CN105289844A - 一种荷电水雾印染废气处理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种荷电水雾印染废气处理装置及方法，该装置包括卧式横向设置的主壳体，所述主壳体内部沿废气的流动方向依次分为预荷电区、除尘区、除水雾区以及排放区，所述除尘区下方设有集液槽，所述预荷电区的入口端与进气总管相连，所述排放区的出口端与伸入高空的烟囱相连。本发明将进气预荷电、水雾荷电除尘、含尘废水收集、净化废气脱水雾和废气负压抽吸高空排放等多项功能集于一体，不但能去除印染废气中大颗粒纤维粉尘，还可清除传统干式静电除尘器无法捕集到的亚微粉尘粒子及油脂液滴，实例工程运行表明，定型机废气处理效率达95％以上，排放的废气无雾气，无颜色，无臭味。

Description

一种荷电水雾印染废气处理装置及方法

技术领域

本发明涉及印染废气处理领域，特别涉及一种荷电水雾印染废气处理装置及方法。

背景技术

印染行业是我国重污染工业之一，污水和废气排放量巨大，其中印染定型机废气是印染行业节能减排的重点和难点。一般定型机室内热风温度约200℃，离开定型机的温度在170℃左右，通过换热器，将高温热气与新鲜空气进行热交换，可以回收很高的热量，同时由于温度的下降，烟气中有一部份气态碳氢化合物被冷凝成微小颗粒，然后再聚成大颗粒，在换热器表面沉积。国内的定型机大多数从国外引进，但没有同时引进节能环保设备，能耗巨大，国内定型机多为7～8室，操作温度120～210℃，常见进布速度20～60m/min，粒状物浓度70～230mg/m³，粒径分布为0.01～1μm，不透光率为20～50％。印染行业定型机废气主要问题为废气中所含油滴粒径大多小于1μm，造成烟囱白烟不透光率不能达到20％以下的要求，而粒状污染物浓度大多数低于现行空气污染物排放标准，此外定型机废气产生的臭味也是遭投诉的主因之一。

定型机废气具有温度高、气量大、颗粒物粘度高、粒径小的特点，这些特点导致传统定型机废气处理效率不高，单一手段很难达到国家标准。除尘风机和湿式洗涤装置等手段能有效去除粒径2μm以上微粒以及大部份粒径在1～2μm之间的微粒，但对于亚微米级的油烟颗粒去除率很低，这些方法不能消除透明度差和恶臭气味影响。

纺织纤维织品中含油量为3～5％，油剂在105～145℃大多数均能挥发。温度对油烟废气处理的影响很大，原因是如果在烟气离开高温排口前没有有效降温，在高温气体上升过程中会冷凝，和细小颗粒一起形成白色或淡蓝色烟雾，透明度差，这是烟气污染的主要问题。目前烟气处理大多采用冷凝后，用喷淋洗涤处理，但普通的喷淋塔对细小颗粒的去除效率不高。

定型机废气的油脂物质多为有机物，具有一定的挥发性，因此会产生难闻刺激性的臭味，这类有机物极易被人体肺部吸收，进入人体的脂肪和中枢神经中，而引起人体的各种疾病，尤其是烟气中的苯类有机物、醛类、酯类、醚类等，它是印染行业集中地区职业病发病率高的一个主要原因。

我国印染行业定型机废气治理在2010年前主要采用余热回收降温和水喷淋技术，处理对象主要针对废气中大于1μm以上悬浮颗粒，处理效率≤80％；净化后排入大气的废气仍有臭气味，并带有蓝色烟雾。近年来我国华东地区印染行业逐渐引入火电厂脱硫脱硝采用的干式静电除尘技术，静电场对1μm以下的亚微颗粒有很高的收尘效果，设备初期运行时处理效率可≥92％，但由于定型机废气含有油性颗粒，使用时间一长，容易粘附在静电收尘极板上，不易被机械振打下来，会大大影响收尘极板的收尘效率，设备清洗维护工作量大，而且油性颗粒粘附在收尘极板上容易引起电火花，给设备运行带来安全隐患。因此可以说干式静电废气处理设备不太适合用于定型机废气处理。

湿式静电除尘设备是干式静电除尘设备的更新换代技术，它采用对收尘极板喷水的方法替代收尘极板的振打机械，很好地解决了粉尘粒子粘附收尘极板的问题，没有振打收尘极板引起的二次扬灰污染，粉尘在电场中荷电并在电场力的作用下向收尘极板运动，当到达收尘极板表面时，随水膜流下而被除去。

