CN109758861A - 一种烟尘的处理方法及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种烟尘的处理方法，包括以下步骤：烟气与水接触反应；反应后的烟气除水；除水后的烟气使用烧结板除尘器除尘。本申请还提供一种使用上述烟尘的处理方法的设备。本申请提供的烟尘处理方法和设备，通过烟气与水接触反应去除烟尘中所含的稀酸和强碱，然后再将含尘气体中的大部分水分除掉，再经过烧结板除尘器去除气体中所含的粉尘，不仅除尘效率高，降低对环境的污染，而且工艺简单，便于工厂大规模使用，尤其适用于含镉烟尘的处理。
Description
技术领域
本申请涉及废气处理技术领域，特别是涉及一种烟尘的处理方法及设备。
背景技术
镉车间收集的烟尘，主要由NaOH、ZnO、CdO、SO2、炭粉及水蒸气构成，烟尘浓度在2000-10000mg/Nm3。其中所含的镉毒性较强，对人体、尤其是人肺部会造成严重的不良影响，因此含镉烟尘需要经处理合格后再进行排放。但镉车间收集的烟尘温度高，浓度大，粒度小，吸水性强，容易粘接，腐蚀性大，处理较为困难。
如何实现含镉烟尘的处理，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的第一个目的为提供一种烟尘的处理方法；本发明的第二个目的为提供一种使用上述烟尘的处理方法的设备；本申请提供的烟尘处理方法和设备，通过烟气与水接触反应去除烟尘中所含的稀酸和强碱，然后再将含尘气体中的大部分水分除掉，再经过烧结板除尘器去除气体中所含的粉尘，不仅除尘效率高，降低对环境的污染，而且工艺简单，便于工厂大规模使用，尤其适用于含镉烟尘的处理。
本发明提供的技术方案如下：
一种烟尘的处理方法，包括以下步骤：
烟气与水接触反应；
反应后的烟气除水；
除水后的烟气使用烧结板除尘器除尘。
优选地，还包括将烧结板除尘器除尘后的气体经吸附材料进一步吸附除尘。
优选地，所述吸附材料具体为活性炭、硅胶、活性氯化铝、分子筛、吸附树脂中的任意一种或多种；和/或，
设置多层填料层。
优选地，所述烟气与水接触反应具体为：用水喷淋烟气。
优选地，使用喷淋塔或文丘里除尘器实现用水喷淋烟气。
优选地，喷淋烟气后的水经收集后循环使用，或经收集并处理后循环使用。
优选地，使用汽水分离装置将反应后的烟气除水。
一种使用上述任一项所述的烟尘的处理方法的设备，包括依次相连的喷淋装置、汽水分离装置、烧结板除尘器。
优选地，在所述烧结板除尘器之后还设有相连通的吸附塔。
优选地，所述喷淋装置具体为喷淋塔或文丘里除尘器。
烟尘，尤其是镉车间收集的烟尘，主要由NaOH、ZnO、CdO、SO、炭粉及水蒸气构成，且烟尘温度高，浓度大，粒度小，吸水性强，容易粘接，腐蚀性大，处理较为困难。针对上述问题，一种烟尘的处理方法，包括以下步骤：烟气与水接触反应；反应后的烟气除水；除水后的烟气使用烧结板除尘器除尘。通过烟气与水接触反应去除烟尘中所含的稀酸和强碱，然后再将含尘气体中的大部分水分除掉，再经过烧结板除尘器去除气体中所含的粉尘，使得经处理排出的气体，含尘浓度≤mg/Nm，二氧化硫、颗粒物、铅及其化合物、汞及其化合物，排放满足《铅锌工业污染物排放标准》(GB566-00)要求，高效除尘，降低对环境的污染。本申请提供的方法，不仅除尘效率高，而且工艺简单，便于工厂大规模使用。
本发明还提供一种使用上述任一项所述的烟尘的处理方法的设备，包括依次相连的喷淋装置、汽水分离装置、烧结板除尘器。通过喷淋装置喷水去除烟尘中所含的稀酸和强碱，然后再经过汽水分离装置将大部分水分除掉，再经过烧结板除尘器去除气体中所含的粉尘，使得经处理排出的气体达标。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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为本发明实施例中烟尘处理设备的侧视示意图(喷淋装置使用文丘里除尘器)；
