CN105521680A - 一种脱硫除尘湿式烟气净化一体装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及环境工程技术领域，尤其涉及一种脱硫除尘湿式烟气净化一体装置及方法，该装置包括风机、下筒体、与下筒体侧壁连接的除尘器、内置于所述下筒体的整流旋流器和与所述下筒体连接的上筒体，所述风机的进风口与所述下筒体侧壁连接，所述风机的出风口与所述上筒体侧壁连接，所述风机的进风口处还设有喷射碱液的喷水管，废气经所述除尘器进入所述下筒体，且在所述下筒体内进行整流旋流，经整流旋流的废气与碱液进入所述风机以得到污物和净化后的废气，污物和净化后的废气进入所述上筒体后被分别排出，所述废气流经的除尘器、下筒体、整流旋流器、风机、上筒体的表面均设有防腐层；本申请提供的装置和方法提升了脱硫和除尘效率，具有耐腐蚀性。

Description

一种脱硫除尘湿式烟气净化一体装置及方法
技术领域
本发明涉及环境工程技术领域，尤其涉及一种脱硫除尘湿式烟气净化一体装置及方法。
背景技术
中国是燃煤和钢铁生产大国，在工业生产中烟气的排放量巨大，排放的烟气中含有大量硫氧化物，如二氧化硫等，如不对工业排放烟气进行有效处理而直接排放，将造成严重的大气污染。
目前，处理含二氧化硫的烟气设备一般为喷淋塔式，其脱硫效率低，设备内结疤、结垢等问题均难以解决，而且防腐蚀成本高，能耗高，用水量大，维护成本高，管理复杂。而现有除尘净化装置不能处理含二氧化硫的有害气体，风机叶片的旋风能力有待提高，净化机组容易被腐蚀。
因此，针对以上不足，需要提供一种新型的脱硫除尘湿式烟气净化一体装置及方法。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种脱硫除尘湿式烟气净化一体装置及方法以解决现有技术中除尘净化装置不能处理含二氧化硫的有害气体，净化机组容易被腐蚀的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种脱硫除尘湿式烟气净化一体装置，其包括风机、下筒体、与下筒体侧壁连接的除尘器、内置于所述下筒体的整流旋流器和与所述下筒体连接的上筒体，所述风机的进风口与所述下筒体侧壁连接，所述风机的出风口与所述上筒体侧壁连接，所述风机的进风口处还设有喷射碱液的喷水管，其中废气经所述除尘器进入所述下筒体，且在所述下筒体内进行整流旋流，经整流旋流的废气与碱液进入所述风机以得到污物和净化后的废气，污物和净化后的废气进入所述上筒体后被分别排出，所述废气流经的除尘器、下筒体、整流旋流器、风机、上筒体的表面均设有防腐层。
其中，所述除尘器为文丘里除尘器。
其中，所述防腐层包括环氧富锌层和环氧玻璃鳞片层。
其中，所述整流旋流器位于所述除尘器与所述下筒体侧壁连接位置的上方，并位于所述风机的进风口与所述下筒体侧壁连接位置的下方。
其中，所述整流旋流器的叶片数为8-20，叶片角度为30-60°，所述整流旋流器的高度为40-80mm。
其中，所述下筒体的底部设有污物出口，所述污物出口呈锥尖向下的锥形，其中污物进入所述上筒体后沿上筒体内壁流至所述下筒体污物出口。
其中，所述下筒体侧壁的切线方向连接所述除尘器；所述下筒体侧壁的切线方向连接所述风机的进风口；所述上筒体侧壁的切线方向连接所述风机的出风口。
其中，所述风机的叶片是直叶片，叶片数为6-8片。
另一方面，本发明提供了一种利用上述脱硫除尘湿式烟气净化一体装置的方法，该方法包括：
S1、对废气进行初步除尘，以得到除尘废气；
S2、将得到的除尘废气进行整流旋流处理，以得到经整流旋流的废气；
S3、将经整流旋流的废气和碱液通入风机，以得到污物和净化后的废气；
S4、净化后的废气经离心脱水后被排出，污物被排出。
