石灰回转窑的干法脱硫设备

1059 编辑：中冶有色技术网来源：盐城市兰丰环境工程科技有限公司

2024-02-22 15:37:13

权利要求书： 1.一种石灰回转窑的干法脱硫设备，其特征在于，包括釜体，所述釜体上设有烟气入口、烟气出口和粉体入口，石灰回转窑的烟气排放管连通所述烟气入口，所述烟气出口连通除尘器，粉仓连通所述粉体入口；

所述釜体内安装粉末喷射件、旋流板和紊流组件，所述粉体入口连通所述粉末喷射件，所述粉末喷射件具有复数个出口朝下的喷头；

所述旋流板位于所述粉末喷射件的下方，所述旋流板上分布有复数个旋流孔；

所述紊流组件包括转轴、旋流叶片、万向球节座和摆动叶片，复数个所述转轴沿竖直方向转动式安装于釜体内，复数个旋流叶片沿圆周方向分布于所述转轴上，且所述旋流叶片位于所述旋流孔中；所述万向球节座固定于所述转轴上且位于所述粉末喷射件与所述旋流板之间，所述万向球节座为左右两侧具有切削面的球体，所述万向球节座内设有球面空腔，所述球面空腔的左右两侧分别设有切削开口，所述球面空腔内适配有球形的转向节，所述转向节上安装所述摆动叶片，所述摆动叶片的端部伸出所述球面空腔的切削开口外，所述摆动叶片可相对于所述万向球节座摆动。

2.根据权利要求1所述的石灰回转窑的干法脱硫设备，其特征在于，所述摆动叶片包括连接轴和对称地固接于所述连接轴两端的叶片本体；所述转向节的中部设有与所述连接轴适配的转孔，所述连接轴可转动地安装于所述转孔内，所述叶片本体位于所述转孔外。

3.根据权利要求2所述的石灰回转窑的干法脱硫设备，其特征在于，所述转向节的左右两侧分别设有限位切面，所述叶片本体的根部设有紧贴所述限位切面的限位座，所述限位座的宽度大于所述转孔的孔径，所述限位座与转向节连接形成球状结构体。

4.根据权利要求3所述的石灰回转窑的干法脱硫设备，其特征在于，所述叶片本体的根部还设有圆柱形的叶片根，所述限位座连接于所述叶片根的底部；所述万向球节座的切削面上安装伸缩套，所述伸缩套密封所述万向球节座与所述叶片本体，所述伸缩套的中部安装有刚性的套筒，所述套筒贴合所述叶片根，所述叶片根贯穿所述套筒。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的石灰回转窑的干法脱硫设备，其特征在于，所述转轴上固定安装转筒，所述转筒上沿周向固定有复数个迎风板，所述迎风板以所述转轴的轴心为中心呈放射状分布。

6.根据权利要求5所述的石灰回转窑的干法脱硫设备，其特征在于，所述转筒的高度分布为：由靠近所述烟气入口一侧的转筒向远离所述烟气入口一侧的转筒逐渐增加。

7.根据权利要求1所述的石灰回转窑的干法脱硫设备，其特征在于，所述釜体内安装防沉板，所述防沉板位于所述烟气入口的下方，所述防沉板上堆积粉末。

8.根据权利要求7所述的石灰回转窑的干法脱硫设备，其特征在于，所述防沉板上设有复数个沿竖直方向延伸的排粉孔，所述防沉板的下方设有集粉腔。

9.根据权利要求8所述的石灰回转窑的干法脱硫设备，其特征在于，所述粉末喷射件还包括供粉主管和供粉板，所述供粉板内安装与所述供粉主管连通的供粉支管，所述供粉支管连通所述喷头。

10.根据权利要求9所述的石灰回转窑的干法脱硫设备，其特征在于，所述转轴的上下两端分别安装于所述供粉板与所述防沉板的轴承内。

说明书：一种石灰回转窑的干法脱硫设备技术领域[0001] 本发明属于环保设备技术领域，具体涉及一种石灰回转窑的干法脱硫设备。背景技术[0002] 石灰回转窑生产线，其烟气主要成分有粉尘、二氧化硫、氮氧化物等，石灰生产线采取的烟气治理工艺为：煅烧产生的高温烟气先到预热器内与石灰石进行热交换，温度降

