高效吸碳塔制造技術

本實用新型專利技術公開了一種回收甘蔗糖廠鍋爐煙道氣低含量CO2應用于改造亞硫酸法制糖工藝的主要設備：高效吸碳塔。其包括塔殼、鍋爐煙道氣抽取排出系統、填料系統、噴淋吸收系統裝置、除霧器系統裝置、清洗系統裝置、監測系統、物料輸送系統。本實用新型專利技術高效吸碳塔，是一種高效強制吸收反應器，二氧化碳利用率比傳統自然飽充設備提高快，塔內結構經過創新優化設計，使氣液混合比及停留時間更合理，使低含量二氧化碳經過高效吸碳塔的聚集并與石灰乳反應后形成碳酸鈣溶液，達到既減排又可回收應用于改良傳統制糖亞硫酸法工藝的目的。具有結構簡單，安裝方便，氣流阻力小，二氧化碳易聚集吸收，維護方便，運行可靠費用低，二氧化碳回收率高等特點。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
局效吸碳塔
本技術涉及一種工業化回收甘蔗糖廠鍋爐煙氣低含量二氧化碳創新工藝的主要設備，具體說是采用一種強制氣液高效混合吸收反應的設備，即高效吸碳塔。
技術介紹
甘蔗制糖生產工藝有:亞硫酸法和碳酸法兩種工藝，其中:亞硫酸法制糖工藝由于糖汁中的膠質、多酚類、鐵離子等非糖雜質較難除去，因而澄清效率比碳酸法制糖工藝低。所以，亞硫酸法制糖工藝生產的糖產品質量比碳酸法制糖工藝生產的糖產品質量略差。目前，亞硫酸法制糖工藝都是采用石灰和二氧化硫作為澄清劑，通過加灰、硫熏、中和、沉淀分離等步驟來完成對蔗汁和糖漿的澄清過程。由于在對蔗汁或糖漿進行澄清過程中要用到大量的硫磺和磷酸，所以生產的糖產品質量等級低于碳酸法，含硫量高，不耐儲存，糖分損失也大。雖然多年來對蔗汁和糖漿的澄清過程已有很多研究，提出了不少的理論和工藝，但其基本過程變化不大。最近，也提出了在碳酸法制糖澄清工藝中直接用鍋爐煙道氣(低壓低濃度)二氧化碳作澄清劑的制糖工藝，由于以甘蔗渣為燃料的鍋爐燃燒不穩定帶來煙道氣中二氧化碳含量既偏低又不穩定，給實施應用于工業化生產帶來控制極為不穩，且僅在碳酸法制糖澄清工藝中提出。為了盡快改變亞硫酸法制糖工藝生產低品質白砂糖現狀和白砂糖生產成本居高不下的狀況，將甘蔗糖廠鍋爐煙道氣中含有的大量二氧化碳回收應用于亞硫酸法制糖工藝中，替代部分硫磺、磷酸并對蔗汁或糖漿進行飽充，采用目前的傳統自然飽充設備，設備投入大，二氧化碳利用率也不高，達不到預期的澄清效果。
技術實現思路
為克服現有技術的不足，本技術研制了一種降低生產成本、提高經濟效益和環保效益的新型高效噴霧強制混合吸收反應設備一高效吸碳塔。本技術通過下述技術方案來實現:一種高效吸碳塔，結構特征是:包括塔殼、煙道氣抽取排出系統、填料系統、噴淋吸收系統、除霧器系統、清洗系統、管道輸送系統、監測系統。塔殼，立式擺放，塔殼內部分為五個區域，即從上往下分為A、B、C、D、E五個區域；其中，煙道氣抽取排出系統分為煙氣進風口和煙氣出風口兩種，所述煙氣進風口設置在塔殼下半部分，且在塔殼側壁，煙氣出風口設置在塔頂端；填料系統設置在塔殼內E區域，所述填料系統裝置安裝在塔內煙氣進風口處的上方、在噴淋吸收系統裝置的下方，即塔內煙氣進風口處與噴淋吸收系統裝置之間；噴淋吸收系統在塔殼內C、D兩個區域，所述噴淋吸收系統裝置安裝在塔內填料系統裝置的上方、在除霧器系統裝置的下方，即塔內填料系統裝置與除霧器系統裝置之間；所述噴淋吸收系統主要包括噴淋管、高效活性混合球、噴嘴、噴管鉸接和噴管固定架組成，噴淋管通過噴管鉸接固定在噴管固定架上，而噴嘴和高效活性混合球是通過螺絲緊聯接到噴淋管上；除霧器系統裝置分布在塔殼內A、B兩個區域，所述除霧器系統裝置安裝在塔內噴淋吸收系統裝置的上方；監測系統分為兩種方式，一是鍋爐煙道氣流量和溫度的監測；二是反應溶液的液位和PH值的監測；所述的溶液監測系統設在塔底與煙道氣進風口處間預留空間，并且設置最高液面；反應溶液PH值監測位置是在塔底部至輸送管路的任意選取位置；所述清洗系統裝置分別安裝在除霧器系統裝置的上方，同樣在塔殼內A、B兩個區域；所述噴淋系統裝置、清洗系統裝置聯接于與塔外輸送管路的泵和電動機提供輸送介質的動力。