CN102059031B - 一种气体过滤装置 - Google Patents
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Abstract
Description
一种气体过滤装置
技术领域:
[0001] 本发明属于环保设施，主要用于非有机物的复杂组分废气和污浊空气的过滤，具体涉及一种气体过滤装置。
背景技术:
[0002]目前用于过滤废气的方式及装置很多，过滤效果各有不同。诸多方式中，水洗法使用的装置简单实用，下面介绍几种现有的湿法处理装置。
[0003] 工业废气的脱硫处理，主要流程及设备是利用鼓风机送出燃烧气体，经冷却塔冷却后送入吸收塔底部，气体通过吸收塔S02被稀硫酸吸收后排入大气，吸收S02后的稀硫酸被送往氧化塔，在催化剂的作用下与氧化塔中的空气发生氧化反应生成硫酸。除去废气中的粉尘、烟雾的设备一般有单纯的干式、单纯的湿式除尘器两种，其使用的装置有洗涤塔和电除尘器；复合肥料生产中的废气处理净化装置，其基本原理是利用抽气机将废气抽到吸收塔进行冷却和湿润，然后送入率流式洗涤器中进行氟化物的捕集，率流式洗涤器是垂直安装的文丘里管，气体和喷淋碱液都由顶部进入洗涤器，流速大使气液混合，使废气中的氟化物等被吸收，然后气液混合物再进入分离器进行气液分离，分离后液体用离心泵重新打入率流式洗涤器喷淋吸收，废气进入第二吸收塔进行脱硫等处理，最后经分离器，抽气机排入大气。
[0004] 以上所述的废气处理系统的缺点有如下几个方面:
[0005] 第一，气体处理方式为单纯干式过滤或单纯湿式过滤，使用功能较单一，一种系统只能处理一种或几种性质相近的废气，适应性较窄。
[0006] 第二，所采用的喷淋系统，其气液混合程度差，过滤效果及固体颗粒物回落效果差，喷淋雾化头易堵塞，对喷淋液的洁净度要求高。
[0007] 第三，风机置于过滤系统的进气端，若废气有腐蚀性时，会腐蚀风机，若废气含有固态颗粒物，会撞击摩擦损伤风机叶片，从而使风机的使用寿命缩短。
发明内容:
[0008] 本发明的目的在于克服现有技术所存在的上述缺点和不足，提供具有干式过滤和湿式过滤双重过滤的一种气体过滤装置。
[0009] 本发明的另一目的是提供一种人造海绵过滤板及其组合形式，循环吸收液能在过滤板上流动形成水膜，使废气能得到彻底的过滤，人造海绵过滤板可方便取出反冲洗或更换。
[0010] 本发明的另一目的是提供一种干式过滤筒，去除湿式过滤后形成的雾滴，并根据废气性质在过滤管中装填相应的吸附剂进一步对废气进行吸收过滤。
[0011] 本发明的另一目的是提供一种吸收液循环装置，降低循环系统对吸收液洁净度的要求。
[0012] 本发明的另一目的是提供一种废气处理系统的电器控制及显示装置，可根据需要调节废气的抽取量并在线显示废气处理系统的工况。
[0013] 本发明的另一目的是提供一种吸收液排放及吸收液液位控制装置的组合，在不停机状态下能够更换吸收液。
[0014] 本发明的另一目的是提供一种废气抽取方式，可避免腐蚀性废气对风机的腐蚀，也可避免废气中固态颗粒物对风机的摩擦撞击损伤。
[0015] 本发明的技术方案是:它包括进风管、气体抽取过滤装置、吸收液循环及排放装置、吸收液液位控制装置、电器控制及显示装置，进风管12的一端伸入到气体抽取过滤装置的气体过滤箱21内的中部并向上伸出吸收液液面，气体抽取过滤装置连接吸收液循环及排放装置、吸收液液位控制装置，气体抽取过滤装置包括湿式过滤箱21、干式过滤筒25、风机11、消音器26，湿式过滤箱21内设有固态物质沉降板22、撞击帽23、导流角20、过滤板24，湿式过滤箱21上部气体排放筒30中依次设有干式过滤筒25、风机11、消音器26 ;废气在风机11形成的负压下经进风管12进入过滤箱21后，被撞击帽23改变流动方向，分散于过滤箱21底部，在气流与吸收液液面接触时其中较大颗粒的固态物质落入吸收液，穿过固态物质沉降板22沉降于过滤箱21底部，进入过滤箱21中的废气在风机11的作用下经导流角20导流分散上升，穿过过滤板24及过滤板24上的吸收液膜，经干式过滤筒25除雾并过滤、经过消音器26排入大气；吸收液循环及排放装置包括吸收液循环管31、液体泵32、吸收液排放管33,吸收液循环管31上设有液体泵32、出液口 