CN107233777A - 集热污气处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种集热污气处理系统，包括热处理装置和喷淋净化罐；热处理装置包括加热芯，其上缠绕污气往复管，加热罩将污气往复管和加热芯罩住；喷淋净化罐的净化罐本体底部为储水腔，上方设若干组喷淋净化设备；喷淋净化设备上方设净化过滤层和除雾器；净化罐本体上端设出气口和引风机；储水腔处设入水口和入水控制阀；净化罐本体底端设出水口、气体入管和气体控制阀；气体入管与热处理装置的出管连通；净化罐本体外侧设热量收集装置，其经供水泵连接供水管，供水管经分水管和分水控制阀与喷淋净化设备连通；出水口经出水控制阀、过滤器和回水泵与热量收集装置连通。本发明净化效果好，还可以将废气中的热量回收，节能环保。

Description

集热污气处理系统
技术领域
本发明涉及环保设备技术领域，具体是一种集热污气处理系统。
背景技术
废气是指人类在生产和生活过程中排出的有毒有害的气体。特别是化工厂、钢铁厂、制药厂，以及炼焦厂和炼油厂等，排放的废气气味大，严重污染环境和影响人体健康。
废气中含有污染物种类很多，其物理和化学性质非常复杂，毒性也不尽相同。燃料燃烧排出的废气中含有二氧化硫、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物等；因工业生产所用原料和工艺不同，而排放各种不同的有害气体和固体废物，含有各种组分如重金属、盐类、放射性物质；汽车排放的尾气含有铅、苯和酚等碳氢化合物。废气污染大气环境是世界最普遍最严重的环境问题之一。
然而，由于传统的废气处理装置内缺乏延滞有害废气通过时间的设计，迫使有害废气在通过废气处理槽内接受加热的时间较为短暂，导致在以加热分解法净化有害废气时，由于有害废气接受加热时间的不足，导致有害废气中的有害物质难以完全催化，进而影响到有害废气的净化效率，因此，如何能延滞有害废气在废气处理槽内接受加热的时间，进而提升有害废气的净化效率，已成为本领域人士所应面对的待以改善的重要课题。经过热处理的气体携带大量的热量，仅仅净化处理后排放会造成大量的能源浪费，如果在净化的同时能够将废气中的热量进行回收利用，将大大节约能源。
发明内容
本发明提出一种集热污气处理系统，解决了现有技术中废气净化处理过程中净化效率低及浪费能源的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种集热污气处理系统，包括热处理装置和喷淋净化罐；
所述热处理装置包括一柱形的加热芯，所述加热芯上缠绕有污气往复管，所述污气往复管由所述加热芯的下端向上逐渐缠绕，再由所述加热芯的上端向下逐渐缠绕；所述污气往复管的外侧设置有加热罩，所述加热罩将所述污气往复管和加热芯罩设在内；所述加热罩的下端分别设置有热处理入管和热处理出管，所述热处理入管和热处理出管分别与所述污气往复管的两端连通；所述热处理入管上设置有污气入气泵；
所述喷淋净化罐包括净化罐本体，所述净化罐本体内的底部为储水腔，所述储水腔上方的净化罐本体内层叠设置有若干组喷淋净化设备；
每组所述喷淋净化设备包括上布气孔板和下布气孔板，所述上布气孔板和下布气孔板为平板结构，所述上布气孔板和下布气孔板上设置有若干透气孔；
所述上布气孔板和下布气孔板之间填充有填料层；所述上布气孔板上方的净化罐本体内设置有供水盘管，所述供水盘管下方设置有若干喷头；
若干组所述喷淋净化设备上方的净化罐本体内设置有净化过滤层，所述净化过滤层的上方设置有除雾器；
所述净化罐本体的上端开设有出气口，所述出气口处设置有引风机；
所述储水腔处的净化罐本体的侧壁上开设有入水口，所述入水口设置有入水控制阀，所述入水口与外部供水系统连通；所述净化罐本体的侧壁的底端上开设有出水口，所述入水口高于所述出水口；
所述净化罐本体的侧壁的底端上设置有气体入管，所述气体入管上设置有气体控制阀；所述气体入管与所述热处理出管连通；
所述净化罐本体的外侧设置有热量收集装置，所述热量收集装置经供水泵连接供水管，所述供水管经分水管与所述供水盘管连通，所述分水管上设置有分水控制阀；
