CN103846004A

CN103846004A - 酸性烟气净化处理方法及装置和系统

Info

Publication number: CN103846004A
Application number: CN201210508130.7A
Authority: CN
Inventors: 王国强
Original assignee: SHENZHEN DONGSHENGLIN ENVIRONMENT ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: SHENZHEN DONGSHENGLIN ENVIRONMENT ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2012-12-03
Filing date: 2012-12-03
Publication date: 2014-06-11
Anticipated expiration: 2032-12-03
Also published as: CN103846004B

Abstract

本发明提供了一种酸性烟气净化处理方法，其是将酸性烟气引入一净化塔内腔，通过该内腔设置的喷淋装置将不断循环喷淋出的碱性冷却液与酸性烟气碰撞湍流使其被冷却并进行酸碱中和形成湿烟气和液滴，然后使冷却后的湿烟气和液滴进行鼓泡处理，使酸性烟气中的酸溶解在气泡表面的液膜中，且与不断循环流转的碱性液充分接触进行第二次酸碱中和，净化后湿烟气经脱水处理升温后进入大气，从而实现酸性烟气的净化。本发明还提供了根据上述方法设计的酸性烟气净化处理装置及系统，可有效解决现有酸性烟气净化系统效率低，酸气残留大，不能高效脱水除雾使烟气中存在大量的酸性液体及抗散性弱而导致白烟形式出现和遇冷后形成酸性水滴飘落的问题。

Description

酸性烟气净化处理方法及装置和系统

技术领域

本发明涉及一种酸性烟气处理领域，具体涉及一种金属表面酸性处理所产生的烟气去除净化方法及装置和系统。

背景技术

在金属加工过程中，由于金属材料在常温下易于氧化，故而加工时常常会进行表面处理，这种处理一般采用强酸酸洗完成，但在金属表面处理的过程中会产生大量的酸性气体（主要为HCL、H₂SO₄、HNO₃、HF），如黄金首饰生产过程中，需要将黄金饰品进行炸酸处理（即将黄金饰品泡于煮沸的强酸中进行酸洗），加工过程中将产生大量浓度极高的酸雾，这些都是具有强腐蚀性的气体，并伴有明显的白烟，对周围环境产生严重影响。

目前，常见的酸性烟气净化系统主要为构造简单的传统托盘式填料喷淋塔，处理效果差、净化效率低，达不到去除白烟的效果，影响环境、破坏市容市貌，被吸入后对呼吸系统有着极大的危害，而且，大量白烟产生容易被误解为有毒气体，从而造成视觉污染、居民恐慌等不良影响。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种酸性烟气净化处理方法，可有效解决现有酸性烟气净化系统效率低，酸气残留大，不能高效脱水除雾使烟气中存在大量的酸性液体且以白烟形式出现及遇冷后形成酸性水滴飘落的问题。

本发明为实现上述目的所提出的酸性烟气净化处理方法，是将酸性烟气引入一净化塔内腔，通过该内腔设置的喷淋装置将不断循环喷淋出的碱性冷却液与所述酸性烟气碰撞湍流，使酸性烟气被冷却并进行酸碱中和形成湿烟气和液滴，然后使冷却后的湿烟气和液滴进行鼓泡处理，使酸性烟气中的酸溶解在碱性液气泡表面的液膜中，同时使之与不断循环流转的碱性液充分接触进行第二次酸碱中和，净化后湿烟气经脱水处理后进入大气，从而实现酸性烟气的净化。

进一步地，将酸性烟气通过高压鼓风机引入所述净化塔内腔。

进一步地，将经脱水处理后的烟气进行除雾、升温处理后再使之进入大气。

本发明基于上述方法设计了一种酸性烟气净化处理装置，包括一具有内腔的鼓泡式净化塔，所述鼓泡式净化塔之塔体内腔分设为烟气脱水区、喷淋净化区和鼓泡中和反应区，所述喷淋净化区连通酸性烟气进入通道，其上部设有用于喷淋碱性液使之与酸性烟气碰撞湍流的喷淋装置；所述鼓泡中和反应区设于所述喷淋装置的下方，其设有多个喷射管，所述喷射管下部具有可形成气泡且可通过中和液循环推动泵驱动而不断循环流转形成的碱性液；于所述鼓泡中和反应区，还设有可将经鼓泡中和反应使之净化后的烟气导入所述烟气脱水区的烟气上升管。

进一步地，所述喷射管下部还设有碱性液加液装置和补水装置。

本发明还提供了一种酸性烟气净化处理系统，其包括上述所述的酸性烟气净化处理装置，所述酸性烟气净化处理装置之鼓泡式净化塔喷淋净化区通过酸性烟气进入通道与高压鼓风机连通；所述酸性烟气净化处理装置之鼓泡式净化塔鼓泡中和反应区通过第一管路与所述中和液循环推动泵连通，所述中和液循环推动泵设于该第一管路上，所述酸性烟气净化处理装置之鼓泡式净化塔脱水区通过第三管路与除雾器连接。

