CN108543632B - 一种洗涤液循环利用的湿式旋风除尘器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种洗涤液循环利用的湿式旋风除尘器，包括喷淋装置、气液耦合器、文丘里管、旋风除尘结构，喷淋装置包括喷淋筒、喷淋管道、喷淋头、设于喷淋筒外的洗涤液盛装桶，喷淋筒呈弯折状且其侧壁设有鼓风机，喷淋筒的顶部设有进气口；气液耦合器包括：第一收缩段、平缓段、第一扩散段；文丘里管包括：第二收缩段、喉部、第二扩散段；旋风除尘结构包括：逆流式筒锥分离器本体、旋风顶板、排灰筒，逆流式筒锥分离器本体内通入有内旋气流和外旋气流；排气口与洗涤液盛装桶之间设有洗涤液循环结构。本发明将大量的灰尘粘附在洗涤液上旋风分离去除，洗涤液中的低沸成分可以加热蒸发，冷凝后继续循环喷淋，降低了除尘成本，提高了除尘效率。
Description
技术领域
本发明涉及环保除尘设备技术领域，具体涉及一种洗涤液循环利用的湿式旋风除尘器。
背景技术
目前，国内的气体除尘技术主要有电除尘、布袋除尘、湿式除尘、机械除尘等，电除尘和布袋除尘具有占地大、造价高、运行成本高等缺点；机械除尘的除尘效率较低，对设备的精密性要求较高。为了弥补各种方法的缺陷，现有技术中具有结合几种方法的除尘设备，但是造价高、结构复杂、运行成本高。
工业生产活动都会导致烟尘的产生，陶瓷加工厂、石材厂、发电厂等都需要设置除尘设备，以满足环保生产的要求。湿式除尘采用将含尘气体通入预先调配好的洗涤溶液内，使粉尘被洗涤下来而气体得到净化的方法。旋风除尘器由于构造简单，成本低廉，除尘效率高，现有技术中有将湿法除尘与旋风除尘结合，可以大大提高烟气中灰尘的去除率。但是，由于针对不同的洗涤液成分，如水、碱液、酸液中，低沸点的成分会在洗涤烟气中的灰尘后，与灰尘一起进入排灰筒中，使得旋风分离器中的湿度升高，排出的烟气湿度较高，降低除尘效率。此外，灰尘混入大量的液体成分，集中倾倒处理后需要不断添加洗涤液，浪费资源，提高了除尘成本。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种洗涤液循环利用的湿式旋风除尘器，含有灰尘的烟气依次经过喷淋装置、气液耦合器、文丘里管、旋风除尘结构，可以将大量的灰尘粘附在洗涤液上旋风分离去除，得到无尘洁净的烟气，同时粘附灰尘的洗涤液中的低沸成分可以加热蒸发，得到高纯度的低沸成分，经过冷凝器冷凝后输送到洗涤液盛装桶中，继续循环喷淋，降低了除尘成本，提高了除尘效率。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
本发明提供了一种洗涤液循环利用的湿式旋风除尘器，包括喷淋装置、气液耦合器、文丘里管、旋风除尘结构，所述喷淋装置包括喷淋筒、喷淋管道、喷淋头、设于喷淋筒外的洗涤液盛装桶，喷淋筒呈弯折状且其侧壁设有鼓风机，喷淋筒的顶部设有进气口；气液耦合器包括：第一收缩段、平缓段、第一扩散段，第一收缩段上设有第一导流板，第一导流板上设有交错的第一叶片，第一扩散段上设有第二导流板，第二导流板上设有交错的第二叶片；所述文丘里管包括：第二收缩段、喉部、第二扩散段，第二收缩段与第二导流板连接，第二扩散段与旋风除尘结构的旋风进气口连接；所述旋风除尘结构包括：逆流式筒锥分离器本体，分别设于逆流式筒锥分离器本体顶部和底部的旋风顶板、排灰筒，逆流式筒锥分离器本体内通入有内旋气流和外旋气流，旋风顶板上设有排气口；所述排气口与洗涤液盛装桶之间设有洗涤液循环结构；
所述洗涤液循环结构包括加热室、洗涤液气化管道、冷凝室、冷凝洗涤液管道，洗涤液气化管道的一端与加热室的底部连接，另一端与冷凝室连接；冷凝洗涤液管道的一端与冷凝室连接，另一端与洗涤液盛装桶的侧壁连接。
作为本发明进一步的方案，所述喷淋管道缠绕喷淋筒外壁并伸入喷淋筒内壁与喷淋头连接，喷淋头设于喷淋筒内壁两侧，靠近洗涤液盛装桶一侧的喷淋头孔径大于远离洗涤液盛装桶一侧的喷淋头孔径。
作为本发明进一步的方案，所述第一导流板、第二导流板呈环形同轴分布，第一叶片、第二叶片呈辐射状均匀倾斜分布在第一导流板和第二导流板内，相邻第一叶片的间隙小于相邻第二叶片的间隙。
作为本发明进一步的方案，所述加热室包括：加热室本体、活性炭过滤网、螺旋沉降管道，螺旋沉降管道设于加热室本体的下部，螺旋沉降管道的两侧通过气体管道连接有抽风机。
作为本发明进一步的方案，所述洗涤液气化管道上设有气体流量调节阀。
作为本发明进一步的方案，所述冷凝洗涤液管道上设有增压泵、单向调节阀。
作为本发明进一步的方案，所述排气口顶部可拆卸连接有竹炭纤维吸附板。
本发明的有益效果：
(1)本发明的湿式旋风除尘器，含有灰尘的烟气依次经过喷淋装置、气液耦合器、文丘里管、旋风除尘结构，可以将大量的灰尘粘附在洗涤液上旋风分离去除，得到无尘洁净的烟气，同时粘附灰尘的洗涤液中的低沸成分可以加热蒸发，得到高纯度的低沸成分，经过冷凝器冷凝后输送到洗涤液盛装桶中，继续循环喷淋，降低了除尘成本，提高了除尘效率，适合作为陶瓷加工厂、石材厂、发电厂等的烟气除尘。
(2)喷淋管道缠绕喷淋筒外壁并伸入喷淋筒内壁与喷淋头连接，有利于节省喷淋管道的用料，同时供多个喷淋头同时喷淋洗涤液，弯折状的喷淋管道方便鼓风机将粘附洗涤液的灰尘吹入气液耦合器中。
(3)气液耦合器设置成收缩段、平缓段、扩散段的结构，文丘里管设置成收缩段、喉部、扩散段的结构，使得含尘烟气在气液耦合器、文丘里管中进行二次压缩，气体中的粉尘碰撞、粘结、聚集，粘附性增大，得到大粒径的粉尘，更容易在旋风除尘结构中分离沉降，提高除尘效率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明洗涤液循环利用的湿式旋风除尘器的结构示意图；
图2是第一叶片与第一导流板的连接结构示意图；
图3是第二叶片与第二导流板的连接结构示意图。
图中：1、喷淋装置，2、气液耦合器，3、文丘里管，4、旋风除尘结构，5、鼓风机，6、加热室，7、洗涤液气化管道，8、冷凝室，9、冷凝洗涤液管道，11、喷淋筒，12、喷淋管道，13、喷淋头，14、洗涤液盛装桶，15、气体流量调节阀，16、增压泵，17、单向调节阀，18、竹炭纤维吸附板，21、第一收缩段，22、平缓段，23、第一扩散段，24、第一导流板，25、第一叶片，26、第二导流板，27、第二叶片，31、第二收缩段，32、喉部，33、第二扩散段，41、逆流式筒锥分离器本体，42、旋风进气口，43、旋风顶板，44、排灰筒，45、内旋气流，46、外旋气流，47、排气口，61、加热室本体，62、活性炭过滤网，63、螺旋沉降管道，64、气体管道，65、抽风机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本实施例提供了一种洗涤液循环利用的湿式旋风除尘器，包括喷淋装置1、气液耦合器2、文丘里管3、旋风除尘结构4。具体地，喷淋装置1包括喷淋筒11、喷淋管道12、喷淋头13、设于喷淋筒11外的洗涤液盛装桶14，喷淋筒11呈弯折状且其侧壁设有鼓风机5，喷淋筒11的顶部设有进气口19。喷淋管道12缠绕喷淋筒11外壁并伸入喷淋筒11内壁与喷淋头13连接，喷淋头13设于喷淋筒11内壁两侧，靠近洗涤液盛装桶14一侧的喷淋头13孔径大于远离洗涤液盛装桶14一侧的喷淋头13孔径。喷淋管道12缠绕喷淋筒11外壁并伸入喷淋筒11内壁与喷淋头13连接，有利于节省喷淋管道12的用料，同时供多个喷淋头13同时喷淋洗涤液，弯折状的喷淋管道12方便鼓风机5将粘附洗涤液的灰尘吹入气液耦合器2中。靠近洗涤液盛装桶14一侧的喷淋头13孔径大于远离洗涤液盛装桶14一侧的喷淋头13孔径，使得左侧喷淋头13的洗涤液喷射力度更大，灰尘粘附后容易被鼓风机5吹扫而不会粘附在鼓风机5上。其中，洗涤液盛装桶14中的洗涤液，在无需去除特殊的酸碱性气体时，选择蒸馏水即可；当需要去除烟气中的酸性气体如SO2或SO3时，可以选择弱碱性溶液如碳酸钠溶液或碳酸氢钠的水溶液；当需要除去碱性气体如NH3时，可以选择弱酸性溶液如乙酸溶液。
参阅图1-3所示，气液耦合器2包括：第一收缩段21、平缓段22、第一扩散段23，第一收缩段21上设有第一导流板24，第一导流板24上设有交错的第一叶片25，第一扩散段23上设有第二导流板26，第二导流板26上设有交错的第二叶片27。第一导流板24、第二导流板26呈环形同轴分布，第一叶片25、第二叶片27呈辐射状均匀倾斜分布在第一导流板24和第二导流板26内，相邻第一叶片25的间隙小于相邻第二叶片27的间隙。由于粉尘在第一叶片25中进行撞击、聚集后，粒径增大，因此相邻第二叶片27的间隙大于相邻第一叶片25的间隙，更方便了粉尘在第二导流板26中通过。文丘里管3包括：第二收缩段31、喉部32、第二扩散段33，第二收缩段31与第二导流板26连接，第二扩散段33与旋风除尘结构4的旋风进气口42连接。旋风除尘结构4包括：逆流式筒锥分离器本体41，分别设于逆流式筒锥分离器本体41顶部和底部的旋风顶板43、排灰筒44，逆流式筒锥分离器本体41内通入有内旋气流45和外旋气流46，旋风顶板43上设有排气口47。排气口47与洗涤液盛装桶14之间设有洗涤液循环结构。
参阅图1所示，洗涤液循环结构包括加热室6、洗涤液气化管道7、冷凝室8、冷凝洗涤液管道9，洗涤液气化管道7的一端与加热室6的底部连接，另一端与冷凝室8连接。冷凝洗涤液管道9的一端与冷凝室8连接，另一端与洗涤液盛装桶14的侧壁连接。加热室6包括：加热室本体61、活性炭过滤网62、螺旋沉降管道63，螺旋沉降管道63设于加热室本体61的下部，螺旋沉降管道63的两侧通过气体管道64连接有抽风机65。洗涤液气化管道7上设有气体流量调节阀15。冷凝洗涤液管道9上设有增压泵16、单向调节阀17。排气口47顶部可拆卸连接有竹炭纤维吸附板18。
本实施例的洗涤液循环利用的湿式旋风除尘器，具体工作过程如下：
1)洗涤液盛装桶14将洗涤液沿喷淋管道12输送至喷淋头13，同时烟气从进气口19通入喷淋筒11中，洗涤液将粉尘粘附后，在鼓风机5的风力作用下，吹入气液耦合器2中；
2)粘附有洗涤液的粉尘，经过第一导流板24，在第一叶片25的作用下聚集、撞击，经过第一收缩段21的气体压缩，再经过平缓段22、第一扩散段23，继续经过第二导流板26，在第二叶片27的作用下进一步聚集、撞击后形成大颗粒的粉尘，通入文丘里管3中；
3)粉尘通过第二收缩段31中进行二次压缩，粘结聚集后粒径进一步增大，通过喉部32、第二扩散段33，沿旋风进气口42进入旋风除尘结构4中；
4)烟气进入逆流式筒锥分离器本体41中，在外旋气流46的作用下，粉尘被甩向内壁落入排灰筒44中，气体在内旋气流45的作用下收缩并向内流动，沿着排气口47排出，经过竹炭纤维吸附板18的吸附还可以吸附粒径较小的杂质；
5)粉尘进入排灰筒44后，会落入加热室6内，加热室6的温度根据洗涤液低沸成分的沸点进行调节，例如洗涤液为水时设置大于100℃，为醋酸时设置大于118℃，为碳酸钠或碳酸氢钠的水溶液时只考虑回收水份并设置大于100℃；高沸物和粉尘会经过活性炭过滤网62、螺旋沉降管道63后进行沉降；
6)低沸成分气化并在抽风机65的抽风作用下，沿气体管道64进入洗涤液气化管道7，打开气体流量调节阀15，气体进入冷凝器8中冷凝，打开增压泵16和单向调节阀17，气体在冷凝器8中冷凝成液体并沿冷凝洗涤液管道9进入洗涤液盛装桶14中；
7)重复上述步骤，可以继续进行烟气的旋风除尘，洗涤液为水或醋酸时无需添加，洗涤液为碳酸钠或碳酸氢铵的水溶液时，可以向洗涤液盛装桶14中添加一定配比的固体碳酸钠或碳酸氢钠。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种洗涤液循环利用的湿式旋风除尘器，包括喷淋装置、气液耦合器、文丘里管、旋风除尘结构，其特征在于，所述喷淋装置包括喷淋筒、喷淋管道、喷淋头、设于喷淋筒外的洗涤液盛装桶，喷淋筒呈弯折状且其侧壁设有鼓风机，喷淋筒的顶部设有进气口；气液耦合器包括：第一收缩段、平缓段、第一扩散段，第一收缩段上设有第一导流板，第一导流板上设有交错的第一叶片，第一扩散段上设有第二导流板，第二导流板上设有交错的第二叶片；所述文丘里管包括：第二收缩段、喉部、第二扩散段，第二收缩段与第二导流板连接，第二扩散段与旋风除尘结构的旋风进气口连接；所述旋风除尘结构包括：逆流式筒锥分离器本体，分别设于逆流式筒锥分离器本体顶部和底部的旋风顶板、排灰筒，逆流式筒锥分离器本体内通入有内旋气流和外旋气流，旋风顶板上设有排气口；所述排气口与洗涤液盛装桶之间设有洗涤液循环结构；
所述洗涤液循环结构包括加热室、洗涤液气化管道、冷凝室、冷凝洗涤液管道，洗涤液气化管道的一端与加热室的底部连接，另一端与冷凝室连接；冷凝洗涤液管道的一端与冷凝室连接，另一端与洗涤液盛装桶的侧壁连接。
2.根据权利要求1所述的洗涤液循环利用的湿式旋风除尘器，其特征在于，所述喷淋管道缠绕喷淋筒外壁并伸入喷淋筒内壁与喷淋头连接，喷淋头设于喷淋筒内壁两侧，靠近洗涤液盛装桶一侧的喷淋头孔径大于远离洗涤液盛装桶一侧的喷淋头孔径。
3.根据权利要求1所述的洗涤液循环利用的湿式旋风除尘器，其特征在于，所述第一导流板、第二导流板呈环形同轴分布，第一叶片、第二叶片呈辐射状均匀倾斜分布在第一导流板和第二导流板内，相邻第一叶片的间隙小于相邻第二叶片的间隙。
4.根据权利要求1所述的洗涤液循环利用的湿式旋风除尘器，其特征在于，所述加热室包括：加热室本体、活性炭过滤网、螺旋沉降管道，螺旋沉降管道设于加热室本体的下部，螺旋沉降管道的两侧通过气体管道连接有抽风机。
5.根据权利要求1所述的洗涤液循环利用的湿式旋风除尘器，其特征在于，所述洗涤液气化管道上设有气体流量调节阀。
6.根据权利要求1所述的洗涤液循环利用的湿式旋风除尘器，其特征在于，所述冷凝洗涤液管道上设有增压泵、单向调节阀。
7.根据权利要求1所述的洗涤液循环利用的湿式旋风除尘器，其特征在于，所述排气口顶部可拆卸连接有竹炭纤维吸附板。
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