一种废气处理用旋流装置

本发明属于气体净化，具体地说，是关于一种废气处理用旋流装置。

背景技术：

1、随着社会工业化水平的不断提升，化石燃料的使用量日益增长，由此产生的污染物排放不断增多，排放物当中的co2、nox、so2、vocs进入大气，对大气造成了严重的破坏，引发了各种气候问题。近年来，人们的环保意识逐步提高，大气污染问题已经引起了全世界各国的重视和全社会范围的关注，对废气治理的相关研究也越来越多。

2、针对不同组分的工业废气，目前已有一些应用较广的废气处理净化方法：对于含硫废气，可采用湿式吸收法去除污染物，通常使用板式塔和填料塔等塔式设备来进行，但塔式设备存在占地面积大、运行成本高等问题；此外，超重力填充床也可用于含硫废气的净化，但超重力床存在自身能耗高、气体处理量受限等问题。对于废气中二氧化碳的捕集，传统手段是将冷却后的co2气体送入吸收塔，吸收co2后的富液送入再生塔进行胺液再生，产生的贫液送回吸收塔循环使用，此方式可达到较高的co2捕集效率，但是设备占地面积大，胺液再生能耗高，跑损量大，吸收液可循环利用次数少，运行成本高，经济效益低。而用膜分离法处理废气中的二氧化碳，则存在运行成本高，膜组件易堵塞等问题。对于vocs的治理，填料塔的应用也较多，虽然操作简单，但存在治理效率低，设备损耗大的问题。

3、cn10192715a公开了一种废气吸收旋流处理装置，该装置将含亲水性气体的废气与吸收洗涤剂逆流接触，使气液混合后脱除亲水性气体，并对带有吸收液的废气进行旋流分离。该装置虽然解决了洗涤剂跑损的问题，但其吸收过程气液接触时间短，气体中污染物的去除效果有限，且主要用于废气中的亲水性气体，应用范围较窄。

4、cn102179153a公开了一种烟道气二氧化碳捕集系统尾气旋转流净化方法与装置，利用吸收塔吸收废气中二氧化碳，随后使用气-固旋流分离器脱除净化尾气夹带的气溶胶颗粒，同时使用液-固旋流分离器分离回收洗涤液中的固体颗粒，该方法可避免洗涤液夹带跑损，但整套装置依靠吸收塔进行气体净化，占地面积大，且洗涤过程繁琐。

5、cn113941221a公开了一种用于含尘含液烟气深度脱硫净化的三相旋流分离装置，固相在该装置内被旋流分离，液相聚结分离，气相吸附分离，从而实现烟气的除尘、脱液、脱硫一体化深度处理，该方法降低了运行成本和设备占地面积，但由于旋流器内短路流的存在，气相吸附剂易堵塞，影响到装置工作的稳定性。

6、cn115569504a公开了一种文丘里对喷液柱强化烟气脱硫装置，该装置在逆喷塔内设置两组对喷的文丘里喷射装置，气体进入逆喷塔，与文丘里喷射装置喷出的吸收液反应后进入吸收塔，再经除雾器处理后从吸收塔气体出口排出。该装置利用文丘里喷射装置增大了吸收液的比表面积，提升了吸收效率，但气液接触时间短，液滴内部自循环差，传质受限；且吸收塔占地面积大。

7、综上，本领域迫切需要开发一种具有更好的污染物分离效果，并且占用空间小、能耗低、资源利用率高的废气净化装置。

技术实现思路

1、本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种废气处理用旋流装置。

2、为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

3、一种废气处理用旋流装置，包括依次连接的预吸收器、气液分布器以及旋流器，其中：

4、预吸收器包括由外而内依次设置的外层圆柱进液腔、内层圆柱吸收腔以及芯棒，外层圆柱进液腔的腔壁上开设有进液口，内层圆柱吸收腔的腔壁上开设有若干射流孔，内层圆柱吸收腔两端还分别设有第一切向入口和第一切向出口；