其中，在步骤S1中，采用文丘里除尘器对废气进行初步除尘。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：一方面，本发明提供了一种脱硫除尘湿式烟气净化一体装置，其包括风机、下筒体、与下筒体侧壁连接的除尘器、内置于所述下筒体的整流旋流器和与所述下筒体连接的上筒体，所述风机的进风口与所述下筒体侧壁连接，所述风机的出风口与所述上筒体侧壁连接，所述风机的进风口处还设有喷射碱液的喷水管，其中废气经所述除尘器进入所述下筒体，且在所述下筒体内进行整流旋流，经整流旋流的废气与碱液进入所述风机以得到污物和净化后的废气，污物和净化后的废气进入所述上筒体后被分别排出，所述废气流经的除尘器、下筒体、整流旋流器、风机、上筒体的表面均设有防腐层。本发明通过设置除尘器和整流旋流器大大提升了脱硫和除尘的效率，设置防腐层具有耐磨、耐腐蚀等优良性能，有效解决了现有湿式除尘设备结疤、结垢、效率不高的问题，且本发明结构简单，占地空间小，使用碱水进行脱硫，脱硫成本低，运行能耗小，使用寿命长，维护操作简单便捷，可靠性高，投资成本低，可广泛适用于工业锅炉、窑炉、燃煤锅炉、矿山烧结机、有色金属熔炼炉等烟气处理。
另一方面，本发明提供了一种利用上述脱硫除尘湿式烟气净化一体装置的方法，该方法通过对废气进行初步除尘，以得到除尘废气；将得到的除尘废气进行整流旋流处理，以得到经整流旋流的废气；将经整流旋流的废气和碱液通入风机，以得到污物和净化后的废气；净化后的废气经离心脱水后被排出，污物被排出。本发明提供的方法有效提高了脱硫和除尘的效率，且适用范围广。
除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。
附图说明
图1是本发明脱硫除尘湿式烟气净化一体装置实施例的结构示意图；
图2是图1脱硫除尘湿式烟气净化一体装置实施例的A-A剖面的结构示意图；
图3是图1脱硫除尘湿式烟气净化一体装置实施例的B-B剖面的结构示意图；
图4是本发明脱硫除尘湿式烟气净化一体装置中六片直形叶片的风机叶片结构示意图；
图5为整流旋流器结构示意图。
图中，1：文丘里除尘装置；2：进气口管道；3：下筒体；4：上筒体；5：弯形管道；6：风机；7：电动机；8：上筒体出风口；9：风机进风口；10：污物出口；11：风机叶片；12：喷水管；13：整流旋流器；14：防腐层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设有”、“置于”、“相连”、“连接”、“安装”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1-图5所示，为本发明提供的一种脱硫除尘湿式烟气净化一体装置，其包括风机6、下筒体3、与下筒体3侧壁连接的除尘器、内置于所述下筒体3的整流旋流器13和与所述下筒体3连接的上筒体4，所述风机6的进风口9与所述下筒体3侧壁连接，所述风机6的出风口与所述上筒体4侧壁连接，所述风机的进风口9处还设有喷射碱液的喷水管12，其中废气经所述除尘器进入所述下筒体3，且在所述下筒体3内进行整流旋流，经整流旋流的废气与碱液进入所述风机6以得到污物和净化后的废气，污物和净化后的废气进入所述上筒体4后被分别排出，所述废气流经的除尘器、下筒体3、整流旋流器13、风机6、上筒体4的表面均设有防腐层14。
通过设置除尘器和整流旋流器大大提升了脱硫和除尘的效率，设置防腐层具有耐磨、耐腐蚀等优良性能，有效解决了现有湿式除尘设备结疤、结垢、效率不高的问题，且本发明结构简单，占地空间小，使用碱水进行脱硫，脱硫成本低，运行能耗小，使用寿命长，维护操作简单便捷，可靠性高，投资成本低，可广泛适用于工业锅炉、窑炉、燃煤锅炉、矿山烧结机、有色金属熔炼炉等烟气处理。
