[实用新型]一种文丘里和气液旋风除尘装置

说明书

本实用新型公开了一种文丘里和气液旋风除尘装置，包括文丘里洗涤器和气液旋风分离器；所述文丘里洗涤器包括收缩段、喉管和扩散段，收缩段连接进料管，扩散段与气液旋风分离器的入口管连接；进料管的顶部设有混合气进料口，自由端向管内贯穿有两根以上的复式喷嘴，其中，至少一根复式喷嘴延伸至文丘里洗涤器的喉管内，至少一根复式喷嘴延伸至喉管入口处；复式喷嘴位于进料管外的端部设有液相进料口和氢气进气口。复式喷嘴可以单独喷射洗涤液，也可以同时采用气液方式喷射，氢气以固定脉冲频率充入，气液喷射方式可以将洗涤液雾化成更小的液滴，不需设计更大的喉管气速来对洗涤液进行雾化，降低文丘里压降，降低系统运行能耗。

技术领域

本实用新型属于多晶硅生产除尘装置领域，具体是一种文丘里和气液旋风除尘装置。

背景技术

氯氢化流化床(FBR)发生气固反应，反应后混合气体的固体粉尘分离采用干法除尘和湿法除尘结合技术，干法除尘主要采用旋风分离器，现高效旋风分离器可将5μm以上的颗粒分离下来，5μm以下颗粒采用文丘里和洗涤塔进行除尘，文丘里对0.1～1μm粉尘的除尘效率达99％以上，被广泛应用在FBR除尘工艺中。

文丘里除尘机理，在文丘里喉管中混合气气速加快，液相同时雾化成更小的液滴状态，混合气中的微小尘粒与雾化的液滴碰撞凝聚在一起成为较大液滴，然后依靠重力含尘液滴与气相分离。高温(180～250℃)混合气进入文丘里洗涤器，为保证液相雾化后不被汽化，液相分上下两路进入文丘里，上路液相喷淋先将高温混合气冷凝成饱和混合气，喉管上部一路液相喷淋液滴，在喉管中与饱和混合气中的微颗粒碰撞结合，然后进入气液分离罐进行气液分离，含尘液相由分离罐底排出系统处理，净化后气相进入洗涤塔继续除尘处理。

但现有的氯氢化FBR文丘里除尘工艺存在以下问题：

(1)能耗较高，现有工艺气液分离罐维持正常液位运行，文丘里需设计较大液气比(质量比1:2～3)，需配置较大循环液泵，能耗较高；

(2)气液分离罐分离效率低。气液分离罐根据气液相重力不同进行分离，直径大于500μm的液滴在气液分离罐中得到很好的分离，但直径比较细的液滴容易雾沫夹带由气相出口带出，有的气液分离罐上部增设除雾网，对较高液气比工况分离效果也不理想。另外气液分离罐液膜损失较大，液滴撞击到分离罐壁形成液膜，液膜并不是静止不动的，而是随着上升气流驱动，不断的沿内壁向上蠕动，由出口逃逸出分离罐。文丘里需加大液相喷淋量，维持系统物料平衡；

(3)文丘里内部喷淋过程，金属杂质氯化物易结晶堵塞喉管，导致文丘里压降增加，增加系统循环能耗。氯氢化FBR工艺中氢气和氯硅烷比值2:1,文丘里混合气中金属铝杂质氯化物在低于155℃时，容易结晶堵塞文丘里喉管，但高于155℃时喉管内的小液滴会被汽化，文丘里失去除尘效果；

(4)文丘里喉管气速较大(30～50m/s)，喉管气速大可以更好的将喷入的液相雾化为更小液滴，更有效的与尘粒碰撞结合。文丘里压降与喉管气速成正比，文丘里压降一般大于50KPa。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种文丘里和气液旋风除尘装置，对0.1～1μm粉尘的除尘效率达99％以上，可有效清除喉管处结晶堵塞铝的氯化物。

为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

一种文丘里和气液旋风除尘装置，包括文丘里洗涤器和气液旋风分离器；所述文丘里洗涤器包括收缩段、喉管和扩散段，收缩段连接进料管，扩散段与气液旋风分离器的入口管连接；

所述进料管的顶部设有混合气进料口，自由端向管内贯穿有两根以上的复式喷嘴，其中，至少一根复式喷嘴延伸至文丘里洗涤器的喉管内，至少一根复式喷嘴延伸至喉管入口处；所述复式喷嘴位于进料管外的端部设有液相进料口和氢气进气口。