[发明专利]一种多级旋流气体除液方法和除液器

说明书

技术领域

本发明属于气液分离技术领域，尤其涉及一种多级旋流除液方法和除液器。

背景技术

烟气脱硫大都采用的是湿法工艺，所谓的湿法工艺即用配制成浆液的吸收剂来洗涤烟气，将烟气中的SO₂吸收到浆液中，与吸收剂进行反应，其核心装置就是吸收塔，由于吸收塔的反应大部分都采用喷淋式洗涤，所以处理过的烟气中含有大量的雾滴，如果任由这些雾滴带出吸收塔，雾滴就会随烟气从烟囱排出，并在烟囱周围落下来，形成“小雨”，从而污染环境。从节能的角度看，大量的浆液被带出，对于系统的运行也是一种损失，所以烟气在经过洗涤之后一般要加有除液器。实际上是把经过洗涤的烟气中的水滴分离出来，让水滴回到塔内。除液器是烟气脱硫系统的重要设备，除液器的脱水机理主要分为重力沉降、碰撞分离、离心分离和过滤分离。目前广泛使用的除液器主要有电除液器、丝网除液器、纤维除液器、旋流板除液器、折板式除液器。

电除液器是利用高压直流电形成电场，使通过的烟气产生电离，导致烟气中的尘粒及雾滴带上电荷，在电场力的驱使下运动到沉淀级，将烟气净化干净。电除液器具有效率高、阻力小和运行费用低的优点，但它设备复杂、施工要求高、建设期长，投资最高。

丝网除液器主要靠惯性碰撞除液，具有结构简单、占地少、投资省、分离效率高、阻力小、质量轻及安装操作维修方便等特点。但是丝网除液器靠细丝编织的网垫在处理含灰尘颗粒的烟气时易堵塞，故该设备也不适合处理含尘量大的烟气。

纤维除液器是由单个或多个除液元件所组成；而每个元件又是由内、外网筒之间均匀填充一定量的纤维组成，含雾气体由内侧通过，雾滴阻留在纤维上，当液滴增大后，能顺着吹过的气流在重力的作用下，汇集至排液管处流出，从而达到气液分离的目的。纤维除液器除液率高、结构简单、加工容易、投资省、操作方便，但是设备较大、压降较大。

折流板式除液器是利用烟气通过一个折流的烟道中，由于雾滴的惯性作用，雾滴与折流板相碰撞而被附着在折流板表面上，达到除液目的。对于这种机械式除液，液滴的捕集受到液滴自身的物性如粘度、速度的影响，同时也受到折板的结构参数如折板角度、折板间距的影响，多种因素影响下，常常导致除液效率降低。

旋流板除液器是利用内部固定叶片使气流旋转，从而在离心力的作用下将水滴分离。旋流板分离器压降小，除液效果好，且结构简单，加工容易，尤其适合那些烟雾中带固体或者带盐分的废气除液。

比较以上几种除液器的优缺点，我们可以看出：旋流板除液器结构简单、压降损失小、造价低、占地少，非常适合用于烟气脱硫系统。旋流板除液器的原理是：气液混合物高速穿过旋流叶片时产生旋转运动，当液体颗粒在旋流场受到的作用力大于斯托克斯阻力时发生离心沉降，迁移到四周，落到筒壁上，由于壁效应和重力作用，被分离的液体顺着筒壁流入液体分流筒达到气液分离的目的。影响旋流板除液器除液效率的主要因素是雾滴的沉降速度、分离时间和停留时间。只有当雾滴的分离时间小于气体在旋流场停留时间才能达到分离的目的，加大筒体的长度可增加流体在旋流场的停留时间，提高除液的效率，但是随着轴向距离的增大，环向速度逐渐降低，液滴受到的分离动力越来越小，旋流效果就减弱；其次由于液体仍然和气体接触，流动的气体会随时将聚集到壁面区的液体破碎，使液体重新返回气体中；另外由于液体的流动性，液体沿壁面聚结成较大体积后，重力作用也会自然打破表面张力，形成小颗粒重新返回气体中．所以已有技术即使使用了旋流方案，由于液体无法很好的随时引出，导致分离下来的液体在气流的作用下再次破碎，成为小液滴，重新卷入烟气中。

为此我们对旋流板除液器进行改进，成为一种新型的气液分离器，既保持圆筒内的离心效果，又能将分离下来的液体及时引出，使其既具有良好的除液效果，又能够避免过多压降损失，而且结构简单，加工容易。

发明目的：

本发明的目的在于提供一种多级旋流气体除液方法和除雾器，能够在离心有效区内将聚结下来的液体及时排除，不受气体干扰，无法再进入气体内，使其既具有良好的除液效果，又能够避免过多压降损失，而且结构简单，加工容易。

发明内容

本发明提供一种多级旋流气体除液方法和除雾器，使用竖直安装的多组、多级旋流除液器除去气体中携带的液体，携带液体的气体经同轴安装串联多级旋流器进行气液分离，各级旋流器分离出的液体在本级旋流器出口后汇集到独立的液体区，该液体区与气体隔离，并从设置在该隔离区的排液管排除，气体依次进入下一级旋流器继续进行气液分离，液体依次引出；合格的气体经排气筒外排。