CN102784513A - 一种湿法烟气净化吸收液的除尘装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及烟气除尘的装置和方法，特别涉及一种湿法烟气净化吸收液的除尘装置和方法，含有固体颗粒的吸收液由吸收液管流入一级微孔过滤机中，一级微孔过滤机顶部联通导入压缩空气的压缩空气管和滤液出口管、过滤机底部出口与固体颗粒贮罐进口通过通道连接，固体颗粒贮罐顶部进口还连接导入压缩空气的压缩空气管、导入洗涤水的洗涤管，固体颗粒贮罐底部出口与二级微孔过滤器侧面进口通过通道连接，二级微孔过滤机顶部出口连接洗涤水出口管道，二级微孔过滤机底部设有可开式底盖，本发明的超细烟尘的去除效率均大于99%，能耗与物耗又很低，操作成本均低于目前国内外各种传统的分离技术与一些最新的分离技术，使用寿命均大于其他各种分离技术。

Description

一种湿法烟气净化吸收液的除尘装置和方法

[技术领域]

本发明涉及烟气除尘的装置和方法，特别涉及一种湿法烟气净化吸收液的除尘装置和方法。

[背景技术]

燃烧烟气对大气的污染是全球各国均要认真面对的难题。燃煤，燃油，燃天然气，燃烧固体垃圾，冶金工业等的各种烧结炉，化学工业等的各种焙烧炉等燃烧装置每小时都会排出大量对大气产生严重污染的废气。这些废气中除了固体灰尘，还有硫化物，碳化物，硝化物等化学物质。目前国内外采用不少方法，治理这些废气。这些方法中，大致可分为干法治理，湿法治理，先干后湿，或先湿后干等几种。一般先干后湿的方法比较普遍。即先用电除尘与干式布袋过滤，将烟气中大于10微米的烟尘去除，然后对烟气进行清水喷淋，将烟气中部分易溶性污染物溶解在水中，又将烟气中5微米左右的灰尘落到喷淋水中。经水喷淋的废气进入吸收塔，将废气中主要有害组分充分吸收，然后排到大气中。

湿法处理烟气的吸收液有两大类。一类吸收液是消耗性的。吸收液与废气接触，吸收液与废气中的有害组分发生化学反应，反应物或者是产品，或者是无用的废渣，另作处理。另一类吸收液是非消耗性。在吸收塔吸收液将废气中有害组分充分吸收后，立即送往介吸塔，通过加热或其他方法，将吸收液中有害组分全部释放出来，如二氧化硫，二氧化碳等，这些介吸出来的气体是纯度相当高的气体，可送往其他工艺装置另作处理。经介吸后的吸收液回到吸收塔重新进行吸收操作。

这种非消耗性的烟气处理技术是一类能化废为宝的技术，符合减少物耗，减少二次污染的循环经济原则。这种湿法吸收技术的重要原则是使循环吸收液的吸收功能不衰减。由于烟气中组分复杂，温度又较高，吸收液对主要有害组分进行吸收时，会产生某些副反应与副产物。这些副产物会影响吸收液进一步的吸收。为了使吸收液的吸收功能不衰减，必须将吸收液送至另一专门净化装置，及时将吸收液中的副产物净化去除。

烟气经水喷淋，虽然5微米左右的微粒已被去除，但小于5微米的微粒大多还残留在废气中，在吸收塔经与吸收液相互充分接触，这些细微粒基本都进入吸收液。如果吸收塔及后面的介吸塔是喷淋式空塔，吸收液中的这些细颗粒易造成喷嘴堵塞；如果吸收塔与介吸塔是波纹填料类填料塔，易导致波纹填料被逐渐堵塞；由于填料上沾附大量细颗粒，易产生大量泡沫。更主要是吸收液进入净化装置，会导致净化装置功能下降，净化装置中的净化介质（如吸附剂、萃取剂等）使用寿命减少。这反过来又影响净化后的吸收液对新烟气中有害组分的吸收。因此，从吸收液中及时高效分离超细烟尘，这一步操作极为重要，这是确保吸收液吸收功能不衰减的关键操作。

现在国内外对吸收液与超细烟尘的分离，绝大多数采用以滤布为材质的管式过滤机进行分离。国内甚至还用板框压滤机。由于滤布对10微米以下的烟尘过滤效率低，必须依靠硅藻土等助滤剂进行预涂与本体助滤，能耗大，耗时多，成本高；有少数企业采用陶瓷膜过滤器，虽然去除效率高，但能耗大增，操作成本很大，难以大量推广。