图2为本发明实施例中烟尘处理设备的侧视示意图(喷淋装置使用喷淋塔)；
图3为本发明实施例中文丘里除尘器的结构示意图；
图4为本发明实施例中喷淋塔的结构示意图；
图5为本发明实施例中烧结板除尘器的结构示意图；
附图标记：1-喷淋装置；11-喷淋塔；111-喷淋进气口；112-喷淋出气口；113-喷水机构；114-喷淋出水口；12-文丘里除尘器；121-进气管；122-收缩管；123-喉管；124-扩散管；125-集液槽；126-除尘出气口；127-气液分离机构；2-汽水分离装置；3-烧结板除尘器；31-过滤室；32-过滤进风口；33-过滤出风口；34-高压喷吹机构；35-粉尘收集机构；4-吸附塔。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
本申请实施例采用递进的方式撰写。
请如图1至图5所示，本发明实施例提供一种烟尘的处理方法，包括以下步骤：
烟气与水接触反应；
反应后的烟气除水；
除水后的烟气使用烧结板除尘器除尘。
烟尘，尤其是镉车间收集的烟尘，主要由NaOH、ZnO、CdO、SO2、炭粉及水蒸气构成，且烟尘温度高，浓度大，粒度小，吸水性强，容易粘接，腐蚀性大，处理较为困难。针对上述问题，一种烟尘的处理方法，包括以下步骤：烟气与水接触反应；反应后的烟气除水；除水后的烟气使用烧结板除尘器除尘。通过烟气与水接触反应去除烟尘中所含的稀酸和强碱，然后再将含尘气体中的大部分水分除掉，再经过烧结板除尘器去除气体中所含的粉尘，使得经处理排出的气体，含尘浓度≤1mg/Nm3，二氧化硫、颗粒物、铅及其化合物、汞及其化合物，排放满足《铅锌工业污染物排放标准》(GB25466-2010)要求，高效除尘，降低对环境的污染。本申请提供的方法，不仅除尘效率高，而且工艺简单，便于工厂大规模使用。
本申请提供的烟尘的处理方法，尤其适用于含镉烟尘的处理。镉车间或还原炉排出的烟气中含有大量的碱尘埃，如果烟气中碱含量高，易在烧结板除尘器上形成粘附，造成烧结板除尘器不能正常工作。因而在前段工序除掉碱尘埃相当重要，本申请中先用水将含尘气体中的碱的进行清洗，很容易将碱去除至99％以上。
经与水接触除碱后的含尘汽体中含有一部分水分，为了减少后段工序的压力，以及让后段工序的效果发挥好，设置除水步骤，除去分出大部分水分。
经除水后的含尘气体，经烧结板除尘器进行高效除尘。烧结板除尘器具有粉尘捕集效率高、耐湿性强、使用寿命长、清洗和维护快速便捷、装置结构紧凑占地少的优点，可以有效除去0.1μm以上的微粒，通常对于1μm以上超细粉尘的捕集效率可达99.999％，且对于冷凝结露的高温烟尘和吸湿性很强的粉尘如磷酸铵、氯化钙、纯碱、芒硝都有较好使用效果。因此，经除碱除湿后的含尘气体，进入烧结板除尘器高效除尘，大大降低排出的气体中粉尘的含量，实现达标排放，高效环保。
优选地，在所述烧结板除尘器3之后还设有相连通的吸附塔4。
为进一步提高过滤粉尘的效果，在烧结板除尘器3之后还设有相连通的吸附塔4，通过吸附塔4内设置的吸附材料，进一步吸收粉尘。通常，将烧结板除尘器3除尘后的气体中，仍有1％以下的烟尘，部分粒径在0.01-1μm的粉尘无法除去，而吸附塔中的吸附材料比表面积大，可以吸附除去0.01-10μm以下的细尘，使得经吸附塔4吸附处理后排出的气体，粉尘含量＜0.85mg/Nm3，一般可达＜0.5mg/Nm3；且最终镉及其化合物排放浓度＜0.85mg/Nm3，一般可达到＜0.5mg/Nm3；总颗粒物＜80mg/Nm3，二氧化硫＜200mg/Nm3，镉及其化合物排放速率＜0.017kg/h。
优选地，还包括将烧结板除尘器除尘后的气体经吸附材料进一步吸附除尘。
