CN101099917A - 一种工业废气的处理方法及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工业废气的处理领域，是一种含酸性物质的工业废气的处理方法及设备。解决现有废气处理方法反应不完全，并且耗电大等问题，提供一种反应完全迅速，净化效果好，能耗小的工业废气的处理方法及工业废气处理设备，方法包括下述步骤：蒸气化；洗气；净化后的气体排放。设备详见说明书。本方法科学合理，简单方便，效果显著，设备结构简单，方便安装维修，并且可以在很大的程度上利用现有的设备进行改造，便于推广应用。

Description

一种工业废气的处理方法及设备

技术领域

本发明涉及工业废气的处理领域，是一种含酸性物质的工业废气的处理方法及设备。

背景技术

从十八世纪发现制造出钒开始，钒就作为一种优秀的催化剂和添加剂，广泛应用于工业生产的各个领域，起到很重要的作用。在制备钠的行业内，具有划时代意义的方法是1925-2006年间利用氯化钠的方法制备钒产品，该工艺是广大钒选厂多年来沿用的标准工艺，其致命缺点是在分解过程中产生大量成分复杂的含氯气体，并且这种废气很难净化，使钒厂周边空气严重污染，周边可形成1.5公里左右的无植物区，厂内工人氯肺病发生率很高，所以近年来国家已经明令禁止用此方法生产钒，湖北、湖南、浙江、陕西等省严令关闭五百多家钒厂。

现有技术中也有利用石膏等化学物质生产钒的方法，但在生产过程中不可避免的，也产生各种各样含硫或其他有害物质的废气。

近年来，世人已经认识到，环境保护的重要性，如何处理工业废气的污染，是环境保护领域急需解决的问题。

现有技术中对废气的处理基本上采用液法或利用叶轮转动废气，与反应塔中的液体反应的方法。液法气泡通过反应液，但是由于气泡与液体的接触面积比较小，反应不完全，并且耗电大，反应不彻底。

另外现有技术中有一种含氯废气的净化方法及设备，该方法是将含氯废气引入两台洗涤塔和一台分离塔相互串联的装置，在第一、第二台洗涤塔的上部喷淋石灰乳，经石灰乳与塔内的含氯废气的化学作用，使含氯废气中的氯含量大大降低，达到净化含氯废气的作用，从第二台洗涤塔出来的经过净化后的废气进入分离塔中进行气液分离，净化后的废气从分离塔上部的气体出口经风机送到烟囱排放。但是，由于石灰乳液滴过大，无法充分与废气接触，净化效果差。

现有技术中有一种观点，认为氨水与废气发生反应，反映过于迅速剧烈，会损害设备并可能会发生危险，所以在废气处理，尤其是含氯废气处理方面，并没有得到应用，并且，由于氨水在高浓度的状态下会形成附着膜，浓度过低又无法充分利用于尾气净化，所以现有技术中很少将氨水用于尾气净化。

发明内容

本发明的一个目的是为解决上述现有废气处理方法反应不完全，并且耗电大等问题，  提供一种反应完全迅速，净化效果好，能耗小的工业废气的处理方法及工业废气处理设备。

为实现上述目的，本发明的一个技术方案提供了一种工业废气的处理方法，包括下述步骤：

1)蒸气化；

2)洗气；

3)净化后的气体排放。

本发明的一个技术方案提供了一种工业废气处理设备，该设备包括焙烧窑，大口位塔，其特征在于，包括汽化室，热洗气塔；汽化室的前端，通过管道与焙烧窑连接，后端与热洗气塔连接，热洗气塔通过管道与大口位塔连接。

所述汽化室为长条形，前部分由横汽化板按照纵剖面为直角梯形的结构水平平行排列，后部分由竖汽化板按照与横汽化板垂直的方式，纵向平行排列；汽化室顶端有旋转喷头，当汽化室工作时，喷头喷出液体，当液体接触到炙热的气体及被气体加热的汽化板后，形成蒸汽，弥散在整个汽化室中，由于汽化室中的汽化板采用横纵交错的排列，避免了炙热的废气流中形成空洞，使含氨蒸汽与废气充分反应，由于喷头旋转作业，使每一层的汽化板均能喷洒到液体，使液体汽化彻底。