[发明内容]

为了解决现有技术中的上述的问题和缺陷，本发明提供一种能够去除粒径小于5微米固体颗粒，并且能够快速收集固体颗粒的，湿法烟气净化吸收液的除尘装置和方法。

为实现上述目的，设计一种湿法烟气净化吸收液的除尘装置，包括一级微孔过滤机，二级微孔过滤机、固体颗粒贮罐，

所述的一级微孔过滤机顶部联通滤液出口管、底部设有排出固体颗粒的出口、侧面联通吸收液管道；

所述的固体颗粒贮罐顶部和侧面设有进口、底部设有出口；

所述的二级过滤机顶部设有出口，侧面设有进口；

含有固体颗粒的吸收液由吸收液管流入一级微孔过滤机中，

所述的一级微孔过滤机顶部还联通导入压缩空气的压缩空气管、过滤机底部出口与固体颗粒贮罐进口通过通道连接，

固体颗粒贮罐顶部进口还连接导入压缩空气的压缩空气管、导入洗涤水的洗涤管，固体颗粒贮罐底部出口与二级微孔过滤器侧面进口通过通道连接，

二级微孔过滤机顶部出口连接洗涤水出口管道，二级微孔过滤机底部设有可开式底盖。

设计成有两级微孔过滤机和之间设有的固体颗粒的滤饼贮罐的结构能够很好的过滤和收集微小的固体颗粒，在微孔过滤机顶部连接压缩空气管道，能够将压缩空气引入过滤机中进行反吹操作，将截留在微孔上的固体颗粒吹走，减少了由于颗粒堆积而造成的过滤压差的急速增大，固体颗粒由于压缩空气的反吹和自身的重力，快速的沉降到过滤机底部，并由于压缩空气带来的压力被送入贮罐中，贮罐在这里起到了缓冲和收集的作用，最后固体颗粒在二级过滤机先过滤与多次洗涤，最后在底部沉淀，形成较干滤饼，只要定时打开底盖，就能方便的取出成型的固体颗粒滤饼，收集起来方便快捷，不会污染环境。

作为上述结构的优化方案，所述的吸收液管联接多个一级微孔过滤机，多个微孔过滤机底部出口连接的若干个通道合并后与所述的固体颗粒贮罐侧面进口连接。

所述的吸收液管道上还联通助滤剂添加装置，助滤剂添加装置由助滤剂贮罐、连接助滤剂贮罐和吸收液管的管道，和设在管道上的输送泵组成。

所述的一级微孔过滤机上还联通再生液贮罐，再生液贮罐上设有进口和出口，再生液贮罐出口和吸收液管道通过通道联通，再生液贮罐进口与一级微孔过滤器的顶部联通。在再生液出口连接的管道上设有输送泵。

所述的吸收液管道上设有变频输送泵。

所述的一级和二级微孔过滤机的微孔精度规格为0.3~0.5微米。

本发明还包括一种上述湿法烟气净化吸收液的除尘装置的除尘方法，包括过滤后含有固体颗粒的吸收液、用于再生滤材的化学再生液、压缩空气、一级微孔过滤机、二级微孔过滤机和固体颗粒贮罐，所述的吸收液通过吸收液管道被输送至一级微孔过滤机进行固液分离，除尘后的吸收液滤液继续用于烟气净化吸收，在一级微孔过滤机中固液分离时，用压缩空气反吹除去积附在微孔管上的颗粒，固体颗粒沉淀至底部并通过压缩空气的推力由管道流动至固体颗粒贮罐，在固体颗粒贮罐中通入压缩空气和洗涤水混合固体颗粒进入二级微孔过滤机进行固液分离，液体从顶部流出，固体颗粒则沉淀到二级微孔过滤机底部，在开启底部时清除底部的固体颗粒。

作为上述方法的优化方案，所述的吸收液中加入了助滤剂一并输送至一级微孔过滤机。

当绝大部分烟尘微粒太细，使平均滤速小于0.1m³/m²·h时，每一批料液过滤起动期应投加助滤剂，助滤剂的种类必须选择正确，要选成本低，使用量少，助滤效果好的品种，一般投加量不超过万分之一至万分之二。

