CN103111148B - 一种烟气净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种烟气净化装置，属于烟气净化领域。所述烟气净化装置，所述装置包括壳体、固定在所述壳体上的进气通道、液体分布管和设于所述壳体内的超重力机以及隔板和内筒，所述隔板设置在所述壳体的横截面上，所述隔板上设置有与所述转子填料内圆环相匹配的隔板中心孔，所述液体分布管穿过所述隔板中心孔与所述壳体上的吸收液进口连通；所述内筒的上端固定在所述隔板的下端面上，所述转子位于所述内筒内，所述隔板上设置有若干个喷嘴，且所述喷嘴位于所述壳体和所述内筒之间，所述喷嘴均与所述进液口连通。本发明烟气净化装置具有三级除尘作用，大大降低了被处理气体中的粉尘的含量，提高了除尘效率，其除尘效果显著。
Description
技术领域
本发明涉及烟气净化领域，特别涉及一种烟气净化装置。
背景技术
煤在燃烧时产生大量含有粉尘、二氧化硫、氮氧化物及重金属汞等有害物质，将这些排放物未经处理直接通过烟囱排放到大气中，会严重污染大气环境。现有的烟气净化处理装置中，多采用超重力机对燃烧后的排放物进行除尘和脱硫脱硝脱汞处理，超重力机的应用缩小了净化设备的尺寸与重量，超重力机与传统的塔设备相比设备费用大幅度减小，也使得基建投资明显减小，被广泛应用于烟气净化处理装置中。
现有技术中存在一种利用超重力机的烟气净化处理装置，该装置主要包括壳体、固定于壳体上的进气通道和设置于所述壳体内的超重力机，壳体的底部设置有排液口，壳体的顶部设置有出气口，壳体的侧壁上设置有进液口和进气口，进气口与进气通道连接，进气通道的径向截面与壳体相切，该烟气净化处理装置采用超重力机产生的离心力，配合由进液口流入的吸收液对待处理气体中所含的硫和硝进行处理。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
现有技术中的烟气净化处理装置仅能够完成脱硫和脱硝工作，对于除尘需要加装除尘器，完成除尘、脱硫和脱硝需要多个装置共同完成工作，其净化过程复杂，而且除尘效率低，效果较差，通过这样的烟气净化处理装置排除的气体直接排进大气会降低空气质量。
发明内容
为了解决烟气净化过程复杂，除尘效率低的问题，本发明实施例提供了一种烟气净化装置。所述技术方案如下：
本发明实施例提供了一种烟气净化装置，包括壳体、固定在所述壳体上的进气通道、液体分布管和设于所述壳体内的超重力机，所述壳体的底部设置有排液口，所述壳体的顶部设置有出气口，所述壳体的侧壁上设置有进液口和进气口，所述进气口与所述进气通道连接，所述进气通道的径向截面与所述壳体相切，所述超重力机包括带有转子填料的转子和转轴，所述转子填料呈环状，且所述液体分布管伸入所述转子填料的内圆环内，所述转轴的一端与所述转子连接，所述转轴的另一端穿过所述壳体的底部与皮带轮连接，
所述装置还包括隔板和内筒，所述隔板设置在所述壳体的横截面上，所述隔板上设置有与所述转子填料内圆环相匹配的隔板中心孔，所述液体分布管穿过所述隔板的中心孔与所述壳体上的吸收液进口连通；
所述内筒的上端固定在所述隔板下端面上，所述转子位于所述内筒内，所述隔板上设置有若干个喷嘴，且所述喷嘴位于所述壳体和所述内筒之间，所述喷嘴均与所述进液口连通；
所述转子的底面上设置有叶片。
具体地，所述内筒的底端设置有若干个开口，所述开口由所述内筒底端的边缘沿所述内筒的顶端方向延伸，所述壳体的底部设置有液体，所述液体的液面高于所述开口的顶端。
进一步地，所述转子填料的内壁上设置有转子内导向叶片，所述转子填料的外壁上设置有转子外导向叶片，所述转子内导向叶片和转子外导向叶片均与所述转子的半径方向成一定角度。
具体地，所述进气通道上设置有所述喷嘴。
具体地，所述进气通道为变截面积进气通道，所述装置的进气口为圆形，所述变截面积进气通道的进气端为圆形管，所述变截面积进气通道的出气端为矩形管或圆形管。
具体地，所述壳体内还设有冷却腔，所述冷却腔沿所述转轴的外圆周设置，所述壳体的底部设置有冷却液进口和冷却液出口。
