CN103120878A

CN103120878A - 一种含尘尾气绝热洗涤及水回收设备

Info

Publication number: CN103120878A
Application number: CN2013100540325A
Authority: CN
Inventors: 王宏耀; 吴静; 曹明见; 张波; 吴锋; 马世昌; 曹世峰; 王瑞雪
Original assignee: SHANDONG TIANLI DRYING CO Ltd
Current assignee: SHANDONG TIANLI DRYING CO Ltd
Priority date: 2013-02-20
Filing date: 2013-02-20
Publication date: 2013-05-29

Abstract

本发明涉及一种含尘尾气绝热洗涤及水回收设备，属于尾气处理设备。其包括通过气管顺次相连的绝热喷淋洗涤塔、绝热填料洗涤塔和空冷器；空冷器分别连接有水环真空泵、冷凝水储水罐，冷凝水储水罐连接有冷凝水排出泵；绝热喷淋洗涤塔自上而下设置有储水室I、含尘尾气输入口、集水室I，储水室I与集水室I之间连接有一级循环水泵，绝热填料洗涤塔上、下两端分别设置有储水室II与集水室II，储水室II与集水室II之间连接有二级循环水泵，集水室I与集水室II之间设置有补水泵，集水室II与冷凝水排出泵相连接。绝热填料洗涤塔顶部设置有尾气出口，尾气出口通过气管与空冷器相连接；集水室I还可以连接有排污泵；含尘尾气输入口连接有干式除尘器。

Description

一种含尘尾气绝热洗涤及水回收设备

技术领域

本发明涉及一种尾气处理设备，尤其是涉及一种含尘尾气绝热洗涤及水回收设备。

背景技术

干燥通常是指将热量传递于湿物料并蒸发其中的水分，从而获得较低水含量产品的过程，蒸发出的水分以蒸汽的形式从干燥器排出。一般情况下，蒸发出来的水蒸气含有不凝气体和少量固体颗粒。尾气中因含有一定量的固体颗粒，直接排放容易对环境造成污染。同时，尾气中水分以水蒸气形式存在，仍具有较高的热能，直接排放会造成很大的能源与水资源浪费。但是尾气因压力和温度均较低，影响其进一步的应用。

目前大多数企业对此类尾气采用以下两种处理方法：第一种：干式除尘后直接外排；第二种：先干式除尘再湿式除尘后外排。干式除尘主要包括重力沉降、惯性除尘、旋风除尘、袋式除尘和电除尘，重力沉降、惯性除尘和旋风除尘因其除尘效率较低，除尘后的尾气很难满足排放环保指标要求，必须经过进一步湿式除尘；袋式除尘和电除尘除尘效率较高，但无法回收尾气中的水分和能量。

普通的湿式除尘可以捕集尾气中的较小固体颗粒，湿式除尘后的尾气可以达标排放，但由于尾气中含有较多的水蒸气，在湿式除尘过程中发生冷凝释放潜热，导致普通的湿式除尘需要的循环水量大大增加，而且这部分水蒸气释放的潜热也无法有效回收。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含尘尾气绝热洗涤及水回收设备，所述的绝热洗涤，是指在湿式除尘器内，含尘尾气与洗涤水充分接触，固体颗粒扩散到洗涤水中或在惯性碰撞的作用下被洗涤水捕集从而实现与尾气的分离；由于洗涤水与尾气中水蒸气的饱和温度相同或相近，含尘尾气与洗涤液之间不发生或仅发生少量的热量传递，可认为两者之间是接近绝热的；含尘尾气中的固体颗粒可以被洗涤水捕集下来，但水蒸气不产生或产生少量的冷凝现象的湿式除尘过程。

本发明的含尘尾气绝热洗涤及水回收设备，能够充分利用所携带的潜热，同时得到较洁净的冷凝水，从而可有效实现尾气中能量与水资源的充分回收再利用。

本发明的含尘尾气绝热洗涤及水回收设备，其特别之处在于在于：其包括通过气管顺次相连的绝热喷淋洗涤塔、绝热填料洗涤塔和空冷器；所述空冷器分别连接有水环真空泵、冷凝水储水罐，所述冷凝水储水罐连接有冷凝水排出泵；所述绝热喷淋洗涤塔自上而下设置有储水室I、含尘尾气入口、集水室I，所述储水室I与所述集水室I之间连接有一级循环水泵，所述绝热填料洗涤塔上、下两端分别设置有储水室II与集水室II，所述储水室II与所述集水室II之间连接有二级循环水泵，所述集水室I与所述集水室II之间设置有补水泵，所述集水室II与所述冷凝水排出泵相连接。

