CN1935326A - 中心钝体式流态化烟气净化装置 - Google Patents
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Abstract
中心钝体式流态化烟气净化装置，它涉及一种流态化烟气净化装置。为解决现有技术在反应过程中由于反应塔流动混合组织不好或负荷变化而引起的壁面结垢的问题，本发明进而提出了一种中心钝体式流态化烟气净化装置，它由塔体(1)、雾化喷嘴(2)和中心钝体(3)组成，中心钝体(3)的轴向截面的下端为尖角形状且下部夹角为β，中心钝体(3)设置在塔体入口上方的塔体(1)内，雾化喷嘴(2)设置在中心钝体(3)的上方且中心钝体(3)的上端至雾化喷嘴(2)的距离为L。本发明所述中心钝体(3)具有十分良好的均流和稳流特性，可有效解决稳定流态化、反应塔安全运行、吸收反应高效充分等三方面的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟气污染处理设备，属于环境保护和化工领域；具体涉及到一种流态化烟气净化装置。
背景技术
在烟气污染控制技术中，半干法烟气循环流化床脱硫技术由于其在工艺及成本的综合优势，得到了相当程度的应用。目前，该技术面临的一个重要问题就是如何保证塔内热烟气、固相颗粒物、液态水雾或脱硫剂浆雾的充分混合和稳定运行。由于气固液三相的同时存在、传热传质过程同时进行，一旦流场组织恶化，极容易引起雾化蒸发区域出现壁面结垢、固相颗粒物的不良团聚而导致堵塞、流化床失稳等相关问题。因此同时保证混合效果和运行稳定性是半干法烟气循环流化床技术的关键。
在半干法烟气循环流化床反应器中，通常采用文丘里结构来实现床料的流态化，但由于负荷变化以及文丘里自身的不稳定性经常导致流化床失稳，发生严重的偏斜，从而加剧壁面结垢现象的出现。
发明内容
为解决现有技术在反应过程中由于负荷变化而引起的壁面结垢现象的问题，本发明提出了一种中心钝体式流态化烟气净化装置，它由塔体1、雾化喷嘴2和中心钝体3组成，中心钝体3的轴向截面的下端为尖角形状且下部夹角为β，上部夹角为α。中心钝体3设置在塔体入口上方的塔体1内，雾化喷嘴2设置在中心钝体3的上方且中心钝体3的上端至雾化喷嘴2的距离为L。本发明为一种基于流态化原理的烟气净化装置，烟气和少量飞灰以及循环脱硫灰从下向上经塔体入口进入反应塔主体，在中心钝体3的上方设置雾化喷嘴2，将水或吸收剂浆液雾化喷入反应塔主体反应区，烟气中的部分飞灰以及循环回送的脱硫灰通过钝体在反应塔壁面形成一个高浓度干灰保护层，水滴和浆滴即使飞溅到壁面，也会得到有效的保护，从而有效防止壁面结垢；通过烟气、水分以及吸收剂的高效流态化混合，发生吸收反应、净化烟气；中心钝体3具有十分良好的均流和稳流特性，可有效解决稳定流态化、反应塔安全运行、吸收反应高效充分等三方面的问题。
在本发明的反应塔主体反应区，同时存在两股较高速度的射流：一股是由中心钝体流化形成了的壁面高速流动，该气流区温度高、并且壁面灰浓度大；另一股是由中心钝体上方雾化喷嘴喷雾射流引起的高速流动，该气流区的特点是温度低、湿度大，但灰浓度低。在两股高速气流的综合作用下，反应塔中间环状区域可以形成稳定的环核流动。在该环状区域内，气固液三相得以充分混合。因此，在最容易出现结垢以及出现不稳定运行因素的主反应区，合理有序的沿反应塔径向分布了三个反应区域，其良好的流动组织及反应特性保证了反应塔的混合效果和运行稳定性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图，图2是图1的A-A剖视图，图3是具体实施方式三的结构示意图，图4是具体实施方式四的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：(参见图1、图2)本实施方式由塔体1、雾化喷嘴2和中心钝体3组成，中心钝体3的轴向截面的下端为尖角形状且下部夹角为β，所述中心钝体3的下部夹角β＝20°～75°；所述中心钝体3的轴向截面的上端为尖角形状且上部夹角为α，所述中心钝体3的上部夹角α＝40°～90°；中心钝体3设置在塔体入口上方的塔体1内，雾化喷嘴2设置在中心钝体3的上方且中心钝体3的上端至雾化喷嘴2的距离为L；钝体上部处理为尖顶形状，可保证系统停运排灰以及运行过程中及时排出反应塔上方的大颗粒；所述的中心钝体式流态化烟气净化装置，塔体1的内径为D，中心钝体3的上端至雾化喷嘴2的距离L＝0～2.5D；中心钝体3的最大横截面的面积为S1，塔体1内腔横截面的面积为S0，S1∶S0＝0.6～0.8；所述中心钝体3的横向截面形状与塔体1的横向截面形状相同。本实施方式塔内流速V1可为3～8m/s。本实施方式所述中心钝体的上部尖角α也可以为180°由塔内积灰自然形成尖顶形状。
