CN108434894A - 一种颗粒物脱除装置及含湿烟气处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械领域，具体而言，涉及一种颗粒物脱除装置及含湿烟气处理系统。颗粒物脱除装置包括：烟气分布单元；烟气分布单元包括烟气入口管道、泡沫金属块、密封板、壳体，密封板设置于泡沫金属块的顶端，密封板、泡沫金属块均设置于壳体内，烟气入口管道穿过壳体、密封板与壳体连通；壳体的一侧设置有烟气出口。本实施例提供的颗粒物脱除装置能够对湿烟气中溶解颗粒物的捕集。捕获含湿烟气中的水分，减少工艺过程中的耗水量。设备结构简化，阻力适中，易于大型化。

Description

一种颗粒物脱除装置及含湿烟气处理系统

技术领域

本发明涉及机械领域，具体而言，涉及一种颗粒物脱除装置及含湿烟气处理系统。

背景技术

除尘指从含尘气体中去除颗粒物以减少其向大气排放的技术措施。现有技术中的除尘主要包括生物纳膜、云雾抑尘、静电除尘等。但是现有技术中的除尘设备的除尘效果欠佳，或者成本过高，或者效果不理想，特别是对于溶解颗粒物。

总溶解固体(英文：Total dissolved solids，缩写TDS)，又称溶解性固体总量。TDS是以简单的分子或离子形式在水(或其它)溶剂中存在，粒子大小通常只有零点几到几百纳米。这些溶解固体物质被烟气带入大气中，若干分子或离子结合在一起构成粒子团，形成胶体颗粒轩，即气溶胶(Aerosol)。

目前超净排放系统中湿式电除尘设备对TDS去除效果不明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种颗粒物脱除装置及含湿烟气处理系统，其旨在改善现有的设备对TDS去除效果不明显的问题。

本发明提供一种技术方案：

一种颗粒物脱除装置，颗粒物脱除装置包括：

烟气分布单元；烟气分布单元包括烟气入口管道、泡沫金属块、密封板、壳体，密封板设置于泡沫金属块的顶端，密封板、泡沫金属块均设置于壳体内，烟气入口管道穿过壳体、密封板与壳体连通；壳体的一侧设置有烟气出口。

在本发明的其他实施例中，上述泡沫金属块包括沿周向布置的多个扇形块，多个扇形块相互连接。

在本发明的其他实施例中，上述泡沫金属块靠近烟气入口管道一端的表面为盲孔。

在本发明的其他实施例中，上述颗粒物脱除装置还包括：

浴洗单元，烟气分布单元设置于浴洗单元内；烟气出口流出的烟气能进入浴洗单元；

喷淋单元，喷淋单元设置于浴洗单元顶部；

冷凝单元，冷凝单元与喷淋单元连接。

在本发明的其他实施例中，上述颗粒物脱除装置还包括：

螺旋捕集单元，螺旋捕集单元设置于喷淋单元与冷凝单元之间；螺旋捕集单元设置有第一导流叶片、第二导流叶片，第一导流叶片、第二导流叶片分别设置于螺旋捕集单元沿烟气流向相对的两端；第一导流叶片、第二导流叶片的叶片旋向相反。

在本发明的其他实施例中，上述螺旋捕集单元还包括捕集管，第一导流叶片、第二导流叶片分别设置于捕集管相对的两端。

在本发明的其他实施例中，上述螺旋捕集单元包括相互独立地多个捕集管，多个捕集管均设置于喷淋单元与冷凝单元之间。

在本发明的其他实施例中，上述颗粒物脱除装置还包括：

洗涤液循环单元，洗涤液循环单元进液管道与喷淋单元连接。

在本发明的其他实施例中，上述冷凝单元包括多个冷凝管，冷凝水循环机构，冷凝管设置于冷凝水循环机构内，喷淋单元流出的烟气能进入多个冷凝管。

本发明还提供一种技术方案：

一种含湿烟气处理系统，含湿烟气处理系统包括上述的颗粒物脱除装置。

本发明实施例提供的颗粒物脱除装置及含湿烟气处理系统的有益效果是：

通过烟气分布单元的泡沫金属块将烟气分散为毫米级微小气泡，增加烟气在酸洗或者碱洗过程中气泡与洗液的接触面积，使溶解颗粒物尽可能的融入酸洗液或者碱洗液中。毫米级气泡从烟气出口内移出，减小了洗液面需求的高度，减小了水浴洗涤阻力。气泡在水平方向具有一定的速度，增加气泡在洗液中的时间，充分洗涤，增加溶解颗粒物的去除率。