所述的吸收液中加入了与之匹配的化学再生液一并输送至一级微孔过滤机。化学再生液是确保微孔滤材长寿命的关键物质，是保持系统低压低成本运行的重要措施。烟尘是多种无机混合物微粒，因此化学再生液常需多种化学物质混合。

本发明与现有技术相比提供一个去除率高，能耗省，操作简便，使用寿命长，成本低的新的去除技术，可以广泛用于各种烟气的湿法净化系统中，使循环吸收液与超细烟尘高效分离，确保吸收液能长期稳定地运行。

[附图说明]

图1是本发明的装置连接关系示意图；

图中  1.一级过滤机  2.二级过滤机  3.固体颗粒贮罐  4.压缩空气管5.滤液出口管  6.吸收液管道  7.再生液及其贮罐  8.助滤剂及其贮罐   9.滤饼  10.洗涤水管道  11. 洗涤液出口管道12.变频输送泵。

[具体实施方式]

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，对本发明进行进一步详细说明。本申请中的生产设备都是本领域的常用设备，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：

本发明的一级和二级微孔过滤机中采用的滤材为过滤精度为0.3~0.5微米，耐温不低于100℃的刚性高分子微孔管，微孔管的外表面为圆管形，或为尖齿形，或为波浪形，或为梯形等形状。

根据吸收液的全过滤工艺流程。在正确测定了超细固体颗粒与吸收液在不同过滤压差下的平均比阻，归纳他们之间的数学模型后，不仅能比较正确计算一级、二级过滤机所需的总过滤面积及主副过滤机等机体的主要结构尺寸，还可比较正确预测主副过滤机在运行期间，机内滤材表面超细烟尘滤饼层厚度增加的规律或平均滤速变化规律。为整个薄层过滤工艺系统的自控设计预先提供比较正确的工艺参数。

一级微孔过滤机为二台或多台并联操作，主过滤机数量和总过滤面积一方面由吸收液总循环流量来决定，另一方面取决于主过滤机的平均滤速，该平均滤速可通过测定超细烟尘在不同压差下的平均比阻，然后经过系统严密计算而确定。

二级微孔过滤机一般只需一台，至多不超过两台，其过滤面积取决于每天所需过滤的超细烟尘的总量，滤饼平均厚度为20至30毫米时的平均滤速及不同洗涤阶段洗涤液的平均滤速等数据，再经系统严密计算确定。

本发明采用的助滤剂为常用的公知助滤剂，常用的助滤剂有硅藻土、珍珠岩、纤维素、活性炭等等。

本发明中采用的化学再生剂可以根据烟尘的成分而具体决定。化学再生液长期使用，只需定量增加少量新鲜液。

如图1所示，本发明的实施方式中，包括一级微孔过滤机，二级微孔过滤机、固体颗粒贮罐、助滤剂贮罐、再生液贮罐，一级和二级微孔过滤机的微孔精度规格为0.3~0.5微米，一级微孔过滤机顶部联通滤液出口管、底部设有排出固体颗粒的出口；吸收液管联接两个一级微孔过滤机，吸收液管道上设有变频输送泵，起动阶段，必须调整输送泵中马达的电源频率。固体颗粒贮罐顶部和侧面设有进口、底部设有出口；二级过滤机顶部设有出口，侧面设有进口；含有固体颗粒的吸收液由吸收液管管流入一级微孔过滤机中，一级微孔过滤机顶部均联通导入压缩空气的压缩空气管、两个微孔过滤机底部出口连接的通道通过三通合并后与所述的固体颗粒贮罐侧面进口连接，固体颗粒贮罐顶部进口还连接导入压缩空气的压缩空气管、导入洗涤水的洗涤管，固体颗粒贮罐底部出口与二级微孔过滤器侧面进口通过通道连接，二级微孔过滤机顶部出口连接洗涤液出口管道，二级微孔过滤机底部设有可开式底盖。吸收液管道上还联通助滤剂添加装置，助滤剂添加装置由助滤剂贮罐、连接助滤剂贮罐和吸收液管的管道，和设在管道上的输送泵组成，一级微孔过滤机上还联通再生液贮罐，再生液贮罐上设有进口和出口，再生液贮罐出口和吸收液管道通过通道联通，再生液贮罐进口与一级微孔过滤器的顶部联通。在再生液出口连接的管道上设有输送泵。

