石灰乾燥塔的製作方法

2023-04-30 16:06:26 1

專利名稱：石灰乾燥塔的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種使煙氣在後續管路和設備中不結露而進行升溫、脫水並再次 脫酸的石灰乾燥塔。
背景技術：
近幾年來，採用焚燒法來處理處置固體廢物(包括醫療廢物、工業危險廢物、城市 生活垃圾等)因其徹底的無害化和高度的減量化而愈來愈受到人們的青睞。然而，由於固體廢物的組分複雜多變，經焚燒處置後產生的煙氣含有的固體顆粒 汙染物(包括煙塵)、酸性汙染物、二噁英和重金屬離子等有毒、有害物質也具備複雜多變 的特徵。如一些醫療廢物、城市生活垃圾等，其含水率較高，焚燒處置後產生的煙氣還含有 大量的水份，給煙氣的淨化處理帶來較多的困難，如果淨化處理不當，必然會給環境造成二 次汙染。目前對焚燒處理過程中產生的煙氣採用的淨化處理工藝，存在著煙氣中酸性汙染 物去除不徹底，不能達到國家標準所規定的排放限值，不僅使淨化處理設備慘遭酸腐蝕而 過早報廢，而且對周邊環境造成二次汙染；煙氣溼含量過大，在袋式除塵器內因溫度下降產 生的結露使濾袋出現「糊袋」，造成袋式除塵器不能正常運行等等缺陷。

實用新型內容為了解決上述現有技術中存在的缺陷，本實用新型的目的是提供一種對經急冷和 脫酸、脫水等初步淨化處理的煙氣實施升溫、脫水並再次脫酸，從而使煙氣的溼含量脫離飽 和狀態的石灰乾燥塔。為了實現上述目的，本實用新型採用的技術方案如下一種石灰乾燥塔，它包括塔 體，開設於塔體上的煙氣進口、煙氣出口和檢修門，其特點為塔體為立式圓筒形結構，該塔 體的頂端水平裝有一開有若干通孔的頂板；檢修門安裝在塔體中部的側壁上；塔體的底部 設置有一與地面固接的基座；它還設置有—激振架，位於所述頂板的上側；若干個石灰網筒，分別垂直安裝於所述塔體的內腔中，若干個石灰網筒的頂端分 別穿過所述通孔與所述激振架固定連接；煙氣出口開設於塔體上端的一側壁上；煙氣進口位於塔體的一側，並與塔體互為平行且共同垂直座落於所述基座上，該 煙氣進口與塔體的底端互為相通。上述的激振架由石灰網筒固定套、激振支架、振動電動機與電動機底座構成；其 中，石灰網筒固定套固裝於減震支架的周邊；減震支架的上方固接有所述電動機底座，電動 機底座的上方固裝有振動電動機；石灰網筒的頂端通過石灰網筒固定套的套接與所述激震 支架固定連接；減振支架的下方與所述塔體頂板之間裝有若干個減震彈簧裝置。上述的減震彈簧裝置由減震彈簧固定圈與減振彈簧組裝而成；其中，減振彈簧固定圈至少設置3組，每組分設為上、下2個，分別固定於減震支架的下表面和述塔體頂板的 上表面，在上、下2個減震彈簧固定圈之間固裝有減震彈簧。上述的石灰網筒由上至下依次設有上蓋、鋼板筒、鋼網筒及底板；其中，上蓋與底 板均為開啟式密封蓋，鋼板筒與鋼網筒直徑相同且通過焊接為一體。上述的石灰網筒與通孔相接處通過石棉盤根密封軟連接，所用石灰網筒的孔徑為 1-1. 5 目。石灰網筒設置有6個，與石灰網筒頂端固接的石灰網筒固定套對應設置6個；石灰 網筒上側的鋼板筒上部的外圍通過法蘭與石灰網筒固定套固定連接。上述的煙氣進口相對的基座底板處設有集水錐鬥，該集水錐鬥的錐口處安裝有一 與其相接的虹吸式排水管，虹吸式排水管的出口端位於該基座外側的蓄水池中。上述煙氣進口的埠外壁裝有進口煙氣溫度在線監測儀；煙氣出口的埠外壁裝 有出口煙氣溫度在線監測儀。