至280℃以下，烟气再经过余热锅炉进行余热利用，温度降至160℃左右，烟气经收尘器过滤

后(30mg/Nm3)通过系统引风机、烟囱排入大气，而二氧化硫、氮氧化物也随之排入大气中，

对大气造成不可逆的污染。

[0003] 随着国家环保治理力度不断加大，对工业窑炉的排放标准提出了更严格的要求，3

要求废气中的二氧化硫浓度＜35mg/Nm ，为此，需要研发一套石灰回转窑烟气的脱硫处理

工艺。石灰回转窑烟气中二氧化硫的初始浓度较低，而现有的脱硫工艺通常采用湿法脱硫

或者半湿法脱硫，工业水的消耗大，且废水产生量大，还会增加焦炉烟气本身的湿含量；需

要配备脱硫剂配制设备和工艺，系统复杂，操作维护困难，脱硫剂浓度无法随时根据烟气中

酸性物质的含量自动调节，灵活性差，脱硫效率低。

发明内容[0004] 本发明的目的是提供一种石灰回转窑的干法脱硫设备，以解决石灰回转窑烟气脱硫处理中的工业水消耗大、废水产生量大、设备和工艺复杂、脱硫效率低的问题。

[0005] 本发明提供了如下的技术方案：[0006] 一种石灰回转窑的干法脱硫设备，包括釜体，所述釜体上设有烟气入口、烟气出口和粉体入口，石灰回转窑的烟气排放管连通所述烟气入口，所述烟气出口连通除尘器，粉仓

连通所述粉体入口；

[0007] 所述釜体内安装粉末喷射件、旋流板、紊流组件，所述粉体入口连通所述粉末喷射件，所述粉末喷射件具有复数个出口朝下的喷头；

[0008] 所述旋流板位于所述粉末喷射件的下方，所述旋流板上分布有复数个旋流孔；[0009] 所述紊流组件包括转轴、旋流叶片、万向球节座和摆动叶片，复数个所述转轴沿竖直方向转动式安装于釜体内，复数个旋流叶片沿圆周方向分布于所述转轴上，且所述旋流

叶片位于所述旋流孔中；所述万向球节座固定于所述转轴上且位于所述粉末喷射件与所述

旋流板之间，所述万向球节座为左右两侧具有切削面的球体，所述万向球节座内设有球面

空腔，所述球面空腔的左右两侧分别设有切削开口，所述球面空腔内适配有球形的转向节，

所述转向节上安装所述摆动叶片，所述摆动叶片的端部伸出所述球面空腔的切削开口外，

所述摆动叶片可相对于所述万向球节座摆动。

[0010] 优选的，所述摆动叶片包括连接轴和对称地固接于所述连接轴两端的叶片本体；所述转向节的中部设有与所述连接轴适配的转孔，所述连接轴可转动地安装于所述转孔

内，所述叶片本体位于所述转孔外。

[0011] 优选的，所述转向节的左右两侧分别设有限位切面，所述叶片本体的根部设有紧贴所述限位切面的限位座，所述限位座的宽度大于所述转孔的孔径，所述限位座与转向节

连接形成球状结构体。

[0012] 优选的，所述叶片本体的根部还设有圆柱形的叶片根，所述限位座连接于所述叶片根的底部；所述万向球节座的切削面上安装伸缩套，所述伸缩套密封所述万向球节座与

所述叶片本体，所述伸缩套的中部安装有刚性的套筒，所述套筒贴合所述叶片根，所述叶片

根贯穿所述套筒。

[0013] 进一步的，所述转轴上固定安装转筒，所述转筒上沿周向固定有复数个迎风板，所述迎风板以所述转轴的轴心为中心呈放射状分布。

[0014] 优选的，所述转筒的高度由靠近所述烟气入口一侧的转筒向远离所述烟气入口一侧的转筒逐渐增加。

[0015] 进一步的，所述釜体内安装防沉板，所述防沉板位于所述烟气入口的下方，所述防沉板上堆积粉末。

[0016] 优选的，所述防沉板上设有复数个沿竖直方向延伸的排粉孔，所述防沉板的下方设有集粉腔。

[0017] 优选的，所述粉末喷射件包括供粉主管和供粉板，所述供粉板内安装与所述供粉主管连通的供粉支管，所述供粉支管连通所述喷头。

[0018] 优选的，所述转轴的上下两端分别安装于所述供粉板与所述防沉板的轴承内。[0019] 本发明的有益效果是：[0020] 本发明对石灰回转窑烟气采用干法脱硫，直接将脱硫剂粉末喷入釜中与烟气反应，对工业水的消耗小，且废水产生量小，也不会增加焦炉烟气本身的湿含量；脱硫剂直接

