CN102091484B

CN102091484B - 一体化的除尘与气态污染物脱除装置

Info

Publication number: CN102091484B
Application number: CN2010105750932A
Authority: CN
Inventors: 郝晓文; 杨建国; 张兆营; 王建文; 吴少华
Original assignee: Harbin Institute of Technology Weihai
Current assignee: Harbin Institute of Technology; Harbin Institute of Technology Weihai
Priority date: 2010-12-07
Filing date: 2010-12-07
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2030-12-07
Also published as: CN102091484A

Abstract

本发明涉及一种一体化的除尘与气态污染物脱除装置，包括支架和袋式除尘器，袋式除尘器由上到下由清灰装置、箱体、灰仓、及卸灰装置组成，箱体内设有若干个垂直安装的滤袋，所述滤袋的内部或外部设有与滤袋一一对应的吸附器，吸附器通过吸附器支撑笼安装在箱体内。吸附器内有炭基吸附剂，通过炭基吸附剂层吸附气态污染物。本发明将除尘和气态污染物脱除整合在一起形成一体化装置，炭基吸附剂有大的表面积，可多次再生，反复利用，降低运行费用，本发明在同一装置内可有效去除颗粒物、SO₂、NOx、Hg以及工业排放有毒有害有机污染物，具有结构简单，占地面积小，除尘与吸附效果好的优点。

Description

一体化的除尘与气态污染物脱除装置

技术领域

本发明属于工业废气净化与环保及化工领域，特别涉及一种一体化的除尘与气态污染物脱除装置。

背景技术

我国为水资源匮乏的国家，水资源分布不均衡，发展能源工业面临的节水任务十分严峻。常用烟气脱硫技术以水为溶剂，以钙基为吸收剂。钙基吸收剂来源于石灰石或白云石等不可再生资源，它们在发达国家已作为战略储备资源。由于石灰石和白云石在钢铁、水泥、建材等行业的大量应用，优质部分在未来几十年内将消耗殆尽。绝大多数工业应用的一体化的除尘与气态污染物脱除装置属于湿法脱除领域，以湿式除尘器为基础进行改造，存在需水量大，设备腐蚀、污水和污泥难以处理，副产物易造成二次污染，阻力大且气态污染物脱除与除尘效果较差等问题，因此该类除尘器只在烟气处理量较小的场合得到应用。在（半）干法脱除领域，常见脱除原料有钙基吸收剂、氨基化合物和炭基吸附剂，炭基吸附剂主要包括活性炭和活性焦。该系统将气态污染物脱除和除尘分成各自独立部分，系统比较复杂；有较大的占地面积；各部分相互影响；除尘放在污染物脱除后，粉尘易堵塞炭基吸附剂孔隙，如申请号为200910050491.X的中国专利所公开的“一种烟气处理工艺”和申请号为200810069384.7的中国专利所公开的“半干法垃圾焚烧烟气净化处理方法及其系统”。在袋式除尘器中有以活性炭无纺布制成的袋式除尘器，它具有同时除尘和脱除气态污染物的能力，但缺点在于吸附剂与滤袋结合在一起，活性炭难以再生，从而带来较大的浪费和较高的投资，如专利号为200520102575.0的中国专利所公开的“活性炭无纺布”和专利号为200820147426.X的中国专利所公开的“一种新型活性炭无纺布”。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提出一种构造合理，操作方便、可靠，占地面积小，投资低，除尘和气态污染物脱除效果好的一体化的除尘与气态污染物脱除装置。

本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一体化的除尘与气态污染物脱除装置，包括支架和袋式除尘器，袋式除尘器由上到下由清灰装置、箱体、灰仓、卸灰装置组成，箱体内设有若干个垂直安装的滤袋，其特征是：所述滤袋的内部或外部设有与滤袋一一对应的吸附器，吸附器通过吸附器支撑笼安装在箱体内。

本发明所述吸附器设有筒型的内滤网和外滤网，内滤网、外滤网之间填充有炭基吸附剂。所述的筒型内滤网和外滤网可以为圆柱形直筒状。所述的内滤网也可以带有锥度或台阶，呈下窄上宽的锥筒形，这样，内滤网和外滤网之间下部空间较大，填充的炭基吸附剂厚度大、量多；内滤网和外滤网之间上部空间较小，填充的炭基吸附剂厚度较薄、量较小。以满足气流从下而上，对气态污染物脱除的需要。