汽化室下方设置流水槽，承接滴落的液体。流水槽设置防腐层，避免设备被腐蚀。

汽化板为平板，为工业废铁皮制成，为厚度小于5毫米的废旧铁皮，优选厚度小于1毫米的废旧铁皮，氨水浓度为0.5-1.2％，优选0.8-1.1％，喷液速度与废气温度、流速之间的关系控制在汽化室内滴下的液体量为30-35kg/h.m，在此过程中，不但废气中的酸性物质与形成的雾气中的氨及水反应，而且酸性物质会汽化板反应，并且，废气中烟尘会在液体的包裹下沉降，由于反应迅速，烟尘不会附着在汽化板上影响进一步的蒸汽化和反应，而是随着反应生成的化合物及液体滴落入流水槽。

所述热洗气塔内设置一层以上的洗气板，优选两层，洗气板的形状与热洗气塔一致；所述洗气板由废钢铁管及钢铁丝屑制成，钢铁丝屑厚度为5-15cm，自然平铺在废钢铁管焊接成的框架上，经过汽化室反应后的气体通过洗气板，其中的酸性气体与废钢铁屑反应，进一步地清除废气中的有害物质。

热洗气塔内顶端设置喷头，向洗气板及热洗气塔内的空间喷冷水，以形成反应液，冲洗洗气板，并进一步降低气体的温度。

热洗气塔下方设置流水槽，承接滴落的液体。流水槽设置防腐层，避免设备被腐蚀。流水槽为现有技术非常成熟的设备，在此不做赘述。

经过洗气塔的气体通过管道输送到大口位塔，在大口位塔内，气体形成涡旋，经过自然冷却降温，冷却过程中气体所夹带的水蒸气会结合气体中残存的化学物质及烟尘，沉降，达到更进一步的净化作用。

一种工业废气处理设备，还可以包括冷洗气塔，冷洗气塔下部设置高压冷气喷头，喷淋高压冷气，使经过热洗气塔的气体降温冷却，冷却过程中气体所夹带的水蒸气会结合气体中残存的有害物质及烟尘，沉降，高压冷气喷头为现有技术的设备，此步骤对高压冷气的要求并不严格，只要使排出气体的温度小于外界空气温度即可。

一种工业废气处理设备，还可以包括气雾装置、加速风机做为备用设备，所述气雾装置设置在汽化室内，将液体进一步汽化，以保证在废气很少或温度较低等特殊情况下，无法充分汽化液体的时候，补充蒸汽，促进反应的完善。

冷洗气塔下方设置流水槽，承接滴落的液体。流水槽设置防腐层，避免设备被腐蚀。

所述加速风机设置在大口位塔前段的管道上，在气体流速小于1m/s的情况下，给气体加速，使气体流速控制在1-2m/s。

更具体地说，本发明的方法如下：

1.将炙热的废气通过汽化室，使浓度为0.5-1.2％，优选0.8-1.1％的氨水汽化，并反应；

2.从汽化室输出的气体通过管道进入热洗气塔，与热洗气塔内设置的洗气板上的铁发生反应。

3.经过热洗气塔的气体冷却，进一步析出烟尘及少量的化学物质，然后通过大口位塔排放。

氨水重量百分比浓度为0.5-1.2％，优选0.8-1.1％，

更具体地说，本发明的方法如下：

1)将炙热的废气通过汽化室，使浓度为0.8-1.1％的氨水汽化，并反应，控制喷液速度与废气温度、流速之间的关系控制在汽化室内滴下的液体量为30-35kg/h.m；

2)从汽化室输出的气体通过管道进入热洗气塔，与热洗气塔内设置的洗气板上的铁发生反应。

3)经过热洗气塔的气体冷却，进一步析出烟尘及少量的化学物质，至气体温度小于外界空气温度，然后通过大口位塔排放。

本发明的有益效果在于：

1.现有技术中有用碱性液体作为吸收液，处理含酸性物质的废气的，但是废气在通过吸收液时，如果流速过大，会形成空洞，大部分气体不能与吸收液接触，反应不完全，即使流速较小，也会形成气泡，与吸收液接触不完全，本发明利用了新型的雾化设备，利用废气中的热能，将氨水汽化，当氨水接触到炙热的气体及被气体加热的汽化板后，形成蒸汽，弥散在整个汽化室中，废气充分与氨气接触，由于汽化室中的汽化板采用横纵交错的排列，避免了炙热的废气流中形成空洞，使含氨蒸汽与废气充分反应；反应后的气体中的酸性物质在经过洗气板的时候，与铁发生反应，进一步地去除了有害物质，经过这样处理的废气再通过冷洗气塔，完全去除有害物质。这样，使得废气处理更彻底，有利于环境保护，而且，得到的副产品的利用率好，生成的氯化铵以及铁红等，均能作为肥料或工业原料应用，使得成本大大降低，节省了资源。