具体实施方式二：(参见图2)本实施方式与具体实施方式一的不同点在于所述中心钝体3和塔体1的横向截面形状为圆形截面。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：(参见图3)本实施方式与具体实施方式一或二的不同点在于所述中心钝体3和塔体1的横向截面形状为矩形截面。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：(参见图4)本实施方式与具体实施方式一、二或三的不同点在于所述塔体1的塔体入口为文丘里扩口段，所述中心钝体3设置在塔体入口文丘里扩口段的上方。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。本实施方式塔内流速V0为15～30m/s，所述带有中心钝体3的反应器流化稳定性大大增强，即使文丘里喉口下方有弯道导致的气流偏斜也能够得到很好改善。
具体实施方式五：(参见图1、图4)本实施方式与具体实施方式一、二、三或四的不同点在于中心钝体3的上端至雾化喷嘴2的距离L＝0。其他组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六：(参见图1、图4)本实施方式与具体实施方式一、二、三或四的不同点在于中心钝体3的上端至雾化喷嘴2的距离L＝1.5D。其他组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式七：(参见图1、图4)本实施方式与具体实施方式一、二、三或四的不同点在于中心钝体3的上端至雾化喷嘴2的距离L＝2.5D。其他组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
Claims (8)
1、中心钝体式流态化烟气净化装置，其特征在于它由塔体(1)、雾化喷嘴(2)和中心钝体(3)组成，中心钝体(3)的轴向截面的下端为尖角形状且下部夹角为β，中心钝体(3)设置在塔体入口上方的塔体(1)内，雾化喷嘴(2)设置在中心钝体(3)的上方且中心钝体(3)的上端至雾化喷嘴(2)的距离为L。
2、根据权利要求1所述的中心钝体式流态化烟气净化装置，其特征在于所述中心钝体(3)的下部夹角β＝20°～75°。
3、根据权利要求1所述的中心钝体式流态化烟气净化装置，其特征在于所述中心钝体(3)的轴向截面的上端为尖角形状且上部夹角为α。
4、根据权利要求3所述的中心钝体式流态化烟气净化装置，其特征在于所述中心钝体(3)的上部夹角α＝40°～90°。
5、根据权利要求1所述的中心钝体式流态化烟气净化装置，其特征在于塔体(1)的内径为D，所述中心钝体(3)的上端至雾化喷嘴(2)的距离L＝0～2.5D。
6、根据权利要求1所述的中心钝体式流态化烟气净化装置，其特征在于中心钝体(3)的最大横截面的面积为S1，塔体(1)内腔的横截面的面积为S0，S1∶S0＝0.6～0.8。
7、根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的中心钝体式流态化烟气净化装置，其特征在于所述中心钝体(3)的横向截面形状与塔体(1)的横向截面形状相同。
8、根据权利要求7所述的中心钝体式流态化烟气净化装置，其特征在于所述塔体(1)的塔体入口为文丘里扩口段，所述中心钝体(3)设置在塔体入口文丘里扩口段的上方。
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2006
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