气液交换塔 技术领域：
本发明涉及环保及化工设备，更具体地说是一种通过气液交换实现烟气除尘或完成化工业洗涤、吸收工艺的气液交换塔。
背景技术：
在环境保护行业中，除尘器主要分为干式和湿式两种，干式除尘是以多管旋风式、布袋式、静电式为主，湿式除尘器是以水膜、文秋里管、喷淋为主。随着科学技术的不断进步，又出现了湿式静电式除尘等性能优良的除尘器。但是，各种不同类型的除尘器在具体应用中分别存在着各自的弊病，包括：
a、干式除尘器虽然价格较低，但除尘效率也较低，烟尘浓度和黑度指标难以达到《锅炉大气污染物排放标准》(GB13271-2001)二级标准，基本无脱硫功能。
b、湿式除尘器有一定的脱硫能力，降尘能力也比较好，但设备造价较高，占地面积大，除尘废水后续处理占地面积大。
c、近几年发展的复合式除尘器，包括湿式静电、静电水膜、喷淋泡沫、射流脱硫、脉冲布袋等同样存在有价格高、占地面积大的缺陷，而且维修量大。
长期以来，城市和城镇的小锅炉烟尘一直是一个难以治理的课题，特别在产煤城市或地区更是如此。
在化工生产行业中，洗涤塔、吸收塔等用于气液交换的塔式设备是化工行业的常用设备，常规情况是液体从塔上方喷下，气体从塔下方进入。为了让气液充分接触，塔内往往要放置大量的填料，包括改进鲍尔环、拉西环、矩鞍环、阶梯环、海尔环等，以增大接触面积，提高接触效率。这类塔的高度通常在十几米到几十米，造价十分昂贵。
发明内容：
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种气液交换塔，该气液交换塔以期在如下方面体现出优势：
1、气液高效接触、降低塔体高度；
2、不使用填料；
3、洗涤液可以回收再用；
4、大幅度降低造价。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是：
本发明采用塔式结构，其结构特点是：
a、在其圆柱状塔体内，处于其中心轴位置处设置喷液管，喷液管上设置径向喷雾头，作为循环液入口的喷液管顶端管口伸出塔顶；
b、在所述塔体内，设置多层折流通道，每层折流通道由呈伞面的集流环和同样呈伞面的位于集流环上方的导流盘构成，其中，集流环设置在塔体内侧壁上，气液通道位于其环中央，导流盘固定设置在喷液管上，气液通道位于盘外周；
c、在所述塔体内，位于气流出口之下的位置处设置有脱液板，塔体底部设置集液斗，集液斗内设有限制液面高度的溢流管，集液斗的底部设置排渣口，气体入口位于集液斗上方，并向侧下方倾斜设置。
与已有技术相比，本发明的有益效果体现在：
1、本发明在结构上改变了洗涤塔、吸收塔地传统形式，从理论上建立新的设计模式和计算方法；气液高效接触，降低吸收塔、洗涤塔的高度、减少体积；不使用填料；洗涤液可以回收再用；将其应用于各种塔式气液交换设备中，可大幅度降低设备造价。
2、作为除尘器，本发明是一种湿式复合高效除尘装置，兼有除尘、脱硫功能；除尘效率可以稳定在95％以上；除尘用水可以得到收集并循环使用，节约水量、保护环境；价格低，比水膜除尘器少50％-70％；占地面积小，在锅炉房内即可安装使用，尤其适用于反烧型小锅炉。
附图说明：
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明集流环装配结构示意图。
图3为本发明作为烟气除尘塔结构示意图。
图4为图3所示烟气除尘塔中过滤板结构示意图。
图5为图4侧视图。
图6为图4及图5所示结构中的喷水管结构示意图。
图中标号：1塔体、2喷液管、3集流环、4导流盘、5气流出口、6脱液板、7集液斗、8气体入口、9排渣口、10筋板、11托圈、12循环液入口、13溢流管、14过滤池、15抽风机、16过滤板框架、17过滤网、18冲刷水管、19喷流孔。
