專利名稱：氣液交換塔的制作方法
技術領域：
本發明涉及環保及化工設備，更具體地說是一種通過氣液交換實現煙氣除塵或完成化工業洗滌、吸收工藝的氣液交換塔。
背景技術：
在環境保護行業中，除塵器主要分為干式和濕式兩種，干式除塵是以多管旋風式、布袋式、靜電式為主，濕式除塵器是以水膜、文秋里管、噴淋為主。隨著科學技術的不斷進步，又出現了濕式靜電式除塵等性能優良的除塵器。但是，各種不同類型的除塵器在具體應用中分別存在著各自的弊病，包括a、干式除塵器雖然價格較低，但除塵效率也較低，煙塵濃度和黑度指標難以達到《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB13271-2001)二級標準，基本無脫硫功能。
b、濕式除塵器有一定的脫硫能力，降塵能力也比較好，但設備造價較高，占地面積大，除塵廢水后續處理占地面積大。
c、近幾年發展的復合式除塵器，包括濕式靜電、靜電水膜、噴淋泡沫、射流脫硫、脈沖布袋等同樣存在有價格高、占地面積大的缺陷，而且維修量大。
長期以來，城市和城鎮的小鍋爐煙塵一直是一個難以治理的課題，特別在產煤城市或地區更是如此。
在化工生產行業中，洗滌塔、吸收塔等用于氣液交換的塔式設備是化工行業的常用設備，常規情況是液體從塔上方噴下，氣體從塔下方進入。為了讓氣液充分接觸，塔內往往要放置大量的填料，包括改進鮑爾環、拉西環、矩鞍環、階梯環、海爾環等，以增大接觸面積，提高接觸效率。這類塔的高度通常在十幾米到幾十米，造價十分昂貴。
發明內容
本發明是為避免上述現有技術所存在的不足之處，提供一種氣液交換塔，該氣液交換塔以期在如下方面體現出優勢1、氣液高效接觸、降低塔體高度；2、不使用填料；3、洗滌液可以回收再用；4、大幅度降低造價。
本發明解決技術問題所采用的技術方案是本發明采用塔式結構，其結構特點是a、在其圓柱狀塔體內，處于其中心軸位置處設置噴液管，噴液管上設置徑向噴霧頭，作為循環液入口的噴液管頂端管口伸出塔頂；b、在所述塔體內，設置多層折流通道，每層折流通道由呈傘面的集流環和同樣呈傘面的位于集流環上方的導流盤構成，其中，集流環設置在塔體內側壁上，氣液通道位于其環中央，導流盤固定設置在噴液管上，氣液通道位于盤外周；c、在所述塔體內，位于氣流出口之下的位置處設置有脫液板，塔體底部設置集液斗，集液斗內設有限制液面高度的溢流管，集液斗的底部設置排渣口，氣體入口位于集液斗上方，并向側下方傾斜設置。
與已有技術相比，本發明的有益效果體現在1、本發明在結構上改變了洗滌塔、吸收塔的傳統形式，從理論上建立新的設計模式和計算方法；氣液高效接觸，降低吸收塔、洗滌塔的高度、減少體積；不使用填料；洗滌液可以回收再用；將其應用于各種塔式氣液交換設備中，可大幅度降低設備造價。
2、作為除塵器，本發明是一種濕式復合高效除塵裝置，兼有除塵、脫硫功能；除塵效率可以穩定在95％以上；除塵用水可以得到收集并循環使用，節約水量、保護環境；價格低，比水膜除塵器少50％-70％；占地面積小，在鍋爐房內即可安裝使用，尤其適用于反燒型小鍋爐。
圖1為本發明結構示意圖。
圖2為本發明集流環裝配結構示意圖。
圖3為本發明作為煙氣除塵塔結構示意圖。
圖4為圖3所示煙氣除塵塔中過濾板結構示意圖。
