CN105854580B - 一种烟气处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种烟气处理装置，包括机械过滤箱体(1)、紫外线处理箱(2)、水喷淋塔(3)、异聚能除湿塔(5)、静电除尘塔(6)、活性炭吸附塔(7)和烘干房(8)。经过上述处理能够将烟气中的有害物质进行彻底的无害化处理，同时能够降低静电除尘的负荷，提高了工作效率。

Description

一种烟气处理装置
技术领域
本发明涉及定型机除尘设备加工技术领域，尤其涉及一种烟气处理装置。
背景技术
定型机在运行时，通常会产生大量的废气废尘，其温度高，而且污染严重，为了减少废气废尘的污染，一般采用静电净化等设备进行废气的处理，从而使得排出的气体为干净或污染量非常少的气体，现有的组合式工业油烟用烟气处理装置，一般是采用干式方法，废气经过滤器、冷凝器降温后通入静电净化主机进行进一步处理。中国专利公开号：CN204107257U，公告日为2015年01月21日，发明创造的名称为一种组合式工业油烟用烟气过滤装置，该申请公开了一种组合式的工业油烟用烟气过滤装置，其包括废气进气管、主过滤管，主过滤管从左到右依次设置有喷淋装置、过滤器、冷凝器和除雾器；该设备能够进一步降低废气中的颗粒和杂质，使得进入静电净化主机中的废气杂质大大降低。但是该除尘设备的的前期除尘效果不够彻底，且静电净化主机的净化压力仍旧比较大，同时烟气中含有的其他类的一些有害物质并未被清除，比如NOX、SOX、油气、挥发性有机物等。与此同时，烟气中的热量未得到较好的收集利用，热能损耗大。针对热量回收，2012年7月4日公开的申请号为201210018795.X的发明创造公开了一种太阳能异聚态热利用系统及其工作方法，其在蒸发器上设有能量吸收装置，能量吸收装置为翘式太阳能板或板式太阳能板或套管式太阳能吸收装置，可吸收环境中各种能量，将其变为热能后与水箱中的水进行热交换，以充分利用环境中的热能。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足之处，克服了现有的定型机除尘设备烟气处理效果不好，除尘不够彻底、静电除尘机压力较大，且烟气中的温度未能充分收集和利用的问题，提供一种烟气处理装置。
一种烟气处理装置，包括机械过滤箱体、紫外线处理箱、水喷淋塔、异聚能除湿塔、静电除尘塔、活性炭吸附塔和烘干房；所述机械过滤箱体包括过滤箱体和设置在其内并贯穿过滤箱体的第一过滤板，该第一过滤板上设置有供气体通过的过滤孔，所述过滤箱体的一侧设置有第一烟气进口，且侧壁设置有第一烟气出口；所述紫外线处理箱与所述机械过滤箱体相通，该紫外线处理箱包括箱体、位于箱体一侧且开口截面呈长方形的第二烟气进口、竖直方向设置的紫外线灯管，还包括上下设置的第一出口筒体和第二出口筒体，所述第一出口筒体和所述第二出口筒体设置在所述箱体的中心位置，该第一出口筒体包括第一筒体下方进口和第一筒体上方出口，该第二出口筒体包括第二筒体上方进口和第二出口筒体下方出口，所述第一筒体下方进口和所述第二筒体上方进口对称设置，且所述第二出口筒体的外径值小于所述第一出口筒体的外径值；烟气经第一烟气进口进入后再经第一烟气出口、第二烟气进口进入所述箱体内，经所述第一筒体下方进口、第二筒体上方进口，后由所述第一筒体上方出口和第二筒体下方出口流出；所述箱体设置有喷剂口，用于将脱硫脱氮喷剂喷入所述箱体内与所述烟气发生接触；由第一筒体上方出口和第二筒体下方出口流出的烟气经水喷淋塔喷淋处理后再经异聚能除湿塔冷凝除湿，经冷凝除湿后的烟气经静电除尘塔处理，后进入所述所述活性炭塔进行吸附处理；所述异聚能除湿塔设置有塔进口和塔出口及第一蒸发板，该第一蒸发板与竖直方向呈角度A，位于所述除湿塔内，烟气由塔进口进入经第一蒸发板后向上流出并经塔出口排出；所述第一蒸发板上设置有用于传送热量的第二冷媒管道，且第二冷媒管道内设置有冷媒介质；所述烘干房的底部和四周设置有与所述第二冷媒管道连通的第三冷媒管道，所述第二冷媒管道内的冷媒将其热量通过所述第三冷媒管道传送至所述烘干房内进行热量的利用，用于加热所述烘干房。
