CN104474868A - 一种除烟尘系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种除烟尘系统，其特征在于：包括引风管，与污染源相连通；容置有过滤液的旋风装置，其进风端与所述引风管相连通，用于引导污染源发生旋转运动；容置有过滤液的第一处理室，其进风端与所述旋风装置相连；至少一第二处理室，其包括容置有过滤液的过滤室和用于引导污染源进入过滤室的导风室；及多个可随污染源运动的过滤球，该过滤球分别置于所述第一处理室、过滤室及旋风装置内过滤液中，该过滤球具有可以供污染源内尘粒附着的表面；至少一过液箱，其包括容置有过滤液的箱体和输风管，输风管的进风端连接至第二处理室，输风管的出风端设置于箱体的液面以下。

Description

一种除烟尘系统

技术领域

本发明属于各种含铅、硫等废气分离领域，尤其是涉及一种除烟尘系统。

背景技术

铅、硫等污染主要在采矿、冶炼、焊锡、含铅汽油的燃烧，所有的燃煤锅炉，含铅产品的生产，另外（以铅烟尘为例）在铅酸蓄电池、冶金、油漆、颜料等行业生产过程中，当加热固体铅的温度超过其熔点后，随着温度的不断升高，将会有越来越多的铅蒸汽从铅液表面逸出，含铅蒸汽及细小铅氧化物微粒的废气为铅烟，而在铅熔化的铅液和空气界面处的海绵状铅氧化物为铅尘。如果直接把铅烟、尘排入空气中将会造成较大的空气污染，因此，在将含铅废气排放到大气之前需要进行净化处理，这不仅可以减少大气污染，同时还能将铅进行回收。

目前国内已有的铅烟净化设备基本上为化学除尘器、或化学除尘器与滤筒式除尘器合用，更有甚者，后面再加上高效除尘器；方法多为先采用化学液洗涤方法，（如用稀醋酸、稀硝酸、氢氧化钠液等等）将大部分烟气中的细小铅、尘粒子采用洗涤液生产的液滴、液膜、气泡等使烟气中的尘粒附和相互凝集并缓慢溶解，再将相当数量的铅、微尘粒子有待于后一级物理过滤的方法去处理。

但，即使再加上后面各级处理，其处理的效果均不太理想；究其原因，第一：因以上洗涤装置是洗涤液生产的液滴、液膜、气泡等使烟气中的尘粒附和相互凝聚并缓慢溶解，而这些铅尘中的相当一部分在其装置中没能有机会与化学溶液充分接触，因而也谈不上如何溶解；第二，这些风道中的铅尘在其装置中没能有足够的时间进行溶解，因而装置中的化学溶液在里面作用对通过的污染风而言近乎于水，何况对呈气溶胶状态的铅烟，在2米/每秒以上速度下，这种简单喷淋设备中水的凝聚作用和吸收效果都是很差的；第三，现有的各种处理装置中，缺少两种条件下，想对铅烟尘进行净化并达标排放是不现实的；一种是铅烟尘随着需处理的大气进入处理装置后会迅速形成一个相对固定的通道前行，过滤效果较差；另一种是在此装置中没有人为事先设置能改变进风方向（方式）的装置对进风进行扰动，不让其形成一固定通道，所有这个装置中设计效果都会大打折扣；第四，作为现有净化装置的重要一环，处理液本身的净化没有得到相应的重视；第五，现有处理装置因不能独立完成对铅烟、尘的达标处理，还须借助于滤筒过滤或高效过滤等物理过滤的方式进行所谓的精密过滤才能达标，而这一从湿润态气体到需要干态气体的过渡并非是件易事，稍有不慎滤筒表面出现凝胶（结碳）等现象，造成了业界常反映的滤筒提前失效也就不奇怪了；而更换一批滤筒是一件价格不菲的事情，当然不换所带来的危害则更大。

发明内容

本发明为了克服现有技术的不足，提供一种处理效果好、效率高的除烟尘系统。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种除烟尘系统，其特征在于：包括

