CN106731610B - 文丘里反应器式烟尘净化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种文丘里反应器式烟尘净化系统，它包括烟尘捕集机构、沉降室和引风机，烟道的出烟口与文丘里反应器的顶部相连通，文丘里反应器的内部设有竖直向下双层的文丘里管密排板，文丘里管密排板的侧部与吸收液输送管的出液口相连接，文丘里反应器的下部设有气液分流器，沉降室的顶部通过烟气管路与除雾器相连接，除雾器的底部设有排污管，排污管的底部设有缓冲沉淀池。本发明所捕集的烟尘与经过文丘里管雾化后的吸收液进行混合，粉尘与吸收液中的液体充分混合，气体与吸收液发生化学反应，粉尘被沉降至缓冲沉淀池中，有害气体得到分解吸收，经过净化的气体被除雾后达标排放，本系统可有效去除烟尘中粉尘、有害气体。
Description
技术领域
本发明涉及除尘设备技术领域，具体的说是一种能够同时去除粉尘、净化烟尘中有害气体的文丘里反应器式烟尘净化系统。
背景技术
随着国家对于环保要求的不断提高，各类除尘净化装置被广泛的应用于工业生产中。袋式除尘器是一种干式滤尘装置。它适用于捕集细小、干燥、非纤维性粉尘。滤袋采用纺织的滤布或非纺织的毡制成，利用纤维织物的过滤作用对含尘气体进行过滤，当含尘气体进入袋式除尘器后，颗粒大、比重大的粉尘，由于重力的作用沉降下来，落入灰斗，含有较细小粉尘的气体在通过滤料时，粉尘被阻留，使气体得到净化。在复杂工况所产生的烟气不仅包含粉尘，还包括有毒有害气体和其它杂质，袋式除尘器由于只能单一过滤其中的粉尘，需要加装气体净化吸收机构才能够满足环保的要求，净化系统结构复杂，制造、运行成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种文丘里反应器式烟尘净化系统，既可有效的去除粉尘，又可以高效去除烟尘中的有害气体，相对于布袋除尘系统无需二次加装气体净化吸收装置，从流程和结构上很大程度上降低了成本。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种文丘里反应器式烟尘净化系统，它包括烟尘捕集机构、沉降室和引风机，烟尘捕集机构包括安装在烟尘点周围的密闭罩上方的烟尘捕集罩、烟道，所述烟道的出烟口与文丘里反应器的顶部相连通，文丘里反应器的内部设有竖直向下双层的文丘里管密排板，文丘里管密排板的侧部与吸收液输送管的出液口相连接，文丘里反应器的上部为圆柱形管体，下部为顶部直径大于底部直径的圆台体形管体的密封体，圆柱形管体的底部设有气液分流器，圆台体的底部与L型沉降管路相连接，沉降管路的出口与沉降室的侧壁上部相连接，沉降室的顶部通过烟气管路与除雾器相连接，除雾器的底部通过烟气管路与引风机相连接，除雾器的底部设有排污管，排污管的底部设有缓冲沉淀池。
优选的，所述文丘里反应器的圆柱形管体的直径大于烟道的直径。
优选的，所述沉降室本体为圆锥形，其最大直径为沉降管路直径的4-6倍
优选的，所述除雾器的底部与除雾器回水管路的顶端相连接，除雾器回水管路的底端延伸在缓冲沉淀池内。
优选的，所述缓冲沉淀池通过上清液回流管与吸收液原浆池相连接，吸收液原浆池的侧壁底部与吸收液输送管的进液口相连接。
本发明采用双碱法脱硫脱硝，通过文丘里器将吸收缓冲剂与烟尘里边的粉尘和有害气体混合反应，在除尘的同时将烟气里边的硫化物和氮化物吸收去除，做到真正的无残留绿色排放。
1、脱硫
在烟气脱硫史上，钠碱化合物比其他类型的吸收剂更受重视，因为它对SO2的亲和力强，亚硫酸钠—亚硫酸氢钠的化学机理能适应吸收与再生循环操作；钠盐溶解度大，有将所有化合物保持在溶液内的能力，吸收SO2的能力大。
用钠碱溶液洗涤吸收含SO2气体时，首先SO2溶于水中，并部分离解为H+，HSO3 -及少量的SO3 2-。碱溶液中存在着Na+和OH-。由下列反应使OH-和H+不断减少。主要反应式如下：