作为一种实施方式，所述箱体的内壁设置有螺旋导流槽，该螺旋导流槽呈螺旋结构，用于引导烟气流动。该螺旋导流槽可以引导气流进行有效地运动，提高气流的流动速度。
作为一种实施方式，所述异聚能除湿塔还设置第二蒸发板，该第二蒸发板与竖直方向呈角度B，位于所述除湿塔内，且位于所述第一蒸发板的上方，烟气由塔进口进入经第一蒸发板后向上流出并经第二蒸发板后由塔出口排出；所述第二蒸发板上设置有用于传送热量的第三冷媒管道，且第四冷媒管道内设置有冷媒介质；所述第二冷媒管道和所述第四冷媒管道并联后与所述第三冷媒管道连通。
作为一种实施方式，所述第一过滤板以插设活动连接的方式设置在所述过滤箱体上。
作为更进步一步地实施方式，所述箱体内壁设置有铝箔。
本实施例的有益效果：
(1)烟气先后经机械过滤箱体、紫外线处理箱、水喷淋塔、冷凝除湿塔、静电除尘塔和活性炭吸附塔等处理装置进行除尘、除害处理，烟气中的有害物质、粉尘及粉尘内携带的有害物质均被处理，无害化处理效果好，且彻底。
(2)所述紫外线处理箱包括箱体、位于箱体一侧且开口截面呈长方形的第二烟气进口、竖直方向设置的紫外线灯管，还包括上下设置的第一出口筒体和第二出口筒体，所述第一出口筒体和所述第二出口筒体设置在所述箱体的中心位置，该第一出口筒体包括第一筒体下方进口和第一筒体上方出口，该第二出口筒体包括第二筒体上方进口和第二筒体下方出口，所述第一筒体下方进口和所述第二筒体上方进口对称设置，且所述第二出口筒体的外径值小于所述第一出口筒体的外径值；烟气经第一烟气进口进入后再经第一烟气出口、第二烟气进口进入所述箱体内，经所述第一筒体下方进口、第二筒体上方进口，后由所述第一筒体上方出口和第二筒体下方出口流出；所述箱体设置有喷剂口，用于将脱硫脱氮喷剂喷入所述箱体内与所述烟气发生接触。烟气进入箱体内后分流成两条路径的烟道，包括第一烟道和第二烟道，第一烟道向下运动后进入第一出口筒体，第二烟道绕着第一出口筒体外壁周围旋转运动后再进入第一出口筒体内；第二出口筒体周围的烟气流动的方向和流动方式同第一出口筒体；由试验表明，该种气流的运动方式能够增加烟气在箱体内的流动混合程度和停留时间，烟气可充分的和紫外线和脱氮脱硫剂进行充分的接触和反应，大大提高了烟气的处理效率；与此同时，第一出口筒体和第二出口筒体的筒径的直径差值能够在箱体内实现压力的上下不同，可在筒体内部也形成相应的自循环路径，即第一出口筒体周围的压力会低于第二出口筒体周围的压力，第二出口筒体周围的烟气一部分会顺着压力线向第一出口筒体周围流动，形成了第三烟道；经试验表明，该种内部的压力差值进一步提高了烟气在箱体内部的混合程度，进一步提高了烟气和紫外线及脱氮脱硫剂的接触程度，内循环能够在一定程度起到搅拌的作用。
(3)第一过滤板以插设的方式设置在过滤箱体内，方便拆卸和清洗。
(4)冷凝除湿塔能够降低气体温度和湿度，降低后续静电除尘的压力。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为一种烟气处理装置结构示意图。
图2为紫外线处理箱的内部结构示意图。
图3为机械过滤箱体结构示意图。
图4为第一过滤板的结构示意图。
图5为紫外线处理箱整体结构示意图。
图6为紫外线处理箱箱体的内部气流运动示意图。
图7为异聚能除湿塔塔内结构示意图。
图8为烘干房的结构示意图。
图9为冷媒管道的连接方式示意图。
图10为一种烟气处理装置工艺流程示意图。
标号说明：
