一种湿法降温除湿脱酸塔制造技术

本实用新型专利技术公开了一种湿法降温除湿脱酸塔，包括脱酸塔本体、循环浆液泵、碱液系统、废水系统；脱酸塔本体侧壁设置有脱酸塔入口，脱酸塔本体内部底侧设有浆液池，脱酸塔本体内部位于浆液池上方固定安装有强化扰流与降温系统，强化扰流与降温系统上方设置有喷淋层，喷淋层上方固定安装有除雾器，脱酸塔本体的顶端开设有出口；浆液池通过管道连接有循环浆液泵，循环浆液泵通过管路与喷淋层连接。本实用新型专利技术设计了一种湿法降温除湿脱酸塔，设置内置式强化传热传质以及降温减湿一体化系统，既提高了传热传质的效率，同时具备降温减湿的功能，提高浆液的吸收效果，且能够有效减少湿法脱酸过程的水耗。脱酸过程的水耗。脱酸过程的水耗。

【技术实现步骤摘要】
一种湿法降温除湿脱酸塔


[0001]本技术涉及湿法脱酸塔的
，尤其是涉及一种湿法降温除湿脱酸塔。

技术介绍

[0002]湿法脱酸是一种高效的烟气净化系统，兼具脱酸，除尘，降温减湿等功能，在诸多行业得到广泛应用。湿法脱酸过程中，高温烟气与低温的循环浆液接触，不仅吸收了烟气中的酸性气体，更伴随着明显的降温增湿过程。低温循环浆液中的水分蒸发变为水蒸气进入烟气，同时吸收烟气中的热量，使烟气降温。在无外在冷源的情况下，烟气温度降到与浆液温度相同后就将无法再下降，此时烟气达到饱和状态。因此常规湿法的降温能力取决于原始烟气能够吸收的水蒸气的量，而且如果需要对烟气进行减湿，就需要增加外来的冷源使烟气达到饱和点后能进一步降温析出烟气中的水分。对于部分应用场景，比如垃圾焚烧行业，存在如下问题：一、湿法过程耗水，包括降温过程中蒸发的水以及外排废水等。二、烟气增湿后含水率过高，若后续没有加热装置，容易在烟囱出口形成白雾，造成视觉污染。三、虽然酸性污染物浓度降低，但含水率增加以及温度的降低可能反而导致烟气的腐蚀性增加。另外，经过湿法后烟气处于饱和态，极容易冷凝并与烟气中剩余的污染物发生作用，形成气溶胶等，反而增加湿法后的污染物浓度。四、对于原始烟气含水率过高的项目，其烟气中的水蒸气容纳量有限，从而降温能力有限，比如垃圾焚烧项目，一般湿法出口温度可以达到60度以上，甚至接近70度，浆液温度也相应提升。过高的反应温度会导致酸性气体的相平衡分压增加，带来湿法脱酸效率下降的问题。
[0003]针对上述问题，已有部分技术通过引入外在冷源，实现湿法降温减湿，从而提高湿法的脱酸效率，避免湿法后的腐蚀，白雾，气溶胶等问题。如对比文件1：专利CN205235450U在湿法塔上部设置多排内有冷却介质的管道，使得烟气在脱酸后进一步冷却，从而实现减湿的目的。对比文件2：专利CN210495831U则直接将循环浆液通过换热器降温，从而使得低温循环浆液与烟气进一步换热，实现降温减湿。同时上部设置蒸汽加热将烟温抬升，脱除白雾。对比文件3：专利CN209952580U则采用单塔双循环结构，一级塔脱酸降温增湿，二级塔降温减湿，来实现这一过程。
[0004]除此之外，湿法脱酸过程作为一个典型的传热传质过程，如何提高传质效率，一直是研究的重点问题，如果效率不高，会导致塔内尚未完全实现降温脱酸，烟气就已经冲出塔外。通过在湿法内设置增强扰流装置，可以有效提高气液接触面积，提高传质速率，从而提高反应效率。其中文丘里管的形式是一种常用的强化传热传质技术，如对比文件4：专利CN103908855B以及对比文件5：专利CN203090751U所示，对比文件2同样也应用到了文丘里管。该设计通过一排文丘里管束，使得烟气通过时产生强烈的湍动，增加了扰动，增加了气液的接触面积以及传热传质效率。同时文丘里管束还起到了均流的作用，使烟气进入塔内后快速均匀分布，避免局部流速偏差过大影响脱酸效率。
[0005]现有的技术基本都可以实现降温减湿，同时通过文丘里管增强传热传质过程，但也存在不足之处。
[0006]目前常用技术中，一种方式是将降温增湿脱酸过程与降温减湿过程独立开，比如对比文件1以及对比文件3，都是先将烟气降温增湿脱酸；再对增湿后的烟气进行降温减湿。对比文件1的优势在于系统简单，但劣势在于单纯的管式换热效率较低，而且减湿过程在脱酸后，对脱酸效率没有正向影响。对比文件3的优势在于减湿效率高、可调节性强；兼具两级脱酸效果；减湿水可以与一级塔的废水分离等。但该技术显然系统较为复杂，成本较高。
[0007]另一种方式是将降温增湿脱酸过程与降温减湿过程合并，比如对比文件2通过直接冷却循环浆液，使得降温脱酸减湿过程同时发生，系统简单，而且有利于降低脱酸的反应温度。但循环浆液往往含杂质较多，极易造成板式换热器堵塞，运行稳定性并不好。
[0008]除此之外，对比文件2和对比文件3都是间接换热，都需要设置换热器，系统复杂度更高。而对比文件1和对比文件3又缺乏增强传热传质装置，脱酸降温效果不好。