喷入烟道、无脱硫塔，不增加石灰窑系统阻力；系统简单，操作维护方便，灵活性高，可以随

时根据烟气中酸性物质的含量自动调节脱硫剂的喷入量来保证最终的排放指标；脱硫效率

高达95％以上，且脱硫副产品硫酸钠的纯度高，可方便利用；系统不需要做特殊的防腐，无

大白烟的产生，电耗低，运行费用少，占地面积小。

[0021] 本发明在釜体内安装粉末喷射件、旋流板、紊流组件，粉末喷射件向下喷射碱性粉末，烟气入口进入的烟气向上流动，与碱性粉末充分接触而实现脱硫。其中，烟气气流流经

旋流板时，冲击旋流叶片与转轴高速旋转，由旋流叶片的剪切力形成漩涡状气流，改变了原

有的直线型烟气流向，增加了烟气与碱性粉末的接触面积。

[0022] 漩涡状气流在外部引风机的作用下向上流动，撞击紊流组件的摆动叶片，由于摆动叶片是安装于球形的转向节上的，而转向节安装于万向球节座的球面空腔内，因此，摆动

叶片可以在三维空间内以转向节的球心为中心按若干个角度摆动，进而从更多的角度冲击

漩涡气流和碱性粉末，形成杂乱无序的气流，进一步增加了气流与碱性粉末的接触时间和

接触面积，提高了脱硫效率和碱性粉末的有效利用率。

附图说明[0023] 附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

[0024] 图1是本发明的内部结构示意图；[0025] 图2是本发明的旋流板仰视结构示意图；[0026] 图3是本发明的图1中A?A部分的剖视结构示意图；[0027] 图4是本发明的万向球节座和摆动叶片的内部连接结构示意图；[0028] 图5是本发明的摆动叶片在万向球节座内摆动的结构示意图。[0029] 图中标记为：1.釜体；2.烟气入口；3.烟气出口；4.粉体入口；5.除尘器；6.粉仓；7.旋流板；8.紊流组件；9.供粉主管；10.供粉板；11.喷头；12.旋流孔；13.转轴；14.旋流叶片；

15.万向球节座；16.摆动叶片；17.切削面；18.球面空腔；19.转向节；20.连接轴；21.叶片本

体；22.转孔；23.限位座；24.叶片根；25.伸缩套；26.套筒；27.转筒；28.迎风板；29.防沉板；

30.排粉孔；31.集粉腔。

具体实施方式[0030] 实施例1[0031] 如图1所示，一种石灰回转窑的干法脱硫设备，包括釜体1，釜体1上设有烟气入口2、烟气出口3和粉体入口4，烟气入口2和粉体入口4均位于釜体1的侧壁上，且烟气入口2位

于粉体入口4的下方；烟气出口3位于釜体1的上侧或者顶部。石灰回转窑的烟气排放管连通

烟气入口2，烟气出口3通过引风机连通除尘器5，粉仓6通过带电磁阀控制的管道连通粉体

入口4。石灰回转窑内的烟气由烟气入口2进入釜体1内之后在引风机的抽吸作用下向上流

动，与其上方喷射的碱性粉末(即脱硫剂)接触而实现脱硫，脱硫后的气流携带部分粉末进

入除尘器5内除尘。可以随时根据烟气中酸性物质的含量自动调节脱硫剂的喷入量来保证

排放指标合格。

[0032] 釜体1内安装粉末喷射件、旋流板7、紊流组件8。粉体入口4连通粉末喷射件，粉末喷射件包括供粉主管9、供粉板10和复数个出口朝下的喷头11，供粉板10内安装与供粉主管

9连通的供粉支管，喷头11安装于供粉板10的底部，供粉支管连通喷头11，喷头11可向下喷

洒碱性粉末，该碱性粉末优选氢氧化钠粉末，其制作方法为：将块状氢氧化钠投入罐体中，

然后输送至研磨机内研磨成精细的氢氧化钠粉。

[0033] 如图1和图2所示，旋流板7水平地焊接于釜体1的内壁上，且其位于粉末喷射件的下方，旋流板7上分布有复数个旋流孔12。

[0034] 如图3至图5所示，紊流组件8包括转轴13、旋流叶片14、万向球节座15和摆动叶片16，复数个转轴13沿竖直方向转动式安装于釜体1内。复数个旋流叶片14沿圆周方向分布于

转轴13上，且旋流叶片14位于旋流孔12中，旋流叶片14为倾斜式安装，其与转轴13的轴线之

间有夹角，以更有效地形成旋流。烟气气流经过旋流孔12时，驱动旋流叶片14旋转而改变气

流的直线型流向，形成漩涡状气流。

[0035] 万向球节座15固定于转轴13上，且位于粉末喷射件与旋流板7之间。万向球节座15为左右两侧具有切削面17的球体，万向球节座15内设有球面空腔18，球面空腔18的左右两