为进一步提高过滤粉尘的效果，将烧结板除尘器除尘后的气体通入吸附材料中，通过吸附作用进一步除尘。通常，将烧结板除尘器除尘后的气体中，仍有1％以下的烟尘，部分粒径在0.01-1μm的粉尘无法除去，而吸附材料比表面积大，可以吸附除去0.01-10μm以下的细尘，使得经吸附处理后排出的气体，粉尘含量＜0.85mg/Nm3，一般可达＜0.5mg/Nm3；且最终镉及其化合物排放浓度＜0.85mg/Nm3，一般可达到＜0.5mg/Nm3；总颗粒物＜80mg/Nm3，二氧化硫＜200mg/Nm3，镉及其化合物排放速率＜0.017kg/h。
优选地，所述吸附材料具体为活性炭、硅胶、活性氯化铝、分子筛、吸附树脂中的任意一种或多种；和/或，
设置多层填料层。
优选在吸附设备(如吸附塔)内设置多层填料层，每一层填料层内分别放置吸附材料，对含尘气体进行多级吸附。优选使用的吸附材料具体为活性炭、硅胶、活性氯化铝、分子筛、吸附树脂中的任意一种或多种。吸附材料比表面积大，通过与含尘烟气充分混合，大部分粒径小的镉尘吸附到吸附材料上。吸附材料中更优选使用活性炭，活性炭可以循环使用，用水或稀硫酸冲洗活性炭即可更新。更换下来的活性炭可以进挥发窑做燃料烧掉，也可以直接放在还原炉做还原剂使用。
优选地，所述烟气与水接触反应具体为：用水喷淋烟气。
优选地，使用喷淋塔或文丘里除尘器实现用水喷淋烟气。
烟气与水接触反应，优选将水变成小液滴或雾状，喷淋烟气，以增大烟气和水的接触，提高工作效率。喷淋塔或文丘里除尘器均可实现水的喷淋。
优选地，喷淋烟气后的水经收集后循环使用，或经收集并处理后循环使用。
在烟气与水接触，除去可溶性颗粒的过程中产生的废水，可以循环使用，同时在循环使用过程中，需要补充一定的新鲜水分。经过一段时后，循环水含碱量较高，可以进入污酸池，也可以进入前段浸出工段使用，也可以通过压滤机压滤出碱渣，水再继续循环使用。此外，反应后的烟气除水步骤中，分离出的水分也可循环使用。
优选地，使用汽水分离装置将反应后的烟气除水。
汽水分离装置利用水分和气体的不同特性进行分离，效率高，适于工业化应用。
一种使用上述任一项所述的烟尘的处理方法的设备，包括依次相连的喷淋装置1、汽水分离装置2、烧结板除尘器3。
本发明还提供一种使用上述任一项所述的烟尘的处理方法的设备，包括依次相连的喷淋装置1、汽水分离装置2、烧结板除尘器3。通过喷淋装置1喷水去除烟尘中所含的稀酸和强碱，然后再经过汽水分离装置2将大部分水分除掉，再经过烧结板除尘器3去除气体中所含的粉尘，使得经处理排出的气体达标。
本申请使用的汽水分离装置2，可以是挡板式汽水分离器、气旋式汽水分离器、吸附式汽水分离器中的任意一种。
烧结板除尘器3，关键部件为设置在过滤室31内的烧结过滤片。烧结过滤片，是将吸附剂(硅胶或氧化铝等)和玻璃粉混匀，涂布在基板上，然后于高温炉中烧结，然后再填充树脂等材料得到。烧结过滤片具有微孔结构，且性质稳定，强度好、除尘时阻力低。烧结过滤片是层叠的波浪形，较平面结构过滤效率更高，且烧结过滤片具有刚性结构，无需钢制的骨架支撑，可以保证在反吹清灰时，有效清除过滤板上附着的尘埃，从而避免布袋收尘器反吹时滤布纤维被拉伸产生形变现象的发生；同时，波浪形的结构可有效降低装置占地空间，结构更加紧凑。此外，烧结过滤片的安装与更换较为方便，开启检修门，通过松开与紧固螺栓的操作即可实现安装或更换。
为便于清理烧结板除尘器3中的灰尘，设置高压喷吹机构34，所述高压喷吹机构34包括储气罐、阀门和高压喷吹管，在需要清洁是利用高压气体反吹烧结过滤片。反吹下来的粉尘落入过滤室31下方的粉尘收集机构35被收集。粉尘收集机构35优选包括漏斗和漏斗底部可拆卸的收集桶，漏斗便于灰尘的集中，可拆卸的收集桶便于灰尘的转移。
优选地，在所述烧结板除尘器3之后还设有相连通的吸附塔4。
当增加吸附材料吸附的步骤时，相应设置吸附塔4，将吸附材料设置在吸附塔4内，对气体进行吸附除尘。
优选在吸附塔4内设置多层填料层，每一层填料层内分别放置吸附材料，对含尘气体进行多级吸附。