引风管，与污染源相连通；

容置有过滤液的旋风装置，其进风端与所述引风管相连通，用于引导污染源发生旋转运动；

容置有过滤液的第一处理室，其进风端与所述旋风装置相连；

至少一第二处理室，其包括容置有过滤液的过滤室和用于引导污染源进入过滤室的导风室；

及多个可随污染源运动的过滤球，该过滤球分别置于所述第一处理室、过滤室及旋风装置内过滤液中，该过滤球具有可以供污染源内尘粒附着的表面；

至少一过液箱，其包括容置有过滤液的箱体和输风管，输风管的进风端连接至第二处理室，输风管的出风端设置于箱体的液面以下。

作为优选，所述旋风装置包括容置有所述过滤球的内管和包覆于内管外的外管，内管的侧壁上设有与外管侧壁相连通的导风孔，该导风孔沿内管周向呈螺旋状或圈状分布。

还包括一用于改变污染源运动方向的变向装置。

进一步的，所述变向装置包括至少一可于所述引风管内摆动的变向导叶和驱动该变向导叶摆动的驱动部件。

所述变向装置包括位于各导风孔内侧壁设置的导叶和驱动该导叶摆动的驱动件。

进一步的，还包括一用于雾化空气的雾化装置。该雾化装置的设置，可使得空气变得湿润，以适应不同场合使用。

作为优选，所述输风管与第二处理室连通处设有用于阻挡过滤液的折流板。折流板的设置，对空气形成一个引导作用，同时避免空气流通过程中将过滤液进入输风管。

进一步的，还包括有一废液净化循环装置，包括沉淀池、与沉淀池相连的水箱、与水箱相连的除杂过滤箱及蓄液池，所述旋风装置、第一处理室、过滤室及箱体通过排液管连接至所述沉淀池，通过进液管连接至所述蓄液池。通过该循环装置，对废液进行循环利用，节约维护成本。

进一步的，所述箱体通过排风管与一干燥室连通，通过干燥室的设置，针对不同场合需求对空气进行干燥。

进一步的，所述过滤室位于过滤液面以上部分与导风室之间设有网格板，导风室包括用于引导污染源进入过滤液面以下的导风板。

工作原理：本发明设置了可使空气发生旋转运动的旋风装置，污染源从引风管进入旋风装置后，改变了运动轨迹，于旋风装置内形成旋转运动，有效避免污染源于除尘系统内形成固定风道；旋转运动状态下的污染源可与过滤液进行大面积的撞击混合，并延长了污染源与过滤液的接触时间，以达到充分的化学反应，得到高效、高质量的过滤；多级过滤室的设置，进一步保证了污染源的充分过滤；同时设置具有较大比表面积的过滤球，该过滤球置于过滤液内，起外表面沾附有过滤液，当污染源进入系统后，过滤球于污染源的撞击下，于各自腔室内四处窜动，污染源内的逃逸尘粒在撞击过程中大部分又被过滤球表面所吸附住，达到进一步净化；同时，多个过滤球在各自腔室内四处无序的运动，也同样达到改变污染源运动方向的作用，有助于延长污染源的停留时间，进一步提高净化质量。

综上所述，本发明具有以下优点：1）整体工序简单，投资成本低；2）设备不易损坏，部件无需定期更换，维护成本低；3）过滤效率高，过滤质量达标，长时间使用后，过滤质量几乎不变。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明废液净化循环装置的结构示意图。

图3为本发明引风管的局部放大图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。

如图1、2所示，一种除烟尘系统，包括

一呈“n”形结构的引风管1，其前端接入污染源；

一旋风装置，用于引导污染源在旋风装置内发生旋转运动，其进风端与所述引风管1出风端相连通；具体的，在本实施例中，所述旋风装置包括内管71和包覆于内管外的外管72，内管72的侧壁上沿周向均匀分布有与外管72侧壁相连通的导风孔，该导风孔沿内管周向呈螺旋状或圈状分布，能使污染源从外管进入内管后，可以于内管内发生旋转运动；具体的，污染源被引入后，通过螺旋状分布的导风孔的导向作用，即可于内管内形成涡旋运动，能有效阻止空气在内管内形成固定风道，并延长了污染源在整个装置内的停留时间，以保证污染源与过滤液发生充分碰撞；显然，于其他实施例中，也可以在内管72的侧壁上开设与外管72侧壁相连通的导风槽，该导风槽内壁具有一定的倾斜角度，使得空气通过该导风槽后于内管内形成涡旋运动。