所述出水口经出水控制阀、过滤器和回水泵与所述热量收集装置连通。
进一步地，所述热量收集装置上设置有控制器，所述控制器与所述污气入气泵、供水泵、分水控制阀、入水控制阀、气体控制阀、出水控制阀、回水泵和引风机电连接。
进一步地，所述净化罐本体内设置有水位传感器，所述水位传感器的位置低于所述入水口、高于所述出水口，且所述水位传感器的位置高于所述气体入管的出口端；
所述水位传感器与所述控制器通信连接。
进一步地，所述气体入管延伸进所述净化罐本体内，所述气体入管的出口端位于所述净化罐本体的下端中部。
进一步地，位于所述净化罐本体内的所述气体入管为螺旋状盘管。
进一步地，所述净化过滤层为活性炭层。
进一步地，所述分水控制阀、入水控制阀、气体控制阀和出水控制阀为电磁阀。
进一步地，所述净化罐本体的顶端为圆台型。
进一步地，所述水位传感器设于所述气体入管的出口端上。
进一步地，所述加热罩的的外侧和所述热处理出管的外侧设置有保温层。
本发明的有益效果为：
本发明结构简单，设计合理；污气先经过热处理装置进行加热分解，污气往复管延长污气在热处理装置内的停留时间，提高处理效率，加热芯和加热罩的设计提高加热均匀性，避免受热不均影响处理效果；通过净化罐本体底部的储存水对废气进行第一次过滤，然后再由喷头对废气进行喷淋，进行第二次过滤，然后废气经过净化过滤层进行第三次过滤，过滤效果好，净化后的气体对大气和环境无污染；填料层使得气体分布更加均匀，使得气体与喷淋水更加充分的接触，提高净化效果；除雾器可以除去净化后气体中过多的水分；气体在整个净化过程中先后与储存水和喷淋水进行热交换，然后净化罐本体内的水经过滤器过滤后送至热量收集装置，水的热量被热量收集装置收集，然后冷水再循环供给供水盘管；当储水腔内水位较低时，可经入水口从外部供水系统补充水源；通过控制器可以控制整套系统的工作，水位传感器感测净化罐本体底部的储存水的水位，保证高于气体入管的出口端；本发明净化效果好，还可以将废气中的热量回收，节能环保。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
图1是本发明一个实施例的结构示意图；
图2是气体入管的俯视结构示意图。
其中：
1、净化罐本体；2、储水腔；3、上布气孔板；4、下布气孔板；5、填料层；6、供水盘管；7、喷头；8、净化过滤层；9、除雾器；10、出气口；11、引风机；12、入水口；13、入水控制阀；14、出水口；15、气体入管；16、气体控制阀；17、热量收集装置；18、供水泵；19、分水管；20、分水控制阀；21、出水控制阀；22、过滤器；23、回水泵；24、控制器；25、水位传感器；26、加热芯；27、污气往复管；28、加热罩；29、热处理入管；30、热处理出管；31、污气入气泵；32、保温层。
具体实施方式
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
如图1-2所示，本实施例中的集热污气处理系统，包括热处理装置和喷淋净化罐。
其中，所述热处理装置包括一柱形的加热芯，所述加热芯上缠绕有污气往复管，所述污气往复管由所述加热芯的下端向上逐渐缠绕，再由所述加热芯的上端向下逐渐缠绕；所述污气往复管的外侧设置有加热罩，所述加热罩将所述污气往复管和加热芯罩设在内；所述加热罩的下端分别设置有热处理入管和热处理出管，所述热处理入管和热处理出管分别与所述污气往复管的两端连通；所述热处理入管上设置有污气入气泵。为了提高热处理效果并保留更多的热量，本实施例中，所述加热罩的的外侧和所述热处理出管的外侧设置有保温层。
所述喷淋净化罐包括净化罐本体1，这里的净化罐本体1为圆柱形罐体，竖直设置；本实施例中，所述净化罐本体1的顶端为圆台型，便于气体集中排出。所述净化罐本体1内的底部为储水腔2，所述储水腔2上方的净化罐本体1内层叠设置有若干组喷淋净化设备，本实施例中，共设有两组喷淋净化设备。
