CN108404559A - 微分潜水除尘塔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微分潜水除尘塔包括塔体结构1、进风微分曝气系统2、出风脱水单元3、水循环净化系统4，塔体结构1包括多层垂直设置的蓄水槽11、集气区12、检修口13、上部筒体14；进风微分曝气系统2包括总进风管21、分进风管221、固定式曝气板23、活动式微分穿孔板24，分进风管22由直管221、弯头222及底部斜锥223组成，曝气板23在斜锥223下部，微分穿孔板24在蓄水槽11水面与曝气板23之间；出风脱水单元3包括塔体外的出风道31、塔顶的脱水除沫器32；水循环净化系统4包括冲洗喷嘴41、进水管42、导流槽43、排污控制阀44、排污管45、净化池、循环水泵、吸收剂。

Description

微分潜水除尘塔

技术领域

本发明涉及一种除尘脱水技术领域，尤其是能高效地对各种含尘气体进行除尘脱水的微分潜水除尘塔。

背景技术

吸收是净化气态污染物最常用的方法。吸收法被定义为：用适当的液体吸收剂处理废气，使废气中的气态污染物溶解到吸收液中或与吸收液中某种活性组分发生化学反应而进入液相，这样使气态污染物从废气中分离出来的方法；或者说，利用吸收剂将混合气体中一种或数种组分（吸收质）有选择地吸收分离的过程称作吸收。吸收设备多为气相接触吸收器，主要有：表面式吸收器、填料式吸收器、鼓泡式吸收器、喷液式吸收器、冲击式除尘器、筛板式吸收塔、拨水轮吸收室、复合吸收塔等。

微分潜水除尘是在鼓泡式吸收器、冲击式除尘器基础上发展出来的技术，将含尘气体通过潜游进入微分孔板下气液两相充分接触，去除率高。它的特点是；处理量较小、压力损失较高、净化率高、热吸收性能好。在小型含尘废气处理中具有广泛的前景。

中国专利CN 2808273Y公开了一种“涡轮导波漩涡微分潜水除尘脱硫脱装备” 由排烟管、进烟管、上盖、上层筒体、下层筒体和到椎体形灰斗组成。进烟管内上部装有供水喷淋管，筒体内进烟管下口外装有涡轮式导波漩涡机构和微分潜水结构………。上述专利的存在着微分潜水结构的有效过滤面积较小，单位处理风量体积大，微分结构的孔径受到局限，当孔径较小时，可减小气泡外径，增加单位废气与水接触的有效面积，处理效果较好。但是，孔径较小容易产生微分结构的堵塞。各层微分结构的孔径一致，导致增加风阻。风量增加时，导致形成气柱，废气与水接触的有效面积进一步减少，影响处理效果。进烟管内上部的供水喷淋管对废气的预洗涤效果不理想，增加结构的复杂程度，提高设置成本。

发明内容

为了克服现有的微分潜水除尘系统的有效净化面积不足、进风风量设置的随意性、导致净化效果不佳。微分孔板容易堵塞造成设备报废等不足。本发明提供一种微分潜水除尘塔，该微分潜水除尘塔不仅净化效率最高，可以满足严格的排放标准。提高有效净化面积，降低设置成本，运行费用低、运行安全可靠。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：微分潜水除尘塔包括塔体结构1、进风微分曝气系统2、出风脱水单元3、水循环净化系统4，塔体结构1包括多层垂直设置的蓄水槽11、集气区12、检修口13、上部筒体14；进风微分曝气系统2包括总进风管21、分进风管22、固定式曝气板23、活动式微分穿孔板24，分进风管22由直管221、弯头222及底部斜锥223组成，曝气板23在斜锥223下部，微分穿孔板24在蓄水槽11水面与曝气板23之间；出风脱水单元3包括塔体外的出风道31、塔顶的脱水除沫器32；水循环净化系统4包括冲洗喷嘴41、进水管42、导流槽43、排污控制阀44、排污管45、净化池、循环水泵、吸收剂。

蓄水槽11下部设置斜板111，检修口13设置在集气区12，集气区12顶部通过出风道31导入上部筒体14；最下层蓄水槽11底部呈倒锥形，污水经底部排污控制阀44通过排污管45进入净化池。

