CN110038372B - 一种实现颗粒物超低排放的湿法净化除尘装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实现颗粒物超低排放的湿法净化除尘装置,包括雾化捕集塔、喷淋塔、旋风脱水塔;雾化捕集塔的顶部设置进气弯头,雾化捕集塔的内侧上部设置雾化喷嘴,雾化捕集塔的底部与喷淋塔的底部连通;喷淋塔的内侧上部设置喷头,喷淋塔的顶部气相出口与旋风脱水塔的上部气相入口连通;旋风脱水塔的顶部设置净化气体出口管。本发明采用雾化捕集、喷淋捕集的湿法除尘原理,结合气流均布板的均匀布流作用、上下两层扰流托盘对含尘气流的碰撞、折弯作用以及上下两层飞溅托盘对喷淋水的碰撞、折弯而促使水气充分接触的作用,对含尘气流起到了有效的净化洗涤的作用;同时装置中旋风脱水器对除尘之后的气体进行了脱水除湿处理。

Description

一种实现颗粒物超低排放的湿法净化除尘装置
技术领域
本发明属于除尘技术领域,具体涉及一种实现颗粒物超低排放的湿法净化除尘装置。
背景技术
工业在促进社会发展的同时,也对空气环境造成了很大污染,颗粒物排放成为烟气净化环保领域中重点关注对象。2018年5月生态环境部颁发的《钢铁企业超低排放改造工作方案(征求意见稿)》中明确了多领域颗粒物排放实现<10mg/Nm3。目前已有的空气净化装置大多采用静电处理方式或者湿法除尘方式,其中静电除尘过程中产生的过量臭氧气体会造成空气的二次污染,对人体健康造成危害;而在湿法除尘领域,目前使用的净化装置主要分为填料型和结构型,填料型运行阻力大,填料清洗困难,检修维护费用高;结构型大多存在气流不顺畅,检修不方便,水汽混合不均匀、不彻底,除尘效率低的问题。关键是以上两种方式均不能实现颗粒物排放<10mg/Nm3的要求。迫切需要一种能在现有除尘基础上实现超低排放的技术来完善该领域的不足。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足,提供一种实现颗粒物超低排放的湿法净化除尘装置,该装置采用雾化捕集、喷淋捕集的湿法除尘原理,结合气流均布板的均匀布流作用、上下两层扰流托盘对含尘气流的碰撞、折弯作用以及上下两层飞溅托盘对喷淋水的碰撞、折弯而促使水气充分接触的作用,对含尘气流起到了有效的净化洗涤的作用;同时装置中旋风脱水器对除尘之后的气体进行了脱水除湿处理,使整个装置既实现了净化气流又同时起到了除湿的作用。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种实现颗粒物超低排放的湿法净化除尘装置,包括雾化捕集塔、喷淋塔、旋风脱水塔;
所述雾化捕集塔的顶部设置有进气弯头,所述雾化捕集塔的内侧上部由上到下设置有多层雾化喷嘴,所述雾化喷嘴通过管道与喷淋系统相连;所述雾化捕集塔的底部与喷淋塔的底部连通;
所述喷淋塔的内侧上部由上到下设置有多层喷头,所述喷头通过管道与喷淋系统相连;所述喷淋塔的顶部气相出口与旋风脱水塔的上部气相入口连通;
所述旋风脱水塔的顶部设置有净化气体出口管;
所述雾化捕集塔底部的第一排污管、喷淋塔底部的第二排污管、旋风脱水塔底部的第三排污管均与总排污管连通。
优选的,所述雾化捕集塔的顶部设置有呈上细下粗的气流变径管,所述气流变径管的底部设置有气流均布板。
优选的,所述气流均布板采用栅格结构设计,所述气流均布板上的栅格从右往左由密到疏布置。
优选的,所述雾化捕集塔的下部垂直固定设置有上层扰流托盘和下层扰流托盘;所述上层扰流托盘上均匀设置有若干上层通孔,所述下层扰流托盘上均匀设置有若干下层通孔,所述上层通孔和下层通孔上下间隔分布。