311,吸收液循环管31的进液管分为两路，一路与过滤箱21底部连通，管路中安装有电动球阀342，另一路伸入到液位箱41吸收液面以下，管路中安装有电动球阀343，吸收液循环管31的出液口 311与过滤板24的导流槽相匹配，吸收液排放管33上设有电动球阀341 ;正常运转时电动球阀342开启，341、343闭合，液体泵32将过滤箱21底部的吸收液经吸收液循环管31输送并通过出液口 311流到过滤箱21内最上层的过滤板24的边242上，吸收液沿过滤板24上的导流槽241流下并在人造海绵244上形成液膜，流过边245上的微孔247后在缝隙29处形成水封，因重力作用穿过缝隙29流到下一层过滤板24的边242上，当缝隙29上积液较多时积液漫过微孔247并在重力作用下穿过微孔247流到下层过滤板24的边242上，经过多个相同过程，最后流到过滤箱21底部，吸收液中比重大于吸收液的固态物质穿过固态物质沉降板22沉降于过滤箱21底部；吸收液液位控制装置包括液位箱41、连通管42、溢流管43、浮球液位开关44、试剂加入孔45、补水管46、管道自吸泵47，液位箱41通过连通管42连接湿式过滤箱21，溢流管43、浮球液位开关44、试剂加入孔45、补水管46均安装在液位箱41上，补水管46上设有管道自吸泵47 ;当更换吸收液时，通过控制及显示面板打开电动球阀341和343，关闭电动球阀342，此时吸收液开始排放，吸收液从液位箱41经连通管42流入过滤箱21，吸收液循环泵从液位箱41中抽取吸收液，当吸收液排放导致吸收液液位下降到设定高度时，浮球液位开关44发出加液信号，管道自吸泵47启动加液，吸收液更换完毕，关闭电动球阀341，当吸收液液位升高到设定高度时，浮球液位开关44发出停止信号，管道自吸泵47停止工作，打开电动球阀342，关闭电动球阀343，气体过滤系统转入正常工作状态。电器控制及显示装置包括变频器、控制及显示面板，变频器用来控制风机11的转速，控制及显示面板用来控制水泵32、电动球阀341、342、343的启动与关闭，以及显示风机11、水泵32、电动球阀341、342、343和管道自吸泵47的工作状态。
[0016] 所述的过滤箱21左右侧板上设有若水平平行的过滤板插孔28，前后箱板上安装有与过滤板插孔28配合使用的过滤板槽轨27。
[0017] 所述的干式过滤筒25底部为金属丝块或非金属丝块组成的气液分离网251，中部为空腔252，上部有丝网253，空腔252中装有吸附剂，干式过滤筒25的两端通过法兰与气体排放筒30相连接。
[0018] 所述的过滤板24为人造海绵与过滤板托架的组合体，过滤板托架的一端为挡板243，用于过滤板24插入过滤箱21时与过滤板插孔28的密封，挡板243连接有实体托架边242，242与海绵244相连的一边带有U型槽用来固定插入的海绵244，托架的另一端为中空的托架边245，用于插入人造海绵244，245上开有均匀的微孔247，托架的底部为网状格栅246，用于支撑人造海绵244，托架的上部为纵向的导流条241。
[0019] 所述的过滤板从左侧插入的若干个过滤板相互平行；从右侧插入的若干个过滤板相互平行；每个过滤板的边245与相邻的下一层过滤板的边242之间的间隙29相等，且每个过滤板的边245与过滤箱21的箱壁之间的间隙距离与间隙29的长度相等，吸收液自然流下时会形成水封；最下层过滤板的边245的水平线高于撞击帽23。
[0020] 所述的过滤箱21的下部水平安装有固态物质沉降板22，固态物质沉降板22位于连通管42的上方，固态物质沉降板22是由多个梯形漏斗敞口处相连组成，上部形成多孔板，下部为规则的沟槽，固态物质沉降板22可阻挡其下部的吸收液参与循环，固态物质可以穿过沉降板22沉降于过滤箱21底部。
[0021] 所述的吸收液循环管31的进液管分为两路，一路从气体过滤箱21的后壁稍高于固态物质沉降板22的高度且靠近吸收液排放管一侧伸入过滤箱21，管口位于吸收液设定液面以下；另一路伸入液位箱41吸收液设定液面以下，吸收液循环管31的上端从最上层过滤板24的边242 —侧穿入气体过滤箱。
[0022] 吸收液循环管31的上端设有分水器，出水口 311为扁平状梯形，出水口 311的数量与过滤板24导流槽数相同，便于吸收液分流到过滤板24的各个导流槽内形成水膜。