具体地，所述壳体内设有除雾器，所述除雾器位于所述隔板和所述出气口之间。
进一步地，所述喷嘴喷出端均指向所述壳体的侧壁。
具体地，所述隔板与所述转子填料之间设置有动密封。
具体地，所述壳体的侧壁上和所述排液口处设置有液位计接口。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明实施例提供的一种烟气净化装置的除尘作用：待处理的气体由变截面积进气通道进入该装置中，由于气体沿壳体切向方向进入装置，会在进入过程产生旋风，同时，安装在壳体和内筒之间的喷嘴，能够将液体变成雾状液膜，喷射在进入的待处理气体上，大颗粒的粉尘沿壳体的内壁流入壳体底部，从而除去大颗粒的粉尘，之后，气体由内筒外进入内筒，在经过内筒底部，并在液体中鼓泡，鼓泡使气体和液体充分接触，使得气体中小颗粒被液体附着从而被除去，再后，气泡在内筒内上升，并被高速旋转的叶片打碎，在超重力的作用下，气体以及夹带的粉尘被喷射到内筒的内壁上，被喷出的气体则依次经过转子填料和除雾器，并由出气口排出，而气体中夹带的微小粉尘被内筒内壁上的液膜带入壳体底部，从而达到除去粉尘的效果，由于待处理的气体与液体多次接触，能够有效完成脱硫、脱硝、脱汞工作，同时，通过超重力机还对待处理的气体进行除尘，且除尘效率高、效果显著，减少净化装置及简化工艺流程，将脱硫、脱硝、脱汞和除尘在一个装置中实现。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的烟气净化装置结构示意图；
图2是本发明实施例提供的烟气净化装置局部结构示意图；
图3是由图1得到的本发明实施例提供的烟气净化装置沿A-A的剖视图；
图4是由图3得到的本发明实施例提供的烟气净化装置沿B-B的剖视图。
图中：1-进气通道、2-喷嘴、3-液位计接口、4-壳体、5-内筒、6-排液口、7-支架、8-冷却液出口、9-皮带轮、10-冷却液进口、11-冲洗固体喷嘴、12-转轴、13-液体、14-叶片、15-转子填料、16-液体分布管、17-转子外导向叶片、18-隔板中心孔、19-进液口、20-除雾器、21-动密封、22-转子内导向叶片、23-出气口、24-转子固定杆、25-法兰、26-吸收液进口、27-矩形管、28-圆形管、29-开口、30-法兰孔、31-喷嘴孔、32-隔板、33-冷却腔。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例
本发明实施例提供了一种烟气净化装置，如图1所示，该装置包括壳体4、固定在壳体4上的进气通道1、液体分布管16和设于壳体4内的超重力机，壳体4的底部设置有排液口6，壳体4的顶部设置有出气口23，壳体4的侧壁上设置有进液口19和进气口，进气口与进气通道1连接，进气通道1的径向截面与壳体4相切，超重力机包括带有转子填料15的转子和转轴12。
具体地，转子填料15呈环状，转子还包括：转子固定杆24及与转子填料15相匹配的上圆板和下圆板，转子填料15固定在上圆板和下圆板之间，转子固定杆24固定连接在上圆板和下圆板之间，且液体分布管16伸入转子填料15的内圆环内，转轴12的一端与下圆板连接，转轴12的另一端穿过壳体4的底部与皮带轮9连接。
如图2所示，该装置还包括隔板32和内筒5，隔板32设置在壳体4的横截面上，隔板32上设置有与转子填料15内圆环相匹配的隔板中心孔18，液体分布管16穿过隔板中心孔18与壳体4上的吸收液进口26连通，吸收液用于吸收气体中的硫、硝、汞等物质。
内筒5的上端固定在隔板32的下端面上，转子位于内筒5内，隔板32上设置有若干个喷嘴2，且喷嘴2位于壳体4和内筒5之间，隔板32上设置有用于固定喷嘴2的喷嘴孔31，喷嘴2均与进液口19连通，其中，内筒5和壳体4之间的距离由通气量决定，气体流速控制在10～50m/s，内筒5与转子的最小间距为10～100mm。