为了进一步改进本发明的技术效果，本发明含尘尾气绝热洗涤及水回收设备的特别之处还在于：所述绝热喷淋洗涤塔顶部设置有尾气出口I，所述尾气出口I通过气管与所述绝热填料洗涤塔相连接；所述绝热填料洗涤塔顶部设置有尾气出口II，所述尾气出口II通过气管与所述空冷器相连接。

为了进一步改进本发明的技术效果，本发明含尘尾气绝热洗涤及水回收设备的特别之处还在于：所述集水室I连接有排污泵。

为了进一步改进本发明的技术效果，本发明含尘尾气绝热洗涤及水回收设备的特别之处还在于：所述含尘尾气入口连接有干式除尘器。

为了进一步改进本发明的技术效果，本发明含尘尾气绝热洗涤及水回收设备的特别之处还在于：所述绝热喷淋洗涤塔替换为文丘管除尘器或者水浴除尘器或者水膜除尘器或者板式塔。

为了进一步改进本发明的技术效果，本发明含尘尾气绝热洗涤及水回收设备的特别之处还在于：所述空冷器替换为换热器。

采用本发明含尘尾气绝热洗涤及水回收设备，经过绝热洗涤后的尾气粉尘含量大大降低，而且因为此时尾气中的水蒸气依然保持饱和或微过热状态，故洁净尾气进入冷凝单元后可快速的转化为洁净的冷凝水并释放出潜热。潜热被低温介质充分吸收，从而实现了能量的回收再利用。

洁净尾气在冷凝水储水罐形成冷凝水，少部分由冷凝水排出泵输送回绝热喷淋洗涤塔和绝热填料洗涤塔以补充液相，以保维持绝热喷淋洗涤塔和绝热填料洗涤塔的液位，确保绝热洗涤的稳定运行，其余冷凝水输送至其它用水单元，如锅炉系统。

在绝热喷淋洗涤塔和绝热填料洗涤塔内，气液两相充分接触并完成传质过程后，含有少量固体颗粒的液相在洗涤塔中下部汇集，并由循环水泵输送至设备上部继续作为洗涤水循环利用。为防止洗涤水中的固体颗粒含量过高影响洗涤效果，在洗涤塔底部由水泵将固体颗粒部分洗涤液至污水处理单元进行集中处理。

通过上述论述，可以知道本发明的含尘尾气绝热洗涤及水回收设备具有以下优点并产生如下有益效果：

(1) 本发明含尘尾气绝热洗涤及水回收设备，利用湿式除尘器中含尘尾气与洗涤水之间绝热、无热量传递这一特性，尾气中的水蒸气不产生或产生少量冷凝现象，大大降低了循环洗涤水的用水量，同时降低了循环水泵的负荷，节水节能效果显著；

(2)在本发明含尘尾气绝热洗涤及水回收设备中，尾气中的水蒸气经绝热洗涤后净化，绝大部分在空冷器内变为洁净冷凝水，仅有少量污水在绝热喷淋洗涤塔底部经水泵送至污水处理单元，这为减轻污水处理单元负荷具有重要意义；

(3)因经绝热洗涤后的尾气粉尘含量极低，其对换热装置的不利影响降至最小，故蒸汽的换热效果及热利用率大大提高；

4经绝热洗涤后的尾气温度与该压力下水蒸气的饱和温度相同，大大有利于能量的回收及再利用；

因此，本发明的含尘尾气绝热洗涤及水回收设备有效解决了普通湿式除尘的循环水量大、能量无法回收等问题，实现了含尘尾气的能量与水资源的充分回收再利用，切实达到了节水、节能、环保的效果。