每组所述喷淋净化设备包括上布气孔板3和下布气孔板4，所述上布气孔板3和下布气孔板4为平板结构，所述上布气孔板3和下布气孔板4上设置有若干透气孔(图中未示出)；所述上布气孔板3和下布气孔板4之间填充有填料层5；所述上布气孔板3上方的净化罐本体1内设置有供水盘管6，所述供水盘管6下方设置有若干喷头7。则气体可经过透气孔穿过上布气孔板3和下布气孔板4，在填料层5中气体被均匀分布，并可以与喷淋水充分接触。
若干组所述喷淋净化设备上方的净化罐本体1内设置有净化过滤层8，这里的净化过滤层8为活性炭层，可以对污气中的异味和杂质进行吸附处理。所述净化过滤层8的上方设置有除雾器9，能有效地进行雾气分离，当含雾气体以一定的速度通过除雾器9时，会与除雾器9的内部结构相撞，并依附在其表面上。凝结在除雾器9表面上的雾滴经过扩散和重力的作用会逐步聚集，当重量达到一定水平后，就会从除雾器9内部结构上分离掉落下来。
所述净化罐本体1的上端开设有出气口10，所述出气口10处设置有引风机11，引风机11可以加速气体从出气口10排出。
所述储水腔2处的净化罐本体1的侧壁上开设有入水口12，所述入水口12设置有入水控制阀13，所述入水口12与外部供水系统(图中未示出)连通，当储水腔2内水量不足时可以从外部供水系统补充水源；所述净化罐本体1的侧壁的底端上开设有出水口14，所述入水口12高于所述出水口14；可以从出水口14将净化罐本体1的底端的储存水排出，实现循环。
所述净化罐本体1的侧壁的底端上设置有气体入管15，所述气体入管15上设置有气体控制阀16。所述气体入管15与所述热处理出管连通，用于向净化罐本体1内注入污气。
所述净化罐本体1的外侧设置有热量收集装置17，所述热量收集装置17经供水泵18连接供水管，所述供水管经分水管19与所述供水盘管6连通，所述分水管19上设置有分水控制阀20；所述出水口14经出水控制阀21、过滤器22和回水泵23与所述热量收集装置17连通。则净化罐本体1底端的储存水经过过滤器22过滤后送至热量收集装置17，水与废气热交换获得的热量被热量收集装置17收集，然后冷却的水再供给供水盘管6，循环使用，节约用水。
本实施例中，所述热量收集装置17上设置有控制器24，所述控制器24与所述污气入气泵、供水泵18、分水控制阀20、入水控制阀13、气体控制阀16、出水控制阀21、回水泵23和引风机11电连接。这里的分水控制阀20、入水控制阀13、气体控制阀16和出水控制阀21为电磁阀。
为了提高自动控制性能，所述净化罐本体1内设置有水位传感器25，所述水位传感器25的位置低于所述入水口12、高于所述出水口14，且所述水位传感器25的位置高于所述气体入管15的出口端；所述水位传感器25与所述控制器24通信连接。则水位传感器25可以监测净化罐本体1内底部的储存水是否将气体入管15的出口端淹没，以保证进入的污气都经过储存水的一次净化。
本实施例中，所述气体入管15延伸进所述净化罐本体1内，所述气体入管15的出口端位于所述净化罐本体1的下端中部。位于所述净化罐本体1内的所述气体入管15为螺旋状盘管，可以使得污气充分的与储存水进行热量交换。所述水位传感器25设于所述气体入管15的出口端上。
本实施例工作时，污气先由污气入气泵经热处理入管送入污气往复管内，并沿着污气往复管由下至上盘旋而上，再沿着污气往复管由上至下盘旋而下，再由热处理出管排出。加热芯和加热罩同时加热，使得污气往复管内的污气受热均匀，而且污气往复管延滞了污气在热处理装置内的净化时间，提高了净化效率。保温层可以提高热处理装置内的温度，提高净化效果，还可以避免热量散失，提高后期的热量收集效率。
在喷淋净化罐处，先由外部供水系统经入水口12和入水控制阀13向储水腔2内注入一定量的储存水，储存水在回水泵23的作用下经出水控制阀21至过滤器22进行过滤，然后送至热量收集装置17，水里的热量被热量收集装置17收集，然后冷却的水再由供水泵18经分水管19向供水盘管6和喷头7供水；污气由气体入管15送入至净化罐本体1的底端的储存水内，经由储存水进行第一次的净化，同时污气与储存水进行热量交换，污气温度降低，储存水温度升高；然后，污气向上通过下布气孔板4进入到填料层5内，填料层5使得污气与上方喷淋下来的水进行充分的接触，对污气进行洗涤净化，然后气体再经过上布气孔板3向上排出；本实施例中设置两层喷淋净化设备，可以对气体进行两次喷淋净化，提高净化效果，同时在喷淋过程中气体中的热量进一步与喷淋水进行热交换，喷淋水向下流入储存水内；经过喷淋的污气向上进入到净化过滤层8，将污气中的异味和杂质进行吸附处理；然后污气再经过除雾器9除去多余水分，在引风机11的作用下经由出气口10排出；净化罐本体1的底端的储存水经过一段时间后或水量过多时，经由出水控制阀21、过滤器22和回水泵23返回至热量收集装置17进行循环使用，过滤器22对储存水进行过滤。