具体地，内筒5的底端设置有若干个开口29，开口29由内筒5底端的边缘沿内筒5的顶端方向延伸，壳体5的底部设置有液体13，液体13的液面高于开口29的顶端，开口29的宽度为1-10mm，开口29的高度为20-300mm，这样的开口29可以使气体通过开口29时，在液体13中鼓泡，而且本发明的开口29缝隙小，能够增大液体13与气体的接触面积，提高除尘效率。
进一步地，转子的底面上设置有叶片14，叶片14远离转子中轴线的一端沿转子的边缘伸出，叶片14为4～8个，具体地，叶片14均匀分布在转子的下圆板底面上，叶片14的长度为10-100mm，叶片14厚度为1-5mm，叶片14的宽度为10-30mm，叶片14间最小间距为叶片14厚度的1-1000倍，叶片14与内筒5之间的最小距离为5-50mm，叶片14与转轴12的最小距离为10mm以上。
具体地，如图3所示，转子填料15的内壁上设置有转子内导向叶片22，转子内导向叶片22的两端分别固定在上圆板和下圆板之间，转子填料15的外壁上设置有转子外导向叶片17，转子内导向叶片17的两端分别固定在上圆板和下圆板之间，转子内导向叶片22和转子外导向叶片17均与转子的半径方向成一定角度，在转子旋转过程中，转子内导向叶片22和转子外导向叶片17可以将从吸收液进口26导入的吸收液由液体分布管16流出，并被转子填料15均匀的甩至内筒5的内壁上，进而在内筒5的内壁上形成稳定的液膜。
具体地，进气通道1上设置有喷嘴2。
进一步地，如图4所示，进气通道1为变截面积进气通道，装置的进气口为圆形，变截面积进气通道的进气端为圆形管28，变截面积进气通道的出气端为矩形管27或圆形管，该变截面积进气通道能够改变气体流速。
具体地，壳体4内设有冷却腔33，冷却腔33沿转轴12的外圆周设置，壳体4的底部还设置有冷却液进口10和冷却液出口8，冷却液能够降低转轴12的温度。
具体地，壳体4内设置有除雾器20，除雾器20位于隔板32和出气口23之间，除雾器20用于吸收已经经过三级除尘吸收的气体中的水分。
具体地，喷嘴2喷出端均指向壳体4的侧壁，喷嘴2能够将粉尘附着在壳体4内壁的液膜上，并流入到壳体4底部，提高除尘效果。
具体地，隔板32与转子填料15之间设置有动密封21。
具体地，壳体4的侧壁上和排液口6处设置有液位计接口3，通过在液位计接口3内安装液位计，并配合调节阀对该装置内的液位高度进行实时监测和控制。
具体地，在吸收液进口26和进液口19内通入吸收液，吸收液为尿素、氨水、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙或硫化钠中的至少一种，吸收液的浓度为3～20wt％，吸收液还包括电极电位为1.16V以上的吸收液，包括高氯酸盐、氯酸盐、亚氯酸盐、次氯酸盐、高锰酸钾、重铬酸钾、硫代硫酸钠或双氧水中的至少一种，吸收液的摩尔量为待处理气体中所含硫、氮和汞元素的总摩尔量的1.1倍以上，吸收液能够有效除去待处理的气体中的硫、硝和汞。
具体地，壳体4底部设置有冲洗固体喷嘴11。
具体地，壳体4安装于支架7上。
进一步地，壳体4被隔板32分为两段，隔板32上设置有法兰孔30，并通过法兰25穿过法兰孔30将壳体4与隔板32连接。
本发明实施例提供的烟气净化装置具有三级除尘作用：
第一级除尘：待处理的气体由变截面积进气通道进入本发明的装置中，由于气体沿壳体4切向方向进入装置中，在气体进入过程会产生旋风，并且待处理气体沿装置切向方向运动，同时，安装在进气口处的喷嘴2以及安装在壳体4和内筒5之间的喷嘴2，将液体变成雾状液膜，喷射在进入的待处理气体上，大颗粒的粉尘沿壳体4的内壁流入装置底部，大颗粒的粉尘被除去。
第二级除尘：本发明装置的壳体4底部有液体13，该液体13是由液体分布管16和喷嘴2内流出，且液体13的液面淹没内筒5的开口29，该液体13能够对待处理的气体进行脱硫、脱硝和脱汞进行处理，经过一级除尘后的气体由内筒5外进入内筒5内部，在气体需要经过开口29，并在液体13中鼓泡，若干个开口29将气泡与液体13接触的面积增大，使气体和液体13充分接触，在接触过程中使得气体中细小的颗粒被液体13附着而被除去，气液接触过程也能进行脱硫、脱硝、脱汞工作。
