一种焦炉煤气水洗喷淋除尘设备的制作方法

本发明属于喷淋塔，具体是指一种焦炉煤气水洗喷淋除尘设备。

背景技术：

1、焦炉煤气中含有焦油、苯、硫化物、氰化氢和颗粒粉尘等诸多杂质，在排放前需要对其无害化处理，以保护环境和人身安全。焦炉煤气多是通过喷淋塔进行脱硫处理。

2、常规的喷淋塔在脱硫处理时，气体从进气口一侧进入，因气体存在较大的压力和流速，气体会迅速到达塔体另外一侧，并沿着塔壁向上爬升，也就是爬壁现象。爬壁现象使气体出现偏流，气体会集中在远离进气口一侧的塔壁处，靠近进气口处的喷淋液体无法参与气体的反应混合，大大降低了水洗的效率和效果。

3、为了解决这一问题，行业内有人提出湍流器，在进气口上方增加管束装湍流器，使气体从湍流器中流出，然后再与上方的喷淋液体接触参与反应，此种方法在一定程度上降低了偏流的问题，但仍然无法彻底解决偏流爬壁现象，气体在进入湍流器之前仍然是存在偏流问题的，并未彻底改善。

4、同时，因脱硫塔本身高度较高，为了使气体与喷淋液充分反应，需要使喷淋液与气体之间预留足够的反应距离，而湍流器的高度占据了较长的距离，在不增加塔体高度时，反而会降低液喷淋液与气体的反应距离。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种焦炉煤气水洗喷淋除尘设备，通过涡旋水洗混合器和文丘里加速紊流机构的设置，实现了两次水洗，既约束了气体的流向，解决了爬壁现象，又增加了气体的湍流效应，使喷淋液与气体之间充分接触，提高水洗效果。

2、本发明采取的技术方案如下：本发明提出的一种焦炉煤气水洗喷淋除尘设备，包括立式塔体、涡旋水洗混合器、支架、文丘里加速紊流机构、二次喷淋管和除雾器，所述支架设于立式塔体内腔下端的侧壁上，所述涡旋水洗混合器设于支架上，所述文丘里加速紊流机构设于涡旋水洗混合器上方，所述二次喷淋管设于文丘里加速紊流机构上方，所述除雾器设于二次喷淋管上方，涡旋水洗混合器用于约束并引导进入立式塔体内的气体方向，避免出现爬壁偏流现象，并对气体进行初次预处理水洗，文丘里加速紊流机构用于对气体进行湍流增效处理，便于气体与上方的二次喷淋管充分反应，除雾器用于对熟悉后的气体除湿，除雾器根据工况可以选择管束除雾器或折流板除雾器；所述立式塔体的底部设有进气口，进气口与涡旋水洗混合器连通，焦炉煤气在外部泵的作用下，从进气口进入立式塔体内，所述立式塔体底部远离进气口一侧设有给液管一，给液管一与涡旋水洗混合器内部液路连通，并向涡旋水洗混合器内提供喷淋液，所述立式塔体中部设有给液管二，给液管二与二次喷淋管内部液路连通，并向二次喷淋管内提供喷淋液，所述立式塔体顶部设有排气口，水洗后的气体从排气口排出。

3、进一步地，所述涡旋水洗混合器包括涡旋导流壳体、喷淋接头、涡旋水洗管和湍流增效单元，所述涡旋导流壳体设于支架上，所述涡旋导流壳体为涡状曲线螺旋上升的形态，涡旋导流壳体会增加气体流通的路径，使气体充与喷淋液混合反应，所述喷淋接头沿着涡旋导流壳体外侧壁的螺旋曲线阵列设置，所述涡旋水洗管环绕设于涡旋导流壳体侧壁外，所述涡旋水洗管与喷淋接头连通，所述涡旋水洗管的底部与给液管一连通，喷淋液在泵的作用下从给液管一、涡旋水洗管和喷淋接头流入涡旋导流壳体，对其内部气体进行水洗，所述湍流增效单元沿着涡旋导流壳体外侧壁的螺旋曲线阵列设置，湍流增效单元用于破坏涡旋导流壳体内气体的层流，使气体出现湍流现象，便于气体与喷淋液充分接触交反应；所述涡旋导流壳体的底部设有平流管，所述平流管与进气口连通，所述平流管与涡旋导流壳体的交接处设有排液槽，排液槽用于将涡旋导流壳体内的喷淋液排出，所述排液槽上方设有导流弧板，导流弧板引导进入立式塔体内的气体流入涡旋导流壳体中，降低气体从排液槽中流出的影响，所述涡旋导流壳体上曲线螺旋阵列设有喷淋安装孔，所述涡旋导流壳体上曲线螺旋阵列贯穿设有增效槽，所述喷淋安装孔与增效槽间隔交错设置；所述喷淋接头设于喷淋安装孔内，所述湍流增效单元设于增效槽中。

