大增加气体在水平二维方向上的扰动，并且从喷淋层喷出的浆液会在管束层上方产生强烈的湍流层，改变了常规的“气包液”传质过程，变为了“液包气”的传质过程，极大地增强了气液间的传质，从而能够显著提高烟气脱硫效率，降低液气比和电耗。该管式强化气液传质构件还具有结构简单、不易结垢堵塞、易于维护、成本低廉优点。为了方便生产、运输以及现场安装，整个管式强化气液传质构件可以采用模块化方式生产与组装。
【附图说明】
[0012]图1是根据本实用新型的实施例的脱硫喷淋塔的管式强化气液传质构件的结构示意图；
[0013]图2是上层管束与下层管束处于垂直状态的示意图；
[0014]图3是上层管束组件俯视图(上层管束的轴线与下层管束的轴线在水平面上的投影呈锐角布置)；
[0015]图4是下层管束组件俯视图；
[0016]图5是上层管束组件与下层管束组件的俯视图(上层管束的轴线与下层管束的轴线在水平面上的投影角度为20度)。
[0017]图中:1_烟气入口 ；2_最底层喷淋层；3_脱硫喷淋塔；4_上层管束；5_下层管束；
6-模块边框。
【具体实施方式】
[0018]在下文中将结合附图对本实用新型的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本实用新型公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。
[0019]在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。
[0020]如图1和图2所示，本实用新型的实施例提供了一种脱硫喷淋塔的管式强化气液传质构件，该管式强化气液传质构件安装在脱硫喷淋塔3内的烟气入口 I之上，且位于最底层喷淋层2之下，下方使用支撑梁来支撑，其包括上层管束组件和下层管束组件，所述上下层管束组件都是由若干根水平均匀间隔排列的管束构成，所述管式强化气液传质构成采用模块化方式生产与组装，如图5所示，上层管束4和下层管束5两端都固定在每个模块边框6上，整个构件就是由若干个这样标准模块和少数异形模块(在喷淋塔边壁处使用)相构成，所述下层管束5的轴线与烟气入口 I方向在水平面上的投影相互垂直。所述上层管束4的轴线与下层管束5的轴线在水平面上的投影角度为90度。如此设置，可降低液气比20%左右。所述上层管束4和下层管束5的截面形状均为圆形。如此设置，更好地增加气液扰动，增强气液传质，提高脱硫效率。所述上层管束组件和下层管束组件的上下间距H为90mm。如此设置，更好地增加气液扰动，增强气液传质，提高脱硫效率。所述管式强化气液传质构件材质为聚丙烯。
[0021]此外，根据一种实现方式，如图4和图5所示，一种脱硫喷淋塔的管式强化气液传质构件中所述上层管束4的轴线与下层管束5的轴线在水平面上的投影角度还可以为20度。如此设置，可降低液气比20%左右。
[0022]另外，根据一种实现方式，所述上层管束4和下层管束5的截面形状均为椭圆形，上层管束组件和下层管束组件的上下间距H为100mm，整个管式强化气液传质构件材质为增强聚丙烯。
[0023]再者，根据一种实现方式，所述上层管束4和下层管束5的截面形状均为倒置水滴形，上层管束组件和下层管束组件的上下间距H为95mm，整个管式强化气液传质构件材质为增强聚丙烯。
[0024]通过以上描述可知，上述根据本实用新型的实施例的一种脱硫喷淋塔的管式强化气液传质构件，采用管式强化气液传质构件装置不仅可以实现对吸收塔内气流进行有效整流，提高烟气流场的均匀度，改善塔内气液传质；而且由于二层管束组件采用上下布置，每层管束组件中的水平管束之间流通截面刚好类似于文丘里形状，这样会大大增加气体在水平二维方向上的扰动，并且下落的浆液在管束层上方产生100?300mm高的湍流层，改变了常规的“气包液”传质过程，变为了“液包气”的传质过程，显著地增强了气液间的传质，从而可以显著提高烟气脱硫效率，降低液气比和电耗。该管式强化气液传质构件还具有结构简单、不易结垢堵塞、易于维护、成本低廉优点。为了方便生产、运输以及现场安装，整个管式强化气液传质构件采用模块化方式生产与组装。
【主权项】
1.一种脱硫喷淋塔的管式强化气液传质构件，该管式强化气液传质构件安装在脱硫喷淋塔(3)内的烟气入口(I)之上，且位于最底层喷淋层(2)之下，下方采用支撑梁支撑，其特征在于:该强化气液传质构件包括上层管束组件和下层管束组件，所述上层管束组件和下层管束组件由上至下水平固定安装在脱硫塔(3)内，上层管束组件包括若干根水平均匀间隔排列的上层管束(4)，下层管束组件包括若干根水平均匀间隔排列的下层管束(5)。
2.根据权利要求1所述的一种脱硫喷淋塔的管式强化气液传质构件，其特征在于:所述下层管束(5)的轴线与烟气入口(I)方向在水平面上的投影相互垂直。
3.根据权利要求1或2所述的一种脱硫喷淋塔的管式强化气液传质构件，其特征在于:所述上层管束(4)的轴线与下层管束(5)的轴线在水平面上的投影角度为O度至90度。
4.根据权利要求3所述的一种脱硫喷淋塔的管式强化气液传质构件，其特征在于:所述上层管束(4)的轴线与下层管束(5)的轴线在水平面上的投影角度为20度。
5.根据权利要求1所述的一种脱硫喷淋塔的管式强化气液传质构件，其特征在于:所述上层管束(4)和下层管束(5)的截面形状均为圆形、椭圆形或倒置水滴形。
6.根据权利要求1所述的一种脱硫喷淋塔的管式强化气液传质构件，其特征在于:所述上层管束组件和下层管束组件的上下间距(H)为50mm至200mm之间。
【专利摘要】一种脱硫喷淋塔的管式强化气液传质构件，涉及一种用于提高喷淋塔内气液两相之间传质的构件。本实用新型为了有效地解决现有的脱硫塔内烟气分布不均匀，气液扰动小，气液传质效果偏差，从而导致难于实现高效脱硫的问题。本实用新型的管式强化气液传质构件安装在脱硫喷淋塔烟气入口与最底层喷淋层之间，其由上下两层管束组件构成，每层管束组件包括若干根水平间隔排列的管束，下层管束组件中的管束轴线与烟气入口方向在水平面上的投影相互垂直，两层管束组件的各自管束轴线在水平面上的投影角度为0度至90度。本实用新型能够降低液气比和电耗，提高烟气脱硫效率，并具有结构简单、不易结垢堵塞、成本低、易于维护、便于生产、运输及现场安装优点。
【IPC分类】B01D53-18, B01D53-50, B01D53-78
【公开号】CN204485599
【申请号】CN201520172065
【发明人】李珺, 薛雷, 高晓刚, 李小宇, 邵平
【申请人】哈尔滨电气股份有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年3月25日