进一步地，所述除雾器出口连接冷热风混合器。

进一步地，所述酸性烟气净化处理装置之鼓泡式净化塔中，所述喷淋装置通过循环水泵与所述鼓泡中和反应区中碱性液连接使之循环流动。

进一步地，所述喷淋装置与所述鼓泡中和反应区中碱性液连接的管路上还设有制冷系统。

进一步地，所述冷热风混合器通过风机与所述制冷系统连接。

本发明通过将冷却后的碱性液从净化塔内腔经喷淋装置向下喷出与烟气碰撞湍流，可使烟气中的酸被第一次洗刷中和后被冷却成酸水再经鼓泡处理，使烟气中的酸进一步溶解在碱性液气泡表面的液膜中，与碱性液接触进行第二次酸碱中和，可使酸性烟气得到充分净化，同时由于净化塔内碱性液被不断被循环流动，可延长中和时间，得到更高的净化效率。

而且，进一步进行的脱水除雾处理可除去烟气中的较大液滴，同时通过傍路式引入制冷系统使之发出干噪的热空气对净化后的冷空气进行混合，使烟气温度上升，可破坏原湿烟气的含水率（即饱和度），加强了烟气在大气中的抗散能力，从而解决了传统净化装置的净化效率低及白烟视觉污染问题。

本发明工艺流程简单，易于操作，整个系统占地面积小，运行安全可靠，运行成本低，适用范围广。

附图说明

图1为本发明净化装置和系统的结构示意图；

其中：

1－高压鼓风机；	2-鼓泡式净化塔；	21-脱水层
			22－烟气上升管；	23－喷淋装置；	24－加液药装置；
25－补水装置；	26－喷射管；
			3-排污装置；	4-中和液循环推动泵；	5-第一管路；
6－循环水泵；	7－制冷系统；	8－风机；
			9－除雾器；	91－锥型纤维网；	92－活性炭层；
10－第二管路；	11－冷热风混合器；	12－第三管路；
			13-排水装置；	14-第四管路；	15-酸性烟气进入通道；
A-脱水区；	B-喷淋净化区；	C-鼓泡中和反应区。

具体实施方式

以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。

本发明首先提供了一种酸性烟气净化处理方法，其是将酸性烟气引入一净化塔内腔，该净化塔内腔设有喷淋系统，通过喷淋系统上的喷嘴将不断循环喷淋出的碱性冷却液（可选用PH值为9-11的NaOH水溶液，浓度可根据烟气中酸性成分的含量确定）与进入净化塔内腔的酸性烟气碰撞湍流，使大部分酸性烟气被洗刷，形成湿烟气并被冷凝成酸性液滴与碱性水相结合而被中和，未被中和的湿烟气和酸性液滴经喷射管进入鼓泡中和反应区，并使之与不断循环流转形成气泡的碱性液进行连续相的接触，完成第二次酸碱中和，这样可使酸性烟气中的酸溶解在碱性液气泡表面的液膜中，其烟气中的酸性物质得到进一步净化，然后，将被充分中和后的湿烟气进行脱水处理，使烟气中的大部分水与烟气分离后进入大气，从而实现了酸性烟气的彻底净化，可达到极高的净化率，能有效控制因白烟产生的视觉污染。