为了进一步增加污染源的停留时间，我们还设置有一用于改变污染源运动方向的变向装置，于本实施例中，该变向装置包括多组可于所述引风管1内摆动的变向导叶11和驱动该变向导叶摆动的驱动部件，具体的，如图3所示，变向导叶11通过传动轴13置于引风管内，传动轴13的一端穿出引风管外与驱动部件传动连接，该驱动部件可以为一电机14，用于带动传动轴13进行转动；变向导叶在传动轴的带动下，可与引风管内旋转；我们可以不规则地设置多组变向导叶11，相邻变向导叶间的夹角和位置均不一样，故而污染源通过引风管后，经过不同变向导叶间的变向作用，形成不规则的运动轨迹，增加了流通空气间的相互撞击概率和力度，使得污染源可以与过滤液充分接触、反应；再者，驱动电机带动导向叶片做旋转运动，使得污染源的运动轨迹随时被扰乱，进行更加无序、杂乱的运动，极大地降低了污染风源形成相对固定风道的几率，提高了污染源的停留时间，也增加了空气与过滤液之间的撞击机会，继而提高了净化质量。

显然，于其他实施例中，所述变向装置可以是包括位于各导风孔/槽的内侧壁设置的导叶和驱动该导叶摆动的驱动件，具体的，导叶沿着导风孔边沿设置，且导叶可以在驱动件的带动下，随时进行调节角度和与相邻导叶间的夹角度，同样可以达到连续性或间歇性改变污染源运动方向的效果；驱动件可以由plc进行控制，根据需要随时进行调整污染源的运动方向和运动幅度。

内管和外管内均容置有过滤液，为了防止过滤液溢出，将引风管设置成n字形结构，故而引风管靠近旋风装置一侧亦容置有过滤液；过滤液的配方和配比，可以根据污染源来决定，不同污染源设置不同的过滤液种类和配比；待过滤的污染源被引入外管后，通过导叶的导向作用，污染源进入内管后随即形成涡旋的效果，于内管内形成旋转运动；故而有效阻止空气在内管内形成固定风道，以保证污染源与过滤液发生充分碰撞。

内管内容置有多个塑料的过滤球4，该过滤球可以是用于水处理中的各种悬浮填料，其具体结构此处不再赘述；其具有较大的比表面积，重量较轻，可以随着污染源的运动而漂浮至空中窜动；系统未工作时，过滤球均置于过滤液内，故而其表面均粘附有过滤液，当系统开始工作后，随着污染源的向上运动，过滤球被带动着在过滤液内无序的窜动，使得表面完全粘有过滤液；继而被带动至过滤液面窜动，污染源与过滤球在空中进行充分混合和撞击，污染源内的尘粒大部分被过滤球表面的过滤液所吸附，进一步对污染源进行净化；同时，过滤球随着污染源一起运动至空中，也对污染源的运动轨迹进行扰乱，使得污染源形成紊流状态，增加空气撞击力度和延长了停留时间，进一步保证污染源与过滤液的充分混合；

一容置有过滤液的第一处理室2，其进风端与所述旋风装置的内管相连通，第一处理室内亦布置有所述的多面过滤球4，该过滤球的作用同上，不再赘述；

至少一第二处理室3，其包括容置有过滤液的过滤室31和用于引导污染源进入过滤室31的导风室32；导风室底部与第一过滤室顶部之间通过设置一网格板39相连通，该网格板可以阻挡第一过滤室内的过滤球4跑出第一过滤室，又可以保证空气的流通；为了更好的引导空气进入过滤室31，我们在导风室32内的上部设置一导风板321，该导风板朝着过滤室内的过滤液面一侧倾斜设置，用于引导污染源向过滤液面运动，使得污染源与过滤液充分混合；过滤室内的液面以下和液面以上均置有所述的多面过滤球4，为了防止过滤球掉到导风室内，故而在导风室与过滤室之间设有网格板33。在本实施例中，包括两个相互叠加设置的第二处理室3，即另一个第二处理室3置于前一个的上方，两个第二处理室的导风室通过网格板相互连通，前一个第二处理室内的空气先从过滤室的液面下撞击后，向过滤室顶部运动，再沿着导风板上方移动至后一个第二处理室的导风室内；图1中各风管内的箭头表示空气的移动方向。