由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。

附图说明

图1是本发明的含尘尾气绝热洗涤及水回收设备的示意图。

其中，1为排污泵，2为绝热喷淋洗涤塔，3为一级循环水泵，4为一级补水泵，5为绝热填料洗涤塔，6为二级循环水泵，7为空冷器，8为冷凝水储水罐，9为冷凝水排出泵，10为水环真空泵，11为储水室I，12为集水室I，13为储水室II，14为集水室II，15为含尘尾气入口，16为尾气出口II，17为气管,18为尾气出口I。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过以下具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。

本发明的含尘尾气绝热洗涤及水回收设备，包括通过气管顺次相连的绝热喷淋洗涤塔2、绝热填料洗涤塔5和空冷器7；空冷器7分别连接有水环真空泵10、冷凝水储水罐8，冷凝水储水罐8连接有冷凝水排出泵9；绝热喷淋洗涤塔2自上而下设置有储水室I11、含尘尾气入口15、集水室I12，储水室I11与集水室I12之间连接有一级循环水泵3，绝热填料洗涤塔5上、下两端分别设置有储水室II13与集水室II14，储水室II13与集水室II14之间连接有二级循环水泵6，集水室I12与集水室II14之间设置有补水泵4，集水室II14与冷凝水排出泵9相连接；此外，集水室I12连接有排污泵1；含尘尾气入口15连接有干式除尘器。绝热喷淋洗涤塔2、绝热填料洗涤塔5和空冷器7通过气管顺次相连优选下面的连接方式：绝热喷淋洗涤塔2顶部设置有尾气出口I18，所述尾气出口I18通过气管17与所述绝热填料洗涤塔5的储水室II13和集水室II14的中间部位相连接；绝热填料洗涤塔5顶部设置有尾气出口II16，尾气出口II16通过气管17与空冷器7相连接。

本发明的含尘尾气绝热洗涤及水回收设备操作步骤为：干燥过程产生的含尘尾气通过含尘尾气入口15进入绝热喷淋洗涤塔2内, 绝热喷淋洗涤塔2内的饱和循环洗涤水在一级循环水泵3的作用下到达绝热喷淋洗涤塔2上部的储水室I11，饱和循环洗涤水向下喷淋与含尘尾气逆向接触，含尘尾气中的大部分固体颗粒沉入绝热喷淋洗涤塔2底部的集水室I12形成沉淀物，后经污水泵1排出进污水处理单元；经过一级绝热洗涤后的尾气，从绝热喷淋洗涤塔2的尾气出口I18逸出，通过气管17进入绝热填料洗涤塔5内，二级循环水泵6将二级循环洗涤水送至绝热填料洗涤塔5上部的储水室II13，喷淋在填料层表面形成的水膜，逸出尾气与绝热填料洗涤塔5内的水膜充分接触，尾气中的少量固体颗粒被水膜捕集沉淀到绝热填料洗涤塔底5部的集水室II14，此时的尾气成为洁净尾气，从绝热填料洗涤塔5的尾气出口II16逸出，通过气管17进入空冷器7内，绝热填料洗涤塔5内的部分水经补水泵4返回绝热喷淋洗涤塔2内的集水室I12，作为补水以维持集水室I12的液位，另外的大部分水作为二级循环洗涤水返回储水室II13内；洁净尾气含有的水蒸气在空冷器7中与环境空气进行充分热交换，成为洁净冷凝水进入冷凝水储水罐8，大部分冷凝水被冷凝水排出泵9送至其他用水单元，少量冷凝水返回集水室II14，用作补水以维持集水室II14的液位，从空冷器7中逸出的不凝气经水环真空泵10排放到大气中。

其中，当饱和循环洗涤水中循环水与尾气中的水蒸气的质量比为10:1，二级循环洗涤水中循环水与尾气中的水蒸气的质量比为7:1时，经污水泵1排出的污水占尾气中水蒸气总质量的9%，经冷凝水排出泵9外排的冷凝水占尾气中水蒸气总质量的90%。

当饱和循环洗涤水中循环水与尾气中的水蒸气的质量比为8:1，二级循环洗涤水中循环水与尾气中的水蒸气的质量比为8:1时，经污水泵1排出的污水占尾气中水蒸气总质量的12%，经冷凝水排出泵9外排的冷凝水占尾气中水蒸气总质量的87%。