优选的,所述雾化捕集塔的底部与喷淋塔的底部通过盛有洗涤液体的沉降箱连通。
优选的,所述喷淋塔的下部垂直固定设置有上层飞溅托盘和下层飞溅托盘;所述上层飞溅托盘上均匀设置有若干上层圆孔,所述下层飞溅托盘上均匀设置有若干下层圆孔,所述上层圆孔和下层圆孔上下间隔分布。
优选的,所述喷淋塔的上部设置有呈上细下粗的气流缩径管,所述气流缩径管的内侧壁沿圆周方向均匀设置有若干旋流叶片;所述喷头设置在气流缩径管的下部。
优选的,所述喷淋塔的顶部气相出口连接有U型输气管,所述U型输气管的左端口向下与喷淋塔的顶部气相出口连通,所述U型输气管的右端口向下通过弯头与旋风脱水塔的气相入口管连通。
优选的,所述U型输气管的中间段呈左低又高的倾斜结构。
优选的,所述总排污管的端部设置有U型水封。
本发明的有益效果是:
(1)本发明实现颗粒物超低排放的湿法净化除尘装置采用雾化捕集、喷淋捕集的湿法除尘原理,结合气流均布板的均匀布流作用、上下两层扰流托盘对含尘气流的碰撞、折弯作用以及上下两层飞溅托盘对喷淋水的碰撞、折弯而促使水气充分接触的作用,对含尘气流起到了有效的净化洗涤的作用,从而实现颗粒物排放<10mg/Nm3的要求;同时装置中旋风脱水器对除尘之后的气体进行了脱水除湿处理,使整个装置既实现了净化气流又同时起到了除湿的作用。
(2)本发明实现颗粒物超低排放的湿法净化除尘装置通过气流变径管和气流均布板的结合设置,使气流均匀进入雾化捕集塔,与雾化喷嘴喷出的水雾充分接触。
(3)本发明实现颗粒物超低排放的湿法净化除尘装置通过在气流缩径管内设置旋流叶片,使上升干净的含水气流与旋流叶片充分接触,气流中的水雾在旋流叶片上凝结析出,并沿旋流叶片落到喷淋塔底部,即旋流叶片起到除去洁净气流中水雾的作用。
(4)本发明实现颗粒物超低排放的湿法净化除尘装置中U型输气管的中间段呈左低又高的倾斜结构,含水气流沿U型输气管输送的过程中,其中的水雾会在管内壁凝结成水滴,而左低右高的倾斜管结构,会使凝结的水滴下滑至喷淋塔内部,从而起到一定的脱水作用。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解,本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请,并不构成对本申请的不当限定。
图1为本发明实现颗粒物超低排放的湿法净化除尘装置的结构示意图;
图2是本发明中气流均布板的结构示意图。
图3是本发明中上层扰流托盘、下层扰流托盘的A向视图;
图4是本发明中上层飞溅托盘、下层下层托盘的B向视图;
图5是本发明中喷淋塔的C-C向局部剖视图;
其中,1-进气弯头,2-气流变径管,3-气流均布板,4-雾化喷嘴,5-雾化捕集塔,501-第一排污管,6-上层扰流托盘,601-上层通孔,7-下层扰流托盘,701-下层通孔,8-沉降箱,9-喷淋塔,901-第二排污管,10-喷头,11-上层飞溅托盘,1101-上层圆孔,12-下层飞溅托盘,1201-下层圆孔,13-气流缩径管,1301-旋流叶片,14-U型输气管,15-旋风脱水塔,1501-净化气体出口管,1502-第三排污管,16-U型水封,17-总排污管。
具体实施方式
应该指出,以下详细说明都是例示性的,旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明,本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本发明中,术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“底”、“顶”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,只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词,并非特指本发明中任一部件或元件,不能理解为对本发明的限制。