[0023] 所述的液位箱41底部通过连通管42与气体过滤箱21的底部斜面的高端相连，溢流管43位于吸收液设定液面之上。
[0024] 本发明以湿法加干法双重过滤的技术，达到废气过滤的目的。为了强化废气的过滤效果，在进气管上部安装了撞击帽，用于将废气中的固体颗粒物导入吸收液并使废气在过滤箱中均匀分散，过滤板采用了带一定倾角的安装方式并使用人造海绵制造，当吸收液循环装置启动时吸收液会在过滤板上部形成一定厚度的水膜，水膜沿过滤板流下在过滤板低端与箱壁的缝隙中形成水封，废气在风机的作用力下穿过过滤板及其上的水膜，废气穿过过滤板时形成极细小的气流,穿过过滤板后会混合并再以极细的气流穿过上一层过滤板及其上的水膜，多次穿越过程中气液充分混合，吸收液吸收掉废气中的无机废弃物。本发明可根据需要增加过滤板的数量增强过滤效果，可根据废气性质的不同而相应改变吸收液，提升过滤效果。根据物质的相似相溶原理，当废气中存在挥发性有机物时，吸收液并不能完全过滤废气中的有机组份，所以在过滤箱的排气管道上安装了过滤筒，可以针对不同组份的废气加入相应吸附剂，得到对复杂组份废气的最佳过滤效果。过滤箱底部装有漏斗状沉降板，吸收液中固态物质的比重大于吸收液时会沿漏斗状沉降板沉降到过滤箱低部，不再参与循环，降低了吸收液对循环泵的磨损。本系统设置了液位箱，用来控制过滤箱中吸收液液位，并可不停机更换吸收液。本系统运用湿式加干式的双重过滤技术,并可根据废气性质的不同而相应调整吸收液及吸附剂，所以适用范围广，适用性强。
[0025] 由上可见，本发明的结构特点及显著效果是:
[0026] 第一，将湿式过滤、干式过滤有机结合起来，湿式气体过滤箱与干式气体过滤筒集成到了一个系统中，使复杂组份的废气得以在一个系统内净化处理。
[0027] 第二、过滤装置采用了多层微孔人造海绵过滤板，可以使废气分散为极细的气流，过滤板上有流动的吸收液膜，极细废气气流多次穿过吸收液膜，增强了过滤效果，人造微孔海绵过滤板可以方便地取出进行反冲洗或更换。
[0028] 第三、过滤箱的排气管中安装了干式过滤筒，干式过滤筒底部有一定厚度的金属或非金属丝块，可在气体排放前去除湿式过滤产生的雾滴，干式过滤筒中间的空腔可根据废气性质装入不同的吸附剂，对气体进行吸收过滤，增强了对复杂组份气体的过滤能力。
[0029] 第四、吸收液循环管的扁平状出口，相比较喷淋装置的喷淋头对循环吸收液的洁净度要求低，工作噪声低。
[0030] 第五、过滤箱底部安装了沉降板，可以使固态颗粒物沉降于沉降板下部，并阻挡沉降板下部的吸收液参与循环，降低了对循环泵的磨损。
[0031] 第六、吸收液循环管进水口分为两路，一路连接过滤箱，一路伸入液位箱，作业过程中可打开吸收液排放管电动球阀排污，同时关闭连接过滤箱的吸收液循环管的电动球阀，打开连接液位箱的吸收液循环管的电动球阀更换吸收液，本系统可实现不停机连续作业。
[0032] 第七、对风机采用了变频控制，可根据需要无极调节废气抽取量。
[0033] 第八、该系统可以拆除排气部分后依次串联使用，也可根据需要增加或减少过滤板数量，具有较大的灵活性和适应性。
[0034] 第九、该系统可根据废气组份的不同而采用不同的吸收液和吸附剂，如吸收液可以使用酸液或碱液、吸附剂可以使用具有广泛吸附能力的活性碳等，以满足不同组份废气的处理需要。
[0035] 第十、风机安装于排气管中干式过滤筒与消音器之间，可避免腐蚀性废气对风机的腐蚀，也可避免废气中固态颗粒物对风机的摩擦撞击损伤。
附图说明:
[0036] 图1为本发明实施例的气体抽取过滤装置及其与风管、吸收液循环及排放装置、吸收液液位控制装置的连接结构示意图。
[0037] 图2为本发明实施例中干式过滤筒25的结构示意图。
[0038] 图3为本发明实施例中吸收液排放装置的结构示意图。
[0039] 图4为本发明实施例中吸收液循环装置的结构示意图。
[0040] 图5为本发明实施例中过滤板的结构示意图。。
[0041] 图6为图5的俯视图(图中有吸收液循环管出水口与过滤板的相对位置不意图)。
[0042] 图7为图6中吸收液循环管出水口的结构放大图。
[0043] 图8为本发明实施例中过滤箱21侧壁板上的过滤板插孔示意图。