侧分别设有切削开口，球面空腔18内适配有球形的转向节19，为了便于组装转向节19，万向

球节座15由两片对称的半球节座拼装焊接而成。转向节19上安装摆动叶片，摆动叶片16的

端部伸出球面空腔18的切削开口外，当摆动叶片16受到由下方来的烟气气流的冲击时，在

三维空间内相对于万向球节座15摆动，打乱漩涡状气流而形成杂乱无序的湍流，使烟气与

碱性粉末充分接触，提高脱硫效率与碱性粉末的利用率，防止烟气因脱硫不充分而直接流

出釜体1。

[0036] 其中，摆动叶片16包括连接轴20和对称地焊接于连接轴20两端的叶片本体21，叶片本体21的宽度大于连接轴20的直径。转向节19的中部设有与连接轴20适配的转孔22，连

接轴20可转动地安装于转孔22内，叶片本体21位于转孔22外，因此摆动叶片16除了可以相

对于万向球节座15摆动之外，还可以自转，当其自转时，叶片本体21扰动气流和粉末，使它

们沿釜体1的横截面方向向四周扩散弥漫，进一步提高了气流与粉末的接触面积和反应时

间。

[0037] 转向节19的左右两侧分别设有限位切面，叶片本体21的根部设有紧贴限位切面的限位座23，限位座23的宽度大于转孔22的孔径，限位座23与转向节19连接形成球状结构体。

限位座23将连接轴20限位于转孔22内，防止摆动叶片16从转孔22内脱落。

[0038] 本脱硫设备的工作原理为：[0039] 石灰回转窑排放的含硫烟气进入釜体1内，在引风机的作用下向上流动，经过旋流板7时驱动旋流叶片14而使转轴13旋转，从而将直线型气流转变成漩涡状气流，漩涡状气流

经过紊流组件8的摆动叶片16时，冲击摆动叶片16在三维空间内以不特定的角度摆动，同时

摆动叶片16自身也相对于万向球节座15旋转，将气流和粉末进一步扰乱成杂乱无序的状

态，使它们充满釜体1，增加了气流与粉末的反应面积与反应时间，提高了脱硫效率。烟气经

3

过本脱硫设备后，二氧化硫浓度<13Nmg/m，低于排放要求。

[0040] 实施例2[0041] 本实施例与实施例1的区别在于，叶片本体21的根部还设有圆柱形的叶片根24，限位座23连接于叶片根24的底部。万向球节座15的切削面17上安装伸缩套25，伸缩套25可选

用防腐材质的风琴套或者带足够弹性的防腐性橡胶套，伸缩套25可以沿上下方向和前后方

向伸缩，伸缩套25密封万向球节座15与叶片本体的叶片根24，防止粉尘进入万向球节座15

内，保证摆动叶片16动作的可靠性和灵活性。伸缩套25的中部安装有刚性的套筒26，套筒26

的内壁光滑，且其内壁贴合叶片根24，叶片根24贯穿套筒26，当摆动叶片16旋转时，叶片根

24在套筒26内旋转。

[0042] 实施例3[0043] 本实施例与实施例1的区别在于，转轴13上固定安装转筒27，转筒27位于旋流板7的下方，转筒27上沿周向焊接有复数个迎风板28，迎风板28沿竖直方向安装，迎风板28以转

轴13的轴心为中心呈放射状分布。当烟气气流进入釜体1内之后，风压作用于迎风板上28，

进而轻松地驱动转轴13旋转，旋流叶片14跟随转轴13旋转，进而更高效地将其下方的气流

引入旋流板7上方，且更容易形成旋流。转筒27的高度由靠近烟气入口2一侧向远离烟气入

口2一侧逐渐增加，使各转轴13上的迎风板28都可以有效地接受烟气气流的冲击。

[0044] 釜体1内安装防沉板29，防沉板29位于烟气入口2的下方，防沉板29用于堆积碱性粉末，防止大部分碱性粉末直接沉入釜体1底部，烟气气流进入釜体1内之后先将防沉板29

上的碱性粉末吹溅起来而与含硫气体反应，进行初步脱硫，从而提高了粉末的利用率。转轴

13的上下两端分别安装于供粉板10与防沉板29的轴承内。

[0045] 防沉板29上设有复数个沿竖直方向延伸的排粉孔30，防沉板29的下方设有集粉腔31。部分脱硫副产品由排粉孔30进入集粉腔31内收集，统一处理。

[0046] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施

例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精

神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。