上述塔體的內壁表面設有防腐內襯；該防腐內襯為玻璃纖維增強塑料材料，其厚 度為2 3毫米；塔體的外表面敷設保溫層，該保溫層為巖棉或矽鈣板中任一種，其厚度為 20 30毫米。由於採用了如上技術方案，本實用新型的有益效果如下1)將本發明塔體設計為 立式中空圓筒型結構，採用鋼板製作，塔體的頂端裝有開設若干通孔的頂板，塔體下部設有 集水錐鬥與排水管，塔體下部一側開設有與該塔體平行設置且與其內腔連通的煙氣進口， 與外界相通的煙氣出口開設於塔體側壁的上部，煙氣由塔體下部進入，由下向上升，塔體內 腔中均勻布設有多個垂直的石灰網筒，其內裝滿有塊狀生石灰(CaO)；塔體頂板上裝有激 振架；石灰網筒的頂端通過石灰網筒固定套與激振架連接；煙氣通過時，激振架將振動電 動機運轉時產生的激振力通過石灰網筒固定套傳遞到石灰網筒，使筒內生石灰塊表面的一 層生石灰(CaO)與煙氣中的水分(H2O)的化學反應產物——氧氧化鈣(Ca(OH)2)在激振力 的作用下被振落；石灰網筒內的生石灰(CaO)與上升煙氣中的水分(H2O)發生放熱化學反 應，釋放的熱量被煙氣吸收，使煙氣溫度上升5 8°C，同時還消耗了煙氣中的水分，直接降 低了煙氣的溼含量。另外，生石灰(CaO)為鹼性物，與煙氣中殘留的酸性汙染物(S0X、HC1 等)發生中和化學反應，再次去除煙氣中的酸性汙染物，使煙氣的脫酸處理更加徹底。2)塔 體的內側面採用玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)作防腐內襯，其外表面敷設保溫層，以抵禦煙 氣的腐蝕和杜絕或減少表面散熱損失。2)通過安置在激振架與塔體頂板之間的減振彈簧依 靠減振彈簧固定圈定位，可有效緩解振動電動機的激振力對塔體的衝擊，提高了塔體的使 用壽命。3)進口煙氣溫度在線監測儀及出口煙氣溫度在線監測儀實時、有效的顯示了設備 運行過程中煙氣進口、煙氣出口溫度及兩者間的溫差，為調整激振周期和生石灰塊添加周 期、確保穩定煙氣出口溫度提高5 8°C提供依據。4)該石灰乾燥塔設計簡單，結構安裝合 理，具有節能降耗的效果，易於推廣實施。

圖1為本實用新型實施例的整體結構剖面圖圖2為本實用新型實施例的激振裝置局部放大示意圖圖3為本實用新型實施例的石灰網筒結構剖面圖具體實施方式
如圖1、圖2、圖3所示本實用新型設置有一塔體7，在塔體7上設置有將塔體7內 腔與外界連通的煙氣進口 10、煙氣出口 1、檢修門8和塔體底部設置的與地面固接的基座； 其中，塔體7為立式圓筒形結構，圓筒形塔體的頂端水平裝有一開有若干通孔的頂板，該頂 板為鋼板；在鋼板上部裝有一激振架3 ；煙氣出口 1開設於塔體7上埠的側壁上，煙氣進 口 10與塔體7平行設置，其下端與所述塔體下端相通並共同座落於所述基座上端且與其 密封固接；塔體7的內腔中垂直裝有若干個石灰網筒2，檢修門8安裝於塔體7的中部側壁 上；在鋼板上部裝有激振架3，激振架3由石灰網筒固定套14、激振支架17、振動電動 機4與電動機底座15組裝而成；其中，石灰網筒固定套14固裝於減震支架17的周邊；減震 支架17的上方固裝有電動機底座15，在電動機底座15的上方固裝有振動電動機4 ；減震支 架17的下方與塔體頂端的鋼板之間裝有若干個減震彈簧裝置(參見圖2)。石灰網筒固定 套14的安裝數量與塔體7內安裝的石灰網筒2安裝數量相同。