1.机械过滤箱体，10.过滤箱体，11.第一过滤板，12.过滤孔，13.第一烟气进口，14.第一烟气出口，2.紫外线处理箱，20.箱体，21.第二烟气进口，22.紫外线灯管，23.第一出口筒体，23a.第一筒体下方进口，23b.第一筒体上方出口，24.第二出口筒体，24a.第二筒体上方进口，24b.第二筒体下方出口，25.喷剂口，26.螺旋导流槽，3.水喷淋塔，5.异聚能除湿塔，51.塔进口，52.塔出口，53.第一蒸发板，531.第二冷媒管道，54.第二蒸发板，541.第四冷媒管道，6.静电除尘塔，7.活性炭吸附塔，8.烘干房，80.第三冷媒管道。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。
实施例
图1为一种烟气处理装置结构示意图；图2为紫外线处理箱的内部结构示意图；图3为机械过滤箱体结构示意图；图4为第一过滤板的结构示意图；图5为紫外线处理箱整体结构示意图；图6为紫外线处理箱箱体的内部气流运动示意图；图7为异聚能除湿塔塔内结构示意图；图8为烘干房的结构示意图；图9为冷媒管道的连接方式示意图；图10为一种烟气处理装置工艺流程示意图。
一种烟气处理装置，包括机械过滤箱体1、紫外线处理箱2、水喷淋塔3、异聚能除湿塔5、静电除尘塔6、活性炭吸附塔7和烘干房8；所述机械过滤箱体1包括过滤箱体10和设置在其内并贯穿过滤箱体10的第一过滤板11，该第一过滤板11上设置有供气体通过的过滤孔12，所述过滤箱体10的一侧设置有第一烟气进口13，且侧壁设置有第一烟气出口14；所述紫外线处理箱2与所述机械过滤箱体1相通，该紫外线处理箱2包括箱体20、位于箱体20一侧且开口截面呈长方形的第二烟气进口21、竖直方向设置的紫外线灯管22，还包括上下设置的第一出口筒体23和第二出口筒体24，所述第一出口筒体23和所述第二出口筒体24设置在所述箱体20的中心位置，该第一出口筒体23包括第一筒体下方进口23a和第一筒体上方出口23b，该第二出口筒体24包括第二筒体上方进口24a和第二筒体下方出口24b，所述第一筒体下方进口23a和所述第二筒体上方进口24a对称设置，且所述第二筒体24的外径值小于所述第一筒体23的外径值；烟气经第一烟气进口13进入后再经第一烟气出口14、第二烟气进口21进入所述箱体20内，经所述第一筒体下方进口23a、第二筒体上方进口24a，后由所述第一筒体上方出口23b和第二筒体下方出口24b流出；所述箱体20设置有喷剂口25，用于将脱硫脱氮喷剂喷入所述箱体20内与所述烟气发生接触；由第一筒体上方出口23b和第二筒体下方出口24b流出的烟气经水喷淋塔3喷淋处理后再经异聚能除湿塔5冷凝除湿，经冷凝除湿后的烟气经静电除尘塔6处理，后进入所述活性炭吸附塔7进行吸附处理；所述异聚能除湿塔5设置有塔进口51和塔出口52及第一蒸发板53，该第一蒸发板53与竖直方向呈角度A，位于所述除湿塔5内，烟气由塔进口51进入经第一蒸发板53后向上流出并经塔出口52排出；所述第一蒸发板53上设置有用于传送热量的第二冷媒管道531，且第二冷媒管道内设置有冷媒介质；所述烘干房8的底部和四周设置有与所述第二冷媒管道531连通的第三冷媒管道80，所述第二冷媒管道531内的冷媒将其热量通过所述第三冷媒管道80传送至所述烘干房内进行热量的利用，用于加热所述烘干房8。
其中，所述箱体20的内壁设置有螺旋导流槽26，该螺旋导流槽呈螺旋结构，用于引导烟气流动。
其中，所述异聚能除湿塔5还设置第二蒸发板54，该第二蒸发板54与竖直方向呈角度B，位于所述除湿塔5内，且位于所述第一蒸发板53的上方，烟气由塔进口51进入经第一蒸发板53后向上流出并经第二蒸发板54后由塔出口52排出；所述第二蒸发板54上设置有用于传送热量的第四冷媒管道541，且第四冷媒管道541内设置有冷媒介质；所述第二冷媒管道531和所述第四冷媒管道541并联后与所述第三冷媒管道80连通。
其中，所述第一过滤板11以插设活动连接的方式设置在所述过滤箱体10上。
其中，所述箱体20内壁设置有铝箔。
图10为一种烟气处理装置工艺流程示意图，如图10所示：
