[发明专利]锅炉水除氧的气液传质装置、锅炉水除氧的方法和应用

权利要求书

1.一种锅炉水除氧的气液传质装置，其特征在于，包括一上下等径的圆柱形旋流腔，以及设置在所述旋流腔上方的平旋腔和设置在所述旋流腔下方的液封槽；

其中，所述旋流腔包括顶部封闭设置的上端面和底部开放设置的下端口；所述旋流腔内设置有一螺旋部，所述螺旋部包括设置在所述旋流腔的中轴线位置的转轴和与所述转轴连接的螺旋叶片；所述螺旋叶片的外缘直径与所述旋流腔的横截面直径相等；所述螺旋叶片的表面设置有通孔；

所述螺旋叶片和所述上端面之间还包括一水平设置的承液槽，所述承液槽的一端与所述旋流腔的内壁相连接，另一端垂直设置一溢流堰；

所述液封槽为上端具有开口的槽体，用于盛放液封液体，所述旋流腔的下端口设置在所述液封液体的液面以下；

所述旋流腔的侧壁还至少设置有一个气体入口，其中，至少一个所述气体入口设置在所述螺旋叶片的第一导程区内；

所述平旋腔为下底面封闭、上底面设置有出气口的腔体结构，所述旋流腔的所述上端面与所述平旋腔的下底面之间连接有升气管；

所述旋流腔上方还设置有一降液管，所述降液管贯穿所述平旋腔，并且，所述降液管的一端通过所述出气口向外延伸，所述降液管的另一端设置在所述旋流腔内、并且在所述承液槽的上方；

所述平旋腔上还包括至少一个水平于所述下底面的液体切向进料管，每个所述液体切向进料管的外管壁与所述平旋腔的内壁至少具有一个连接点。

2.根据权利要求1所述的锅炉水除氧的气液传质装置，其特征在于，所述螺旋叶片的表面设置的通孔孔径为0.1～0.9mm；

优选地，所述螺旋叶片的表面开孔率为0.0001～0.1；

优选地，所述螺旋叶片厚度为0.2～1mm；

优选地，所述螺旋叶片的高度为0.5～6m；

优选地，所述螺旋叶片的外缘直径为50～500mm；

优选地，所述螺旋叶片的内缘直径与外缘直径的比值为0.01～0.2；

优选地，所述螺旋叶片的螺距与所述螺旋叶片的外壁直径的比值为0.1～2。

3.根据权利要求1所述的锅炉水除氧的气液传质装置，其特征在于，所述升气管上方设置气泡阻尼器；

优选地，所述气泡阻尼器的质心位于所述液体切向进料管和所述平旋腔的相切点的下方。

4.根据权利要求1所述的锅炉水除氧的气液传质装置，其特征在于，所述液体切向进料管的数量为1～16个。

5.根据权利要求1所述的锅炉水除氧的气液传质装置，其特征在于，所述溢流堰的高度为30～100mm；

优选地，所述降液管的下端口所在平面与所述承液槽之间的距离为5～30mm；

优选地，所述液封槽的上端口所在平面与所述旋流腔的下端口所在平面之间的距离为50～200mm。

6.根据权利要求1所述的锅炉水除氧的气液传质装置，其特征在于，所述旋流腔的侧壁上设置多个气体进口时，第1个所述气体进口设置在所述螺旋叶片的第一导程内；第n个所述气体进口设置在所述螺旋叶片的第(10～50)n导程内。

7.根据权利要求1所述的锅炉水除氧的气液传质装置，其特征在于，所述锅炉水除氧的气液传质装置的液相处理量为0.5～5t/h。

8.一种锅炉水除氧的方法，使用权利要求1～7任一项所述的锅炉水除氧的气液传质装置，其特征在于，包括以下步骤：

(a)待处理锅炉水通过液体切向进料管进入平旋腔内；载气从气体进口进入旋流腔，经过螺旋叶片和升气管进入平旋腔内；

所述待处理锅炉水的温度为45～80℃；

(b)在所述平旋腔内，所述待处理锅炉水和所述载气发生旋转流动，所述载气从气体出口排出，所述待处理锅炉水依次经过降液管、承液槽和溢流堰进入所述螺旋叶片中；

(c)所述待处理锅炉水在所述螺旋叶片中自上而下流动，所述载气在所述螺旋叶片中自下而上运动，形成气液逆流接触；所述待处理锅炉水经过所述螺旋叶片进入液封槽后从液体溢流出口排出，所述载气进入所述升气管。