荷电水雾除尘器是近年来欧洲国家在克服静电除尘及喷水除尘弊端的基础上发展起来的第三代静电除尘技术。其工作原理涉及悬浮粒子荷电，带电粒子在电场里迁移和捕集，以及将捕集物从集尘器表面清除三个基本过程。此装置先用雾化器将水雾化，使其充满除尘器本体，然后通过电晕放电使水雾荷电，尘气进入荷电水雾区，处于水雾粒子的包围之中，尘粒只要接触水雾粒子的球形电场即被吸附并沉降去除。荷电水雾除尘是一种新型的除尘技术，它既是静电除尘技术和湿式除尘技术的结合又是其发展。荷电水雾除尘器消除了静电除尘器煤尘爆炸隐患及处理高浓度粉尘可能出现的高压电晕闭塞、反电晕及高压电绝缘易遭破坏等问题，适用于高温和含油环境。但是，第三代的水雾荷电除尘技术是在除尘区大量喷水雾，由于除尘区空间大，喷雾所需的水量也大，因而造成的含尘废水二次污染大，所需的循环水处理设备规模大、占地面积大、造价高，运行维护工作量也相应增大。

发明内容

本发明提供一种荷电水雾印染废气处理装置及方法，以解决上述现有技术所存在的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种荷电水雾印染废气处理装置，包括卧式横向设置的主壳体，所述主壳体内部沿废气的流动方向依次分为预荷电区、除尘区、除水雾区以及排放区，所述除尘区下方设有集液槽，所述预荷电区的入口端与进气总管相连，所述排放区的出口端与伸入高空的烟囱相连。

较佳地，所述预荷电区内设有雾化喷嘴和第一电晕线，所述第一电晕线与预荷电区壳体上部的预荷电区高压电源连接。

较佳地，所述除尘区内设有喷水嘴、多道垂直排列设置的第二电晕线以及收尘极板，所述收尘极板的方向与所述废气的流动方向平行，每两块收尘极板之间设有一列第二电晕线，每根所述第二电晕线的顶部均设有所述喷水嘴，所述第二电晕线与收尘极板分别与所述主壳体上部的除尘区高压脉冲电源连接。

较佳地，所述第一电晕线与所述主壳体之间，以及第二电晕线与主壳体之间均设有绝缘板。

较佳地，所述第一电晕线和第二电晕线均采用管状芒刺线。

较佳地，所述除水雾区内设有除水雾器。

较佳地，所述排放区内设有负压抽风机，所述负压抽风机抽吸废气进入主壳体内，并经由所述烟囱排放至大气。

较佳地，所述集液槽采用均匀排布的若干斗形集液槽。

本发明提供了一种荷电水雾印染废气处理方法，应用于如上所述的荷电水雾印染废气处理装置中，所述预荷电区使废气中的粉尘颗粒荷电；在所述除尘区，废气中的带电粉尘颗粒在电场作用下被收尘极板吸附，并随所述收尘极板表面水流流至下方的集液槽；除尘后的废气进入除水雾区，脱除水雾；净化后的废气经所述排放区通过烟囱向高空排放。

较佳地，所述集液槽内的收尘废水经池外循环水处理设备处理后回流至预荷电区和除尘区供水。

与现有技术相比，本发明提供的荷电水雾印染废气处理装置及方法具有如下优点：

1、本发明将进气预荷电、水雾荷电除尘、含尘废水收集、净化废气脱水雾和废气负压抽吸高空排放等多项功能集于一体，不但能去除印染废气中大颗粒纤维粉尘，还可清除传统干式静电除尘器无法捕集到的亚微粉尘粒子及油脂液滴，实例工程运行表明，定型机废气处理效率达95％以上，排放的废气无雾气，无颜色，无臭味；

2、电晕线雾化湿式除尘技术对高浓度含油烟尘和微小的尘粒有很高的除尘效率，可防止低比电阻粉尘的二次飞扬,也能解决高比电阻粉尘的反电晕问题，避免高粘度粉尘对电晕线和收尘极板的粘挂，也可实现对易燃易爆烟尘的安全处理；

3、本发明与常规的湿式静电除尘相比，大量节省雾化用水，避免了大量雾化废水引起的二次污染和所需的循环水处理设施，节约了可观的相关费用；

4、本发明结合进气雾化降温和粉尘预荷电方式(预荷电区空间相对较小)，在保持高效率除尘的前提下，将喷雾水量压缩到最小状态，显著地降低含尘水量，节减了循环水处理设备规模，降低了整体设备的对耐腐蚀材料的要求；

5、本发明采用设备一体化设计，结构紧凑，占地面积小，本体风阻小，电耗和水耗低，非常适用于新建工程和原有设备改造，收尘极板无需清洗，操作维护工作量很小，除尘效率很高，特别适用于印染定型机废气处理。

