抗堵塞长周期运行的烟气湿法脱硫气液固分离系统技术方案

本实用新型专利技术涉及重催装置烟气湿法脱硫气液固分离技术领域，尤其是涉及一种抗堵塞长周期运行的烟气湿法脱硫气液固分离系统。该系统包括脱硫塔壳体、旋流洗涤装置和羽叶分离装置；所述脱硫塔壳体的底部呈圆筒状，并形成流体流态调整区；所述旋流洗涤装置固定在所述脱硫塔壳体的侧壁上，并位于流体流态调整区的上方，所述羽叶分离装置固定在所述脱硫塔壳体的内部。本实用新型专利技术与现有技术中采用填料、曲面锥、折流板等传统的方式相比，本实用新型专利技术显著提升抗颗粒物堵塞性能，从而降低工艺及装置运行压降。并且本实用新型专利技术实现多级分离，提高分离效果和分离效率，有效降低和避免分离工艺装置烟气排放出现“飘雨”、“下盐”等环保排放次生风险事故。

Gas-liquid-solid separation system for wet flue gas desulfurization with long-term anti-clogging operation

The utility model relates to the technical field of gas-liquid-solid separation for wet flue gas desulfurization of heavy catalytic device, in particular to a gas-liquid-solid separation system for wet flue gas desulfurization with long period of anti-clogging operation. The system comprises a desulfurization tower shell, a cyclone scrubbing device and a plume separation device; the bottom of the desulfurization tower shell is cylindrical and forms a fluid flow adjustment zone; the cyclone scrubbing device is fixed on the side wall of the desulfurization tower shell and above the fluid flow adjustment zone, and the plume separation device is fixed on the side wall of the desulfurization tower shell. The inner part of the shell of the desulfurization tower. Compared with the traditional ways of filling, curved cone and baffle plate used in the prior art, the utility model significantly improves the anti-particulate matter blocking performance, thereby reducing the operation pressure drop of the process and the device. The utility model realizes multi-stage separation, improves separation effect and separation efficiency, effectively reduces and avoids secondary risk accidents of environmental protection emission such as \drifting rain\ and \salting\ in flue gas discharge of separation process device.