圖5為圖4側視圖。
圖6為圖4及圖5所示結構中的噴水管結構示意圖。
圖中標號1塔體、2噴液管、3集流環、4導流盤、5氣流出口、6脫液板、7集液斗、8氣體入口、9排渣口、10筋板、11托圈、12循環液入口、13溢流管、14過濾池、15抽風機、16過濾板框架、17過濾網、18沖刷水管、19噴流孔。
具體實施例方式
參見附圖，采用塔式結構，在其圓柱狀塔體1內，處于其中心軸位置處設置噴液管2，噴液管2上設置徑向噴霧頭，每個噴霧頭上可以有多個噴霧孔，作為循環液入口12的噴液管頂端管口伸出塔頂。由噴霧孔形成水的徑向噴灑霧化，可有效提高效率，也可以適當設置噴霧孔的方向，使噴霧方向與氣流旋轉方向一致，并且偏向斜下方。
如圖1所示，在塔體1內，設置多層折流通道，每層折流通道由呈傘面的集流環3和同樣呈傘面的位于集流環3上方的導流盤4構成，集流環3與導流盤4之間的軸向間隙可調。具體實施中，集流環3設置在塔體1內側壁上，氣液通道位于其環中央，導流盤4固定設置在噴液管2上，氣液通道位于盤外周；通過調節噴流管2的高度，即可改變集流環3與導流盤4之間的軸向間隙，從而改變氣體流速、改變氣體與集流環及導流盤之間的摩擦，以使其能適應多種不同類型的氣液交換。折流通道的層數可以根據需要進行設置。
在塔體1內，位于氣流出口5之下的位置處設置有脫液板6，塔體1的底部設置帶有排渣口9的集液斗7，氣體入口8位于集液斗7的上方，并向側下方傾斜設置，氣體入口向側下方傾斜設置一方面是為了使氣流可以噴向集液斗中的水面，另一方面使其沿塔體內壁旋轉。為了限制集液斗7中的液面高度，可以在集液斗7中設置溢流管13。
參見圖2，為了便于裝配，集流環3采用支架式裝配，其支架是筋板10和由筋板10吊裝在塔體內側壁上的環形托圈11構成，筋板10及托圈11固定焊接在塔體內側壁上，集流環3放置在托圈11上，托圈11的內徑應該小于集流環3的外徑，并且大于導流盤4的外徑。
作為除塵器使用首先，將高溫煙氣導向塔底部集液斗中的水面，高溫煙氣致使部分受熱水體成為蒸汽，形成無數捕捉煙塵的晶核，同時煙氣得到擴張，流速減緩，大顆粒煙塵在重力和蒸汽作用下進入水體，部分小顆粒煙塵隨蒸汽聚集，在重力作用下降落到底部水中，由于在結構上采取了傾斜進氣的措施，使煙氣在塔體內旋轉，加速了煙塵沉降。高溫煙氣得到降溫，有利于除塵器的材料選用。噴液管上的徑向噴水將進一步降塵降溫。煙氣經過擴張，流速減緩，在集流環和導流盤之間翻轉，同時中心徑向噴水對煙氣進行洗滌，細小顆粒大部分附著在集流環和導流盤的表面，并隨水流下。煙氣在多層折流通道中折返，經多次聚、擴之后被洗滌干凈，在塔的上部進行脫水、降塵，以降低煙氣中的水份和細小顆粒，從煙囪中排放，從而完成除塵工作。
此外，作為煙氣除塵塔，可以具體采用如圖3所示的結構形式，包括在塔頂設置抽風機15、在塔底設置過濾池14，由排渣口9排出廢液渣。從溢流管13中溢出的液體直接注入過濾池14中，在過濾池14中直立有如圖4、圖5和圖6所示的過濾板，過濾板是在過濾板框架16上固定設置過濾網17，在迎著水流的一側，設置沖刷水管18，根據網面的高度，沖刷水管18可以有一道以上，圖4中示出為上下兩道。如圖5、圖6所示，在沖刷水管18的管壁上開設有朝向過濾網17側下方的噴流孔19，由噴流孔19中噴出的水流不斷沖刷著過濾網17，使過濾網17不被顆粒物堵塞。