5、气液分布器包括外层圆柱混合腔、设置在外层圆柱混合腔内的叶片固定棒以及沿叶片固定棒长度方向排列的若干组叶片，外层圆柱混合腔两端分别具有轴向入口和轴向出口，第一切向出口与轴向入口连通；

6、旋流器的上部具有第二切向入口，轴向出口与第二切向入口连通；

7、预吸收器的轴线与旋流器的轴线平行或垂直。

8、进一步地，外层圆柱进液腔、内层圆柱吸收腔以及芯棒共中心轴，外层圆柱进液腔与内层圆柱吸收腔之间、内层圆柱吸收腔与芯棒之间分别形成环形空间；

9、外层圆柱进液腔的内径为内层圆柱吸收腔内径的1.5倍～2倍；

10、芯棒的外径为内层圆柱吸收腔内径的0.2倍；

11、第一切向入口和第一切向出口均为矩形，第一切向入口的宽度为内层圆柱吸收腔内径的0.3倍～0.5倍，高度为内层圆柱吸收腔内径的0.4倍～0.6倍。

12、进一步地，预吸收器的进液口处设有一径向进液导管；

13、多个射流孔沿轴向和周向均匀排布在内层圆柱吸收腔位于外层圆柱进液腔内部的部分腔壁上，射流孔直径为0.5mm～1.5mm。

14、进一步地，预吸收器的第一切向出口、气液分布器的轴向入口、轴向出口以及旋流器的第二切向入口外围均设有法兰板，第一切向出口与轴向入口的两个法兰板之间、轴向出口与第二切向入口的两个法兰板之间分别通过若干螺栓对应连接。

15、进一步地，气液分布器的轴向入口和轴向出口均为圆形，轴向入口的直径与第一切向出口的宽度一致，轴向出口的直径与第二切向入口的宽度一致。

16、进一步地，两个叶片为一组，同组的两个叶片相对设置在叶片固定棒的两侧，且向相反方向倾斜，相互交叉错开。

17、进一步地，外层圆柱混合腔的长度为10cm，叶片共设置3组，所有叶片均与水平面成45°角，同组的两个叶片相互垂直。

18、进一步地，旋流器还包括上层圆柱分离腔、下层圆锥分离腔、溢流管以及底流管，第二切向入口与上层圆柱分离腔连通。

19、进一步地，上层圆柱分离腔的内径与内层圆柱吸收腔的内径相同，上层圆柱分离腔的高度为第二切向入口高度的2倍～4倍；

20、下层圆锥分离腔的锥角为5°～10°；

21、溢流管在上层圆柱分离腔内的插入深度为100mm～120mm；

22、底流管的内径为上层圆柱分离腔内径的0.4倍～0.5倍。

23、进一步地，旋流器的旋流方向为顺时针，预吸收器包括平行顺旋型、平行逆旋型、垂直顺旋型以及垂直逆旋型，其中：

24、平行顺旋型预吸收器的轴线方向与旋流器的轴线方向平行，流体在预吸收器的内层圆柱吸收腔内绕芯棒顺时针流动；

25、平行逆旋型预吸收器的轴线方向与旋流器的轴线方向平行，流体在预吸收器的内层圆柱吸收腔内绕芯棒逆时针流动；

26、垂直顺旋型预吸收器的轴线方向与旋流器的轴线方向垂直，流体在预吸收器的内层圆柱吸收腔内绕芯棒顺时针流动；

27、垂直逆旋型预吸收器的轴线方向与旋流器的轴线方向垂直，流体在预吸收器的内层圆柱吸收腔内绕芯棒逆时针流动。

28、相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

29、1、本发明的废气处理用旋流装置使流体依次经过预吸收器、气液分布器以及旋流器，可延长废气中污染物与吸收液的反应时间，稳定提升废气处理效率，达到更好的废气净化效果。

30、2、本发明的废气处理用旋流装置整体为静设备，故障率低，运行能耗低，且占地面积小，易于安装和维护，适合在工业上大量使用。