本发明中,术语如“相连”、“连接”等应做广义理解,表示可以是固定连接,也可以是一体地连接或可拆卸连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员,可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义,不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示,一种实现颗粒物超低排放的湿法净化除尘装置,包括雾化捕集塔5、喷淋塔9、旋风脱水塔15;
所述雾化捕集塔5的顶部设置有进气弯头1,所述雾化捕集塔5的内侧上部由上到下设置有多层雾化喷嘴4,所述雾化喷嘴4通过管道与喷淋系统相连;所述雾化捕集塔5的底部与喷淋塔9的底部连通;待净化的含尘气体由进气弯头1由雾化捕集塔5的顶部进入到雾化捕集塔5内,含尘气流在雾化捕集塔5内与雾化喷嘴4喷出的水雾充分接触,水雾对含尘颗粒进行润湿、凝结、捕集,捕集到含尘颗粒的水雾凝结成大的液滴下落至雾化捕集塔5的底部,最终会经第一排污管501排出;而经雾化捕集塔5进行初步除尘之后的气流由雾化捕集塔5的底部进入到喷淋塔9的底部进行喷淋除尘;
所述喷淋塔9的内侧上部由上到下设置有多层喷头10,所述喷头10通过管道与喷淋系统相连;所述喷淋塔9的顶部气相出口与旋风脱水塔15的上部气相入口连通;初步净化后的气流由喷淋塔9的底部进入到喷淋塔9内,在气流沿喷淋塔9上升的过程中,与上部喷头10喷出的喷淋水进行充分接触,喷淋水对上升的气流起到充分洗涤净化效果;洗涤气流之后的含尘喷淋水下落至喷淋塔9的底部,最终会经第二排污管901排出;而经喷淋水洗涤净化之后的气流由喷淋塔9的上部气相出口进入到旋风脱水塔15内;经过旋风脱水塔15的旋流脱水作用,脱除的水下落至旋风脱水塔15底部经由第三排污管1502排出,脱除水之后的净化气流由顶部的净化气体出口管1501排出;
所述旋风脱水塔15的顶部设置有净化气体出口管1501;
所述雾化捕集塔5底部的第一排污管501、喷淋塔9底部的第二排污管901、旋风脱水塔15底部的第三排污管1502均与总排污管17连通。
其中,本申请中的喷淋系统可以包括盛有喷淋水的水箱、输送喷淋水的水泵以及相应的开关阀门等,由于采用现有技术就能实现喷淋系统的设置,在此关于喷淋系统的详细结构就不再赘述。
优选的,所述进气弯头1内设置有对气流起到导流和预均布作用的导流片。
优选的,所述雾化捕集塔5的顶部设置有呈上细下粗的气流变径管2,所述气流变径管2的底部设置有气流均布板3,其中气流均布板3与雾化捕集塔5的内侧壁焊接连接,气流均布板3使进入到雾化捕集塔5内的气流均质流动。
优选的,如图2所示,所述气流均布板3采用栅格结构设计,所述气流均布板3上的栅格从右往左由密到疏布置,这种布置方式是通过计算进行栅格设计以实现气流均布的,防止气流进入雾化捕集塔时由于惯性使气流分布不均,通过从右向左由密到疏布置,使气流实现均匀分布。
优选的,所述雾化喷嘴4由上到下共设置有两层,两层雾化喷嘴4分别位于气流均布板3的上部和下部。