进一步地，将酸性烟气通过高压鼓风机引入所述净化塔内腔。这样既有利于酸性烟气的收集，又便于酸性烟气导入净化塔内。

本发明方法中，还可将经脱水处理后的烟气进行除雾处理，以使被充分净化后的湿烟气中所含直径较大的雾滴得以分离，从而降低烟气的含水率。

进一步地，还可将除雾后的酸性烟气进行升温处理后再使之进入大气，可破坏湿烟气的饱和度，以加大烟气在大气中的扩散，达到环保要求的无烟、无味的效果。

根据上述方法，本发明设计了一种酸性烟气净化处理装置2，参见图1，其包括一具有内腔的鼓泡式净化塔20，所述鼓泡式净化塔20之塔体表面设置有保温材料，内腔分设烟气脱水区A、喷淋净化区B和鼓泡中和反应区C，其中喷淋净化区B连通酸性烟气进入通道15，待净化的酸性烟气可由该通道引入塔体内腔。在喷淋净化区B上部，设有喷淋装置23，该喷淋装置23具有多个喷嘴，与施加碱性液的管路连通。通过各喷嘴，可将冷却的碱性液以喷淋方式呈雾状喷出，以对从酸性烟气进入通道15进入的酸性烟气进行冲刷式中和反应，以完成酸性烟气与碱性液的碰撞湍流，形成第一次净化；鼓泡中和反应区C设于所述喷淋装置23的下方，该反应区上部设有多个喷射管26用来将烟气平均分散于反应区内，喷射管26管内加工有小孔，用来控制气泡的大小。在塔体内腔的底部，且于所述喷射管26之下部，还容纳有不断循环扰动的碱性液，碱性液的水位应高于喷射管26小孔开设的高度。设置时可将喷射管26之下部置于不断循环扰动鼓泡的碱性液中，经喷淋净化区B洗刷后的酸性烟气冷凝成酸性液滴后落入喷射管26内，进入鼓泡中和反应区C，使酸性液滴中的酸溶解在碱性液气泡表面的液膜中，与碱性液充分接触再次进行中和反应，以完成酸性烟气的第二次净化。碱性液的循环流转可通过循环推动泵完成，循环推动泵可直接设置于塔体内腔底部，也可如图1所示采用外置方式，将中和液循环推动泵4设置于第一管路5上，由第一管路5两端分别与塔体内腔底部连通，将碱性液导入塔体内腔。这样，既通过循环推动泵，可带动处于鼓泡中和反应区C的碱性液不断推拉旋转，使酸性液滴与碱性液的中和时间延长，即通过推动水泵使鼓泡中和反应区C的碱性液的不断转动和流动来延长烟气在反应区的停留时间，以得到更高的净化效率，同时，还可减少塔体体积，降低鼓泡式净化塔20的制造成本。

本发明酸性烟气净化处理装置中，于所述鼓泡中和反应区C，还设有可将经鼓泡中和反应后的酸性烟气导入所述烟气脱水区A的烟气上升管22。烟气上升管22顶端穿越喷淋净化区B，延伸至烟气脱水区A内，可将被充分净化的酸性烟气导入烟气脱水区A，即可使之进入脱水层21内，进行初步脱水。

进一步地，为充分保证鼓泡中和反应区C反应的进行，在所述喷射管26下部还设有碱性液加液装置24和补水装置25。其中碱性液加液装置24可通过人工手动方式将碱性液加入喷射管26内底部水箱，或先将碱性液溶解在固定药桶中，通过PH数字自动加药仪将碱性液加入到底部水箱内，充分保证中和反应过程的不断进行。由于水所具有的蒸发作用，会使塔体内腔底部中和反应液液面降底，缩短中和时间，降低中和反应效果，设置补水装置25可使反应液面保持在设定的水平面内，保证有酸性水与碱性液具有充足的中和反应时间，从而保证其净化效果及净化率。

在鼓泡式净化塔20之塔体内腔的底部侧壁，还设有排污装置3，可将烟气净化后沉入塔体内腔的底部的杂质排出。

请再参见图1，本发明还提供了一种酸性烟气净化处理系统，其包括上述所述的酸性烟气净化处理装置2，还包括与该酸性烟气净化处理装置2连接的高压鼓风机1、除雾器9。于所述酸性烟气净化处理装置2中，其鼓泡式净化塔20之喷淋净化区A通过酸性烟气进入通道15连接高压鼓风机1，有利于酸性烟气的收集及净化塔的导入。由于酸性烟气具有一定的腐蚀性，因而高压鼓风机1采用防腐型设备，以保证其设备的使用寿命。

所述酸性烟气净化处理装置2中，鼓泡式净化塔鼓泡20之中和反应区C通过第一管路5外接中和液循环推动泵4，中和液循环推动泵4设于第一管路5上，该推动泵的进水管口在塔底部的正中心位置，碱性液可通过该中和液循环推动泵4，由第一管路5循环流动于鼓泡式净化塔鼓泡20内腔底部。所述除雾器9为圆形卧式脱水除雾塔，通过第三管路12与鼓泡式净化塔20之脱水区A连接，被充分净化后的湿烟气可从脱水区A经第三管路12进入除雾器9内。所述除雾器9内设有锥形纤维网91和活性炭层92，锥形纤维网91和活性炭层92之间夹设有一块中间带孔的挡板（未标示），底部设有排水装置13。初脱水后的烟气进入除雾器9时，冲撞在圆锥纤维体表面，使烟气的雾水吸附在纤维丝表面，在惯性作用下流向四周被挡板阻隔经排水装置13排出，活性炭的超细微孔使烟气能均匀地通过圆锥纤维体表面。这样，通过纤维网和活性炭的结合，可使净化后夹带有水量的烟气中所含直径较大的雾滴得以分离，从而降低净化后的烟气的含水率。