減震彈簧裝置由減震彈簧固定圈16與減振彈簧5組裝而成；其中，減振彈簧固定 圈16至少設置3組，每組分設為上、下2個，分別固定於減震支架17的下表面和塔體頂板 的上表面，減振彈簧5依靠減振彈簧固定圈16定位，用於緩解振動電動機4的激振力對塔 體7的衝擊。(參見圖2)石灰網筒2由上至下依次設有上蓋18、鋼板筒20、鋼網筒21及底板22 ；其中，上 蓋18與底板22均為可開啟式密封蓋，鋼板筒20與鋼網筒21直徑相同且通過焊接固定為 一體；本實施方式中，石灰網筒2設置有6個，均角度垂直分布於塔體7的內腔中；與石灰網 筒2頂端固接的石灰網筒固定套14與石灰網筒2對應設置6個；石灰網筒2上側的鋼板筒 20的上部外圍處通過法蘭19與石灰網筒固定套14固定連接(參見圖3)。鋼網筒21段位於塔體7的內腔中，鋼網筒21的網孔直徑為1-1. 5目；上蓋18採 用可保證石灰網筒2上埠氣密性的迷宮式設計，並加工成可開啟式上蓋，用於定期向石 灰網筒2內添加生石灰塊；位於該石灰網筒的底板22採用鋼網板製作，加工成可卸式底板。 當設備檢修時，打開底板22，即可使石灰網筒2內的生石灰塊和殘渣直接卸出清空，再由檢 修門8定期運出石灰乾燥塔。振動電動機4的激振力使石灰網筒2產生振動，振落筒內生石灰塊表面的氫氧化 鈣(Ca (OH) 2)。石灰網筒2與塔體頂板上開設的通孔相接處通過石棉盤根6密封軟連接。本實用新型的基座為磚混結構，既是石灰乾燥塔的基礎，又是煙氣的入口。煙氣進 口 10相對的基座底板處設有集水錐鬥12，用於將煙氣降溫時離析出的水收集起來，在集水 錐鬥12的錐口處安裝有一與其相接的虹吸式排水管13，將收集起來的水經虹吸式排水管 13的出口端排出至位於基座外側的蓄水池中，以避免被煙氣帶入石灰乾燥塔而增加生石灰 的消耗量。煙氣進口 10的埠外壁裝有進口煙氣溫度在線監測儀23 ；煙氣出口 1的埠外 壁裝有出口煙氣溫度在線監測儀24。可實時、有效的顯示本實用新型設備運行過程中煙氣 的進口、出口溫度及兩者間的溫差，為調整激振周期和生石灰塊添加周期、確保穩定煙氣出
5口溫度提高5 8 °C提供依據。在塔體7的內壁表面設有一層防腐內襯；該防腐內襯為玻璃纖維增強塑料材料 (玻璃鋼)，其厚度為2 3毫米；塔體7的外表面敷設有保溫層9，其厚度為20 30毫米; 該保溫層可選用巖棉或矽鈣板中任一種；以抵禦煙氣的腐蝕和杜絕或減少表面散熱損失。本實用新型的工作原理為如圖1所示，溼含量處於飽和狀態的煙氣由煙氣進口 10進入石灰乾燥塔時，由於 煙氣溫度接近或略高於環境溫度，煙氣中的水分因煙氣溫度下降而繼續凝結成液態水從煙 氣中析出，而設置在煙氣進口 10下部的集水錐鬥12則將析出的水收集起來，經虹吸式排水 管13排出，使析出的水不被煙氣帶入石灰乾燥塔而增加生石灰的消耗量。石灰網筒2被均勻地安置在塔體7內，筒內裝滿塊狀生石灰(CaO)，煙氣通過時，生 石灰(CaO)與煙氣中的水分(H2O)發生如下放熱化學反應CaCHH2O — Ca (OH) 2 Δ H = -986. 6Kj即生石灰(CaO)與水(H2O)發生的放熱化學反應，生成氫氧化鈣(Ca(OH)2)並釋 放986. 6Kj熱量，釋放的熱量被煙氣吸收，使煙氣溫度上升5 8°C ；同時，生石灰(CaO)與 水(H2O)的化學反應還消耗了煙氣中的水分，直接降低了煙氣的溼含量。由於生石灰(CaO)為鹼性物，可以與煙氣中殘留的酸性汙染物(S0X、HC1等)發生 中和化學反應，再次去除煙氣中的酸性汙染物，使煙氣的脫酸處理更加徹底。