优选地，所述喷淋装置1具体为喷淋塔11或文丘里除尘器12。
本申请中，喷淋装置1优选使用喷淋塔11或文丘里除尘器12。
作为第一种实施方式，文丘里除尘器12是利用管道内径改变时流体速度发生变化的原理，通过使含尘气体高速通过喉管123，与经喉管123喷水口喷入的水混合，含尘气体中的强碱等成分经水喷淋吸收，使含尘气体中的水溶性成分大大降低。喉管123两端的收缩管122、扩散管124，均设置为靠近喉管123一端内的内径小，远离喉管123一端的内径大，以管道内径的变化改变含尘气体的流速。集液槽中125用于收集喷淋的液体，通常集液槽内的水位在集液槽高度的二分之一到三分之二，流出气体通过的空间。
作为第二种实施方式，还可以使用喷淋塔11对含尘气体进行喷水处理。喷淋塔11利用气流和水流逆向接触的原理工作。含尘气体由喷淋塔11下部的喷淋进气口111进入，并逐渐向上运动直至到达位于喷淋塔11上部的喷淋出气口112流出，在此过程中水由喷淋塔11内部的喷水机构的喷头喷出，与含尘气体进行接触，水由于重力的作用向下，最后只能进入喷淋塔11底部的喷淋出水口114被收集，收集的水可以循环使用，或引入其他工序、或经净化后使用。更优选喷淋塔11内设有多层填充层，提高工作效率。每层填充层上方分别设有一个或多个喷头，填充层内设置填充料，进一步延长水和含尘气体接触的时间。
作为优选，还可在进气管121或收缩管122内设置另一补充喷水管和补充喷头，增大含尘气体和水的接触面积。优选补充喷头靠近并朝向喉管123的位置。
本申请中，含尘气体高速运动的动力可以由喷淋装置1内设置的风机提供，也可由设置在联通管道的风机提供。而喷水的动力可以由管路内的泵提供。喷水管一端连接喷水口，另一端连接至水源或循环水池，以实现持续的供水。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种烟尘的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
烟气与水接触反应；
反应后的烟气除水；
除水后的烟气使用烧结板除尘器除尘。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，还包括将烧结板除尘器除尘后的气体经吸附材料进一步吸附除尘。
3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述吸附材料具体为活性炭、硅胶、活性氯化铝、分子筛、吸附树脂中的任意一种或多种；和/或，
设置多层填料层。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述烟气与水接触反应具体为：用水喷淋烟气。
5.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，使用喷淋塔或文丘里除尘器实现用水喷淋烟气。
6.根据权利要求4所述的处理方法，其特征在于，喷淋烟气后的水经收集后循环使用，或经收集并处理后循环使用。
7.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，使用汽水分离装置将反应后的烟气除水。
8.一种使用权利要求1-7中任一项所述的烟尘的处理方法的设备，其特征在于，包括依次相连的喷淋装置(1)、汽水分离装置(2)、烧结板除尘器(3)。
9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，在所述烧结板除尘器(3)之后还设有相连通的吸附塔(4)。
10.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述喷淋装置(1)具体为喷淋塔(11)或文丘里除尘器(12)。
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