[实用新型]多级喷雾反应塔

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种适于气、液（包括含固浆液）相间物质传质、传热并进行化学反应的反应塔，特别是一种多级喷雾反应塔。

背景技术

反应塔是一种物质之间进行传质、传热并完成吸收、解吸、萃取或化学反应等过程的重要的化工单元设备。

气、液二相或气、液、固三相化学反应多采用喷淋（雾）反应塔，即液相（包括含固的浆状液）以分散雾化的方式与气相物质进行反应，传统的喷淋（雾）反应塔均为逆向喷淋方式，即液体自上向下喷淋，气体在塔内自下向上运行，气、液物质逆向运行，互相接触，完成物质之间的反应。烟气湿法脱硫反应即采用此类型的喷淋反应塔。烟气的石灰石/石膏湿法脱硫用于脱除燃煤烟气含有的二氧化硫及氯离子、氟离子等多种有害成分，是目前最为成熟的烟气脱硫方法。该法以石灰石浆液为脱硫剂，在脱硫塔中，向下喷淋的脱硫剂石灰石浆液与上升烟气逆向接触，烟气中的二氧化硫与喷淋的脱硫剂浆液反应，生成硫酸钙（石膏）、亚硫酸钙等多种物质，烟气被脱硫并同时洗去某些有害离子后从塔顶排放。为了提高气液之间的传质、传热效率，应尽可能地增加气、液间的接触面积。然而，传统的逆向喷淋反应塔喷淋面有限，气液反应效率低下，为了增加喷淋面，必然需要加大脱硫塔直径，导致设备庞大，成本提高。此外，逆向喷淋的上升气体会抑制液滴颗粒下降速度，从而必须控制较低的烟气速度（一般为3～5m/s），即便如此，小于1mm的液滴颗粒仍难以下落，造成烟气中夹带较多的液滴颗粒，加大了后续除雾器的负荷，容易造成除雾器堵塞现象。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有喷淋（雾）反应塔的不足，提供一种结构紧凑、效率高、阻力小、避免结垢堵塞的多级喷雾反应塔。

多级喷雾反应塔包含塔体，塔体设有气体进口、气体出口和液相物料雾化喷嘴，塔体下部的塔釜包含具有设定液面高度的塔釜液，塔体的上部为反应区，所述反应区由依次高低错落设置的纵向隔板分隔成多级反应室，所述气体进口设于首级反应室，所述气体出口设于末级反应室；所述各高位纵向隔板的上端边与塔顶相接，其下端边位于塔釜液面的上方并与塔釜液面之间形成气体下通道；所述低位纵向隔板的下端边伸入至塔釜液的液面之下，其上端边位于塔顶的下方并与塔顶之间形成气体上通道；各级反应室通过依次交替的上、下气体通道连续相通；对应于各反应室的塔体壁上分别安装有一个或多个雾化喷嘴。

所述各纵向隔板为与塔体轴向一致的竖直板。

也可以是：从首级反应室至末级反应室的各纵向隔板为斜置板和竖直板依次交替设置，所述斜置板与塔体轴向呈5~30°倾角，并使每级反应室的气体进端径向距离大于气体出口端的径向距离。

也可以是：从首级反应室至末级反应室的各纵向隔板依次互为反向斜置，所述斜置板与塔体轴向呈5~30°倾角，并使每级反应室的气体进端径向距离大于气体出口端的径向距离。

所述的塔体为圆形塔，相邻两纵向隔板之间形成扇形反应室；所述首级反应室与末级反应室首尾相接，二者之间设置互不相通的纵向全隔板相隔离，该纵向全隔板的上端边与塔顶相邻，同时其下端边伸入塔釜液面以下。

所述塔体为矩形塔，各纵向隔板设置在矩形塔的两长边形成的塔壁之间，且各纵向隔板的两个纵向侧边分别与该塔体两壁相连接，相邻两纵向隔板之间形成四边形的反应室，首级反应室及末位两反应室分别位于矩形塔的两短边端，二者互不相连。

所述塔体为方形塔或多边形塔，相邻两纵向隔板之间形成三角形反应室；所述首级反应室与末级反应室首尾相接，二者之间以互不相通的纵向全隔板相隔离，该纵向全隔板的上端边与塔顶相接，同时其下端边伸入塔釜液面以下。

本多级喷雾反应塔另一结构方案是，所述塔体为矩形塔，塔体设有气体进口、气体出口和液相物料雾化喷嘴，塔体内的下部为具有设定液面的塔釜，上部为反应区，所述反应区内间隔地排列有多个纵向隔板，多个纵向隔板在矩形塔体的左右两端板之间分隔成依次排列的多级反应室，所述气体进口设于首级反应室，所述气体出口设于末级反应室；每纵向隔板的上端边均与塔顶相接，下端边均伸入塔釜液面以下；各纵向隔板依次交替地与矩形塔体的前端板、后端板之间留有气体通道，各反应室通过依次交替的前、后通道连续相通，所述的液相物料雾化喷嘴以径向喷射的方式安装在各反应室对应的塔体壁上。