[0044] 图9为本发明实施例中过滤箱21的前后壁板槽轨与侧壁板过滤板插孔相对位置图。[0045] 图10为图9中过滤板轨槽的结构放大图。
[0046] 图11为本发明实施例中的固态物质沉降板的结构图。
[0047] 图12为本发明实施例中的撞击帽的剖面图。
[0048]图13为本发明实施例中连通管与液位箱和过滤箱的连接方式结构示意图。
[0049] 图14为本发明实施例中的液位控制装置示意图。
[0050] 下面将结合附图1-14对本发明的具体结构进行详细说明:
具体实施方式:
[0051] 实施例:本实施例由进气管、气体抽取过滤装置、吸收液循环及排放装置、吸收液液位控制装置、电器控制及显示装置组构而成。
[0052] 图1所示，气体抽取过滤装置包括顶部为锥台形的过滤箱21，过滤箱21的底板倾斜设置，底板的最低处连接有吸收液排放管33，底板的最高处连接有连通管42，废液排放管33的内径大于连通管42的内径，连通管42上方的箱体上水平安装有固态物质沉降板22，稍高于固态物质沉降板22的上方连接有吸收液循环管31的进水端，进风管12伸入过滤箱并伸出吸收液液面，在进风管12出风口稍高处安装有与进风管12同轴心的撞击帽23，撞击帽23的外形为锥台形、轴向截面呈M形，撞击帽23靠支腿固定于进风管12上，高于撞击帽23的箱体内倾斜安装有4层过滤板24，同方向插入的2层过滤板相互平行，每层过滤板的低端与过滤箱21的侧板之间留有间隙29，间隙29的截面积稍大于吸收液循环管31的出水口 311的截面积之和，最下层过滤板的低端处设有气体导流角20，过滤箱21顶部连接有排气筒30，排气筒30中依次安装有干式过滤筒25、风机11、消音器26，在干式过滤筒25与消音器26之间设有风机11，末端安装有消音器26，过滤箱21顶部最上层过滤板24高端一侧开有吸收液循环管31的插入口。
[0053] 图2所不,干式过滤筒25的底部设有一定厚度的金属丝或非金属丝块251,用于除去湿式过滤后气体中夹带的雾气，中部为空腔252，可根据废气的性质装入不同的吸附剂，上部有一层丝网253，用来阻挡填料不被高速气流吹走。
[0054] 图3所示,吸收液排放装置包括吸收液排放管33,吸收液排放管33管道中安装有电动球阀341，电动球阀341下部即远离过滤箱21的管道上连接有溢流管43。
[0055] 图4所示，吸收液循环装置包括吸收液循环管31和液体泵32。吸收液循环管31的进水分为两路，一路安装有电动球阀342，进水口与过滤箱21相连，另一路安装有电动球阀343，进水口伸入液位箱41吸收液设定液面以下，参见图14，吸收液循环管的出水口伸入过滤箱21内过最上层过滤板24水平位置较高一侧的上方，参见图1。
[0056] 图5所示，过滤板24包括人造海绵244及其托架，托架的一端为挡板243，用于过滤板24插入过滤箱21时与过滤板插孔28的密封，挡板243连接有实体托架边242，242与海绵244相连的一边带有U型槽用来固定插入的海绵244，托架的另一端为中空的托架边245，用于插入人造海绵244，245上开有均匀的微孔247，托架的底部为网状格栅246，用于支撑人造海绵244，托架的上部为纵向的导流条241。
[0057] 图6所不,吸收液循环管出水口 311与导流条241分隔形成的导流槽 对应，使吸收液在过滤板24流动时形成的水膜更均匀。
[0058] 图7所示，出水口为梯形的扁平出口，有利于吸收液在过滤板24上形成均匀的水膜。
[0059] 图8所示，各过滤板插孔28水平设置且相互平行。
[0060] 图9所示，过滤箱21的前后壁板上设有槽轨27，过滤箱21的侧板上设有过滤板插孔28，槽轨27的较高的一端与过滤板插孔28的位置相对应，每一个过滤板槽轨27都倾斜安装且同方向相互平行，其高端与过滤板插孔28相连。
[0061] 图10所示，过滤板槽轨为呈U型槽，过滤板24从过滤板插孔28插入后插入到过滤板槽轨27中，过滤板槽轨27固定过滤板24的位置并起支撑作用。
[0062] 图11所示，固态物质沉降板22是由多个梯形漏斗敞口处相连组成，上部形成多孔板，下部为规则的沟槽，固态物质沉降板22可阻挡其下部的吸收液参与循环。
[0063] 图12所示，外形为锥台形、横截面呈M形的撞击帽23阻挡进风管12中的废气使其改变流动方向冲向吸收液，废气中的颗粒物直接落入吸收液，其余废气分散于过滤箱21中。