控制器24可以自行控制污气入气泵、供水泵18、分水控制阀20、入水控制阀13、气体控制阀16、出水控制阀21、回水泵23和引风机11的工作。
本实施例净化效果好，可降低排出气体的温度，避免影响环境，还可以将废气中的热量回收，节能环保。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种集热污气处理系统，其特征在于，包括热处理装置和喷淋净化罐；
所述热处理装置包括一柱形的加热芯，所述加热芯上缠绕有污气往复管，所述污气往复管由所述加热芯的下端向上逐渐缠绕，再由所述加热芯的上端向下逐渐缠绕；所述污气往复管的外侧设置有加热罩，所述加热罩将所述污气往复管和加热芯罩设在内；所述加热罩的下端分别设置有热处理入管和热处理出管，所述热处理入管和热处理出管分别与所述污气往复管的两端连通；所述热处理入管上设置有污气入气泵；
所述喷淋净化罐包括净化罐本体，所述净化罐本体内的底部为储水腔，所述储水腔上方的净化罐本体内层叠设置有若干组喷淋净化设备；
每组所述喷淋净化设备包括上布气孔板和下布气孔板，所述上布气孔板和下布气孔板为平板结构，所述上布气孔板和下布气孔板上设置有若干透气孔；
所述上布气孔板和下布气孔板之间填充有填料层；所述上布气孔板上方的净化罐本体内设置有供水盘管，所述供水盘管下方设置有若干喷头；
若干组所述喷淋净化设备上方的净化罐本体内设置有净化过滤层，所述净化过滤层的上方设置有除雾器；
所述净化罐本体的上端开设有出气口，所述出气口处设置有引风机；
所述储水腔处的净化罐本体的侧壁上开设有入水口，所述入水口设置有入水控制阀，所述入水口与外部供水系统连通；所述净化罐本体的侧壁的底端上开设有出水口，所述入水口高于所述出水口；
所述净化罐本体的侧壁的底端上设置有气体入管，所述气体入管上设置有气体控制阀；所述气体入管与所述热处理出管连通；
所述净化罐本体的外侧设置有热量收集装置，所述热量收集装置经供水泵连接供水管，所述供水管经分水管与所述供水盘管连通，所述分水管上设置有分水控制阀；
所述出水口经出水控制阀、过滤器和回水泵与所述热量收集装置连通。
2.如权利要求1所述的集热污气处理系统，其特征在于，所述热量收集装置上设置有控制器，所述控制器与所述污气入气泵、供水泵、分水控制阀、入水控制阀、气体控制阀、出水控制阀、回水泵和引风机电连接。
3.如权利要求2所述的集热污气处理系统，其特征在于，所述净化罐本体内设置有水位传感器，所述水位传感器的位置低于所述入水口、高于所述出水口，且所述水位传感器的位置高于所述气体入管的出口端；
所述水位传感器与所述控制器通信连接。
4.如权利要求3所述的集热污气处理系统，其特征在于，所述气体入管延伸进所述净化罐本体内，所述气体入管的出口端位于所述净化罐本体的下端中部。
5.如权利要求4所述的集热污气处理系统，其特征在于，位于所述净化罐本体内的所述气体入管为螺旋状盘管。
6.如权利要求5所述的集热污气处理系统，其特征在于，所述净化过滤层为活性炭层。
7.如权利要求6所述的集热污气处理系统，其特征在于，所述分水控制阀、入水控制阀、气体控制阀和出水控制阀为电磁阀。
8.如权利要求7所述的集热污气处理系统，其特征在于，所述净化罐本体的顶端为圆台型。
9.如权利要求8所述的集热污气处理系统，其特征在于，所述水位传感器设于所述气体入管的出口端上。
10.如权利要求9所述的集热污气处理系统，其特征在于，所述加热罩的的外侧和所述热处理出管的外侧设置有保温层。
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