技术实现思路

[0009]本技术要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种湿法降温除湿脱酸塔，设置内置式强化传热传质以及降温减湿一体化系统，既提高了传热传质的效率，同时具备降温减湿的功能，提高浆液的吸收效果，且能够有效减少湿法脱酸过程的水耗。
[0010]为实现上述目的，本技术的湿法降温除湿脱酸塔的具体技术方案如下：
[0011]一种湿法降温除湿脱酸塔，包括脱酸塔本体、循环浆液泵、碱液系统、废水系统；
[0012]所述脱酸塔本体侧壁设置有脱酸塔入口，脱酸塔本体内部底侧设有浆液池，脱酸塔本体内部位于浆液池上方固定安装有强化扰流与降温系统，强化扰流与降温系统上方设置有喷淋层，喷淋层上方固定安装有除雾器，脱酸塔本体的顶端开设有出口；
[0013]烟气从脱酸塔入口进入后依次通过强化扰流与降温系统、喷淋层、除雾器后从出口排出；循环浆液泵将浆液池内的浆液输送至喷淋层使浆液以液滴的形式喷洒，与烟气逆向接触进行传热传质；碱液系统通过管路将碱液输送至循环浆液管路，提供脱酸所需的药剂；从循环浆液泵后的管路引出一条管路，脱酸过程产生的废水通过该管路至废水系统处置；
[0014]浆液池通过管道连接有循环浆液泵，循环浆液泵通过管路与喷淋层连接；浆液池和循环浆液泵之间的管道上连接有输送管，输送管的另一端连接有碱液系统；循环浆液泵与喷淋层之间的管路上连接有废水管，废水管的另一端连接有废水系统。
[0015]进一步，所述强化扰流与降温系统包括强化换热翅片以及文丘里式管排，文丘里式管排通过连接管与冷却水系统连接；
[0016]该系统兼具强化扰流与降温功能，主要部件由强化换热翅片、文丘里式管排以及相应的管路输送系统组成；其中，文丘里管束采用中空管，管内走低温冷却水，通过管路与冷却水系统连接；文丘里管采用多个水平的蛇形管并列布置的形式，从而减少了塔壁需要开孔数，避免因开孔过多影响塔的强度；多个竖向布置的相互平行的矩形翅片与文丘里管垂直布置并将文丘里管连成一个整体，既增加了传热传质面积，又提高了整个系统的强度；文丘里管的入口和出口分别与冷却水进口与出口相连；
[0017]通过设置文丘里式多管结构，烟气在经过管排时湍动增强，均匀性增强，同时液滴在管壁形成液膜，能够有效增加文丘里管与浆液，浆液与烟气的接触面积以及传热传质效
果，起到强化扰流的作用；管内介质温度低于管外浆液以及烟气，在管壁上形成高效换热，将循环浆液以及烟气一同冷却；冷却后的循环浆液温度降低，再经过循环浆液泵从喷淋层喷入塔内，再次与烟气接触，由于浆液温度低于此时烟气的温度，进一步与烟气换热，实现降温减湿；减湿过程中析出的水作为湿法塔补充水，减少湿法塔的水耗。同时低温更有利于脱酸反应，可以有效提高反应效率。
[0018]进一步，所述文丘里式管排包括至少一个水平设置的蛇形中空管，蛇形中空管之间采用并列布置的方式。
[0019]进一步，所述强化换热翅片为矩形，强化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湿法降温除湿脱酸塔，其特征在于：包括脱酸塔本体(1)、循环浆液泵(2)、碱液系统(3)、废水系统(4)；所述脱酸塔本体(1)侧壁设置有脱酸塔入口(11)，脱酸塔本体(1)内部底侧设有浆液池(12)，脱酸塔本体(1)内部位于浆液池(12)上方固定安装有强化扰流与降温系统(13)，强化扰流与降温系统(13)上方设置有喷淋层(14)，喷淋层(14)上方固定安装有除雾器(15)，脱酸塔本体(1)的顶端开设有出口(16)；浆液池(12)通过管道连接有循环浆液泵(2)，循环浆液泵(2)通过管路与喷淋层(14)连接；浆液池(12)和循环浆液泵(2)之间的管道上连接有输送管，输送管的另一端连接有碱液系统(3)；循环浆液泵(2)与喷淋层(14)之间的管路上连接有废水管，废水管的另一端连接有废水系统(4)。2.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈宏伟，王丽霞，侯霞丽，郭无双，钱琨，
申请(专利权)人：光大环境科技中国有限公司，
类型：新型
国别省市：