附图说明

图1为本发明一具体实施方式的荷电水雾印染废气处理装置的结构示意图。

图中：100-主壳体、111-雾化喷嘴、112-第一电晕线、113-预荷电区高压电源、114-绝缘板、121-喷水嘴、122-第二电晕线、123-收尘极板、124-除尘区高压脉冲电源、131-除水雾器、141-负压抽风机、150-集液槽、200-进气总管、300-烟囱。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。需说明的是，本发明附图均采用简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明提供的荷电水雾印染废气处理方法，如图1所示，包括卧式横向设置的主壳体100，所述主壳体100内部沿废气的流动方向(图中箭头方向)依次分为预荷电区、除尘区、除水雾区以及排放区，所述除尘区下方设有集液槽150，所述预荷电区的入口端与进气总管200相连，所述排放区的出口端与伸入高空的烟囱300相连。本发明将进气预荷电、水雾荷电除尘、含尘废水收集、净化废气脱水雾和废气负压抽吸高空排放等多项功能集于一体，不但能去除印染废气中大颗粒纤维粉尘，还可清除传统干式静电除尘器无法捕集到的亚微粉尘粒子及油脂液滴，实例工程运行表明，定型机废气处理效率达95％以上，排放的废气无雾气，无颜色，无臭味；本发明理念先进、设备一体化设计，结构紧凑，占地面积小，能耗低，操作维护简单，除尘效率很高，特别适用于高温、含油的印染定型机废气处理。

较佳地，请继续参考图1，所述预荷电区内设有雾化喷嘴111和第一电晕线112，所述第一电晕线112与预荷电区壳体上部的预荷电区高压电源113连接，所述雾化喷嘴111与所述主壳体100上部的供水管道连通。具体地，所述雾化喷嘴111使预荷电区充满水雾，第一电晕线112在水雾中放电产生大量荷电液滴，荷电液滴与废气充分接触，给废气增湿降温和调质，同时具有强烈的电凝聚作用，使废气中的悬浮颗粒凝聚长大，也使电荷从液滴向颗粒转移，让粉尘颗粒荷电。

较佳地，请继续参考图1，所述除尘区内设有喷水嘴121、多道垂直排列设置的第二电晕线122以及收尘极板123，所述收尘极板123的方向与所述废气的流动方向平行，每两块收尘极板123之间设有一列第二电晕线122，每根所述第二电晕线122的顶部均设有所述喷水嘴121，所述第二电晕线122与收尘极板123分别与所述主壳体100上部的除尘区高压脉冲电源124连接。具体地，在除尘区，由除尘区高压脉冲电源124供电，在第二电晕线122与收尘极板123之间建立高场强电场，喷水嘴121使水沿垂直设置的第二电晕线122流下，并在第二电晕线122表面形成水膜，由于第二电晕线122表面高压电晕放电的作用，水膜破裂形成带电水滴，经收尘电场的加速后，水滴以高速冲击收尘极板123，且在收尘极板123表面形成薄而均匀下淌的水膜，废气流经除尘区时，废气中的带电悬浮颗粒在电场作用下被收尘极板123吸附，并随收尘极板123的板面水流淌入除尘区下方的集液槽150。

较佳地，请继续参考图1，所述第一电晕线112与所述主壳体100之间，以及第二电晕线122与主壳体100之间均设有绝缘板114，本实施例中，所述绝缘板114采用高阻抗绝缘板，以起到良好的绝缘效果。

较佳地，所述第一电晕线112和第二电晕线122均采用管状芒刺线，即利用薄钢板弯折形成主管，并在主管的两侧冲压出与主管垂直的芒刺，通入高压电时，形成电晕。

较佳地，请继续参考图1，所述除水雾区内设有除水雾器131，本实施例采用高效离心除水雾器，即除去废气中的水分以及硫酸、硫酸盐、二氧化硫等物质，降低整体设备对耐腐蚀材料的要求；所述排放区内设有负压抽风机141，所述负压抽风机141抽吸废气进入主壳体100内，并经由所述烟囱300排放至大气，该装置的进气无需再添动力设备，易于与定型机排气管直接接驳，大大节省能耗和投资。

较佳地，请继续参考图1，所述集液槽150采用均匀排布的若干斗形集液槽，顺利实现含尘废水的收集。

请继续参考图1，本发明提供了一种荷电水雾印染废气处理方法，应用于如上所述的荷电水雾印染废气处理装置中，所述预荷电区使废气中的粉尘颗粒荷电；在所述除尘区，废气中的带电粉尘颗粒在电场作用下被收尘极板123吸附，并随所述收尘极板123表面水流流至下方的集液槽150，较佳地，所述集液槽150内的收尘废水经池外循环水处理设备处理后回流至预荷电区和除尘区供水，进一步节约成本；除尘后的废气进入除水雾区，脱除水雾；净化后的废气经所述排放区通过烟囱300向高空排放。

