[发明专利]净化元件及气动乳化处理装置

说明书

本发明公开了一种净化元件及气动乳化处理装置，所述净化元件包括旋流筒和设于所述旋流筒的旋流器(7)，所述旋流筒包括内筒(2)和外筒(3)，所述旋流器(7)设于所述内筒(2)的内部；所述内筒(2)与外筒(3)之间形成有排浆空间，所述内筒(2)设有给浆口(5)，且所述内筒(2)在位于所述给浆口(5)与旋流器(7)之间的侧壁上设有排浆部位(6)；所述排浆空间设有位于所述排浆部位(6)下方的浆液收集部位，所述浆液收集部位设有导流管(10)。该净化元件可以显著降低脱硫系统总阻力，达到降低风机运行参数、节能降耗的目的，同时可以提高单塔的脱硫能力，降低设备规模、节省投资、节省用地。

技术领域

本发明涉及烟气净化设备技术领域，尤其是利用气动乳化技术对工业窑炉、锅炉等设备的烟气进行净化的净化元件。本发明还涉及设有所述净化元件的气动乳化处理装置。

背景技术

现有的烟气净化技术分为干法、半干法和湿法，其中，干法烟气净化技术和干法烟气净化装置有十多种，市场上以静电除尘器和袋式除尘器为主要代表，半干法以喷雾干燥法、烟气循环流化床为代表，湿法作为应用最为广泛的脱硫技术，大约占全球脱硫装机总容量的85％。

湿法烟气脱硫有200多种，大多数离不开喷嘴，例如空塔喷淋、文丘里、旋流板塔、鼓泡塔、湍球塔、多孔板塔、水膜塔等，全部都采用喷淋布液，而依据空气动力学原理，研究开发的气动乳化脱硫塔是目前市场上唯一不需要喷嘴布液的湿法烟气净化装置。

近20年来，投入工业运行的气动乳化脱硫塔超过1000台，由于其脱硫效率高，运行费用低，吸收塔结构简单紧凑，广泛应用在有色金属冶炼行业，最高脱硫效率达到99.99％，运行电耗只有其他方法的20％，性能非常稳定。

2008年，双旋流气动乳化脱硫塔研发成功，从2010年开始，开始逐步应用到有色冶炼以外的行业。2016年，可自适应烟气量变动的气动乳化脱硫塔投入商用，用以满足钢铁冶金烧结烟气量不稳定、波动变化大的情况。截至到现在，在国内数十万台锅炉与数万台球团烧结生产设备中，已有400多台炉窑配置了气动乳化脱硫塔。

现有的气动乳化脱硫塔，以单塔双旋流、多级吸收塔串联的形式处理高硫烟气，以此达到烟气净化达标的要求，多旋流气动乳化脱硫塔具有脱硫效率高，相比喷淋等湿法、循环流化床等半干法、活性炭等干法，整体系统设备规模较小，运行费用低等极具市场竞争力的优势。但在运用中，存在如下情况：

首先，多旋流气动乳化脱硫塔阻力大，在设计处理70000mg/m³二氧化硫烟气的工程实践中，达到出口二氧化硫100mg/m³以下的要求时(脱硫率99.86％)，实际双旋流塔双塔串联阻力达到14000pa，远高于理论计算的8000pa阻力，总体阻力越高，烟气需要克服塔阻做的功越大，需要配备的风机性能要求高，配套的电机在同烟气条件下的额定功率与实际运行功率会更大，整个生产线能耗就越高。虽然验证了气动乳化技术的高效性，但是在实际生产中产生较大的能源损耗，当风机能力不够时，甚至会影响生产，实际生产运行难度大。

其次，脱硫塔阻力不可控。气动乳化技术广泛用于钢铁冶金、有色冶炼等行业的窑炉废气治理领域，在有色冶炼与再生资源领域窑炉，其窑炉配料硫等有害物质含量高，窑炉负荷变化大，以再生铅行业如某公司厂区内富氧侧吹炉，最高窑炉二氧化硫排放量达到70000mg/m³，平均二氧化硫为42000mg/m³，其投料6小时为一周期，从7000mg/m³二氧化硫浓度到70000mg/m³只需15分钟，在此过程中新鲜循环液量瞬间增大数倍，乳化液层厚度相应增大，阻力相应增大，最高塔阻达到13000pa。