本发明所述吸附器还可以是由若干层炭基吸附剂组成的筒状结构。如可以由1-5层层状活性炭纤维毡组成的筒状结构。

本发明在滤袋的内部或外部安装与滤袋一一对应的吸附器，滤袋对粉尘有过滤作用，吸附器对气态污染物以及超细粉尘有吸附、捕集作用，对照现有技术，本发明充分利用袋式除尘器箱体内的有效空间，将除尘和气态污染物脱除整合在一起，形成一体化。气流经过滤袋除尘和吸附器吸附后使气流中粉尘和气态污染物含量低于国家排放标准。当一体化的除尘与气态污染物脱除装置阻力达到设定值后开启清灰装置，清除的粉尘沉积到灰仓，由卸灰装置排出。当滤袋达到使用年限或破损时取出更换。当气态污染物监测设备监测到该装置排气中的气态污染物浓度高于国家排放标准95%时，取出吸附器，再生炭基吸附剂，使炭基吸附剂反复利用。本发明一体化的除尘与气态污染物脱除装置只占用袋式除尘器的面积。炭基吸附剂可多次再生，反复利用，降低运行费用。本发明可有效去除颗粒物、SO₂、NOx、Hg等燃煤设备排放的气态污染物以及工业排放有毒有害气态有机污染物，其构造合理，操作方便、可靠，占地面积小，无水损耗，投资低，除尘和脱除效果好。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步说明。

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是图1中滤袋与吸附器组合单体结构示意图。

图3是图2的A-A向示意图。

图4是本发明的另一种结构示意图。

图5是图4中滤袋与吸附器组合单体结构示意图。

图6是图5的B-B向示意图。

图中的标号是：1.卸灰装置，2.气流入口，3.灰仓，4.箱体，5.吸附器，51.外滤网，52.内滤网，53.炭基吸附剂，6.滤袋，7.喷吹管，8.压缩空气管道，9.压缩空气入口，10.气包，11.花板，12.下花板，13.支架，14.滤袋支撑笼，15.吸附器支撑笼，16.吸附器盖板，17.滤袋盖板,18.气流出口，19.电动机，20.偏心轮，21.振动架。

具体实施方式

从图1、图4中可以看出，一体化的除尘与气态污染物脱除装置，包括支架13和袋式除尘器，支架13是本发明整个装置的支撑部分。袋式除尘器由上到下由清灰装置、箱体4、灰仓3、及卸灰装置1组成。清灰装置可以采用机械振动式、反吹风式，也可以采用气体脉冲式，其具体组成属于现有技术。箱体4内设有若干个垂直安装的滤袋6。滤袋6通过滤袋支撑笼14垂直吊装在箱体4内。本发明所述滤袋6的内部或外部设有与滤袋6一一对应的吸附器5，吸附器5通过吸附器支撑笼15安装在箱体内。

本发明在滤袋6的内部或外部安装与滤袋一一对应的吸附器，吸附器5中设有炭基吸附剂53。滤袋6对粉尘有过滤作用，吸附器5对气态污染物以及超细粉尘有捕集作用，本发明将吸附器装在袋式除尘器内，充分利用袋式除尘器箱体内的有效空间，将除尘和气态污染物脱除整合在一起，形成一体化装置，吸附器5对滤袋6过滤没有不利影响，对清灰影响小，而且这种安装方式提供了大的表面积，满足了炭基吸附剂吸附对表面积的要求，配合滤袋6较小的过滤速度，利于传质和吸附，因此使得除尘和气态污染物脱除成为整体。一体化的除尘与气态污染物脱除装置只占用袋式除尘器的面积，结构简单，利于改造。克服了活性炭纤维布除尘器活性炭无法再生的缺点，炭基吸附剂多次再生，反复利用，降低运行费用，是炭基吸附剂可再生的一体化装置，符合循环经济和可持续发展的要求。一体化的除尘与气态污染物脱除装置耗水极低，对烟气量变化的适应性强，可去除颗粒物、SO₂、NOx、Hg等燃煤设备排放的气态污染物以及工业排放的有毒有害气态有机污染物，具有结构简单，占地面积小，投资低，不耗水，节能环保，除尘与气态污染物吸附效果好的优点。

实施例1：如图1、图2、图3所示，一种一体化的除尘与气态污染物脱除装置，包括支架13和袋式除尘器。袋式除尘器由上到下由清灰装置、箱体4、灰仓3、卸灰装置1组成。箱体4内设有若干个垂直安装的滤袋6。圆柱形滤袋6由玻璃纤维滤料制成，滤袋6以滤袋支撑笼14支撑，滤袋支撑笼14由环形钢条和竖直钢条围成笼式结构。滤袋6顶部焊有滤袋盖板17，滤袋盖板17置于箱体4的花板11上，更换时提着滤袋盖板17将滤袋6从上部抽出。每个滤袋6内包含一个与滤袋6同轴的吸附器5。