曝气板23的曝气槽为内圈不同长度的放射状长圆孔，外圈为均衡设置的放射状长圆孔，外圈长圆孔的孔径大于内圈长圆孔的孔径，曝气槽面积小于曝气板23面积的18%。设置二圈放射状长圆孔工艺，较设置圆孔曝气孔的工艺效率更高，也有利于满足曝气板23的结构强度。由于气体在分进风管22中流速较高，靠近斜锥223的内圈长圆孔的流速较高，外圈长圆孔的流速较缓，通过曝气板23的缓流，放射状长圆孔均匀分布，有利于提高气体进入微分穿孔板24的曝气均匀度。

当微分穿孔板24为一层不锈钢穿孔板241时，不锈钢穿孔板241在曝气板23上面30mm，不锈钢穿孔板241为孔径2～3mm，穿孔率为25%。气流通过不锈钢穿孔板241微孔的速度为2.5～4m/s。对不锈钢穿孔板241穿孔率、气流通过微孔速度的限制，系根据废气性质、除尘要求条件而届定。也是制定微分潜水除尘塔产品处理风量标准的依据。不锈钢穿孔板过高的穿孔率及气流速度，将导致影响过滤效果，过低的穿孔率及气流速度，将减低处理风量。

当微分穿孔板24设为二层时，在不锈钢穿孔板241上面20mm增设一层孔径≤1.3mm，穿孔率45.2～51%的不锈钢丝网板242。不锈钢丝网穿孔率为45.2～51%时，气流通过不锈钢丝网孔的速度为1.225～2.21m/s。递次降低出风孔径，可不断缩小气泡体积，相继将烟气细小气泡微分，迫使烟气与水充分接触、充分反应、充分洗涤；气液两相充分接触，粉尘被水充分吸收，提高净化效果。孔径愈小，愈容易被粉尘所堵塞，通过检修口定期将活动式不锈钢穿孔板241、不锈钢丝网板242取出清洗，保证过滤效率。

不锈钢丝网板242、不锈钢穿孔板241的面积一致，不锈钢丝网板242穿孔率超过不锈钢穿孔板241穿孔率，可降低气流通过不锈钢丝网的速度。由于不锈钢丝网的孔径小，在不锈钢丝网板242与蓄水槽11水面之间形成更加细小、上升速度更慢的气泡，是除尘效果更好的微分潜水除尘环节。

根据粉尘颗粒、性质选用的部分不锈钢丝网规格。

序号	目数	丝径	孔径	开孔率
					1	14×14	0.584	1.22	45.2
2	14×14	0.508	1.30	51.0
					3	16×16	0.457	1.13	50.7
4	18×18	0.432	0.98	48.3
					6	20×20	0.406	0.86	46.2

微分潜水除尘塔循环风量取决于：进风风量、进风风压、各构件的局部和沿程压力损失、水位压降。当微分潜水除尘塔稳定运行时，流经不锈钢丝网板242孔、不锈钢穿孔板241孔、曝气板23的曝气槽、分进风管22内的循环风量相对固定，在以上构件中的气体流速取决于相对有效过风面积。

导流槽43设置在塔体结构1的蓄水槽11外与蓄水槽11相通，导流管433在导流槽43底部，进口在蓄水槽11斜锥底部，出口在下层蓄水槽11，通过液位控制器432调节导流管433中的液位控制阀432。

根据除尘效果要求，调整蓄水槽11的水位，也就是曝气板23、不锈钢穿孔板241、不锈钢丝网板242与水面的距离。水位愈高，除尘效果愈好，但风压损失愈大。微分潜水除尘塔的风压损失与水位压降密切相关，每mm水位压降10Pa，水位一般控制在100mm以内。

净化池包括沉淀槽、调节槽、净水槽，吸收剂调节槽。根据不同的含尘烟气性质，可在水中加入不同的吸收剂以提高含尘烟气的除尘效率。

本发明微分潜水除尘塔气体进出风路径如下：总进风管21→分进风管22→曝气板23（废气均布扩散、洗涤）→不锈钢穿孔板241（减小气泡体积、洗涤）→不锈钢丝网板242（再减小气泡体积增加气液交换）→含水气体→集气区12→出风道31→上部筒体14→脱水除沫器32（脱水除尘）→气体达标排放。