其化學反應方 程式如下Ca0+S03 — CaSO4ΔΗ = -1432. 7Kj............... (1)Ca0+2HC1 — CaCl2+H20 ΔΗ = -139. 5Kj......... (2)從(1)、(2)兩化學反應方程式可見，生石灰(CaO)與酸性汙染物(S0X、HC1等)發 生的中和化學反應，不僅去除了煙氣中的酸性汙染物，同時還是放熱化學反應，有利於促使 煙氣溫度上升。運行過程中，進口煙氣溫度在線監測儀23及出口煙氣溫度在線監測儀24實時、有 效的顯示了煙氣進、出口溫度及兩者間的溫差，並以此為依據調整激振周期和生石灰塊添 加周期。如圖2所示，本實用新型石灰乾燥塔的激振架3由石灰網筒固定套14、激振支架 17、振動電動機4與電動機底座15構成，由減振彈簧固定圈16及減振彈簧5組裝成的減振 彈簧裝置安裝在電動機底座15與塔體頂板之間；振動電動機4運轉時產生的激振力通過石 灰網筒固定套14傳遞到石灰網筒2，使筒內生石灰塊表面的一層生石灰(CaO)與煙氣中的 水分(H2O)的化學反應產物——氧氧化鈣(Ca(OH)2)在激振力的作用下被振落，以免氫氧化 鈣(Ca(OH)2)繼續與煙氣中的二氧化碳發生化學反應生成緻密的碳酸鈣(CaCO3)阻止或削 弱生石灰(CaO)與煙氣中水分(H2O)的放熱化學反應。減振彈簧5則緩解了振動電動機4的激振力對塔體7的衝擊。如圖3所示，本實用新型石灰乾燥塔的石灰網筒2由蓋18、法蘭19、鋼板筒20、鋼 網筒21及底板22構成，用於存放塊狀生石灰。石灰網筒2在塔體7內均勻布置，相鄰2個石灰網筒2的間隙控制在100 150 毫米，使煙氣可較為均勻地與石灰接觸。位於鋼板筒20上部的外圍處通過法蘭19以螺栓 將鋼板筒20緊固在石灰網筒固定套14上，振動電動機4的激振力通過石灰網筒固定套14傳遞到石灰網筒2，使石灰網筒2產生振動，振落筒內生石灰塊表面的氫氧化鈣(Ca(OH)2)；蓋18與石灰網筒2的筒口採取迷宮式密封，以保證筒口的氣密性。正常運行時蓋 18處於閉合狀態，只在定期添加生石灰塊時才開啟；底板22採用鋼網板製作，為可卸式底板。設備檢修需清空石灰網筒2內的生石灰 塊和殘渣時，可打開底板，使之直接卸出落至塔體底部，再由塔底的檢修門8運出石灰乾燥
士X高溫煙氣經過本實用新型的乾燥處理，對淨化處理的煙氣實施升溫、脫水並再次 脫酸，從而使煙氣的溫度高於露點溫度，有效避免了煙氣在後續管路和設備中結露，以及因 對其煙氣淨化處理不當，產生的二次汙染。克服了現有技術中煙氣溼含量過大，在袋式除塵 器內因溫度下降產生的結露使濾袋出現「糊袋」，造成袋式除塵器不能正常運行等等缺陷。
權利要求一種石灰乾燥塔，其特徵在於它包括塔體，開設於塔體上的煙氣進口、煙氣出口和檢修門，其特徵在於塔體(7)為立式圓筒形結構，該塔體(7)的頂端水平裝有一開有若干通孔的頂板；檢修門(8)安裝在塔體(7)中部的側壁上；塔體(7)的底部設置有一與地面固接的基座；它還設置有一激振架(3)，位於所述頂板的上側；若干個石灰網筒(2)，分別垂直安裝於所述塔體(7)的內腔中，若干個石灰網筒(2)的頂端分別穿過所述通孔與所述激振架(3)固定連接；煙氣出口(1)開設於塔體(7)上端的一側壁上；煙氣進口(10)位於塔體(7)的一側，並與塔體(7)互為平行且共同垂直座落於所述基座上，該煙氣進口(10)與塔體(7)的底端互為相通。