具体实施方式：
参见附图，采用塔式结构，在其圆柱状塔体1内，处于其中心轴位置处设置喷液管2，喷液管2上设置径向喷雾头，每个喷雾头上可以有多个喷雾孔，作为循环液入口12的喷液管顶端管口伸出塔顶。由喷雾孔形成水的径向喷洒雾化，可有效提高效率，也可以适当设置喷雾孔的方向，使喷雾方向与气流旋转方向一致，并且偏向斜下方。
如图1所示，在塔体1内，设置多层折流通道，每层折流通道由呈伞面的集流环3和同样呈伞面的位于集流环3上方的导流盘4构成，集流环3与导流盘4之间的轴向间隙可调。具体实施中，集流环3设置在塔体1内侧壁上，气液通道位于其环中央，导流盘4固定设置在喷液管2上，气液通道位于盘外周；通过调节喷流管2的高度，即可改变集流环3与导流盘4之间的轴向间隙，从而改变气体流速、改变气体与集流环及导流盘之间的摩擦，以使其能适应多种不同类型的气液交换。折流通道的层数可以根据需要进行设置。
在塔体1内，位于气流出口5之下的位置处设置有脱液板6，塔体1的底部设置带有排渣口9的集液斗7，气体入口8位于集液斗7的上方，并向侧下方倾斜设置，气体入口向侧下方倾斜设置一方面是为了使气流可以喷向集液斗中的水面，另一方面使其沿塔体内壁旋转。为了限制集液斗7中的液面高度，可以在集液斗7中设置溢流管13。
参见图2，为了便于装配，集流环3采用支架式装配，其支架是筋板10和由筋板10吊装在塔体内侧壁上的环形托圈11构成，筋板10及托圈11固定焊接在塔体内侧壁上，集流环3放置在托圈11上，托圈11的内径应该小于集流环3的外径，并且大于导流盘4的外径。
作为除尘器使用：
首先，将高温烟气导向塔底部集液斗中的水面，高温烟气致使部分受热水体成为蒸汽，形成无数捕捉烟尘的晶核，同时烟气得到扩张，流速减缓，大颗粒烟尘在重力和蒸汽作用下进入水体，部分小颗粒烟尘随蒸汽聚集，在重力作用下降落到底部水中，由于在结构上采取了倾斜进气的措施，使烟气在塔体内旋转，加速了烟尘沉降。高温烟气得到降温，有利于除尘器的材料选用。喷液管上的径向喷水将进一步降尘降温。烟气经过扩张，流速减缓，在集流环和导流盘之间翻转，同时中心径向喷水对烟气进行洗涤，细小颗粒大部分附着在集流环和导流盘的表面，并随水流下。烟气在多层折流通道中折返，经多次聚、扩之后被洗涤干净，在塔的上部进行脱水、降尘，以降低烟气中的水份和细小颗粒，从烟囱中排放，从而完成除尘工作。
此外，作为烟气除尘塔，可以具体采用如图3所示的结构形式，包括在塔顶设置抽风机15、在塔底设置过滤池14，由排渣口9排出废液渣。从溢流管13中溢出的液体直接注入过滤池14中，在过滤池14中直立有如图4、图5和图6所示的过滤板，过滤板是在过滤板框架16上固定设置过滤网17，在迎着水流的一侧，设置冲刷水管18，根据网面的高度，冲刷水管18可以有一道以上，图4中示出为上下两道。如图5、图6所示，在冲刷水管18的管壁上开设有朝向过滤网17侧下方的喷流孔19，由喷流孔19中喷出的水流不断冲刷着过滤网17，使过滤网17不被颗粒物堵塞。
针对烟气除尘，可以适当减少塔体内的折流通道的层次，图3所示为双层。
针对高温烟气，可以在气体入口8的位置处加装石棉板，用以隔热，以保护塔体。
作为化工设备使用：
被交换气体从气体入口进入，气流被导向塔体侧壁，并沿侧壁旋转，在喷淋作用下气液接触。气流上升时，流速加快，经过集流环收集，在导流盘压迫下扩张，与雾状液体充分接触。重复数次，完成洗涤、吸收或交换。
此外，由溢流口溢出的液体可以直接循环使用，也可以根据具体情况在经过适当的处理后循环使用。