本实施例提供的颗粒物脱除装置能够对湿烟气中溶解颗粒物的捕集。捕获含湿烟气中的水分，减少工艺过程中的耗水量。设备结构简化，阻力适中，易于大型化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1示出了本发明实施例提供的颗粒物脱除装置的结构示意图；

图2示出了本发明实施例提供的壳体的结构示意图；

图3示出了本发明实施例提供的泡沫金属块的结构示意图；

图4示出了本发明实施例提供的螺旋捕集单元的截面结构示意图；

图5示出了本发明实施例提供的捕集管的结构示意图。

图标：100-颗粒物脱除装置；110-烟气分布单元；111-烟气入口管道；112-泡沫金属块；113-壳体；114-烟气出口；115-扇形块；120-浴洗单元；121-洗涤液循环单元；130-喷淋单元；140-冷凝单元；150-螺旋捕集单元；151-第一导流叶片；152-第二导流叶片；153-捕集管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”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。

实施例

图1示出了本发明实施例提供的颗粒物脱除装置100的结构示意图，请参阅图1，本实施例提供了一种颗粒物脱除装置100，主要用于去除溶解颗粒物，进一步地主要用于电厂排除的烟气中溶解颗粒物的处理。在其他实施例中，颗粒物脱除装置100也可以用于其他烟气的颗粒物去除，本实施例提供的颗粒物脱除装置100也可以用于去除不溶解的颗粒物，优选地，本实施例提供的颗粒物脱除装置100对溶解颗粒物的去除效果更佳。

详细地，在本实施例中，颗粒物脱除装置100包括烟气分布单元110，烟气分布单元110将烟气分散为毫米级微小气泡。

烟气分布单元110包括烟气入口管道111、泡沫金属块112(见图2)、密封板(图中未示出)、壳体113，密封板设置于泡沫金属块112的顶端，密封板、泡沫金属块112均设置于壳体113内，烟气入口管道111穿过壳体113、密封板与壳体113连通；壳体113的一侧设置有烟气出口114。

详细地，密封板与泡沫金属块112的顶端连接，在本实施例中，密封板与泡沫金属块112固定连接。密封板的设置封堵泡沫金属块112的上端，避免烟气从泡沫金属块112的上端逃逸。烟气入口管道111穿过壳体113、密封板与壳体113连通；烟气入口管道111设置于壳体113的顶端，使烟气从烟气分布单元110的顶端进入泡沫金属块112的孔隙内。烟气出口114设置于壳体113的一侧，烟气在泡沫金属块112移出通过烟气分布单元110。

泡沫金属块112是指通过泡沫气孔的特种金属材料制备得到的金属网块。通过其独特的结构特点，孔隙度常常达到90％以上，并且具有一定强度和刚度的多孔金属。这类金属孔隙度高，孔隙直径可达至毫米级。

通过烟气分布单元110的泡沫金属块112将烟气分散为毫米级微小气泡，增加烟气在酸洗或者碱洗过程中气泡与洗液的接触面积，使溶解颗粒物尽可能的融入酸洗液或者碱洗液中。毫米级气泡从烟气出口114内移出，减小了洗液面需求的高度，减小了水浴洗涤阻力。气泡在水平方向具有一定的速度，增加气泡在洗液中的时间，充分洗涤，增加溶解颗粒物的去除率。

图2示出了本发明实施例提供的壳体113的结构示意图，图3示出了本发明实施例提供的泡沫金属块112的结构示意图，请参阅图2与图3。

在本实施例中，泡沫金属块112包括沿周向布置的多个扇形块115，多个扇形块115相互连接。

承上所述，密封板与泡沫金属块112固定连接。密封板的设置封堵泡沫金属块112的上端，避免烟气从泡沫金属块112的上端逃逸。在本实施例中，将泡沫金属块112设置为多个扇形块115拼接而成的形状，烟气进入泡沫金属块112时具有一定的速度，多个扇形块115使气泡在泡沫金属块112内移动分布，增加气体与液体接触的面积，能够提高溶解颗粒物的洗净率。