【技术实现步骤摘要】
抗堵塞长周期运行的烟气湿法脱硫气液固分离系统
本技术涉及重催装置烟气湿法脱硫气液固分离
，尤其是涉及一种抗堵塞长周期运行的烟气湿法脱硫气液固分离系统。
技术介绍
在石油炼制、能源化工、天然气处理与输送、海上平台和陆上终端油气开采、冶金、热电、焦化、造纸、环保、制药和食品等行业领域中，几乎无一例外会产生不少烟气需要经过分离净化达标排放。尤其是重油催化装置湿法脱硫烟气除沫除尘工艺、硫磺装置尾气焚烧烟气湿法脱硫除沫除尘工艺和循环流化床燃煤锅炉湿法脱硫烟道气除沫除尘工艺过程，工况复杂，排放量大、含盐含粉尘量高、硫氧化物和氮氧化物含量高，事故性烟气高低温交变脉冲破坏性强，且烟气处理排放指标要求严格。长周期运行抗结晶盐和粉尘颗粒物堵塞、低运行压降、高稳定分离效率、低维护成本的重催装置烟气湿法脱硫气液固分离工艺，是国内外企业目前急需的关键技术。目前，上述行业领域国内外不少企业，尤其是石油炼化行业企业在重催装置烟气湿法脱硫气液固分离工艺中，多采用自1990年代引进国外工艺包自带简易配置的传统洗涤塔烟气除沫除尘分离技术，如双曲锥分离、填料分离、简易折流光板分离技术等。这些当年引进的国外工艺包自带分离技术，虽然能满足当时并不严格的环境排放标准要求，同时由于受当时技术局限，该简单配置的分离工艺技术已经无法满足中国国内近期贯彻执行的、严苛程度比肩欧洲而甚于美国国内标准的烟气环保排放标准。这些重催装置烟气湿法脱硫气液固分离工艺及应用装置存在的主要不足在于：1)操作弹性空间小，长周期运行不流畅，故障频繁，不能适应实际波动工况。2)工艺系统运行压降飙升快，内件常被粉尘和盐析结晶物堵塞，运行维护难度大。3)不适应不时发生的烟气高低温交变脉冲事故工况，如“跑剂”工况、降液循环系统骤停等工况导致内件在事故工况下发生变形碎裂破坏。4)对烟气分离效率低，工艺排放烟气常出现“飘雨”“降盐”现象污染装置周边大气环境和操作场地，企业须安排人员间隔几天对操作场地进行水洗除盐渍以及冬季铲盐工作，企业经常接到群众投诉和当地环保部门处罚。比如，国内几大体制内炼化公司建成的数十套重催装置，均采用美国某著名工艺包自带洗涤塔烟气除沫除尘分离技术(如美国埃克森公司WGS湿法烟气脱硫工艺包、杜邦-贝尔格公司EDV湿法烟气脱硫工艺包等)，但装置实际运行中存在上述主要问题。而国内数量更多的地炼企业和私营企业，其重催装置烟气总体处理和排放情况更糟。究其原因，业主选择的原来分离工艺及内件设计方或供货方，缺少动力学分离技术精准计算设计和组态平台，仅凭经验进行设计、制造、组态分离内件，导致洗涤塔烟气除沫除尘分离工艺运行自始至终都存在问题。国内外有一些企业还在模仿上述国外工艺包自带分离技术，也有一些企业试图对上述国外工艺包自带分离技术进行改造，但由于对动力学分离技术本身缺乏深度把握，也没有能力搭建精准动力学分离计算设计和组态系统工作平台，往往盲人摸象。近两年来，石油炼化装置业主们在严苛的环保排放压力下，也尝试采用前述形似而神非的种种改进办法，但始终难以获得满意的运行效果。所以，许多企业迫切需要提供一种能满意解决前述问题的重催装置烟气湿法脱硫气液固分离工艺。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种抗堵塞长周期运行的烟气湿法脱硫气液固分离系统，以解决现有技术中存在的工艺系统运行压降飙升快，内件常被粉尘和盐析结晶物堵塞，运行维护难度大和分离效率低下等的技术问题。本技术提供一种抗堵塞长周期运行的烟气湿法脱硫气液固分离系统，该系统包括脱硫塔壳体、旋流洗涤装置和羽叶分离装置；所述脱硫塔壳体的底部呈圆筒状，并形成流体流态调整区；烟气在流体流态调整区内充分发展，烟气中携带的大尺寸液滴液沫和颗粒物依据斯托克斯分离定理完成沉降分离；所述旋流洗涤装置固定在所述脱硫塔壳体的侧壁上，并位于流体流态调整区的上方，用于向烟气喷淋洗涤剂，以将烟气洗涤润湿；所述羽叶分离装置固定在所述脱硫塔壳体的内部，用于将烟气中的重相携带质微小液滴液沫和颗粒物聚结增大，从烟气中强制分离。进一步地，该系统还包括导气装置；所述导气装置设置在所述羽叶分离装置的上方，所述导气装置的下端与所述羽叶分离装置的上方连通，下端用于与烟囱入口连通；所述导气装置用于引导分离后的气体进入烟囱内。进一步地，该系统还包括降液装置；所述降液装置包括降液管道和气封器；所述降液管道的上端与所述羽叶分离装置的下端连通，所述气封器设置在所述降液管道的下端。进一步地，所述降液管道包括竖向管和横向管；所述竖向管的上端与所述羽叶分离装置的下端连通，所述竖向管的下端与所述横向管连通；所述气封器设置在所述横向管的一端。进一步地，所述旋流洗涤装置包括固定件和旋流喷头；所述固定件的一端固定在所述脱硫塔壳体的外壁上，另一端位于所述脱硫塔壳体的内部，并在该端固定所述旋流喷头。进一步地，所述固定件包括连接套管、洗涤管和紧固件；所述连接套管固定在所述脱硫塔壳体的外壁上；所述洗涤管位于所述连接套管内，所述紧固件将所述连接套管与所述洗涤管固定；所述洗涤管的一端位于所述脱硫塔壳体内，并且所述洗涤管的该端固定所述旋流喷头。进一步地，所述脱硫塔壳体的上部呈圆台形，下部呈圆柱形；所述脱硫塔壳体的下部形成所述流体流态调整区；所述旋流洗涤装置和所述羽叶分离装置均位于所述脱硫塔壳体的上部。进一步地，所述羽叶分离装置包括框架和羽叶分离模块；所述羽叶分离模块与所述框架可拆卸地固定连接。本技术实施例提供一种抗堵塞长周期运行的烟气湿法脱硫气液固分离系统，该系统包括脱硫塔壳体、旋流洗涤装置和羽叶分离装置；烟气原气首先进入脱硫塔壳体内的流体流态调整区，该流体流态调整区所示的最大横截面圆柱状空间，烟气轴向减速，烟气流态充分发展，横截面各流体微元动量动能差缩小而得到均一化分配，较大尺寸的重相携带质遵照斯托克斯定律从轻相烟气中得以初步沉降分离。从流体流态调整区出来尚残存有较小尺寸的重相携带质的烟气，随即进入旋流洗涤区，也即旋流洗涤装置作用区域，经其喷射产生的大量液沫对烟气中残存的较小尺寸重相携带质进行充分洗涤润湿，润湿后的重相携带质则聚集形成尺寸更大、比重更大的重相携带质颗粒，一部分颗粒物遵照斯托克斯定律继续从烟气流中沉降分离，而其余部分则随着烟气进入羽叶分离装置。烟气携带润湿的残存重相携带质微小液滴液沫和颗粒物，进入到依据流体动力学分离技术精准要求设置的特殊结构的羽叶内件空气动力学流道中，受迫进行高效动能动量变换，流体沿微小旋转半径高速旋转，润湿的重相携带质颗粒间相互高效碰撞而聚结增大，增大的重相携带质在包括径向离心力场、非径向超重力场在内的矢量分离场作用下强制从烟气中分离，并在羽叶内件组壁面汇集形成不断增厚的液膜，而烟气气流中残留的更微小液沫液雾和粉尘颗粒物一旦撞击到液膜表面，即被从流体动能转换为巨大表面自由能的液膜捕集而进一步汇集进入液膜，这些不断更新增厚的液膜在重力主导作用下落到羽叶分离装置底部排出。本技术采用羽叶分离装置配合旋流洗涤装置和流体流态调整区对烟气进行分离，与现有技术中采用填料、曲面锥、折流板等传统的方式相比，本技术显著提升抗颗粒物堵塞性能，从而降低工艺及装置运行压降。并且本技术实现多级分离，提高分离效果和分离效率，有效降低和避免分离工艺装置烟气排放出本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗堵塞长周期运行的烟气湿法脱硫气液固分离系统，其特征在于，包括脱硫塔壳体、旋流洗涤装置和羽叶分离装置；所述脱硫塔壳体的底部呈圆筒状，并形成流体流态调整区；烟气在流体流态调整区内充分发展，烟气中携带的大尺寸液滴液沫和颗粒物依据斯托克斯分离定理完成沉降分离；所述旋流洗涤装置固定在所述脱硫塔壳体的侧壁上，并位于流体流态调整区的上方，用于向烟气喷淋洗涤剂，以将烟气洗涤润湿；所述羽叶分离装置固定在所述脱硫塔壳体的内部，用于将烟气中的重相携带质微小液滴液沫和颗粒物聚结增大，从烟气中强制分离。