本技術具有以下優點:(I)改變鍋爐煙道氣回收利用方式，使低含量的CO2煙道氣體與石灰乳在塔內得到充分的混合吸收反應，大大提高吸收飽充效果，降低二氧化碳排放量，提高CO2利用率，比傳統飽充設備提高效率20%以上；(2)形成國內外全新的以回收鍋爐煙道氣低濃度CO2作為澄清劑的半碳法制糖新工藝；(3)鍋爐煙道氣在塔內經過反應后，鍋爐煙道氣的溫度由160°C左右下降至75°C以下，排放至鍋爐煙囪，減少了熱量的排放。(4)高效吸碳塔本體重量約45噸，根據基礎設計技術要求完全滿足此重量的要求，運行可靠費用低。( 5 )高效吸碳塔煙氣進風口設置在塔身下半部分，煙氣出風口設置在塔頂端，完全滿足氣相自下往上流動的規律；噴淋吸收系統裝置安裝在填料系統裝置的上方，而安裝在除霧器系統裝置的下方，即安裝在塔內填料系統與除霧器系統裝置之間，噴淋吸收系統從噴嘴噴灑出的石灰乳屬于液相且呈霧狀，由于自身重力作用，石灰乳自上而下的落下，在高效活性混合球的強制混合下，與氣相自下而上的湍動混合均勻，氣流阻力小，二氧化碳易聚集吸收，吸收反應速度快。噴淋吸收系統結構簡單，制造工藝簡單，安裝方便，易損件少。(6)填料系統裝置布置于煙氣進風口處與噴淋吸收系統裝置之間，改善氣相分布通道，充分達到液相與氣相的接觸，吸收更完全；除霧器系統裝置分布在噴淋吸收系統的上方，功能一是攔住并收集反應殘留溶液，功能二是減緩氣相流動。除霧器系統裝置結構簡單，制造工藝簡單，運行可靠，易損件少。清洗系統安裝在除霧器系統裝置的上方，可以方便地定期清洗除霧器裝置。(7)高效吸碳塔塔身較高，立式擺放，可以在塔身側壁設置檢查孔，方便對塔身內部進行檢查或檢修。【附圖說明】圖1是本技術總體結構主視示意圖。圖2是本技術總體結構俯視示意圖。圖3是本技術噴淋管示意圖。圖4是本技術除霧器沖洗管示意圖。圖5是本技術管固定支架示意圖。圖中:1_清洗管固定架；2_清洗管I ;3_螺旋噴嘴；4_45°彎頭；5_檢查門I ;6_45°彎頭；7_三通閥；8_除霧器葉片I ;9_除霧器葉片支撐架；10_除霧器托架；11_除霧器鉸接I ;12_清洗管固定架；13_清洗管2 ;14_螺旋噴嘴2 ;15_除霧器葉片2 ;16_除霧器葉片支撐架2 ; 17-除霧器托架2 ; 18-除霧器鉸接2 ; 19-檢查門II ;20_噴淋管I ;21_噴管固定架I ;22_高效活性混合球I ;23_噴嘴I ;24_噴淋鉸接I ;25_噴淋鉸接2 ;26_噴淋管2 ；27-噴管固定架2 ;28_高效活性混合球II ;29_噴嘴II ;30_塔身外支撐架；31-噴淋管連接閥蘭；32_檢查門III ;33_活性填料球；34_活性填料支撐架；35_活性填料球保護膜；36_填料固定架；37_填料鉸接；38_反應溶液最高液位標線；39_塔身外殼；40_寬環形梯；41_除霧器收集槽I ;42_除霧器收集槽II。【具體實施方式】下面結合附圖和實施例對本技術進行詳細的描述。如圖1飛所示，本技術主要包括塔殼(身)、煙道氣抽取排出系統、填料系統、噴淋吸收系統、除霧器系統、清洗系統、監測系統和物料輸送系統。塔身分成五個區域，即A、B、C、D、E共五個區域。其中，鍋爐煙道氣抽取排出系統分成煙氣進風口和煙氣出風口兩種，煙氣進風口設置在塔身下半部分，煙氣出風口設置在塔頂端。