針對煙氣除塵，可以適當減少塔體內的折流通道的層次，圖3所示為雙層。
針對高溫煙氣，可以在氣體入口8的位置處加裝石棉板，用以隔熱，以保護塔體。
作為化工設備使用被交換氣體從氣體入口進入，氣流被導向塔體側壁，并沿側壁旋轉，在噴淋作用下氣液接觸。氣流上升時，流速加快，經過集流環收集，在導流盤壓迫下擴張，與霧狀液體充分接觸。重復數次，完成洗滌、吸收或交換。
此外，由溢流口溢出的液體可以直接循環使用，也可以根據具體情況在經過適當的處理后循環使用。
權利要求
1.氣液交換塔，采用塔式結構，其特征是a、在其圓柱狀塔體(1)內，處于其中心軸位置處設置噴液管(2)，噴液管(2)上設置徑向噴霧頭，作為循環液入口(12)的噴液管頂端管口伸出塔頂；b、在所述塔體(1)內，設置多層折流通道，每層折流通道由呈傘面的集流環(3)和同樣呈傘面的位于集流環上方的導流盤(4)構成，其中，集流環(3)設置在塔體(1)的內側壁上，氣液通道位于其環中央，導流盤(4)固定設置在噴液管(2)上，氣液通道位于盤外周；c、在所述塔體(1)內，位于氣流出口(5)之下的位置處設置有脫液板(6)，塔體底部設置集液斗(7)，集液斗(7)內設有限制液面高度的溢流管(13)，集液斗的底部設置排渣口(9)，氣體入口(8)位于集液斗上方，并向側下方傾斜設置。
2.根據權利要求1所述的氣液交換塔，其特征所述集流環(3)與導流盤(4)之間的軸向間隙可調。
3.根據權利要求1所述的氣液交換塔，其特征是所述集流環(3)采用支架式裝配，所述支架是由筋板(10)和由筋板(10)吊裝在塔體(1)內側壁上的環形托圈(11)構成，筋板(10)及托圈(11)固定設置在塔體內側壁上，集流環(3)放置在托圈(11)上，托圈(11)的內徑小于集流環(3)的外徑，并且大于導流盤(4)的外徑。
4.根據權利要求1所述的氣液交換塔，其特征是在所述塔體(1)的底部設置過濾池(14)，在過濾池(14)中有直立的過濾板，過濾板是在過濾板框架(16)上固定設置過濾網(17)，在迎著水流的一側，設置沖刷水管(18)，沖刷水管(18)的管壁上開設有朝向過濾網(17)側下方的噴流孔(19)。
5.根據權利要求1所述的氣液交換塔，其特征是在氣體入口(8)的位置處加裝石棉板。
全文摘要
氣液交換塔，特征是在圓柱狀塔體內，處于其中心軸位置處設置噴液管，噴液管上設置徑向噴霧頭，噴液管頂端管口伸出塔體頂端；在塔體內設置多層折流通道，每層折流通道由呈傘面的集流環和同樣呈傘面的位于集流環上方的導流盤構成，其中，集流環設置在塔體內側壁上，氣液通道位于其環中央，導流盤固定設置在噴液管上，氣流通道位于盤外周；在塔體內，位于氣流出口之下的位置處設置有脫液板，塔體底部設置集液斗，氣體入口位于集液斗上方，并向側下方傾斜設置。本發明可廣泛用作為除塵器、洗滌塔、吸收塔等，成本低、效率高。
文檔編號B01D47/14GK1583223SQ20041004498
公開日2005年2月23日 申請日期2004年6月2日 優先權日2004年6月2日
發明者陳敦峰, 陳敦亮 申請人:陳敦峰