本发明微分潜水除尘塔洗涤水的循环路径如下：循环水泵→进水管42→冲洗喷嘴41→脱水除沫器32→上层蓄水槽11→斜锥底部（含污水）→液位控制阀433→导流管431→下层蓄水槽11（由上往下逐层下排）→底层蓄水槽11→底部排污管45→净化池。

某型号微分潜水除尘塔 =3层，处理风量为8100～12960m³/h，不锈钢穿孔板241、不锈钢丝网板242有效面积=1.2m²。当不锈钢穿孔板241的穿孔率=25%，有效通风面积=0.3m²，当不锈钢丝网板242的穿孔率=45.2%，有效通风面积=0.5424m²。

1）处理风量为8100 m³/h时，废气通过不锈钢穿孔板241孔径的速度为=÷（×）

=÷（×）=8100 m³/h÷（0.3m²×3）=2.5m/s。

废气通过不锈钢丝网板242孔径的速度为=÷（×）

=÷（×）=8100 m³/h÷（0.5424m²×3）=1.38m/s。

2）处理风量为12960m³/h时，当废气通过不锈钢穿孔板241孔径的速度为=÷（×）

=÷（×）=12960m³/h÷（0.3m²×3）=4m/s。

废气通过不锈钢丝网板242孔径的速度为=÷（×）

=÷（×）=12960m³/h÷（0.5424m²×3）=2.21m/s。

本实发明的有益效果是，微分潜水除尘系统与现有的同类技术比较且有如下特点：

1、除尘脱水一体化效率高；

2、有效单位过滤面积设置成本低、风压损失小；

3、操作简便、自动化运行安全可靠。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

附图说明

图1是本发明第一实施例的正视剖面构造图；

图2是A-A的剖面构造图；

图3是A向视图；

图4是B向视图；

图5是曝气板的正视图；

图6是第二实施例的不锈钢丝网板设置侧视图。

图中1.塔体结构，11.蓄水槽，111.斜板，112.水面，12.集气区，13.检修口，14.上部筒体，2.进风微分曝气系统，21.总进风管，22.分进风管，221.直管，222.弯头，223.斜锥，23.曝气板，24.微分穿孔板，241.不锈钢穿孔板，242.不锈钢丝网板，3.出风脱水单元，31.出风道，32.脱水除沫器，4.水循环净化系统，41.冲洗喷嘴，42.进水管，43.导流槽，431.导流管，432.液位控制器，433.液位控制阀，44.排污控制阀，45.排污管。

具体实施方式

在图1、2、3、4、5所示的第一实施例中，微分潜水除尘塔包括塔体结构1、进风微分曝气系统2、出风脱水单元3、水循环净化系统4，塔体结构1包括多层垂直设置的蓄水槽11、集气区12、检修口13、上部筒体14；进风微分曝气系统2包括总进风管21、分进风管22、固定式曝气板23、活动式微分穿孔板24，分进风管22由直管221、弯头222及底部斜锥223组成，曝气板23在斜锥223下部，微分穿孔板24在蓄水槽11水面与曝气板23之间；出风脱水单元3包括塔体外的出风道31、塔顶的脱水除沫器32；水循环净化系统4包括冲洗喷嘴41、进水管42、导流槽43、排污控制阀44、排污管45、净化池46、循环水泵、吸收剂。

蓄水槽11下部设置斜板111，检修口13设置在集气区12，集气区12顶部通过出风道31导入上部筒体14；最下层蓄水槽11底部呈倒锥形，污水经底部排污控制阀44通过排污管45进入净化池46。

曝气板23的曝气槽为内圈不同长度的放射状长圆孔，外圈为均衡设置的放射状长圆孔，外圈长圆孔的孔径大于内圈长圆孔的孔径，曝气槽面积小于曝气板23面积的18%。

当微分穿孔板24为一层不锈钢穿孔板241时，不锈钢穿孔板241在曝气板23上面30mm，不锈钢穿孔板241为孔径2～3mm，穿孔率为25%。气流通过不锈钢穿孔板241微孔的速度为2.5～4m/s。