由此，反应向右偏移，溶液中的亚硫酸和二氧化硫含量减少，从而继续从气体中吸收SO2；起初，因碱过剩SO2与碱反应生成正盐（亚硫酸钠）。
NaHSO3相当不稳定，很容易从吸收液中解析出来，利用Na2SO3——NaHSO3溶液的平衡关系，降低吸收与再生之间的温度差，通常在94℃温度下便可再生得到Na2SO3，并返回吸收系统循环使用，原始高温烟气反应过后在常温下就可以再生二次回用。
2、脱硝
碱溶液吸收NOx生成硝酸盐和亚硝酸盐，碱溶液通常选用烧碱和纯碱的水溶液，硝酸废气中NOx经过反应器腔体，被碱溶液吸收，生成含有亚硝酸钠和硝酸钠的中和液。中和液经蒸发、结晶、分离，分离出的亚硝酸钠母液用稀硝酸进行转化，全部氧化成硝酸钠，母液返回二次回用。主要反应式如下：
吸收处理后的的气体中基本上以NO为主，再辅助吸收还原法，先用碱液将NO2吸收，然后通过液相还原反应转化为N2，采用的吸收液就是还原剂，吸收与还原同时进行，吸收液主要成分为尿素。通过吸收液（尿素）二次吸收处理达到无残留洁净排放。主要反应机理如下：
通过向反应室内部加入烧碱和氨水两种物质的混合吸收液，来满足脱硫和脱硝两种工艺要求，将烟尘中的硫元素和氮元素两种物质去除，达到无害化排放标准。
本系统负压动力来自引风机，烟尘通过烟尘捕集罩收集输送至文丘里反应器在雾化吸收气氛下，烟尘中的粉尘和有害气体与反应液充分混合，粉尘与吸收液中的液体相互粘结达到沉降要求，有害气体与反应液的化合物充分反应，凝结的粉尘与吸收液混合物经过文丘里反应器中气液分流器的分流作用后，通过沉降管路输送至沉降室中。由于沉降室的直径远大于沉降管路，气液混合物的速度显著降低，大颗粒自重比高的粉尘混合物进入沉降室内腔中，部分直接下落至缓冲沉淀池中，部分附着到沉降室内壁后再下落至缓冲沉淀池中；比重较小的水汽混合物上升到沉降室的顶部，通过烟气管路进入除雾器中，经过除雾器将混合物中的水分过滤除湿后，经过净化的气体被引风机抽吸并排放。
除雾器的底部接除雾器回水管路，可将除雾器中收集的液体引入缓冲沉淀池中。
沉降后的杂质下沉至缓冲沉淀池内经过自然沉降后，上清液返排至吸收液原浆池中被再次循环利用。
本发明的有益效果为：
（1）本发明采用文丘里反应器，所捕集的烟尘从文丘里反应器顶部进入内部，经第一级文丘里管密排板雾化与吸收液初步反应，然后下降至导流板层，混合物经过导流板二次混合提速，通过第二级文丘里管密排板二次雾化，烟尘内部的粉尘和有害气体充分混合，气体与吸收液发生化学反应，有害气体得到分解、吸收，气液混合物在经过气液分流器的分配后进入沉降室中，粉尘被沉降至缓冲沉淀池中，经过净化的气体被除雾后达标排放，本系统既可有效去除烟尘中粉尘，又可以高效去除烟尘中的有害气体，缩短了烟气净化的流程，系统结构简洁，操作方便；
（2）本发明设置双层文丘里管有烟尘与吸收液混合速度快、雾化效果好、吸收效果明显等优点，可根据实际工况实时调节吸收液的加入量，对吸收液的用量和浓度控制精确，降低运行成本和能耗；
（3）本发明根据烟尘挥发量和浓度适时调节系统风量和吸收液的供给量，以确保烟尘与反应介质完全混合无外溢；
（4）本发明根据所捕集烟尘中有害气体的成份，调配适宜的吸收液，使烟尘中的有毒有害气体能够被全面分解、吸收，做到气体的达标排放。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是图1中文丘里反应器的结构示意图；