优选的,如图3所示,所述雾化捕集塔5的下部垂直固定设置有上层扰流托盘6和下层扰流托盘7;所述上层扰流托盘6上均匀设置有若干上层通孔601,所述下层扰流托盘7上均匀设置有若干下层通孔701,所述上层通孔601和下层通孔701上下间隔分布。由雾化捕集塔5上部进入的含尘气流与雾化喷嘴喷出的水雾充分接触,水雾对含尘颗粒进行润湿、凝结、捕集,浸润后的含尘烟气经过上层扰流托盘6和下层扰流托盘7碰撞、折弯,进一步捕集含尘颗粒,通过碰撞,改变气流方向,将较大含尘水滴收集到沉降箱8中。
优选的,所述雾化捕集塔5的底部与喷淋塔9的底部通过盛有洗涤液体的沉降箱8连通,通过上层扰流托盘6、下层扰流托盘7的雾状气流进入到沉降箱8中,进一步与含尘烟气作用,使凝聚在水滴中的尘粒一同进入洗涤液体内收集下来,而其余气体由于气流惯性在沉降箱8内洗涤液体的液面处折弯,并通过沉降箱8的上部空间进入喷淋塔9中。其中沉降箱8内的洗涤液体可以是水,也可以是其他能够净化含尘气体的液体。
优选的,如图4所示,所述喷淋塔9的下部垂直固定设置有上层飞溅托盘11和下层飞溅托盘12;所述上层飞溅托盘11上均匀设置有若干上层圆孔1101,所述下层飞溅托盘12上均匀设置有若干下层圆孔1201,所述上层圆孔1101和下层圆孔1201上下间隔分布。由沉降箱8上部空间由喷淋塔9下部进入的气流向上,经过喷头10喷出的喷淋水的充分喷淋水洗,气流中的尘粒被捕集到喷淋水内,当喷淋水下落到上层飞溅托盘11上时会溅起水花,从而改变气流走向,而通过上层圆孔1101处的喷淋水直接落到下层飞溅托盘12上,同样形成水花,这样经过碰撞、折返,气、水实现更充分的接触,更有效的起到洗涤净化气流的作用,同时在下层飞溅托盘12下方的沉降箱8内会形成水帘,有效提高水气接触强度,提高净化效果。
优选的,如图5所示,所述喷淋塔9的上部设置有呈上细下粗的气流缩径管13,所述气流缩径管13的内侧壁沿圆周方向均匀设置有若干旋流叶片1301,其中旋流叶片1301与气流缩径管13的内侧壁焊接连接;所述喷头设置在气流缩径管13的下部。含尘气流通过喷淋塔9的水洗净化后,干净的含水气流进入带旋流叶片1301的气流缩径管13,然后经顶部气相出口进入到旋风脱水塔15,上升干净的含水气流与旋流叶片1301充分接触,气流中的水雾在旋流叶片1301上凝结析出,并沿旋流叶片1301落到喷淋塔9底部,即旋流叶片1301起到除去洁净气流中水雾的作用。
优选的,所述喷淋塔9的顶部气相出口连接有U型输气管14,所述U型输气管14的左端口向下与喷淋塔9的顶部气相出口连通,所述U型输气管14的右端口向下通过弯头与旋风脱水塔15的气相入口管连通。
优选的,所述U型输气管14的中间段呈左低又高的倾斜结构。含水气流沿U型输气管14输送的过程中,其中的水雾会在管内壁凝结成水滴,而左低右高的倾斜管结构,会使凝结的水滴下滑至喷淋塔9内部,从而起到一定的脱水作用。
优选的,所述U型输气管14的中间段的倾斜坡度为3%。
优选的,所述旋风脱水塔15的气相入口管的内侧壁与旋风脱水塔15的内侧壁相切,从而能够提供一个切向速度。
优选的,所述净化气体出口管1501的底部插入到旋风脱水塔15内部。
优选的,所述总排污管17的端部设置有U型水封16,U型水封16起到排水堵气的作用。
一种实现颗粒物超低排放的湿法净化除尘装置,其具体实施方式如下:
待净化的含尘气体由进气弯头1由雾化捕集塔5的顶部进入到雾化捕集塔5内,含尘气流在雾化捕集塔5内与雾化喷嘴4喷出的水雾充分接触,水雾对含尘颗粒进行润湿、凝结、捕集,浸润后的含尘气流经过上层扰流托盘6和下层扰流托盘7碰撞、折弯,进一步捕集含尘颗粒,捕集到含尘颗粒的水雾凝结成大的液滴下落至雾化捕集塔5的底部,最终会经第一排污管501排出;而经雾化捕集塔5进行初步除尘之后的气流由雾化捕集塔5的底部进入到喷淋塔9的底部进行喷淋除尘。