至少一过液箱，其包括容置有过滤液的箱体51和输风管52，输风管52的进风端523连接至第二处理室3的出风处，输风管的出风端522设置于箱体51的液面以下；输风管的进风端521第二处理室连通处设有用于阻挡过滤液的折流板521，该折流板521呈伞状罩设于进风端523处，用于阻挡第二过滤室内的过滤液随着空气进入输风管；同样的，在输风管位于箱体51内的一侧，亦设置有所述的折流板521，用于阻挡过滤液向上移动；在本实施例中，设置两个过液箱，后一过液箱的输风管连接至前一过液箱的箱体上端；

在本实施例中，还设置一废液净化循环装置，包括沉淀池61、与沉淀池相连的水箱62、与水箱相连的除杂过滤箱63及蓄液池64，所述旋风装置、第一处理室2、过滤室31及箱体51通过排液管66连接至所述沉淀池，经过沉淀池61的沉淀后，流向水箱62，水箱62内的过滤液通过化学水泵91泵向除杂过滤箱63，在本实施例中，除杂过滤箱采用传统的斜管净化装置，如图2所示，其具体结构不再赘述，于其他实施例中，也可以采用其他过滤装置，经过该斜管净化装置过滤后的过滤液通过回流管69流向蓄液箱64，再通过进液管67连接至所述各个容置有过滤液的箱室；图1中，各个过滤室或箱体内均设置有所述的排液管66和进液管67，图中并未一一标注；通过设置废液净化循环装置，保证了除尘系统的不间断运作，无需单独更换过滤液，保证了长时间运作不影响过滤质量。

为了对净化好的空气进行干燥处理，我们可以在第二组水箱的出口端连接一干燥室8，所述箱体51通过排风管81与该干燥室连通，在排风管上连接一风机82，有助于排风,该风机82也可以设置在引风管上。

本发明整体结构新颖，引入旋风装置和过滤球，改变了传统除烟尘系统的造价高、维护困难、过滤效果差等缺点；本发明不易损坏，可以保证长时间使用不需要更换零部件，维护成本几乎为零，节约人力物力；过滤效果好，并可以保证长时间运行后，达到过滤质量基本不变的效果。

为了验证本发明的除尘效果，我们通过实际操作和实验数据来证明；

第一步：铅炉的污染源一般设定浓度为1%-1.5%，我们这里取1.5%；

第二步：计算计算额定进风量中含污染源的风量；我们一般用铅炉按伞形吸罩排风量的计算V(m3/h) ，V=N3600ωFβ*1.5%

式中：F---吸罩面积m2我们按长为1.5m；宽为0.9m计算，则F=1.35 m2

ω---吸罩口平均风速m/s，取值按如下规定：

一边敞开式 ω=0.5-0.8m/s

我们这里按0.6取值

β---安全系数，一般取1.05-1.2，我们这里按2取值

N为铅炉的只数，我们这里按N=8计算

将上述各取值代入V=N3600ωFβ式中：即为一台除铅烟、尘的净化设备的污染空气进风量为

V=N3600ωFβ=8*3600*0.6*1.35*1.2*1.5%=27993.6(m3/h)；

含污染物W=27993.6(m3/h)*1.5%=419.9mg/h；

考虑到吸风时会有大量的对流空气吸入，我们选用的风机风量为40000(m3/h)； 

第三步：计算出经净化后的含污染物质的量，并计算出排放浓度：

由于我们采用的是旋风过液式多级除烟、尘器，捕集烟、粉尘的范围大，能捕集0.01-100um之间涵盖所有烟、尘微粒粒，这是其他除尘器所不能做到的，考虑到设备中各级除铅烟、尘的方法不同，根据实测及考虑到以往的经验值，我们作保守取值：第一级取96%;第二级取：97%；第三级取：98%；