【技术特征摘要】
1.一种抗堵塞长周期运行的烟气湿法脱硫气液固分离系统，其特征在于，包括脱硫塔壳体、旋流洗涤装置和羽叶分离装置；所述脱硫塔壳体的底部呈圆筒状，并形成流体流态调整区；烟气在流体流态调整区内充分发展，烟气中携带的大尺寸液滴液沫和颗粒物依据斯托克斯分离定理完成沉降分离；所述旋流洗涤装置固定在所述脱硫塔壳体的侧壁上，并位于流体流态调整区的上方，用于向烟气喷淋洗涤剂，以将烟气洗涤润湿；所述羽叶分离装置固定在所述脱硫塔壳体的内部，用于将烟气中的重相携带质微小液滴液沫和颗粒物聚结增大，从烟气中强制分离。2.根据权利要求1所述的抗堵塞长周期运行的烟气湿法脱硫气液固分离系统，其特征在于，还包括导气装置；所述导气装置设置在所述羽叶分离装置的上方，所述导气装置的下端与所述羽叶分离装置的上方连通，下端用于与烟囱入口连通；所述导气装置用于引导分离后的气体进入烟囱内。3.根据权利要求2所述的抗堵塞长周期运行的烟气湿法脱硫气液固分离系统，其特征在于，还包括降液装置；所述降液装置包括降液管道和气封器；所述降液管道的上端与所述羽叶分离装置的下端连通，所述气封器设置在所述降液管道的下端。4.根据权利要求3所述的抗堵塞长周期运行的烟气湿法脱硫气液固分离系统，其特征在于，所述降液管道包括竖向...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗力，王芳，
申请(专利权)人：罗力，
类型：新型
国别省市：北京,11