初步净化后的气流从沉降箱8上部空间由喷淋塔9下部进入,在气流沿喷淋塔9上升的过程中,与上部喷头10喷出的喷淋水进行充分接触,气流中的尘粒被捕集到喷淋水内,当喷淋水下落到上层飞溅托盘11上时会溅起水花,从而改变气流走向,而通过上层圆孔处的喷淋水直接落到下层飞溅托盘12上,同样形成水花,这样经过碰撞、折返,气、水实现更充分的接触,更有效的起到洗涤净化气流的作用;洗涤气流之后的含尘喷淋水下落至喷淋塔9的底部,最终会经第二排污管901排出;而经喷淋水洗涤净化之后的气流由旋流叶片1301的除雾作用之后由喷淋塔9的上部气相出口进入到旋风脱水塔15内;
经过旋风脱水塔15的旋流脱水作用,脱除的水下落至旋风脱水塔15底部经由第三排污管1502排出,脱除水之后的净化气流由顶部的净化气体出口管1501排出。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述,但并非对本发明的限制,所属领域技术人员应该明白,在本发明的技术方案的基础上,本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.一种实现颗粒物超低排放的湿法净化除尘装置,其特征是,包括雾化捕集塔、喷淋塔、旋风脱水塔;
所述雾化捕集塔的顶部设置有进气弯头,所述雾化捕集塔的内侧上部由上到下设置有多层雾化喷嘴,所述雾化喷嘴通过管道与喷淋系统相连;所述雾化捕集塔的底部与喷淋塔的底部通过沉降箱连通;
所述喷淋塔的内侧上部由上到下设置有多层喷头,所述喷头通过管道与喷淋系统相连;所述喷淋塔的顶部气相出口与旋风脱水塔的上部气相入口连通;
所述旋风脱水塔的顶部设置有净化气体出口管;
所述雾化捕集塔底部的第一排污管、喷淋塔底部的第二排污管、旋风脱水塔底部的第三排污管均与总排污管连通;
所述雾化捕集塔的下部垂直固定设置有上层扰流托盘和下层扰流托盘;所述上层扰流托盘上均匀设置有若干上层通孔,所述下层扰流托盘上均匀设置有若干下层通孔,所述上层通孔和下层通孔上下间隔分布;
所述喷淋塔的上部设置有呈上细下粗的气流缩径管,所述气流缩径管的内侧壁沿圆周方向均匀设置有若干旋流叶片;所述喷头设置在气流缩径管的下部。
2.如权利要求1所述的一种实现颗粒物超低排放的湿法净化除尘装置,其特征是,所述雾化捕集塔的顶部设置有呈上细下粗的气流变径管,所述气流变径管的底部设置有气流均布板。
3.如权利要求2所述的一种实现颗粒物超低排放的湿法净化除尘装置,其特征是,所述气流均布板采用栅格结构设计,所述气流均布板上的栅格从右往左由密到疏布置。
4.如权利要求1所述的一种实现颗粒物超低排放的湿法净化除尘装置,其特征是,所述雾化捕集塔的底部与喷淋塔的底部通过盛有洗涤液体的沉降箱连通。
5.如权利要求1所述的一种实现颗粒物超低排放的湿法净化除尘装置,其特征是,所述喷淋塔的下部垂直固定设置有上层飞溅托盘和下层飞溅托盘;所述上层飞溅托盘上均匀设置有若干上层圆孔,所述下层飞溅托盘上均匀设置有若干下层圆孔,所述上层圆孔和下层圆孔上下间隔分布。
6.如权利要求1所述的一种实现颗粒物超低排放的湿法净化除尘装置,其特征是,所述喷淋塔的顶部气相出口连接有U型输气管,所述U型输气管的左端口向下与喷淋塔的顶部气相出口连通,所述U型输气管的右端口向下通过弯头与旋风脱水塔的气相入口管连通。
7.如权利要求6所述的一种实现颗粒物超低排放的湿法净化除尘装置,其特征是,所述U型输气管的中间段呈左低又高的倾斜结构。
8.如权利要求1所述的一种实现颗粒物超低排放的湿法净化除尘装置,其特征是,所述总排污管的端部设置有U型水封。
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