进一步地，所述酸性烟气净化处理装置2之鼓泡式净化塔鼓泡20中，所述喷淋装置23通过外接第四管路14与鼓泡中和反应区C连通，所述第四管路14中设置一循环水泵6。这样，可将鼓泡中和反应区C中的碱性液抽入喷淋装置23，通过喷嘴喷出，既可使鼓泡中和反应区C碱性液不断循环流动，同时可充分利用碱性液，还可节约能源，减少设备占地面积。

更进一步地，所述喷淋装置23与鼓泡中和反应区C中碱性液连接的第四管路14上还设有制冷系统7。所述制冷系统7设于喷淋装置23与循环水泵6之间，通过循环水泵6，可将鼓泡中和反应区C中抽出的碱性液冷却后再送入喷淋装置23，形成冷却的碱性液后从喷嘴喷出，酸性烟气在被冲刷的同时可被进行冷却降温，使烟气状的酸被冷凝成酸性液滴而落入鼓泡中和反应区C碱性液中，便于完成第二次净化，从而得到极高的净化效率。制冷系统7可采用电制冷器，制冷管采用纯钛金属管。

进一步地，所述除雾器9的出口，还连接有冷热风混合器10，可与制冷系统7连接。这样，可利用制冷系统7置换散发出的热空气与冷却降温的烟气相混合来提高烟气的排放温度，使烟气的扩散性能大为提高，从而达到有效消除白烟的效果。

具体地，所述冷热风混合器10可通过风机8与制冷系统7连接，由热风机8，可将制冷系统7散发出的热空气抽入冷热风混合器10内，这样充分利用其制冷时产生的热能，既可循环利用各构件的功能，节约能源，又兼具环保性能。

本发明上述实施例和附图所示仅为本发明较佳实施例之部分，并不能以此局限本发明，在不脱离本发明精髓的条件下，本领域技术人员所作的任何修改、等同替换和改进等，都属本发明的保护范围。

Claims

1.一种酸性烟气净化处理方法，其特征在于：其是将酸性烟气引入一净化塔内腔，通过该内腔设置的喷淋装置将不断循环喷淋出的碱性冷却液与所述酸性烟气碰撞湍流，使酸性烟气被冷却并进行酸碱中和形成湿烟气和液滴，然后使冷却后的湿烟气和液滴进行鼓泡处理，使酸性烟气中的酸溶解在碱性液气泡表面的液膜中，同时使之与不断循环流转的碱性液充分接触进行第二次酸碱中和，净化后湿烟气经脱水处理后进入大气，从而实现酸性烟气的净化。

2.根据权利要求1所述的酸性烟气净化处理方法，其特征在于：将酸性烟气通过高压鼓风机引入所述净化塔内腔。

3.根据权利要求1或2所述的酸性烟气净化处理方法，其特征在于：将经脱水处理后的烟气进行除雾、升温处理后再使之进入大气。

4.酸性烟气净化处理装置，其特征在于：包括一具有内腔的鼓泡式净化塔，所述鼓泡式净化塔之塔体内腔分设烟气脱水区、喷淋净化区和鼓泡中和反应区，所述喷淋净化区连通酸性烟气进入通道，其上部设有用于喷淋碱性液的喷淋装置；所述鼓泡中和反应区设于所述喷淋装置的下方，其设有多个喷射管，所述喷射管下部具有可形成气泡且可通过中和液循环推动泵驱动而不断循环流转的碱性液；于所述鼓泡中和反应区，还设有可将经鼓泡中和反应使之净化后的烟气导入所述烟气脱水区的烟气上升管。

5.根据权利要求4所述的酸性烟气净化处理装置，其特征在于：所述喷射管下部还设有碱性液加液装置和补水装置。

6.酸性烟气净化处理系统，其特征在于：包括权利要求4或5所述的酸性烟气净化处理装置，所述酸性烟气净化处理装置之鼓泡式净化塔喷淋净化区通过酸性烟气进入通道与高压鼓风机连通；所述酸性烟气净化处理装置之鼓泡式净化塔鼓泡中和反应区通过第一管路与所述中和液循环推动泵连通，所述中和液循环推动泵设于该第一管路上，所述酸性烟气净化处理装置之鼓泡式净化塔脱水区通过第三管路与除雾器连接。

7.根据权利要求6所述的酸性烟气净化处理系统，其特征在于：所述除雾器出口连接冷热风混合器。

8.根据权利要求6或7所述的酸性烟气净化处理系统，其特征在于：所述酸性烟气净化处理装置之鼓泡式净化塔中，所述喷淋装置通过循环水泵与所述鼓泡中和反应区中碱性液连接使之循环流动。

9.根据权利要求8所述的酸性烟气净化处理系统，其特征在于：所述喷淋装置与所述鼓泡中和反应区中碱性液连接的管路上还设有制冷系统。

10.根据权利要求9所述的酸性烟气净化处理系统，其特征在于：所述冷热风混合器通过风机与所述制冷系统连接。