上述设备运行时，含有细微过滤固体颗粒的吸收液，通过吸收液管道一并被输送至一级微孔过滤机进行固液分离，在吸收液中含有重量超过50%为0.1~0.2微米的烟尘，或平均滤速小于0.1m³/m²·h，还需要投加占吸收液重量万分之一到万分之二的助滤剂。除尘后的吸收液进行烟气净化吸收后，在固液分离时，固体颗粒在微孔管外壁上形成滤饼，用压缩空气反吹除去滤饼，固体颗粒沉淀至底部并通过自身的重力和气压由管道流动至固体颗粒贮罐，在固体颗粒贮罐中通入压缩空气和洗涤水混合固体颗粒进入二级微孔过滤机进行固液分离与滤饼洗涤及压干，液体从顶部流出，固体颗粒则沉淀到二级微孔过滤机底部，在开启底部时清除底部的固体颗粒，底盖的开与闭等机械运动全部为气动操作。

Claims (10)

1.一种湿法烟气净化吸收液的除尘装置，包括一级微孔过滤机，二级微孔过滤机、固体颗粒贮罐，

所述的一级微孔过滤机顶部联通滤液出口管、底部设有排出固体颗粒的出口、侧面联通吸收液管道；

所述的固体颗粒贮罐顶部和侧面设有进口、底部设有出口；

所述的二级过滤机顶部设有出口，侧面设有进口；

含有固体颗粒的吸收液由吸收液管流入一级微孔过滤机中，

其特征在于所述的一级微孔过滤机顶部还联通导入压缩空气的压缩空气管、过滤机底部出口与固体颗粒贮罐进口通过通道连接，

固体颗粒贮罐顶部进口还连接导入压缩空气的压缩空气管、导入洗涤水的洗涤管，固体颗粒贮罐底部出口与二级微孔过滤器侧面进口通过通道连接，

二级微孔过滤机顶部出口连接洗涤水出口管道，二级微孔过滤机底部设有可开式底盖。

2.如权利要求1所述的湿法烟气净化吸收液的除尘装置，其特征在于所述的吸收液管道联接多个一级微孔过滤机，多个微孔过滤机底部出口连接的若干个通道合并后与所述的固体颗粒贮罐侧面进口连接。

3.如权利要求1所述的湿法烟气净化吸收液的除尘装置，其特征在于所述的吸收液管道上还联通助滤剂添加装置，助滤剂添加装置由助滤剂贮罐、连接助滤剂贮罐和吸收液管的管道，和设在管道上的输送泵组成。

4.如权利要求1所述的湿法烟气净化吸收液的除尘装置，其特征在于所述的一级微孔过滤机上还联通再生液贮罐，再生液贮罐上设有进口和出口，再生液贮罐出口和吸收液管道通过通道联通，再生液贮罐进口与一级微孔过滤器的顶部联通。在再生液出口连接的管道上设有输送泵。

5.如权利要求1所述的湿法烟气净化吸收液的除尘装置，其特征在于所述的吸收液管道上设有变频输送泵。

6.如权利要求1所述的湿法烟气净化吸收液的除尘装置，其特征在于所述的一级和二级微孔过滤机的滤材精度规格为0.3~0.5微米。

7.一种权利要求1所述湿法烟气净化吸收液的除尘装置的除尘方法，包括吸收后含有固体颗粒的吸收液、用于再生滤材的化学再生液、压缩空气、一级微孔过滤机、二级微孔过滤机和固体颗粒贮罐，所述的吸收液通过吸收液管道被输送至一级微孔过滤机进行固液分离，除尘后的吸收液滤液继续用于烟气净化吸收，其特征在于在一级微孔过滤机中固液分离时，用压缩空气反吹除去附在微孔上的颗粒，固体颗粒沉淀至底部并通过自身的重力和气压由管道流动至固体颗粒贮罐，在固体颗粒贮罐中通入压缩空气和洗涤水混合固体颗粒进入二级微孔过滤机进行固液分离与烟尘颗粒的洗涤及压干，液体从顶部流出，固体颗粒则沉淀到二级微孔过滤机底部，在开启底部时清除底部的固体颗粒。

8.如权利要求6所述的除尘方法，其特征在于所述的吸收液中加入了助滤剂一并输送至一级微孔过滤机。

9.如权利要求8所述的除尘方法，其特征在于所述的助滤剂添加量占吸收液重量万分之一到万分之二。

10.如权利要求6所述的除尘方法，其特征在于所述的吸收液中加入了与之匹配的化学再生液一并输送至一级微孔过滤机。

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