进一步地，多个扇形块115的连接位置处设置有导气孔，烟气从导气孔进入泡沫金属块112。

在本实施例中，泡沫金属块112靠近烟气入口管道111一端的表面为盲孔。换言之，泡沫金属块112上端的孔为盲孔，避免烟气从泡沫金属块112的上端逃逸，是气泡水平进入洗液中。

请再次参阅图1，在本实施例中，颗粒物脱除装置100还包括，浴洗单元120、喷淋单元130，冷凝单元140。烟气分布单元110设置于浴洗单元120内；烟气出口114流出的烟气能进入浴洗单元120；喷淋单元130设置于浴洗单元120顶部；冷凝单元140与喷淋单元130连接。喷淋单元130流出气体经过冷凝单元140冷凝后排空。

进一步地，在本实施例中，颗粒物脱除装置100还包括洗涤液循环单元121，洗涤液循环单元121进液管道与喷淋单元130连接。洗涤液循环单元121的贫液通过进液管道进入喷淋单元130，喷淋单元130喷淋后洗液进入浴洗单元120，对烟气分布单元110溢出的气泡进行吸收，浴洗单元120底部的富液至洗涤液循环单元121的吸收塔。

烟气出口114流出的烟气以水平方向进入浴洗单元120，在洗涤液内螺旋上升，微小气泡被洗涤液充分洗涤。微小气泡螺旋式上升，减小了洗液高度，减小了水浴洗涤阻力。通过浴洗单元120能够去除45％左右的溶解颗粒物。洗涤液可以是中性，可以是碱性，也可以是酸性，根据烟气的性质及成份。

烟气从浴洗单元120的洗液面移出后进入喷淋单元130，喷淋单元130的喷出的洗液雾滴捕集烟气中的悬浮颗粒，悬浮颗粒作为凝结核，喷雾洗涤区的雾滴捕集烟气中的悬浮颗粒，形成气溶胶粒子。同时烟气温度降低，烟气中的大量水蒸气凝结成液滴，继续捕获烟气中的悬浮颗粒。

在本实施例中，颗粒物脱除装置100还包括螺旋捕集单元150：螺旋捕集单元150设置于喷淋单元130与冷凝单元140之间；螺旋捕集单元150设置有第一导流叶片151、第二导流叶片152，第一导流叶片151、第二导流叶片152分别设置于螺旋捕集单元150沿烟气流向相对的两端；第一导流叶片151、第二导流叶片152的叶片旋向相反。

图4示出了本发明实施例提供的螺旋捕集单元150的截面结构示意图，请参阅图4。

第一导流叶片151包括多个扇叶，该扇叶沿第一旋向旋转设置，第二导流叶片152包括多个扇叶，该扇叶沿第二旋向旋转设置，第一旋向与第二旋向旋向相反。

图5示出了本发明实施例提供的捕集管153的结构示意图，请参阅图5。

进一步地，在本实施例中，螺旋捕集单元150还包括相互独立地多个捕集管153，多个捕集管153均设置于喷淋单元130与冷凝单元140之间；第一导流叶片151、第二导流叶片152分别设置于捕集管153相对的两端。

在本发明的其他实施例中，螺旋捕集单元150也可以仅设置一个捕集管153。

承上所述，喷淋单元130流出的烟气进入螺旋捕集单元150的多个捕集管153，上升的烟气与第一导流叶片151相碰撞，烟气的方向被改变，烟气在捕集管153内螺旋上升，烟气中的气溶胶粒子相互碰撞、凝并，在捕集管153顶端的第二导流叶片152再次改变方向，气溶胶粒子在与第二导流叶片152的碰撞中进一步凝并成较大液滴；

在螺旋捕集单元150内，小的气溶胶粒子凝并成较大粒子，一部分气溶胶粒子凝结在捕集管153内壁，沿捕集管153回落。穿过螺旋捕集单元150的烟气中携带较大气溶胶粒子进入冷凝单元140。

在本实施例中，冷凝单元140包括多个冷凝管，冷凝水循环机构，冷凝管设置于冷凝水循环机构内，喷淋单元130流出的烟气能进入多个冷凝管。烟气在冷凝单元140的管程内流动，冷凝水在冷凝单元140的壳程内流动。