2.氨水在高浓度的状态下会形成附着膜，浓度过低又无法充分利用于空气净化，所以现有技术中很少将氨水用于尾气净化，本发明经过大量的实验，将重量百分比浓度为0.5-1.2％氨水用于废气净化，由于稀释过程的作用，既不会发生形成附着膜的现象，又不会发生反应不完全的现象。

3.现有技术中的空气净化方法大部分需要动力装置提供动力，如利用风机抽气，利用风扇装置使气体成离心状态等，浪费能源，造成其他层面的环境污染，并且事实上增加了对烟气的控制，增加了烟气阻力，本法减少了烟气的阻力，利用废气自身的热能和动能使气体自动运行，耗电量小，效果好，节约能源。

4.本方法可以适用于多种含酸性物质的废气的净化，如含硫含氯的废气的净化，尤其适合在现有技术中很难处理的含氯气体的净化，效果显著。

5.现有技术中的蒸汽化设备非常复杂并且昂贵，本方法科学合理，简单方便，效果显著，设备结构简单，方便安装维修，并且可以在很大的程度上利用现有的设备进行改造，便于推广应用，而且，由于蒸汽板、洗气板均为废旧铁皮铁屑制成，有意引导废气中的有害物质与其反应，这样就不会与做了防腐等保护措施的设备本身发生反应，能够有效的保护设备。

6.30日无间断监测大口位塔排放出气体的各项指标，均达到国家规定的排放标准，进一步证明了本方法及设备的有效性，在冷却塔中沉降的液体中检测，含氯量小于千分之0.2，净化效果优异。

说明书附图

图1：本发明实施例1工业废气处理设备；

图2：本发明实施例2工业废气处理设备；

图3：本发明实施例3工业废气处理设备；

图4：本发明洗气室纵剖面结构示意。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例1

一种工业废气处理设备，该设备包括焙烧窑1，大口位塔5，其特征在于，包括汽化室2，热洗气塔3；汽化室2的前端，通过管道8与焙烧窑1连接，后端与热洗气塔3连接，热洗气塔3通过管道8与大口位塔5连接。

所述汽化室2为长条形，前部分由4块汽化板2.1按照纵剖面为直角梯形的结构水平平行排列，后部分由20块汽化板按照与横汽化板垂直的方式，纵向平行排列；汽化室最上端两侧沿气流方向设置旋转喷头2.2，喷头的设置为使液体能喷洒到汽化室的各个位置即可；当汽化室工作时，喷头2.2喷出液体，当液体接触到炙热的气体及被气体加热的汽化板后，形成蒸汽，弥散在整个汽化室中，由于汽化室2中的汽化板2.1采用横纵交错的排列，避免了炙热的废气流中形成空洞，使含氨蒸汽与废气充分反应，由于喷头旋转作业，使每一层的汽化板均能喷洒到液体，使液体汽化彻底。

汽化室下方设置流水槽，承接滴落的液体。流水槽设置防腐层，避免设备被腐蚀。

汽化板为平板，为工业废铁皮制成，为厚度小于1毫米的废旧铁皮，氨水浓度为1％，喷液速度与废气温度、流速之间的关系控制在汽化室内滴下的液体量为32kg/h.m，在此过程中，不但废气中的酸性物质与形成的雾气中的氨及水反应，而且酸性物质会汽化板反应，并且，废气中烟尘会在液体的包裹下沉降，由于反应迅速，烟尘不会附着在汽化板上影响进一步的蒸汽化和反应，而是随着反应生成的化合物及液体滴落入流水槽。