干燥产生的含尘尾气在进入绝热洗涤之前，最好先经过干式除尘，尽可能减小尾气中的固体颗粒含量。然后，含尘尾气进入绝热喷淋洗涤塔2内，与自上而下的饱和洗涤水充分接触，大部分固体颗粒被洗涤水捕集下来，完成初步除尘。经初步除尘后，尾气进入绝热填料洗涤塔5内，洗涤水在填料的表层形成均匀的水膜，与含尘尾气充分接触，进一步除去剩余的固体颗粒。两级绝热洗涤塔基本可以达到除尘的目的。当然，根据具体工程的实际要求，两级洗涤塔，即绝热喷淋洗涤塔和绝热填料洗涤塔可以叠加成一个洗涤塔，或串联三级甚至更多级的洗涤塔，以达到最佳的洗涤效果。其中，绝热洗涤设备绝热喷淋洗涤塔、绝热填料洗涤塔不限于洗涤塔，也可以替换为其它湿式除尘设备：文丘管除尘器、水浴除尘器、水膜除尘器、板式塔等，也可以替换为能够实现绝热洗涤功能的其他设备。

绝热洗涤后的洁净尾气由绝热填料洗涤塔5塔顶的尾气出口II16排出，通过气管17进入空冷器7内。在空冷器7内，水蒸气与环境空气间接换热，变为冷凝水；此处的空冷器7也可更换为换热器，冷却介质由环境空气变为采暖水等需要加热的介质，这样在实现尾气中水回收的同时，充分利用了这部分水蒸气的潜热，实现了能量回收的目的。

Claims

1.一种含尘尾气绝热洗涤及水回收设备，其特征在于：其包括通过气管顺次相连的绝热喷淋洗涤塔（2）、绝热填料洗涤塔（5）和空冷器（7）；所述空冷器（7）分别连接有水环真空泵（10）、冷凝水储水罐（8），所述冷凝水储水罐（8）连接有冷凝水排出泵（9）；所述绝热喷淋洗涤塔（2）自上而下设置有储水室I、含尘尾气入口（15）、集水室I，所述储水室I与所述集水室I之间连接有一级循环水泵（3），所述绝热填料洗涤塔（5）上、下两端分别设置有储水室II与集水室II，所述储水室II与所述集水室II之间连接有二级循环水泵（6），所述集水室I与所述集水室II之间设置有补水泵（4），所述集水室II与所述冷凝水排出泵（9）相连接。

2.根据权利要求1所述的含尘尾气绝热洗涤及水回收设备，其特征在于：所述绝热喷淋洗涤塔（2）顶部设置有尾气出口I（18），所述尾气出口I（18）通过气管（17）与所述绝热填料洗涤塔（5）相连接；所述绝热填料洗涤塔（5）顶部设置有尾气出口II（16），所述尾气出口II（16）通过气管（17）与所述空冷器（7）相连接。

3.根据权利要求1或者2所述的含尘尾气绝热洗涤及水回收设备，其特征在于：所述集水室I连接有排污泵（1）。

4.根据权利要求1或者2所述的含尘尾气绝热洗涤及水回收设备，其特征在于：所述含尘尾气入口（15）连接有干式除尘器。

5.根据权利要求3所述的含尘尾气绝热洗涤及水回收设备，其特征在于：所述含尘尾气入口（15）连接有干式除尘器。

6.根据权利要求1或者2所述的含尘尾气绝热洗涤及水回收设备，其特征在于：所述绝热喷淋洗涤塔（2）替换为文丘管除尘器或者水浴除尘器或者水膜除尘器或者板式塔。

7.根据权利要求1或者2所述的含尘尾气绝热洗涤及水回收设备，其特征在于：所述空冷器（7）替换为换热器。

8.根据权利要求3所述的含尘尾气绝热洗涤及水回收设备，其特征在于：所述绝热喷淋洗涤塔（2）替换为文丘管除尘器或者水浴除尘器或者水膜除尘器或者板式塔。

9.根据权利要求3所述的含尘尾气绝热洗涤及水回收设备，其特征在于：所述空冷器（7）替换为换热器。

10.根据权利要求4所述的含尘尾气绝热洗涤及水回收设备，其特征在于：所述绝热喷淋洗涤塔（2）替换为文丘管除尘器或者水浴除尘器或者水膜除尘器或者板式塔；所述空冷器（7）替换为换热器。