导流槽43设置在塔体结构1的蓄水槽11外与蓄水槽11相通，导流管431在导流槽43底部，进口在蓄水槽11斜锥底部，出口在下层蓄水槽11，通过液位控制器432调节导流管431中的液位控制阀433。

净化池包括沉淀槽、调节槽、净水槽，吸收剂调节槽。

因为蒸发及其他原因导致蓄水槽11内的水平面过低时，液位控制器432开启上层导流管431中的液位控制阀433，上层蓄水槽11的水将经由导流管431进入蓄水槽11。当蓄水槽11的水位超出最高额定水位，液位控制器432开启本层导流管431中的液位控制阀433，将本层蓄水槽11的水将经由导流管431进入下层蓄水槽11内。

当最上层蓄水槽11的水位低于最低额定水位时，液位控制器432启动循环水泵，通过进水管42将净化池的水送往脱水除沫器32上的冲洗喷嘴41，冲洗后落入上层蓄水槽11。当最下层蓄水槽11的水位超出最高额定水位，液位控制器432开启排污控制阀44将蓄水槽11的水经排污管45导入净化池。

最下层蓄水槽11水中的粉尘接近设定浓度时，液位控制器432将定期开启排污控制阀44将蓄水槽11的污水经排污管45导入净化池46。

在图6所示的第二实施例中，当微分穿孔板24设为二层时，在不锈钢穿孔板241上面20mm增设一层孔径≤1.3mm，穿孔率45.2～51%的不锈钢丝网板242。

在第三实施例中，当进风的热量较大时，液位控制阀433、排污控制阀44、循环水泵将保持定量水循环，满足额外的热量传导要求。蓄水槽11的水位控制将不受影响。

应当理解，在不脱离本发明的范围内，可以对上述实施例做出多种改变，及应用于其他场合。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种微分潜水除尘塔包括塔体结构1、进风微分曝气系统2、出风脱水单元3、水循环净化系统4，其特征是：塔体结构1包括多层垂直设置的蓄水槽11、集气区12、检修口13、上部筒体14；进风微分曝气系统2包括总进风管21、分进风管22、固定式曝气板23、活动式微分穿孔板24，分进风管22由直管221、弯头222及底部斜锥223组成，曝气板23在斜锥223下部，微分穿孔板24在蓄水槽11水面与曝气板23之间；出风脱水单元3包括塔体外的出风道31、塔顶的脱水除沫器32；水循环净化系统4包括冲洗喷嘴41、进水管42、导流槽43、排污控制阀44、排污管45、净化池、循环水泵、吸收剂。

2.根据权利要求1所述的微分潜水除尘塔，其特征是：蓄水槽11下部设置斜板111，检修口13设置在集气区12，集气区12顶部通过出风道31导入上部筒体14；最下层蓄水槽11底部呈倒锥形，污水经底部排污控制阀44通过排污管45进入净化池。

3.根据权利要求1所述的微分潜水除尘塔，其特征是：曝气板23的曝气槽为内圈不同长度的放射状长圆孔，外圈为均衡设置的放射状长圆孔，外圈长圆孔的孔径大于内圈长圆孔的孔径，曝气槽面积小于曝气板23面积的18%。

4.根据权利要求1所述的微分潜水除尘塔，其特征是：当微分穿孔板24为一层不锈钢穿孔板241时，不锈钢穿孔板241在曝气板23上面30mm，不锈钢穿孔板241为孔径2～3mm，穿孔率为25%，气流通过不锈钢穿孔板241微孔的速度为2.5～4m/s。

5.根据权利要求1所述的微分潜水除尘塔，其特征是：当微分穿孔板24设为二层时，在不锈钢穿孔板241上面20mm增设一层孔径≤1.3mm，穿孔率45.2～51%的不锈钢丝网板242。

6.根据权利要求1所述的微分潜水除尘塔，其特征是：导流槽43设置在塔体结构1的蓄水槽11外与蓄水槽11相通，导流管433在导流槽43底部，进口在蓄水槽11斜锥底部，出口在下层蓄水槽11，通过液位控制器432调节导流管433中的液位控制阀432。