具体地，预荷电区在设备进气端，空间较小，在此用雾化喷嘴111喷出少量水雾降温和电凝，使废气尘粒聚并和附着电荷；除尘区采用电晕线雾化除尘技术，喷水量相对很小，相应废水循环处理水量也很小，造成的二次污染量也很小；净化后的废气进一步脱水雾，基本消除了高空排放的雾化烟气现象。本发明提供的处理方法与常规的湿式静电除尘机理不同，不采用收尘区专设雾化装置，而是采用电晕线直接雾化荷电，使水沿垂直设置的第二电晕线122流下，并在第二电晕线122表面形成水膜，由于第二电晕线122表面高压放电作用，水膜破裂形成带电水滴，经收尘电场的加速后，水滴以高速冲击收尘极板123，且在收尘极板123表面形成薄而均匀下淌的水膜，电晕线雾化湿式除尘技术对高浓度含油烟尘和微小的尘粒有很高的除尘效率,可防止低比电阻粉尘的二次飞扬，也能解决高比电阻粉尘的反电晕问题，避免高粘度粉尘对电晕线和收尘极板123的粘挂，也可实现对易燃易爆烟尘的安全处理。这种方法与常规的湿式静电除尘相比，大量节省雾化用水，避免了大量雾化废水引起的二次污染和所需的循环水处理设施，节约了可观的相关费用。

综上所述，本发明提供的荷电水雾印染废气处理装置及方法，该装置包括卧式横向设置的主壳体100，所述主壳体100内部沿废气的流动方向依次分为预荷电区、除尘区、除水雾区以及排放区，所述除尘区下方设有集液槽150，所述预荷电区的入口端与进气总管200相连，所述排放区的出口端与伸入高空的烟囱300相连。本发明将进气预荷电、水雾荷电除尘、含尘废水收集、净化废气脱水雾和废气负压抽吸高空排放等多项功能集于一体，不但能去除印染废气中大颗粒纤维粉尘，还可清除传统干式静电除尘器无法捕集到的亚微粉尘粒子及油脂液滴，实例工程运行表明，定型机废气处理效率达95％以上，排放的废气无雾气，无颜色，无臭味。

显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种荷电水雾印染废气处理装置，其特征在于，包括卧式横向设置的主壳体，所述主壳体内部沿废气的流动方向依次分为预荷电区、除尘区、除水雾区以及排放区，所述除尘区下方设有集液槽，所述预荷电区的入口端与进气总管相连，所述排放区的出口端与伸入高空的烟囱相连。

2.如权利要求1所述的荷电水雾印染废气处理装置，其特征在于，所述预荷电区内设有雾化喷嘴和第一电晕线，所述第一电晕线与预荷电区壳体上部的预荷电区高压电源连接。

3.如权利要求2所述的荷电水雾印染废气处理装置，其特征在于，所述除尘区内设有喷水嘴、多道垂直排列设置的第二电晕线以及收尘极板，所述收尘极板的方向与所述废气的流动方向平行，每两块收尘极板之间设有一列第二电晕线，每根所述第二电晕线的顶部均设有所述喷水嘴，所述第二电晕线与收尘极板分别与所述主壳体上部的除尘区高压脉冲电源连接。

4.如权利要求3所述的荷电水雾印染废气处理装置，其特征在于，所述第一电晕线与所述主壳体之间，以及第二电晕线与主壳体之间均设有绝缘板。

5.如权利要求3所述的荷电水雾印染废气处理装置，其特征在于，所述第一电晕线和第二电晕线均采用管状芒刺线。

6.如权利要求1所述的荷电水雾印染废气处理装置，其特征在于，所述除水雾区内设有除水雾器。

7.如权利要求1所述的荷电水雾印染废气处理装置，其特征在于，所述排放区内设有负压抽风机，所述负压抽风机抽吸废气进入主壳体内，并经由所述烟囱排放至大气。

8.如权利要求1所述的荷电水雾印染废气处理装置，其特征在于，所述集液槽采用均匀排布的若干斗形集液槽。

9.一种荷电水雾印染废气处理方法，应用于如权利要求1～8中任一项所述的荷电水雾印染废气处理装置中，其特征在于，所述预荷电区使废气中的粉尘颗粒荷电；在所述除尘区，废气中的带电粉尘颗粒在电场作用下被收尘极板吸附，并随所述收尘极板表面水流流至下方的集液槽；除尘后的废气进入除水雾区，脱除水雾；净化后的废气经所述排放区通过烟囱向高空排放。

10.如权利要求9所述的荷电水雾印染废气处理方法，其特征在于，所述集液槽内的收尘废水经池外循环水处理设备处理后回流至预荷电区和除尘区供水。