4、进一步地，所述湍流增效单元包括工字架，所述工字架插拔设于增效槽中，工字架两端的柄部可以拆卸，便于将工字架插入增效槽或拔出增效槽，所述工字架中部阵列转动设有湍流扇一，为了便于破坏气体层流，增加气体的湍流效应，使气体充分与喷淋液接触反应，所述湍流扇一的转轴纵向竖直设置，当层流的气体流至湍流扇一处后，湍流扇一的扇叶在气体的作用下开始转动，并破坏原有稳定的层流气体，增强了气体的湍流效应，从而使喷淋接头处喷出的喷淋液充分与气体反应；需要注意的是，在气体沿着涡旋导流壳体旋转上升的过程中，气体的层流状态虽然被破坏，但是气体始终保持螺旋上升的趋势，因此，气体仍然具有螺旋上升的速度，气体中的大颗粒粉尘会在离心力的作用下，粘附在涡旋导流壳体的侧壁上，并在喷淋接头的作用下，被液体冲走，流入塔体下方。

5、进一步地，所述文丘里加速紊流机构包括文丘里筒、内转环和湍流扇二，所述文丘里筒固定设于立式塔体内腔侧壁，所述文丘里筒中部设有缩颈孔，所述缩颈孔两侧对称设有收纳口，收纳口为倾斜向内收缩的形态，所述涡旋导流壳体的顶部设有排气喇叭口，排气喇叭口用于引导并排出气体，排气的方向由排气喇叭口的角度方向决定，为了降低气体排出时的偏流现象，优选地，排气喇叭口的角度与收纳口的角度一致，缩颈孔的直径小于文丘里筒直径的一半，所述内转环转动设于文丘里筒中心的缩颈孔中，所述湍流扇二转动设于内转环的侧壁上，当气体从下方的收纳口流入缩颈孔时，基于文丘里效应，缩颈孔处的流速增大，压强降低，湍流扇二在气流的作用下绕内转环的水平中轴线转动，湍流扇二在转动时，倾斜的叶片还会产生水平方向上的推力，并带动内转环在水平方向上圆周转动，从而使缩颈孔处的气流更加紊乱，形成较大的湍流，湍流气体向上流动，与上方二次喷淋管中喷出的液体充分接触反应，增强气体喷淋除尘的效果。

6、采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

7、1、涡旋水洗混合器将进入塔体的焦炉煤气的流动方向进行了约束，使其涡旋转动并上升，最后从排气喇叭口中排出，解决了气体爬壁偏流的问题；

8、2、涡旋水洗混合器中的喷淋接头可以对气体进行初次喷淋处理，涡旋水洗混合器即使占据了塔体的一部分高度，降低了二次喷淋管中喷淋液的反应距离，但通过涡旋导流壳体的作用，气体的流通路径增加，在内部喷淋液的作用下，不会降低整体的水洗喷淋的效果；

9、3、湍流增效单元对涡旋导流壳体内的层流气体进行了湍流增效处理，破坏了气体的层流，使气体成为紊流，使紊流后的气体与喷淋液充分混合、反应，提高了水洗效率；

10、4、文丘里加速紊流机构再次破坏排气喇叭口处排出气体的层流，使气体始终保持为紊乱的湍流状态，便于与上方的二次喷淋管充分接触反应；

11、5、涡旋导流壳体内的气体即使在湍流增效单元的作用下，成为紊流状态，但气体始终是沿着涡旋导流壳体螺旋上升的，因此，气体始终具有一个沿着螺旋方向上升的速度，气体中的大颗粒粉尘会在离心力的作用下，粘附在涡旋导流壳体的侧壁上，并在喷淋接头的作用下，被液体冲走，流入塔体下方，提高了气体颗粒除尘的效果。