具体的，所述除尘器为文丘里除尘器1。废气经过文丘里除尘装置1时，一些较大的粉尘颗粒在遇到文丘里棒时运动受到阻碍而被捕集，使用文丘里除尘器再配合之后的其他除尘过程，可实现处理d≥1μm的颗粒粉尘，其除尘效率可高达99％。
具体的，所述防腐层14包括环氧富锌层和环氧玻璃鳞片层。整个防腐层厚度优选为0.3-0.5mm。通过对整个装置内部废气流过的包络面部分设置防腐层实现对装置的防腐处理。优选地，首先，对表面进行除锈；第二步，底漆喷涂1(65微米厚环氧富锌)；第三步，底漆喷涂2(65微米厚环氧富锌)；第四步，中间漆喷涂1(环氧玻璃鳞片，厚65微米)；第五步，中间漆喷涂2(环氧玻璃鳞片，厚65微米)；第六步，石漆喷涂1(环氧玻璃鳞片，厚65微米)；第七步，石漆喷涂2(环氧玻璃鳞片，厚65微米)；第八步，对喷漆后效果进行检查修补。
具体的，所述整流旋流器13位于所述除尘器与所述下筒体3侧壁连接位置的上方，并位于所述风机的进风口9与所述下筒体3侧壁连接位置的下方。废气进入下筒体之后，在整流旋流器的作用下，含尘气体高速旋切，气体绕着下筒体内壁旋转上升，在离心力和重力作用下，一部分粉尘被捕集，实现进一步除尘。优选地，所述整流旋流器的叶片数为8-20，叶片角度为30-60°(以半径为基准倾斜的角度)，所述整流旋流器的高度为40-80mm，对整流旋流器进行这样的设置能更好实现对废气进行整流旋流的技术效果。
具体的，所述下筒体3的底部设有污物出口10，所述污物出口呈锥尖向下的锥形，其中污物进入所述上筒体后沿上筒体内壁流至所述下筒体污物出口；锥尖向下的锥形污物出口有利于污物飞收集排出。
具体的，所述下筒体3侧壁的切线方向连接所述除尘器；所述下筒体3侧壁的切线方向连接所述风机的进风口9；所述上筒体4侧壁的切线方向连接所述风机的出风口；这种与筒体侧壁的切线连接方式，便于对气体流经的位置设置防腐层，而且这种与筒体侧壁的切线连接方式更有利于气流在装置内的流通。
具体的，所述风机6的叶片是直叶片11，风机叶片11为6-8片；风机风量较大时，叶片优选为8片，可使气流更均匀。风机叶片11应避免尖角形状，以免影响气体旋转效果。具体的，风机6与电动机7连接，电动机驱动风机叶片旋转。
具体的，从风机6喷水管12喷射出的碱性液体是CaO混合CaCO3的石灰石浆液。这种碱性液体也可以用MgO、MgOH或NaOH做代替。调整碱性水的PH值，使其能更好地实施对SO2的吸收，使脱硫、除尘效率达到预先设定值。
具体的，所述风机的进风口9与所述下筒体3侧壁通过弯形管道5连接，避免管道内的气流损失。整流旋流器13安装在弯形管道5入口的下侧，与弯形管道5入口下边线的垂直距离为40-140mm。具体的，下筒体3侧壁的切线方向连接所述除尘器，其进风方向与所述上筒体4连接风机出口的出风方向相同，使装置整体的体积更小。
另一方面，本发明提供了一种上述脱硫除尘湿式烟气净化一体装置的方法，该方法包括：S1、对废气进行初步除尘，以得到除尘废气；S2、将得到的除尘废气进行整流旋流处理，以得到经整流旋流的废气；S3、将经整流旋流的废气和碱液通入风机，以得到污物和净化后的废气；S4、净化后的废气经离心脱水后被排出，污物被排出。本发明提供的方法有效提高了脱硫和除尘的效率，且适用范围广。
具体的，在步骤S1中，采用文丘里除尘器对废气进行初步除尘。使用文丘里除尘器再配合之后的其他除尘过程，可实现处理d≥1μm的颗粒粉尘，其除尘效率可高达99％。