一种烟气处理装置工艺流程如下：第一步骤：机械过滤，烟气中含有的较大的油滴和固体颗粒被阻挡并过滤；第二步骤：脱硫脱氮，经第一步骤处理后的烟气与脱硫脱氮剂接触，该脱硫脱氮剂以喷射的方式与所述烟气进行接触；第三步骤：紫外线辐射，该步骤与所述第二步骤同时进行，处理过程中产生大量的自由基和活性原子并反应，把NOX、SOX等物质氧化成硝酸盐和硫酸盐从而达到脱硫脱氮的效果；与此同时，所述烟气中的液态和固态成分在紫外线照射下其碳链逐步断裂生成二氧化碳、水和醛酮类物质；第四步骤：水喷淋处理，经前述第二和第三步骤处理后的烟气进入水喷淋塔，烟气中的易溶于水的物质，包括硝酸盐、硫酸盐及醛酮类物质被水吸收；吸收液经循环泵循环利用，并定期排出，通过污水厂处理；第五步骤：异聚能除湿处理，所述异聚能除湿箱利用箱体内分布的冷媒管道与烟气进行热交换进行除湿，冷媒管道内设置有用于传输热量的冷媒介质；经前述第四步骤处理后的烟气进入异聚能除湿箱，烟气中的水分冷凝，其含水率大大降低；第六步骤：静电除尘，经第五骤处理后的烟气进行静电除尘处理，在电场的作用下除去部分体积较小的油滴和固体颗粒；第七步骤：活性炭吸附，经第六步骤处理后的烟气经活性炭吸附后排出，其中的残余的小颗粒物质和臭氧气体被吸收；所述第三步骤中，紫外线的照射时间小于等于2s,且所述的紫外线的波长为184.9nm；所述第二步骤中的脱硫脱氮剂组分及其比例为：按重量比为钙基蒙脱土40-80，氧化钙5-40，铁氧化物5-20，碳酸盐2.5-20，二氧化钛2.5-10；所述脱硫脱氮剂粒度在300-400目之间。
最终还达到这样一种有益的效果：
(1)烟气进入净化装置载体后首先经过过滤板，滤去体积较大的油滴和固体颗粒；脱硫脱氮剂喷入机构中与烟气混合，同时利用紫外线对烟气进行辐射，产生大量的活性的自由基和活性原子并发生反应，并把NOX、SOX等物质氧化为硝酸盐和硫酸盐从而达到脱硫脱氮的效果；水喷淋，除去前述的硝酸盐和硫酸盐及臭氧和醛酮类的物质进行到水中；冷凝处理能够进一步降低烟气的温度同时能够将烟气中的水分冷凝析出，降低烟气中的含水率，能够降低后续静电除尘的工作负荷；经静电除尘吸附较小的固体颗粒和一些细微的固体物质，完成由大颗粒至小颗粒及气体的综合处理；最后经蜂窝状的活性炭吸附，进一步吸收光化学反应产生的臭氧，避免臭氧排入大气并危害周围环境，对人体造成伤害。经过上述处理能够将烟气中的有害物质进行彻底的无害化处理，同时能够降低静电除尘的负荷，提高了工作效率。
(2)紫外线的光照时间小于等于2s，能够分快速分解烟气中的氧分子产生游离氧，进而产生臭氧，能够对有机物产生氧化作用；紫外线的波长为184.9nm能够切断烟气中含有的挥发性有机物、无机物、硫化氢、氨气等污染物的分子链，该波长发出能够破坏上述物质结合能的光子能，进而能够起到较强的去除污染物的作用。
(3)脱氮脱硫的上述的比例能够更好的将NOX、SOX等物质氧化成硝酸盐和硫酸盐，从而提高脱硫脱氮的作用，在此比例下，其脱除率可达到90％以上。
(4)紫外线光化学区内壁贴附铝箔；能够增强光的反射效果，进而提高紫外线光的氧化作用。
(5)冷凝除湿处理运用了异聚能原理，能够在除湿的同时实现能量的回收用，将回收的能量直接用至烘干房内，对布料进行烘干处理。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种烟气处理装置，其特征在于，包括机械过滤箱体(1)、紫外线处理箱(2)、水喷淋塔(3)、异聚能除湿塔(5)、静电除尘塔(6)、活性炭吸附塔(7)和烘干房(8)；所述机械过滤箱体(1)包括过滤箱体(10)和设置在其内并贯穿过滤箱体(10)的第一过滤板(11)，该第一过滤板(11)上设置有供气体通过的过滤孔(12)，所述过滤箱体(10)的一侧设置有第一烟气进口(13)，且侧壁设置有第一烟气出口(14)；所述紫外线处理箱(2)