第一级可滤除：419.9*96%=403.1 mg/h，余419.9-403.1=16.8 mg/h； 

第二级可滤除：16.8*97%=16.3 mg/h， 余16.8-16.3=0.5 mg/h；

第三级可滤除：0.5*98%=0.49mg/h，余 0.5-0.49=0.01 mg/h，

若设定进、出的风量不变则排放浓度为0.01mg/h/40000(m3/h)=0.25*10^-8，即排放浓度为：ppm2.5

第四步：结论：综上所述，完全合格；

本系统不仅可以运用于工厂烟尘的净化，还可以运用于各商场、教室等公共场合的空气净化，经过微型化设计后，并可用于家用；具体的，用于商场或教室时，将引风管1和排风管81 分别设于教室侧壁，并在引风管和排风管的端部设置多个信风口，教室或商场内的待净化空气经风机的作用下通过引风管进入系统，经过系统净化后由排风管排入；整个系统只需要一台风机即可运转，工作每小时仅消耗15度电左右，能耗低，无噪音，无需设置滤芯结构，整体维护方便；可有效将空气中的尘埃过滤干净，过滤质量高，并可设置雾化装置，保证空气湿润度。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种除烟尘系统，其特征在于：包括

引风管（1），与污染源相连通；

容置有过滤液的旋风装置，其进风端与所述引风管相连通，用于引导污染源发生旋转运动；

容置有过滤液的第一处理室（2），其进风端与所述旋风装置相连；

至少一第二处理室（3），其包括容置有过滤液的过滤室（31）和用于引导污染源进入过滤室（31）的导风室（32）；

及多个可随污染源运动的过滤球（4），该过滤球分别置于所述第一处理室（2）、过滤室（31）及旋风装置内的过滤液中，该过滤球具有可吸附污染源中尘粒的表面；

至少一过液箱，其包括容置有过滤液的箱体（51）和输风管（52），输风管（52）的进风端连接至第二处理室（3），输风管的出风端设置于箱体（51）的液面以下。

2.根据权利要求1所述的除烟尘系统，其特征在于：所述旋风装置包括容置有所述过滤球（4）的内管（71）和包覆于内管外的外管（72），内管（72）的侧壁上设有与外管（72）侧壁相连通的导风孔，该导风孔沿内管周向呈螺旋状或圈状分布。

3.根据权利要求1所述的除烟尘系统，其特征在于：还包括一用于改变污染源运动方向的变向装置。

4.根据权利要求3所述的除烟尘系统，其特征在于：所述变向装置包括至少一可于所述引风管（1）内摆动的变向导叶（11）和驱动该变向导叶摆动的驱动部件。

5.根据权利要求3所述的除烟尘系统，其特征在于：所述变向装置包括位于各导风孔内侧壁设置的导叶和驱动该导叶摆动的驱动件。

6.根据权利要求1所述的除烟尘系统，其特征在于：还包括一用于雾化空气的雾化装置。

7.根据权利要求1所述的除烟尘系统，其特征在于：所述输风管（52）与第二处理室连通处设有用于阻挡过滤液的折流板（521）。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的除烟尘系统，其特征在于：还包括有一废液净化循环装置，包括沉淀池（61）、与沉淀池相连的水箱（62）、与水箱相连的除杂过滤箱（63）及蓄液池（64），所述旋风装置、第一处理室（2）、过滤室（31）及箱体（51）分别通过排液管（66）连接至所述沉淀池，通过进液管（67）连接至所述蓄液池。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的除烟尘系统，其特征在于：所述箱体（51）通过排风管（81）与一干燥室连通。

10.根据权利要求1-7中任一项所述的除烟尘系统，其特征在于：所述过滤室（31）位于过滤液面以上部分与导风室（32）之间设有网格板（33），导风室包括用于引导污染源进入过滤液面以下的导风板（321）。