下面具体描述使用上述装置实施上述方法的过程：使用时，含尘及SO2的废气从与文丘里除尘器1连接的进气口管道2进入下筒体3，废气在经过文丘里除尘器1时，一些较大的粉尘颗粒在遇到文丘里棒时运动受到阻碍而被捕集，从而实现了初级除尘。经初期除尘的废气进入下筒体3后，在整流旋流器13的作用下，废气高速旋切，且绕着下筒体3内壁旋转上升，在离心力和重力作用下，一部分粉尘被捕集，实现二级除尘。接着，从风机6的喷水管12喷射出的碱性液体，在风机6的作用下被打散、雾化，废气和经过充分雾化的碱性液体一起进入风机6，废气与碱性液体在高速旋转风机叶片11的强力作用下，实现距离碰撞、聚合，从而混杂在废气中的粉尘被捕捉，废气中的SO2等有害气体与碱性水发生剧烈的化学反应，之后干净的气体及泥浆沿切线方向进入上筒体4，干净气体经过离心脱水后向上自上筒体的出风口8排出，泥浆沿筒壁在重力作用下泻至污物出口10排出。
综上所述，本发明通过设置除尘器和整流旋流器大大提升了脱硫和除尘的效率，设置防腐层具有耐磨、耐腐蚀等优良性能，有效解决了现有湿式除尘设备结疤、结垢、效率不高的问题，且本发明结构简单，占地空间小，使用碱水进行脱硫，脱硫成本低，运行能耗小，使用寿命长，维护操作简单便捷，可靠性高，投资成本低，可广泛适用于工业锅炉、窑炉、燃煤锅炉、矿山烧结机、有色金属熔炼炉等烟气处理。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种脱硫除尘湿式烟气净化一体装置，其特征在于：包括风机、下筒体、与下筒体侧壁连接的除尘器、内置于所述下筒体的整流旋流器和与所述下筒体连接的上筒体，所述风机的进风口与所述下筒体侧壁连接，所述风机的出风口与所述上筒体侧壁连接，所述风机的进风口处还设有喷射碱液的喷水管，其中废气经所述除尘器进入所述下筒体，且在所述下筒体内进行整流旋流，经整流旋流的废气与碱液进入所述风机以得到污物和净化后的废气，污物和净化后的废气进入所述上筒体后被分别排出，所述废气流经的除尘器、下筒体、整流旋流器、风机、上筒体的表面均设有防腐层。
2.根据权利要求1所述的脱硫除尘湿式烟气净化一体装置，其特征在于：所述除尘器为文丘里除尘器。
3.根据权利要求1所述的脱硫除尘湿式烟气净化一体装置，其特征在于：所述防腐层包括环氧富锌层和环氧玻璃鳞片层。
4.根据权利要求1所述的脱硫除尘湿式烟气净化一体装置，其特征在于：所述整流旋流器位于所述除尘器与所述下筒体侧壁连接位置的上方，并位于所述风机的进风口与所述下筒体侧壁连接位置的下方。
5.根据权利要求4所述的脱硫除尘湿式烟气净化一体装置，其特征在于：所述整流旋流器的叶片数为8-20，叶片角度为30-60°，所述整流旋流器的高度为40-80mm。
6.根据权利要求1-5任一所述的脱硫除尘湿式烟气净化一体装置，其特征在于：所述下筒体的底部设有污物出口，所述污物出口呈锥尖向下的锥形，其中污物进入所述上筒体后沿上筒体内壁流至所述下筒体污物出口。
7.根据权利要求1-5任一所述的脱硫除尘湿式烟气净化一体装置，其特征在于：所述下筒体侧壁的切线方向连接所述除尘器；所述下筒体侧壁的切线方向连接所述风机的进风口；所述上筒体侧壁的切线方向连接所述风机的出风口。
8.根据权利要求1-5任一所述的脱硫除尘湿式烟气净化一体装置，其特征在于：所述风机的叶片是直叶片，叶片数为6-8片。
9.一种利用权利要求1-8所述的脱硫除尘湿式烟气净化一体装置的方法，该方法包括：
S1、对废气进行初步除尘，以得到除尘废气；
S2、将得到的除尘废气进行整流旋流处理，以得到经整流旋流的废气；
S3、将经整流旋流的废气和碱液通入风机，以得到污物和净化后的废气；
S4、净化后的废气经离心脱水后被排出，污物被排出。
10.根据权利要求9所述的脱硫除尘湿式烟气净化一体装置，其特征在于，在步骤S1中，采用文丘里除尘器对废气进行初步除尘。
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