与所述机械过滤箱体(1)相通，该紫外线处理箱(2)包括箱体(20)、位于箱体(20)一侧且开口截面呈长方形的第二烟气进口(21)、竖直方向设置的紫外线灯管(22)，还包括上下设置的第一出口筒体(23)和第二出口筒体(24)，所述第一出口筒体(23)和所述第二出口筒体(24)设置在所述箱体(20)的中心位置，该第一出口筒体(23)包括第一筒体下方进口(23a)和第一筒体上方出口(23b)，该第二出口筒体(24)包括第二筒体上方进口(24a)和第二筒体下方出口(24b)，所述第一筒体下方进口(23a)和所述第二筒体上方进口(24a)对称设置，且所述第二出口筒体(24)的外径值小于所述第一出口筒体(23)的外径值；烟气经第一烟气进口(13)进入后再经第一烟气出口(14)、第二烟气进口(21)进入所述箱体(20)内，经所述第一筒体下方进口(23a)、第二筒体上方进口(24a)，后由所述第一筒体上方出口(23b)和第二筒体下方出口(24b)流出；所述箱体(20)设置有喷剂口(25)，用于将脱硫脱氮喷剂喷入所述箱体(20)内与所述烟气发生接触；由第一筒体上方出口(23b)和第二筒体下方出口(24b)流出的烟气经水喷淋塔(3)喷淋处理后再经异聚能除湿塔(5)冷凝除湿，经冷凝除湿后的烟气经静电除尘塔(6)处理，后进入所述活性炭吸附塔(7)进行吸附处理；所述异聚能除湿塔(5)设置有塔进口(51)和塔出口(52)及第一蒸发板(53)，该第一蒸发板(53)与竖直方向呈角度A，位于所述异聚能除湿塔(5)内，烟气由塔进口(51)进入经第一蒸发板(53)后向上流出并经塔出口(52)排出；所述第一蒸发板(53)上设置有用于传送热量的第二冷媒管道(531)，且第二冷媒管道内设置有冷媒介质；所述烘干房(8)的底部和四周设置有与所述第二冷媒管道(531)连通的第三冷媒管道(80)，所述第二冷媒管道(531)内的冷媒将其热量通过所述第三冷媒管道(80)传送至所述烘干房内进行热量的利用，用于加热所述烘干房(8)；烟气进入箱体(20)内后分流成两条路径的烟道，包括第一烟道和第二烟道，第一烟道向下运动后进入第一出口筒体，第二烟道绕着第一筒体外壁周围旋转运动后再进入第一出口筒体(23)内；第二出口筒体(24)周围的烟气流动的方向和流动方式同第一出口筒体(23)；第一出口筒体(23)和第二出口筒体(24)的筒径的直径差值能够在箱体(20)内实现压力的上下不同，可在筒体内部也形成相应的自循环路径，即第一出口筒体周围的压力会低于第二出口筒体周围的压力，第二出口筒体周围的烟气一部分会顺着压力线向第一出口筒体周围流动，形成了第三烟道；所述喷剂口(25)位于所述第一出口筒体(23)和所述第二出口筒体(24)之间。
2.如权利要求1所述的一种烟气处理装置，其特征在于：所述箱体(20)的内壁设置有螺旋导流槽(26)，该螺旋导流槽呈螺旋结构，用于引导烟气流动。
3.如权利要求1所述的一种烟气处理装置，其特征在于：所述异聚能除湿塔(5)还设置第二蒸发板(54)，该第二蒸发板(54)与竖直方向呈角度B，位于所述异聚能除湿塔(5)内，且位于所述第一蒸发板(53)的上方，烟气由塔进口(51)进入经第一蒸发板(53)后向上流出并经第二蒸发板(54)后由塔出口(52)排出；所述第二蒸发板(54)上设置有用于传送热量的第四冷媒管道(541)，且第四冷媒管道(541)内设置有冷媒介质；所述第二冷媒管道(531)和所述第四冷媒管道(541)并联后与所述第三冷媒管道(80)连通。
4.如权利要求1至3任一所述的一种烟气处理装置，其特征在于：所述第一过滤板(11)以插设活动连接的方式设置在所述过滤箱体(10)上。
5.如权利要求1至3任一所述的一种烟气处理装置，其特征在于：所述箱体(20)内壁设置有铝箔。
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