穿过螺旋捕集单元150的烟气进入冷凝管，烟气温度进一步降低，烟气中大量水蒸气凝结成小液滴，气溶胶粒子不断壮大，在冷凝区，烟气中的小液滴及气溶胶粒子大量凝结在冷凝管外壁，随着集聚量的增大，随冷却管外壁滴落。

需要说明的是，在本发明的其他实施例中，冷凝单元140也可以被设置为其他结构。

需要说明的是，在本实施例中，管道、输液泵、阀门、液位计以及空压装置等可以根据实际需要设计，本实施例将不再赘述。

本发明实施例提供的颗粒物脱除装置100的主要优点在于：

通过烟气分布单元110的泡沫金属块112将烟气分散为毫米级微小气泡，增加烟气在酸洗或者碱洗过程中气泡与洗液的接触面积，使溶解颗粒物尽可能的融入酸洗液或者碱洗液中。毫米级气泡从烟气出口114内移出，减小了洗液面需求的高度，减小了水浴洗涤阻力。气泡在水平方向具有一定的速度，增加气泡在洗液中的时间，充分洗涤，增加溶解颗粒物的去除率。

本实施例提供的颗粒物脱除装置100能够对湿烟气中溶解颗粒物的捕集。捕获含湿烟气中的水分，减少工艺过程中的耗水量。设备结构简化，阻力适中，易于大型化。

本发明还提供一种含湿烟气处理系统，含湿烟气处理系统包括上述的颗粒物脱除装置100。进一步地，含湿烟气处理系统还包括除尘装置，除尘装置与烟气入口管道111连接；除尘装置去除大颗粒物质，再进入颗粒物脱除装置100去除溶解颗粒物。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种颗粒物脱除装置，其特征在于，所述颗粒物脱除装置包括：

烟气分布单元；所述烟气分布单元包括烟气入口管道、泡沫金属块、密封板、壳体，所述密封板设置于所述泡沫金属块的顶端，所述密封板、所述泡沫金属块均设置于所述壳体内，所述烟气入口管道穿过所述壳体、所述密封板与所述壳体连通；所述壳体的一侧设置有烟气出口。

2.根据权利要求1所述的颗粒物脱除装置，其特征在于，所述泡沫金属块包括沿周向布置的多个扇形块，多个所述扇形块相互连接。

3.根据权利要求2所述的颗粒物脱除装置，其特征在于，所述泡沫金属块靠近所述烟气入口管道一端的表面为盲孔。

4.根据权利要求1-3任一项所述的颗粒物脱除装置，其特征在于，所述颗粒物脱除装置还包括：

浴洗单元，所述烟气分布单元设置于所述浴洗单元内；所述烟气出口流出的烟气能进入所述浴洗单元；

喷淋单元，所述喷淋单元设置于所述浴洗单元顶部；

冷凝单元，所述冷凝单元与所述喷淋单元连接。

5.根据权利要求4所述的颗粒物脱除装置，其特征在于，所述颗粒物脱除装置还包括：

螺旋捕集单元，所述螺旋捕集单元设置于所述喷淋单元与所述冷凝单元之间；所述螺旋捕集单元设置有第一导流叶片、第二导流叶片，所述第一导流叶片、所述第二导流叶片分别设置于所述螺旋捕集单元沿所述烟气流向相对的两端；所述第一导流叶片、所述第二导流叶片的叶片旋向相反。

6.根据权利要求5所述的颗粒物脱除装置，其特征在于，所述螺旋捕集单元还包括捕集管，所述第一导流叶片、所述第二导流叶片分别设置于所述捕集管相对的两端。

7.根据权利要求6所述的颗粒物脱除装置，其特征在于，所述螺旋捕集单元包括相互独立地多个所述捕集管，多个所述捕集管均设置于所述喷淋单元与所述冷凝单元之间。

8.根据权利要求4所述的颗粒物脱除装置，其特征在于，所述颗粒物脱除装置还包括：

洗涤液循环单元，所述洗涤液循环单元进液管道与所述喷淋单元连接。

9.根据权利要求4所述的颗粒物脱除装置，其特征在于，所述冷凝单元包括多个冷凝管，冷凝水循环机构，所述冷凝管设置于所述冷凝水循环机构内，所述喷淋单元流出的烟气能进入多个所述冷凝管。

10.一种含湿烟气处理系统，其特征在于，所述含湿烟气处理系统包括权利要求1-9任一项所述的颗粒物脱除装置。