图中：1、烟道，2、烟尘捕集罩，3、密闭罩，4、吸收液输送管，5、吸收液原浆池，6、上清液回流管，7、缓冲沉淀池，8、除雾器回水管路，9、引风机，10、除雾器，11、沉降室，12、沉降管路，13、文丘里反应器，14、文丘里管密排板，15、气液分流器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1、图2所示的一种文丘里反应器式烟尘净化系统，它包括烟尘捕集机构、沉降室11和引风机9，烟尘捕集机构包括安装在烟尘点周围的密闭罩3上方的烟尘捕集罩2、烟道1，烟道1的出烟口与文丘里反应器13的顶部相连通，文丘里反应器13的内部设有竖直向下双层的文丘里管密排板14，文丘里管密排板14的侧部与吸收液输送管4的出液口相连接，文丘里反应器13的上部为圆柱形管体，下部为顶部直径大于底部直径的圆台体形管体的密封体，圆柱形管体的中间部设有气液分流器15，圆台体的底部与L型沉降管路12相连接，沉降管路12的出口与沉降室11的侧壁下部相连接，沉降室11的顶部通过烟气管路与除雾器10相连接，除雾器10的底部通过烟气管路与引风机9相连接，除雾器10的底部设有排污管，排污管的底部设有缓冲沉淀池7。
文丘里反应器13的圆柱形管体的直径大于烟道1的直径。
沉降室11本体为圆柱形，其直径为沉降管路12直径的4-6倍。
除雾器10的底部与除雾器回水管路8的顶端相连接，除雾器回水管路8的底端延伸在缓冲沉淀池7内。
缓冲沉淀池7通过上清液回流管6与吸收液原浆池5相连接，吸收液原浆池5的侧壁底部与吸收液输送管4的进液口相连接。
本发明采用文丘里反应器，所捕集的烟尘与经过文丘里管密排板雾化后的吸收液进行混合，粉尘与吸收液中的液体充分混合，气体与吸收液发生化学反应，有害气体得到分解、吸收，气液混合物在经过气液分流器的分配后进入沉降室中，粉尘被沉降至缓冲沉淀池中，经过净化的气体被除雾后达标排放，本系统既可有效去除烟尘中粉尘，又可以高效去除烟尘中的有害气体，缩短了烟气净化的流程，系统结构简洁，操作方便。
Claims (4)
1.一种文丘里反应器式烟尘净化系统，它包括烟尘捕集机构、沉降室（11）和引风机（9），烟尘捕集机构包括安装在烟尘点周围的密闭罩（3）上方的烟尘捕集罩（2）、烟道（1），其特征在于：所述烟道（1）的出烟口与文丘里反应器（13）的顶部相连通，文丘里反应器（13）的侧壁设有竖直向下双层的文丘里管密排板（14），文丘里管密排板（14）的侧部与吸收液输送管（4）的出液口相连接，文丘里反应器（13）的上部为圆柱形管体，下部为顶部直径大于底部直径的圆台体形管体的密封体，圆柱形管体的底部设有气液分流器（15），圆台体的底部与L型沉降管路（12）相连接，沉降管路（12）的出口与沉降室（11）的侧壁下部相连接，沉降室（11）的顶部通过烟气管路与除雾器（10）相连接，除雾器（10）的底部通过烟气管路与引风机（9）相连接，除雾器（10）的底部设有排污管，排污管的底部设有缓冲沉淀池（7）；所述沉降室（11）本体为圆柱形，其直径为沉降管路（12）直径的4-6倍；所捕集的烟尘从文丘里反应器（13）顶部进入内部，经第一级文丘里管密排板（14）雾化与吸收液初步反应，然后下降至导流板层，混合物经过导流板二次混合提速，通过第二级文丘里管密排板（14）二次雾化，烟尘内部的粉尘和有害气体充分混合，气体与吸收液发生化学反应，有害气体得到分解、吸收，气液混合物在经过气液分流器的分配后进入沉降室中，粉尘被沉降至缓冲沉淀池中，经过净化的气体被除雾后达标排放。
2.根据权利要求1所述的文丘里反应器式烟尘净化系统，其特征在于：所述文丘里反应器（13）的圆柱形管体的直径大于烟道（1）的直径。
3.根据权利要求1或2所述的文丘里反应器式烟尘净化系统，其特征在于：所述除雾器（10）的底部与除雾器回水管路（8）的顶端相连接，除雾器回水管路（8）的底端延伸在缓冲沉淀池（7）内。
4.根据权利要求3所述的文丘里反应器式烟尘净化系统，其特征在于：所述缓冲沉淀池（7）通过上清液回流管（6）与吸收液原浆池（5）相连接，吸收液原浆池（5）的侧壁底部与吸收液输送管（4）的进液口相连接。
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