所述吸附器5底部封闭，位于箱体4内；顶部通过螺纹与吸附器盖板16连接。吸附器盖板16中心开口，嵌在滤袋盖板17内，将吸附器5吊在箱体4内。

所述吸附器5设有筒型的内滤网52和外滤网51，由两层滤网围成。内滤网52以吸附器支撑笼15支撑，吸附器支撑笼15由环形和竖直钢条围成笼式结构。外滤网51与滤袋6之间留有足够的间隙，防止运行中滤袋6与吸附器5接触。所述的筒型内滤网52和外滤网51可以为圆柱形直筒状。内滤网52、外滤网53之间填充有炭基吸附剂53。炭基吸附剂53可以是活性焦。

所述的内滤网52也可以带有锥度或台阶，呈下窄上宽的锥筒形状；也就是说内滤网52可以为上部直径大于下部直径的锥筒形。这样，内滤网52和外滤网51之间下部空间较大，填充的炭基吸附剂53厚度较厚，为90mm；内滤网52和外滤网51之间上部空间较小，填充的炭基吸附剂53厚度较薄，为40mm，这样可以满足气流从下而上，对气态污染物脱除的需要，便于炭基吸附剂整体再生利用。再生活性焦时，提起吸附器盖板16，将吸附器5从顶部抽出，拧开吸附器盖板16将吸附器5内的活性焦倒出。

使用时，如图1所示，含尘气流通过气流入口2流入灰仓3，进入箱体4后从外侧流入滤袋6，以外滤的方式除尘。滤袋6流出的气流从四周进入吸附器5，气态污染物被活性焦吸附。吸附后的清洁气流向上流出吸附器盖板16后经气流出口18排出。清灰装置为脉冲式。压缩空气管道8与气包10连接，压缩空气管道8装有与滤袋6一一对应的喷吹管7。当装置阻力达到设定值时，清灰装置开始工作：压缩空气经过压缩空气入口9进入气包10后流入压缩空气管道8，高压空气通过喷吹管7喷出的同时诱导周围空气，将大量空气吹入吸附器5后进入滤袋6，滤袋6上的粉尘被清除。清除下的粉尘落入灰仓3，粉尘量达到一定程度后，卸灰装置1打开将粉尘排出。

实施例2：如图4、图5、图6所示，一种一体化的除尘与气态污染物脱除装置，包括支架13和袋式除尘器。袋式除尘器由上到下由清灰装置、箱体4、灰仓3、卸灰装置1组成。箱体4内设有若干个垂直安装的滤袋6。该滤袋6的滤料为pps纤维。滤袋6顶部密封，上部穿过花板11，挂在振动架21上，下部绑在下花板12上。每个滤袋6外设有一与滤袋6同轴的吸附器5。吸附器5包围滤袋6，与滤袋6一一对应且同轴，吸附器5顶部和底端密封，吸附器5与滤袋6之间留有足够的间隙，防止运行中滤袋6与吸附器5接触。

所述吸附器5是由若干层层状炭基吸附剂53组成的筒状结构。如可以由1-5层层状活性炭纤维毡组成的筒状结构。吸附器5以吸附器支撑笼15支撑，吸附器支撑笼15由环形和竖直钢条组成笼式结构，如图5、图6所示，吸附器5由三层圆筒形活性炭纤维毡组成，每层活性炭纤维毡厚度5mm,分别通过吸附器支撑笼15固定在箱体4上部的花板11和下部的下花板12上，更换活性炭纤维毡时先将滤袋6从下花板12抽出，然后将活性炭纤维毡通过下花板12抽出。

使用时，如图4所示，气流通过气流入口2流入灰仓3后进入滤袋6，以内滤的方式除尘；气流沿滤袋6周围流出后进入吸附器5，气态污染物被吸附。吸附后的清洁气流从吸附器5周围流出，通过箱体4一侧的气流出口18排出。清灰装置为机械振动式，当装置阻力达到设定值时，清灰装置开始工作：电动机19带动偏心轮20，使振动架21左右晃动，将滤袋内表面的粉尘清除，晃动时滤袋6与吸附器5不接触。粉尘落入灰仓3，粉尘量到一定程度后，卸灰装置1打开将粉尘排出。

Claims

1.一体化的除尘与气态污染物脱除装置，包括支架和袋式除尘器，袋式除尘器由上到下由清灰装置、箱体、灰仓、及卸灰装置组成，箱体内设有若干个垂直安装的滤袋，其特征是：所述滤袋的内部或外部设有与滤袋一一对应的吸附器，吸附器通过吸附器支撑笼安装在箱体内，所述吸附器设有筒型的内滤网和外滤网，内滤网、外滤网之间填充有炭基吸附剂。

2.根据权利要求1所述一体化的除尘与气态污染物脱除装置，其特征是所述的筒型内滤网带有锥度或台阶，呈下窄上宽的锥筒形。