所述热洗气塔内设置两层洗气板3.1，所述洗气板3.1由废钢铁管及钢铁丝屑制成，钢铁丝屑厚度为10cm，自然平铺在废钢铁管焊接成的框架上，经过汽化室反应后的气体通过洗气板，其中的酸性气体与废钢铁屑反应，进一步地清除废气中的有害物质。

检测滴落的液体，其中氯含量小于千分之0.2即可。

经过洗气塔的气体通过管道输送到大口位塔5，在大口位塔5内，气体形成涡旋，经过自然冷却降温，冷却过程中气体所夹带的水蒸气会进一步结合气体中残存的化学物质及烟尘，沉降，达到更进一步的净化作用。

实施例2

如实施例1的设备，还包括冷洗气塔4，冷洗气塔下部设置高压冷气喷头7，喷淋高压冷气，高压冷气使经过热洗气塔的气体降温冷却，冷却过程中气体所夹带的水蒸气会结合气体中残存的有害物质及烟尘，沉降。

冷洗气塔下方设置流水槽，承接滴落的液体。流水槽设置防腐层，避免设备被腐蚀。

实施例3

如实施例2的一种工业废气处理设备，还包括气雾装置6、加速风机9做为备用设备，所述气雾装置6与汽化室2连接，将液体进一步汽化，以保证在废气很少或温度较低等特殊情况下，无法充分汽化液体的时候，补充蒸汽，促进反应的完善。

实施例4

工业废气的处理方法步骤如下：

1)将炙热的废气通过汽化室，使质量百分浓度为1％的氨水汽化，并反应，控制喷液速度与废气温度、流速之间的关系控制在汽化室内滴下的液体量为32kg/h.m；

2)从汽化室输出的气体通过管道进入热洗气塔，与热洗气塔内设置的洗气板上的铁发生反应；

3)经过热洗气塔的气体冷却，进一步析出烟尘及少量的化学物质，至气体温度小于外界空气温度，然后通过大口位塔排放。

实施例5-9

按照实施例1的设备，实施例4的方法处理废气，所涉及参数如下

	实施例5	实施例6	实施例7	实施例8	实施例9
						氨水浓度(重量百分比)	0.5	1.2	0.8	1.1	0.9
汽化室滴液量(kg/h.m)	30	31	33	32	35
						洗气板厚度(mm)	5	0.1	1	0.5	0.2
洗气板厚度(cm)	5	15	10	12	8

Claims (9)

1.一种工业废气的处理方法，包括下述步骤：

1)蒸汽化；

2)洗气；

3)净化后的气体排放。

2.一种用于权利要求1方法的工业废气处理设备，包括焙烧窑，大口位塔，其特征在于，包括汽化室，热洗气塔；汽化室的前端，通过管道与焙烧窑连接，后端与热洗气塔连接，热洗气塔通过管道与大口位塔连接。

3.根据权利要求2所述工业废气处理设备，其特征在于，所述汽化室为长条形，前部分由汽化板按照纵剖面为直角梯形的结构水平平行排列，后部分由汽化板按照与横汽化板垂直的方式，纵向平行排列；汽化室顶端有喷头。

4.根据权利要求3所述工业废气的处理方法，其特征在于，所述喷头为旋转喷头。

5.根据权利要求3所述工业废气的处理方法，其特征在于，所述汽化板为平板，为厚度小于5毫米的钢铁板，优选厚度小于1毫米的钢铁板。

6.根据权利要求2所述工业废气处理设备，其特征在于还包括冷洗气塔，冷洗气塔下部设置高压冷气喷头。

7.根据权利要求2所述工业废气处理设备，其特征在于，还包括气雾装置、加速风机，所述气雾装置与汽化室连接，所述加速风机设置在大口位塔前段的管道上。

8.根据权利要求1所述工业废气的处理方法，其特征在于，该方法步骤如下：1)将炙热的废气通过汽化室，使浓度为0.5-1.2％的氨水汽化，并反应；

2)从汽化室输出的气体通过管道进入热洗气塔，与热洗气塔内设置的洗气板上的铁发生反应；

3)经过热洗气塔的气体冷却，进一步析出烟尘及少量的化学物质，然后通过大口位塔排放。

9.根据权利要求9所述工业废气的处理方法，其特征在于，所述氨水浓度为0.8-1.1％。

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