第三级除尘：随着气泡离开液面，经过二级除尘的气体进入内筒5内部的上端，并被高速旋转的叶片14打碎，在超重力的作用下，气体以及夹带的粉尘被喷射到内筒5内壁上，被喷出的气体则依次经过转子填料15，完成脱硫、脱硝、脱汞工作，再经除雾器20，并由出气口23排出，而气体中夹带的微小粉尘被内筒5内壁上的液膜吸收，流入壳体4底部，从而达到除去粉尘的效果，并可除去PM2.5颗粒。
经过上述三级除尘，本发明实施例提供的装置经过多次气液接触，有效的完成了脱硫、脱硝、脱汞工作，同时，通过超重力机还对待处理的气体进行除尘，且除尘效率高、效果显著，减少净化装置及简化工艺流程，将脱硫、脱硝、脱汞和除尘在一个装置中实现。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种烟气净化装置，所述装置包括壳体、固定在所述壳体上的进气通道、液体分布管和设于所述壳体内的超重力机，所述壳体的底部设置有排液口，所述壳体的顶部设置有出气口，所述壳体的侧壁上设置有进液口和进气口，所述进气口与所述进气通道连接，所述进气通道的径向截面与所述壳体相切，所述超重力机包括带有转子填料的转子和转轴，所述转子填料呈环状，且所述液体分布管伸入所述转子填料的内圆环内，所述转轴的一端与所述转子连接，所述转轴的另一端穿过所述壳体的底部与皮带轮连接，
其特征在于，所述装置还包括隔板和内筒，所述隔板设置在所述壳体的横截面上，所述隔板上设置有与所述转子填料内圆环相匹配的隔板中心孔，所述液体分布管穿过所述隔板中心孔与所述壳体上的吸收液进口连通；
所述内筒的上端固定在所述隔板的下端面上，所述转子位于所述内筒内，所述隔板上设置有若干个喷嘴，且所述喷嘴位于所述壳体和所述内筒之间，所述喷嘴均与所述进液口连通；
所述转子的底面上设置有叶片。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述内筒的底端设置有若干个开口，所述开口由所述内筒底端的边缘沿所述内筒的顶端方向延伸，所述壳体的底部设置有液体，所述液体的液面高于所述开口的顶端。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述转子填料的内壁上设置有转子内导向叶片，所述转子填料的外壁上设置有转子外导向叶片，所述转子内导向叶片和转子外导向叶片均与所述转子的半径方向成一定角度。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述进气通道上设置有所述喷嘴。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述进气通道为变截面积进气通道，所述装置的进气口为圆形，所述变截面积进气通道的进气端为圆形管，所述变截面积进气通道的出气端为矩形管或圆形管。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述壳体内还设有冷却腔，所述冷却腔沿所述转轴的外圆周设置，所述壳体的底部设置有冷却液进口和冷却液出口。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述壳体内设有除雾器，所述除雾器位于所述隔板和所述出气口之间。
8.根据权利要求1或4所述的装置，其特征在于，所述喷嘴喷出端均指向所述壳体的侧壁。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述隔板与所述转子填料之间设置有动密封。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述壳体的侧壁上和所述排液口处设置有液位计接口。
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