[0064] 图13所示，连通管42与液位箱41的底部相连，与过滤箱21的底部斜面水平位置较高的一端相连。
[0065] 图14所示，液位控制装置包括液位箱41，其底部与连通管42相连，中部高于设计液面处与溢流管43相连，顶部安装有浮球液位开关44、进水管46，进水管46上安装有管道自吸泵47，顶部开有试剂加入孔45，吸收液循环管31的一路进水管从液位箱41顶部伸入吸收液设定液面以下，其上安装有电动球阀343。
[0066] 电器控制及显示装置包括变频器、控制及显示面板，变频器用来控制风机11的转速，控制及显示面板用来控制液体泵32、电动球阀341、342、343的启动与关闭，以及显示风机11、液体泵32、电动球阀341、342、343和管道自吸泵47的工作状态。
[0067] 综上所述，本发明将湿式过滤与干式过滤集成到了一个系统中。废气在风机11的作用力下经进风管12进入过滤箱21，首先被撞击帽23改变流动方向，在气流与吸收液液面接触时其中颗粒状固态物质落入吸收液并穿过固态物质沉降板22沉降于过滤箱21底部，其余废气弥散于过滤箱21中并分散上升穿过过滤板24及过滤板24上的水膜，最后经干式过滤筒25除雾并过滤后通过消音器26排入大气；液体泵32将过滤箱21底部的吸收液经吸收液循环管31、电动球阀342、吸收液循环管出水口 311输送到过滤箱21内最上层的过滤板24的实体托架边242上，吸收液在过滤板24上形成水膜，流过托架边245上的微孔247在缝隙29处形成水封后，因重力作用穿过缝隙29流到下一层过滤板24的实体托架边242上，当缝隙29上积液较多时积液漫过微孔247并在重力作用下穿过微孔247流到下层过滤板24的实体托架边242上，经过多个相同过程，最后流到过滤箱21底部，吸收液中比重大于吸收液的固态物质通过固态物质沉降板22沉降于过滤箱21底部；当更换吸收液时，通过控制及显示面板打开电动球阀341和343，关闭电动球阀342，此时吸收液开始排放，吸收液从液位箱41经连通管42流入过滤箱21，液体泵32从液位箱41中抽取吸收液，当吸收液排放导致吸收液液位下降到设定高度时，浮球液位开关44发出加液信号，管道自吸泵47启动加液，吸收液更换完毕，关闭电动球阀341，当吸收液液位升高到设定高度时，浮球液位开关44发出停止信号，管道自吸泵47停止工作，打开电动球阀342，关闭电动球阀343，气体过滤系统转入正常工作状态。
[0068] 本发明组合运用了湿法加干法过滤的废气过滤方式，扩大了废气的吸收范围，提高了吸收率，可广泛应用于主要组分为非有机物的复杂组分废气及污浊空气的过滤。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
| C06 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| CP02 | Change in the address of a patent holder |
Address after: 036900 the government of Shanxi province Shanyin County Shuozhou city building, 7 floor Patentee after: Zhao Yanping Address before: 036002, No. 1, building 35, block 1, Shuozhou railway, Shanxi, Shuozhou Patentee before: Zhao Yanping |
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| C56 | Change in the name or address of the patentee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20130612 Termination date: 20161127 |
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |