CN109603464B - 冶金废气处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种冶金废气处理装置，包括复合洗气室、雾化冷凝腔和气体后处理装置。通过将烟气先经过洗气室与水进行接触，通过特定的结构，使得烟气弥散在水中，强化了与水接触的面积，然后通过氧化钙颗粒层将带有水分的烟气中残留的硫氧化物进行继续吸收，然后通过活性炭颗粒层将烟气中其他有害物质进行吸附，最后通过光触媒无极灯的处理，除去处理过程中以及烟气中残留的有害物。在处理烟气的同时复合处理废水，实现了二害同时处理。

Description

冶金废气处理装置

技术领域

本发明属于气体处理的环保领域，具体涉及一种冶金废气处理装置。

背景技术

冶金废气主要以氮氧化物微粒、硫氧化物微粒以及部分重金属微粒为主，其中还存在大量的气态硫化物、氮化物以及非金属颗粒物，烟气烟尘成分复杂，目前主要的处理方式为先降尘，然后进行气体的处理。目前的降尘处理需要将烟气中的烟尘处理的尽可能的全面，因此处理时间周期长。

冶金生产环节，除了烟尘烟气之外，还会产生很多的废水，冶金废水种类比较多，有高温的也有常温的，处理方式一般为絮凝、沉淀、过滤，处理周期较长并且成本较高。

对废水处理过程中，电解是2010年以后被一部分研究人员所关注的处理方法，通过对废水或污水进行电解，使得在正极发生氧化反应，在阴极发生还原反应，可使污水废水中的无机物、油脂、含氮物、有机物、含磷物、SS以及金属离子得到分解并电离，同时在电解时，将部分水也同时电解，电极所产生的电子使水分子分解为氢离子和氧离子，氢、氧离子聚合，产生了大量胶性气体，形成细小气泡从水中溢出，而这些小气泡容易与水中的絮状物形成泡沫上浮到水体表面。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提出一种冶金废气处理装置。

通过如下技术手段实现：

一种冶金废气处理装置，包括复合洗气室、雾化冷凝腔和气体后处理装置。

所述复合洗气室包括洗气室外壳、入气主管道、入气增压气泵、轴承、驱动电机、喷气盘、喷气盘入气口、水平通孔板、电解触头、电解电机和电源、排泡装置、污水入口管、絮凝处理室和洗气室出液口；所述喷气盘设置在洗气室外壳的内底部，为外壁密布通孔的中空盘状结构，在喷气盘底部中央设置有所述喷气盘入气口，所述所述入气主管道一端与所述喷气盘入气口连通，另一端设置在洗气室外壳外部并且高度高于洗气室外壳的顶壁的高度，在所述入气主管道上设置有入气增压气泵，用于对入气主管道内的气体进行增压；在所述喷气盘入气口的内部设置有竖直管道与所述驱动电机的输出轴固接，通过驱动电机使得所述喷气盘以喷气盘入气口为轴转动，所述入气主管道外部通过轴承与洗气室外壳的底壁连接；在喷气盘的上部横置有水平通孔板，所述水平通孔板为铜合金板上开设有多个通孔的结构且与洗气室外壳的内壁均固接；所述洗气室出液口设置在水平通孔板下部的洗气室的侧壁上；在水平通孔板上部的洗气室外壳的侧壁上设置有污水入口管，所述污水入口管上设置有絮凝处理室，所述絮凝处理室顶部设置有用于向絮凝处理室中加入絮凝剂的絮凝剂添加盒，在絮凝处理室的内底部设置有絮凝搅拌轴。

所述排泡装置包括高压喷气嘴、排泡口、排泡管、排泡出风口、压泡板部件、挡泡板、滤泡板、杂物收集盒和回水管，在污水入口管上部的洗气室外壳的侧壁上设置有高压喷气嘴，在于高压喷气嘴相对的洗气室外壳的侧壁上设置有排泡口，所述排泡管与所述排泡口连通，在排泡管顶端设置有排泡出风口，在排泡管内部从上到下依次设置有压泡板部件、挡泡板和滤泡板，所述排泡管底部与所述回水管连通，所述回水管另一端通过洗气室外壳的侧壁与洗气室内部连通；所述压泡板部件包括伸缩杆和压泡板，所述伸缩杆顶端与排泡管内顶壁固接且底端与所述压泡板固接，所述压泡板能够根据伸缩杆上下移动将挡泡板的板上泡沫压破，在挡泡板下部设置有滤泡板，所述挡泡板和滤泡板均为密布的上下通孔板，在排泡管外部设置有杂物收集盒，用于收集挡泡板和滤泡板的板上物。

在洗气室外壳的上部设置有电解电机和电源，在洗气室外壳内部设置有电解触头，所述电解触头与所述电解电机和电源电连接。

所述雾化冷凝腔包括雾化冷凝外壳、雾化冷凝腔入液口、陶瓷雾化片、电子高频震荡发生器、热风入口管、热风泵、冷凝管、冷凝水收集箱以及雾化冷凝排风口；所述雾化冷凝腔入液口设置在雾化冷凝外壳的一侧壁的下端并与所述洗气室出液口连通，所述电子高频震荡发生器设置在雾化冷凝外壳的一侧壁上，并且所述电子高频震荡发生器与设置在雾化冷凝外壳内部的陶瓷雾化片电连接，所述陶瓷雾化片为多个且均设置在雾化冷凝腔的液面以下；所述热风入口管贯穿雾化冷凝外壳的一侧壁，所述热风入口管一端与所述排泡出风口连通另一端伸入到雾化冷凝腔内部，在热风入口管上部设置有一个或多个冷凝管，所述冷凝水收集箱与一个或多个所述冷凝管连通并用于收集冷凝管冷凝得到的水体，在冷凝水收集箱上还设置有处理水排放口；在雾化冷凝外壳顶壁上设置有雾化冷凝排风口。

所述气体后处理装置包括后处理气体入口、复合气体过滤吸附层、拉瓦尔管道、光触媒无极灯以及处理气体出口；所述后处理气体入口设置在复合气体过滤吸附层的底部并与所述雾化冷凝排风口连通，所述复合气体过滤吸附层为下部的多层氧化钙颗粒和上部的多层活性炭颗粒复合组成；在复合气体过滤吸附层上部设置有拉瓦尔管道，在拉瓦尔管道的上部设置有多个光触媒无极灯，所述光触媒无极灯为多个无极灯外表面涂覆有光触媒涂层，在气体后处理装置的顶部设置有处理气体出口。

作为优选，所述高压喷气嘴的设置高度为洗气室液面的高度。

作为优选，所述电解触头设置在洗气室液面以下。

作为优选，在所述气体后处理装置外部还设置有无极灯电源。

作为优选，在所述拉瓦尔管道上部与光触媒无极灯之间还设置一层活性炭过滤吸附层。

作为优选，在所述排泡出风口出设置有泡沫挡网（网孔直径为3~6mm）。

作为优选，在入气主管道上还设置有臭氧喷嘴，用于向烟气中喷入臭氧。

作为优选，所述电解触头设置有多个。

作为优选，在洗气室中还设置有碱液添加喷头，用于向洗气室水体中添加氢氧化钠和/氢氧化钙溶液。

本发明的技术效果在于：

1，通过将烟气与污水先进行结合，既达到了水体吸收烟气中微尘的目的，同时还会形成气泡，在气泡上升过程中会将水体中的弥散固体杂质吸附上升形成泡沫，即同时也达到了通过烟气对污水的处理。由于冶金烟气一般都是相对的高温的，洗气之后烟气温度依然相对较高（烟气与污水进行温度置换，如果污水是高温污水，则烟气的温度依然很高，如果污水是常温污水，则通过烟气的热传递，则会提高污水的温度，在后续处理过程中，污水也被预热了，在雾化的时候也更加容易实现气化，但是烟气的热量也不会完全被吸收，排出的烟气依然是高于常温的），通过烟气形成的热风对雾化之后的液滴进行热量供应，从而提高了雾化液滴气化的比例，从而加速了冷凝效率。从而整体上通过相互处理的方式达到了利用烟气处理污水同时利用污水处理烟气的技术效果。

2，通过在洗气室中设置电解触头，由于电解触头可以使污水废水中的无机物、油脂、含氮物、有机物、含磷物、SS以及金属离子得到分解并电离，同时在电解时，将部分水也同时电解，电极所产生的电子使水分子分解为氢离子和氧离子，氢、氧离子聚合，产生了大量胶性气体，形成细小气泡从水中溢出，从而电解的过程会在水体中产生一部分的絮凝物，同时也会产生胶性气泡，胶性气泡（相对烟气气泡较少）在上升过程中由于气泡的表面张力的作用会将絮凝物粘附在气泡表面上浮后形成泡沫。而由于将烟气通过底部的喷气盘以旋转的方式喷射到水体中，由于旋转的方式使得进入到水体中的气泡细小弥散，使得烟气与水体的接触更加充分，同时弥散的气泡会将电解产生的部分电离物和絮凝物粘结在气泡表面上浮形成泡沫。同时电解触头也会与烟气气泡接触达到进一步弥散气泡的目的，从而喷气盘喷出的烟气气泡对电解物进行吸附，从而二者相互促进从而达到强化泡沫、强化洗气的双重促进作用。

3，通过将成泡净化之后的污水进行雾化操作形成上部的液滴，而热的烟气的喷入会对雾化后的液滴的气化达到促进作用，从而强化冷凝。

通过在洗气室之前的污水入口处设置絮凝装置，通过添加入絮凝剂，从而使得进入到洗气室中的水体形成絮状物，而通过洗气室的气泡的上浮将这些絮状物形成泡沫除去，从而强化了污水的处理。

通过设置拉瓦尔管，使得气体在拉瓦尔管入口处的停留时间相对延长，从而一定程度上延缓了在复合气体过滤吸附层提留的时间，强化了活性炭颗粒对气体中有害元素的吸附，而拉瓦尔管喉部的加速，使得进入到光触媒无极灯部的气体流速得到增加，避免了下部气压相对过大问题的出现。

多层氧化钙颗粒的设置，可以干燥气体，最主要的是可以将气体中残余的硫氧化物吸收，原理为氧化钙颗粒表面与水接触后生成氢氧化钙溶液，而氢氧化钙溶液即可以与气体中的硫氧化物结合，从氧化钙表面剥落，虽然会形成部分性的粉尘，但是这些粉尘在后续处理中会被除去。

附图说明

图1为本发明冶金废气处理装置的结构示意图。

其中：10-洗气室液面，101-泡沫层，11-入气主管道，111-入气增压气泵，12-轴承，13-喷气盘，14-水平通孔板，15-电解触头，151-电解电机和电源，161-高压喷气嘴，162-排泡口，163-压泡板，164-挡泡板，165-滤泡板，166-回水管，17-污水入口管，181-絮凝搅拌轴，182-絮凝剂添加盒，19-洗气室出液口，20-雾化冷凝腔液面，21-陶瓷雾化片，212-电子高频震荡发生器，22-热风入口管，221-热风泵，222-排泡出风口，231-冷凝管，232-冷凝水收集箱，24-复合气体过滤吸附层，25-拉瓦尔管道，26-光触媒无极灯，261-处理气体出口。

具体实施方式

实施例1

一种冶金废气处理装置，如图1所示，包括复合洗气室、雾化冷凝腔和气体后处理装置。

所述复合洗气室包括洗气室外壳、入气主管道、入气增压气泵、轴承、驱动电机、喷气盘、喷气盘入气口、水平通孔板、电解触头、电解电机和电源、排泡装置、污水入口管、絮凝处理室和洗气室出液口；所述喷气盘设置在洗气室外壳的内底部，为外壁密布通孔的中空盘状结构，在喷气盘底部中央设置有所述喷气盘入气口，所述所述入气主管道一端与所述喷气盘入气口连通，另一端设置在洗气室外壳外部并且高度高于洗气室外壳的顶壁的高度，在所述入气主管道上设置有入气增压气泵，用于对入气主管道内的气体进行增压；在所述喷气盘入气口的内部设置有竖直管道与所述驱动电机的输出轴固接（图中未示出），所述竖直管道与入气主管道贯通处采用密封转动轴承转动密封连接，通过驱动电机使得所述喷气盘以喷气盘入气口为轴转动，所述入气主管道外部通过轴承与洗气室外壳的底壁连接；在喷气盘的上部横置有水平通孔板，所述水平通孔板为铜合金板上开设有多个通孔的结构且与洗气室外壳的内壁均固接；所述洗气室出液口设置在水平通孔板下部的洗气室的侧壁上；在水平通孔板上部的洗气室外壳的左侧壁上设置有污水入口管，所述污水入口管上设置有絮凝处理室，所述絮凝处理室顶部设置有用于向絮凝处理室中加入絮凝剂的絮凝剂添加盒，在絮凝处理室的内底部设置有絮凝搅拌轴。

在入气主管道上还设置有臭氧喷嘴，用于向烟气中喷入臭氧。

所述排泡装置包括高压喷气嘴、排泡口、排泡管、排泡出风口、压泡板部件、挡泡板、滤泡板、杂物收集盒和回水管，在污水入口管上部的洗气室外壳的左侧壁上设置有高压喷气嘴，在与高压喷气嘴相对的洗气室外壳的右侧壁上设置有排泡口，所述排泡管与所述排泡口连通，在排泡管顶端设置有排泡出风口，在排泡管内部从上到下依次设置有压泡板部件、挡泡板和滤泡板，所述排泡管底部与所述回水管连通，所述回水管另一端通过洗气室外壳的右侧壁与洗气室内部连通；所述压泡板部件包括伸缩杆和压泡板，所述伸缩杆顶端与排泡管内顶壁固接且底端与所述压泡板固接，所述压泡板能够根据伸缩杆上下移动将挡泡板的板上泡沫压破，在挡泡板下部设置有滤泡板，所述挡泡板和滤泡板均为密布的上下通孔板，在排泡管外部设置有杂物收集盒，用于收集挡泡板和滤泡板的板上物。

在所述排泡出风口出设置有泡沫挡网且其网孔直径为5mm。

所述高压喷气嘴的设置高度为洗气室液面的高度。

在洗气室外壳的上部设置有电解电机和电源，在洗气室外壳内部设置有电解触头，所述电解触头与所述电解电机和电源电连接。

所述电解触头设置在洗气室液面以下。

所述雾化冷凝腔包括雾化冷凝外壳、雾化冷凝腔入液口、陶瓷雾化片、电子高频震荡发生器、热风入口管、热风泵、冷凝管、冷凝水收集箱以及雾化冷凝排风口；所述雾化冷凝腔入液口设置在雾化冷凝外壳的左侧壁的下端并与所述洗气室出液口连通，所述电子高频震荡发生器设置在雾化冷凝外壳的右侧壁上，并且所述电子高频震荡发生器与设置在雾化冷凝外壳内部的陶瓷雾化片电连接，所述陶瓷雾化片为16个（2排，每排8个）且均设置在雾化冷凝腔的液面以下；所述热风入口管贯穿雾化冷凝外壳的左侧壁，所述热风入口管左端与所述排泡出风口连通右端伸入到雾化冷凝腔内部，在热风入口管上部设置有2个冷凝管，所述冷凝水收集箱与2个所述冷凝管连通并用于收集冷凝管冷凝得到的水体，在冷凝水收集箱上还设置有处理水排放口；在雾化冷凝外壳顶壁上设置有雾化冷凝排风口。

所述气体后处理装置包括后处理气体入口、复合气体过滤吸附层、拉瓦尔管道、光触媒无极灯以及处理气体出口；所述后处理气体入口设置在复合气体过滤吸附层的底部并与所述雾化冷凝排风口连通，所述复合气体过滤吸附层为下部的3层氧化钙颗粒和上部的3层活性炭颗粒复合组成；在复合气体过滤吸附层上部设置有拉瓦尔管道，在拉瓦尔管道的上部设置有多个光触媒无极灯，所述光触媒无极灯为多个无极灯外表面涂覆有光触媒涂层，在气体后处理装置的顶部设置有处理气体出口。

在所述气体后处理装置外部还设置有无极灯电源。

在所述拉瓦尔管道上部与光触媒无极灯之间还设置一层活性炭过滤吸附层。

对比例1

本对比例没有设置电解触头以及电解的相关部件，其他设置方式与实施例1相同，经过8小时相同条件下的对比性试验得到：泡沫的杂物收集盒中收集到的杂物重量是实施例1的82%。

对比例2

本对比例将热风入口管直接通到复合气体过滤吸附层的处理气体入口，其它设置方式与实施例1相同，经过8小时相同条件下的对比性试验得到：冷凝水收集箱中收集到的水体重量是实施例1的88%。

Claims (6)

1.一种冶金废气处理装置，其特征在于：包括复合洗气室、雾化冷凝腔和气体后处理装置；

所述复合洗气室包括洗气室外壳、入气主管道、入气增压气泵、轴承、驱动电机、喷气盘、喷气盘入气口、水平通孔板、电解触头、电解电机和电源、排泡装置、污水入口管、絮凝处理室和洗气室出液口；所述喷气盘设置在洗气室外壳的内底部，为外壁密布通孔的中空盘状结构，在喷气盘底部中央设置有所述喷气盘入气口，所述入气主管道一端与所述喷气盘入气口连通，另一端设置在洗气室外壳外部并且高度高于洗气室外壳的顶壁的高度，在所述入气主管道上设置有入气增压气泵，用于对入气主管道内的气体进行增压；在所述喷气盘入气口的内部设置有竖直管道与所述驱动电机的输出轴固接，通过驱动电机使得所述喷气盘以喷气盘入气口为轴转动，所述入气主管道外部通过轴承与洗气室外壳的底壁连接；在喷气盘的上部横置有水平通孔板，所述水平通孔板为铜合金板上开设有多个通孔的结构且与洗气室外壳的内壁均固接；所述洗气室出液口设置在水平通孔板下部的洗气室的侧壁上；在水平通孔板上部的洗气室外壳的侧壁上设置有污水入口管，所述污水入口管上设置有絮凝处理室，所述絮凝处理室顶部设置有用于向絮凝处理室中加入絮凝剂的絮凝剂添加盒，在絮凝处理室的内底部设置有絮凝搅拌轴；