2.根據權利要求1所述的石灰乾燥塔，其特徵在於所述激振架(3)由石灰網筒固定 套(14)、激振支架(17)、振動電動機(4)與電動機底座(15)構成；其中，石灰網筒固定套 (14)固裝於減震支架(17)的周邊；減震支架(17)的上方固接有所述電動機底座(15)，電 動機底座(15)的上方固裝有振動電動機⑷；所述石灰網筒⑵的頂端與所述石灰網筒固 定套(14)套接固定；減振支架(17)的下方與所述塔體頂板之間裝有若干個減震彈簧裝置。
3.根據權利要求2所述的石灰乾燥塔，其特徵在於所述減震彈簧裝置由減震彈簧固 定圈(16)與減振彈簧(5)組裝而成；其中，減振彈簧固定圈(16)至少設置3組，每組分設 為上、下2個，分別固定於所述減震支架(17)的下表面和所述塔體頂板的上表面，在上、下 2個減震彈簧固定圈(16)之間固裝有減震彈簧(15)。
4.根據權利要求3所述的石灰乾燥塔，其特徵在於所述石灰網筒(2)由上至下依次 設有上蓋(18)、鋼板筒(20)、鋼網筒(21)及底板(22)；其中，上蓋(18)與底板(22)均為 開啟式密封蓋，所述鋼板筒(20)與所述鋼網筒(21)直徑相同且通過焊接為一體；所述鋼板 筒(20)上部的外圍處通過法蘭(19)與所述石灰網筒固定套(14)固定連接。
5.根據權利要求4所述的石灰乾燥塔，其特徵在於所述石灰網筒(2)與所述通孔相 接處通過石棉盤根(6)密封軟連接。
6.根據權利要求5所述的石灰乾燥塔，其特徵在於所述石灰網筒(2)的孔徑為1-1.5目。
7.根據權利要求6所述的石灰乾燥塔，其特徵在於所述石灰網筒(2)設置有6個，與 石灰網筒⑵頂端固接的所述石灰網筒固定套(14)對應設置6個。
8.根據權利要求7所述的石灰乾燥塔，其特徵在於所述煙氣進口(10)相對的所述基 座底板處設有集水錐鬥(12)，該集水錐鬥(12)的錐口處安裝有一與其相接的虹吸式排水 管(13)，所述虹吸式排水管(13)的出口端位於所述基座外側的蓄水池中。
9.根據權利要求8所述的石灰乾燥塔，其特徵在於所述煙氣進口的埠外壁裝有 進口煙氣溫度在線監測儀(23)；所述煙氣出口的埠外壁裝有出口煙氣溫度在線監測儀 (24)。
10.根據權利要求1 9任一項所述的石灰乾燥塔，其特徵在於所述塔體的內壁表面 設有防腐內襯；該防腐內襯為玻璃纖維增強塑料材料，其厚度為2 3毫米；塔體的外表面 敷設保溫層，其厚度為20 30毫米；該保溫層為巖棉或矽鈣板中任一種。
專利摘要本實用新型公開了一種使煙氣在後續管路和設備中不結露而進行升溫、脫水並再次脫酸的石灰乾燥塔。它包括塔體，其特點為塔體為立式圓筒狀，塔體頂端水平裝有一開有若干通孔的頂板；塔體的底部設置有一與地面固接的基座；頂板的上側裝有激振架，若干個石灰網筒垂直裝於塔體內腔中，石灰網筒頂端分別穿過通孔與激振架連接；煙氣出口開設於塔體上端側壁；煙氣進口位於塔體一側，並與塔體平行且同垂直座落於基座上，煙氣進口與塔體相互連通。其設計簡單，結構安裝合理，通過CaO與H2O的放熱反應有效消耗進入塔體內煙氣中的水分，使煙氣溼含量下降；同時使煙氣溫度提高5～8℃；煙氣的脫酸處理徹底；結構簡單，設計合理，具節能降耗效果，易於推廣實施。
文檔編號B01D53/68GK201684542SQ20102022282
公開日2010年12月29日 申請日期2010年6月4日 優先權日2010年6月4日
發明者傅玉, 吳柏梁, 徐穎, 曾浩, 李林平, 王春山, 王毅, 郭渢 申請人:湖北中油環保集團股份有限公司;吳柏梁