鍋爐煙道氣輸送動力來自鍋爐引風機系統，自下而上流動，最終由塔頂端出風口流出，通過管道回到鍋爐煙囪的入口。符合煙道氣向上流動規律，向下噴淋的石灰乳與低含量二氧化碳煙氣充分混合接觸反應，形成的碳酸鈣溶液自上順流至儲箱，然后由泵輸送到制糖車間備用儲箱作為蔗汁、糖漿飽充和上浮澄清處理之用。填料系統裝置設置在塔內煙氣進風口處與噴淋吸收系統裝置之間，即圖1中E區域位置，是改善氣相分布通道，與液相接觸面更大，吸收更完全。噴淋吸收系統裝置安裝在塔內填料系統裝置上方，而在除霧器系統裝置的下方，即塔內填料系統與除本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高效吸碳塔，其特征在于：包括塔殼、煙道氣抽取排出系統、填料系統、噴淋吸收系統、除霧器系統、清洗系統、管道輸送系統、監測系統；塔殼（39）立式擺放，塔殼內部分為五個區域，即從上往下分為A、B、C、D、E五個區域；其中，煙道氣抽取排出系統分為煙氣進風口和煙氣出風口兩種，所述煙氣進風口設置在塔殼（39）下半部分，且在塔殼側壁，煙氣出風口設置在塔頂端；填料系統設置在塔殼（39）內E區域，所述填料系統裝置安裝在塔內煙氣進風口處的上方、在噴淋吸收系統裝置的下方，即塔內煙氣進風口處與噴淋吸收系統裝置之間；噴淋吸收系統在塔殼（39）內C、D兩個區域，所述噴淋吸收系統裝置安裝在塔內填料系統裝置的上方、在除霧器系統裝置的下方，即塔內填料系統裝置與除霧器系統裝置之間；所述噴淋吸收系統主要包括噴淋管（20、26）、高效活性混合球（22、28）、噴嘴（23、29）、噴管鉸接（24、25）和噴管固定架（21、27）組成，噴淋管（20、26）通過噴管鉸接（24、25）固定在噴管固定架（21、27）上，而噴嘴（23、29）和高效活性混合球（22、28）是通過螺絲緊聯接到噴淋管（20、26）上；除霧器系統裝置分布在塔殼（39）內A、B兩個區域，所述除霧器系統裝置安裝在塔內噴淋吸收系統裝置的上方；監測系統分為兩種方式，一是鍋爐煙道氣流量和溫度的監測；二是碳酸鈣溶液的液位和pH值的監測；所述的碳酸鈣溶液監測系統設在塔底與煙道氣進風口處間預留空間，并且設置最高液面；碳酸鈣溶液pH值監測位置是在塔底部至輸送管路的任意選取位置；所述清洗系統裝置分別安裝在除霧器系統裝置的上方，同樣在塔殼（39）內A、B兩個區域；所述噴淋系統裝置、清洗系統裝置聯接于與塔外輸送管路的泵和電動機提供輸送介質的動力。...

【技術特征摘要】
1.一種高效吸碳塔，其特征在于:包括塔殼、煙道氣抽取排出系統、填料系統、噴淋吸收系統、除霧器系統、清洗系統、管道輸送系統、監測系統； 塔殼(39)立式擺放，塔殼內部分為五個區域，即從上往下分為A、B、C、D、E五個區域；其中，煙道氣抽取排出系統分為煙氣進風口和煙氣出風口兩種，所述煙氣進風口設置在塔殼(39)下半部分，且在塔殼側壁，煙氣出風口設置在塔頂端； 填料系統設置在塔殼(39)內E區域，所述填料系統裝置安裝在塔內煙氣進風口處的上方、在噴淋吸收系統裝置的下方，即塔內煙氣進風口處與噴淋吸收系統裝置之間； 噴淋吸收系統在塔殼(39)內C、D兩個區域，所述噴淋吸收系統裝置安裝在塔內填料系統裝置的上方、在除霧器系統裝置的下方，即塔內填料系統裝置與除霧器系統裝置之間；所述噴淋吸收系統主要包括噴淋管(20、26)、高效活性混合球(22、28)、噴嘴(2...

【專利技術屬性】
技術研發人員：何華柱，趙強，周錫文，黃益雄，梁裕，鄭明星，蘇紹典，何仁東，鐘國洪，莫勁沖，李益清，王斌武，農洲才，羅壽民，龍軍，
申請(專利權)人：廣西大新縣雷平永鑫糖業有限公司，
類型：實用新型
國別省市：