所述排泡装置包括高压喷气嘴、排泡口、排泡管、排泡出风口、压泡板部件、挡泡板、滤泡板、杂物收集盒和回水管，在污水入口管上部的洗气室外壳的侧壁上设置有高压喷气嘴，在与高压喷气嘴相对的洗气室外壳的侧壁上设置有排泡口，所述排泡管与所述排泡口连通，在排泡管顶端设置有排泡出风口，在排泡管内部从上到下依次设置有压泡板部件、挡泡板和滤泡板，所述排泡管底部与所述回水管连通，所述回水管另一端通过洗气室外壳的侧壁与洗气室内部连通；所述压泡板部件包括伸缩杆和压泡板，所述伸缩杆顶端与排泡管内顶壁固接且底端与所述压泡板固接，所述压泡板能够根据伸缩杆上下移动将挡泡板的板上泡沫压破，在挡泡板下部设置有滤泡板，所述挡泡板和滤泡板均为密布的上下通孔板，在排泡管外部设置有杂物收集盒，用于收集挡泡板和滤泡板的板上物；

在洗气室外壳的上部设置有电解电机和电源，在洗气室外壳内部设置有电解触头，所述电解触头与所述电解电机和电源电连接；

所述雾化冷凝腔包括雾化冷凝外壳、雾化冷凝腔入液口、陶瓷雾化片、电子高频震荡发生器、热风入口管、热风泵、冷凝管、冷凝水收集箱以及雾化冷凝排风口；所述雾化冷凝腔入液口设置在雾化冷凝外壳的一侧壁的下端并与所述洗气室出液口连通，所述电子高频震荡发生器设置在雾化冷凝外壳的一侧壁上，并且所述电子高频震荡发生器与设置在雾化冷凝外壳内部的陶瓷雾化片电连接，所述陶瓷雾化片为多个且均设置在雾化冷凝腔的液面以下；所述热风入口管贯穿雾化冷凝外壳的一侧壁，所述热风入口管一端与所述排泡出风口连通另一端伸入到雾化冷凝腔内部，在热风入口管上部设置有一个或多个冷凝管，所述冷凝水收集箱与一个或多个所述冷凝管连通并用于收集冷凝管冷凝得到的水体，在冷凝水收集箱上还设置有处理水排放口；在雾化冷凝外壳顶壁上设置有雾化冷凝排风口；

所述气体后处理装置包括后处理气体入口、复合气体过滤吸附层、拉瓦尔管道、光触媒无极灯以及处理气体出口；所述后处理气体入口设置在复合气体过滤吸附层的底部并与所述雾化冷凝排风口连通，所述复合气体过滤吸附层为下部的多层氧化钙颗粒和上部的多层活性炭颗粒复合组成；在复合气体过滤吸附层上部设置有拉瓦尔管道，在拉瓦尔管道的上部设置有多个光触媒无极灯，所述光触媒无极灯为多个无极灯外表面涂覆有光触媒涂层，在气体后处理装置的顶部设置有处理气体出口；

所述电解触头设置在洗气室液面以下；

在所述拉瓦尔管道上部与光触媒无极灯之间还设置一层活性炭过滤吸附层。

2.根据权利要求1所述的冶金废气处理装置，其特征在于，所述高压喷气嘴的设置高度为洗气室液面的高度。

3.根据权利要求1所述的冶金废气处理装置，其特征在于，在所述气体后处理装置外部还设置有无极灯电源。

4.根据权利要求1所述的冶金废气处理装置，其特征在于，在所述排泡出风口出设置有泡沫挡网，且网孔直径为3~6mm。

5.根据权利要求1所述的冶金废气处理装置，其特征在于，在入气主管道上还设置有臭氧喷嘴，用于向烟气中喷入臭氧。

6.根据权利要求1所述的冶金废气处理装置，其特征在于，所述电解触头设置有多个。

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