CN110124503A - 一种烟气除雾除尘消白装置及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及烟气处理技术领域，提供了一种烟气除雾除尘消白装置及工艺，包括：塔器壳体及设于塔器壳体内部的脱硫吸收层、气体分布盘、喷淋段、除雾器；脱硫吸收层设置在烟气入口上侧；气体分布盘设置在脱硫吸收层上侧；喷淋段设置在气体分布盘上侧；除雾器设置在喷淋段上侧，除雾器包括除雾器壳体及设于除雾器壳体内部的纤维床、除雾板组，纤维床设置于除雾器壳体内部的上侧，纤维床由多个纤维丝组成，纤维丝上设有螺旋凸起，纤维丝外涂疏水性材料，除雾板组设置于纤维床的下侧，除雾板组设有多个板组叶片，板组叶片设有叶片折角，板组叶片外涂疏水性材料。该装置结构简单，性能可靠，可脱除烟气中水分，消除“白色烟羽”的形成，达到超净排放。

Description

一种烟气除雾除尘消白装置及工艺

技术领域

本发明涉及烟气处理技术领域，尤其是指提供了一种烟气除雾除尘消白装置及工艺。

背景技术

在工业生产过程中，悬浮于烟气中的雾滴是不可避免的。雾滴主要由机械力作用、蒸汽冷凝、化学反应或气液夹带生成。电厂、冶金及焦化行业的含硫废气处理，大多数企业使用的是湿法脱硫工艺，脱硫处理后烟气中的含湿量接近饱和状态。若饱和湿烟气直接经烟囱排放，其与温度较低的环境大气接触，饱和烟气中大量的水蒸气遇冷会凝结为小液滴，经光线的折射或者散射作用，形成“白色烟羽”。

机械力作用如液体从喷嘴喷出的液滴直径在20～1000um之间；饱和蒸汽冷凝的雾滴直径在0.1～30um之间；化学反应生成的雾滴在0.1～8um之间；气体从喷淋塔或鼓泡塔内夹带的液滴大部分集中在500-2000um之间。

湿法脱硫后烟气含湿量接近饱和态，直接排放到大气中，造成了大量的水资源浪费，同时形成明显视觉污染。并且湿烟羽中含有一定量的酸性成分，在扩散过程中凝结析出的小液滴飘落到地面会对周边形成环境污染，影响周边群众的生活和健康，对企业的公共关系和形象不利。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的主要目的在于提供了一种烟气除雾除尘消白装置及工艺，该装置结构简单，性能可靠，可脱除烟气中水分，消除“白色烟羽”的形成，达到超净排放。

为达成上述目的，本发明应用的技术方案是：提供了一种烟气除雾除尘消白装置，包括：

塔器壳体，所述塔器壳体的下端设有烟气入口，所述塔器壳体的内部设有烟气通道，所述塔器壳体的上端设有烟气出口；其所述塔器壳体内部设有脱硫吸收层、气体分布盘、喷淋段、除雾器；

所述脱硫吸收层，用于对待净烟气进行脱硫处理，所述脱硫吸收层设置在所述烟气入口的上侧；

所述气体分布盘，用于使气体流场分布均匀，所述气体分布盘设置在所述脱硫吸收层的上侧；

所述喷淋段，用于对待净烟气降温除尘，所述喷淋段设置在所述气体分布盘的上侧；

所述除雾器，设置在所述喷淋段的上侧，所述除雾器包括除雾器壳体及设于所述除雾器壳体内部的纤维床、除雾板组，其中，

所述纤维床设置于所述除雾器壳体内部的上侧，所述纤维床由多个纤维丝交叉排列组成，所述纤维丝外涂石墨烯疏水性材料；

所述除雾板组设置于所述纤维床的下侧，所述除雾板组设有多个板组叶片，所述板组叶片外涂石墨烯疏水性材料。

在本技术方案中，本发明适用于石油、化工、燃煤电厂、冶金、焦化等行业烟气雾滴的净化及烟气湿烟羽的消除，烟气除雾除尘消白装置用于快速降低烟气温度，脱除烟气中的各种雾滴和尘粒，通过不同的设计，可以对排放的白色烟羽进行彻底或部分消除。对原有脱硫塔进行改造，在吸收区上新增喷淋层，喷淋层直接喷出喷淋水对烟气直接冷却，换热效率高，实现烟气中的水蒸汽能最大限度冷凝析出，降低烟气绝对湿度。塔器壳体内的气体分布盘用于均布烟气气流，防止壁流和涡流，从而提高后续喷淋换热的效率；通过喷淋管对烟气的喷淋降温，降低烟气中水汽和污染物的含量，回收烟气中的水用于系统循环利用；除雾器主要通过惯性碰撞、直接拦截的机理来捕集雾滴，进一步减少烟气中的含湿量，消除湿烟羽的形成，达到烟气超净排放的目的，除雾器外涂纳米级石墨烯材料。利用石墨烯的憎水性、抗腐蚀和不易结垢的特性，提高除雾除尘器的除湿性能和耐腐蚀性，进一步降低脱硫塔出口烟气湿度和含尘量。

在本实施例中优选，所述纤维丝直径为5～100um，所述纤维丝上设有螺旋凸起；

所述板组叶片设有叶片折角，所述板组叶片的间距为10～35mm，所述叶片折角为70～120°，所述叶片折角处设有弧沟。

本技术方案中，该种设计方式，可保证在较低压降下获得较好的除液滴效果，进一步降低脱硫塔出口烟气湿度和含尘量。

在本实施例中优选，所述喷淋段包括喷淋层及集液器，所述喷淋层设置于所述集液器上侧，所述喷淋层用于对所述待净烟气喷洒冷却液降温除尘；所述集液器用于回收所述喷淋层喷洒出的积液及烟气冷凝水。

在本实施例中优选，所述喷淋层包括喷淋管及喷嘴，所述喷淋管的一端连接循环水路，所述喷淋管的另一端连接所述喷嘴，所述喷嘴的喷射角度为90～120°。

本技术方案中，脱硫塔新增低温喷淋层对烟气降温，气-水直接接触，换热效率高。采用低温喷淋水降温可最大限度降低烟气中的湿度，减少后续烟气再热所需能量。喷淋水比脱硫浆液干净，腐蚀性低，可防止换热器的堵塞和腐蚀。喷嘴的喷射角度为90～120°，可使喷洒覆盖率达150％以上，提高气液接触面积和换热效率，降低装置液气比，节约喷淋水量。

在本实施例中优选，所述喷淋段还包括冷却循环装置，所述冷却循环装置用于冷却所述喷淋层喷洒出的积液及烟气冷凝水，所述冷却循环装置的出水端经第一水管与所述喷淋管的一端连接，所述冷却循环装置的进水端经第二水管与所述集液器连接，所述集液器所回收的积液经所述冷却循环装置冷却供所述喷淋层使用。

在本实施例中优选，所述冷却循环装置为板式换热器，所述板式换热器内含多张波纹板片，多张所述波纹板片叠加形成介质流道，所述介质流道内设置有多个凸起内件，所述凸起内件的高度小于所述介质流道的高度。

在本实施例中优选，所述波纹板片为石墨烯材质；所述凸起内件为锐角三角形凸起内件。

本技术方案中，板式换热器降温采用高热导向性材质，优选石墨烯，石墨烯导热系数大，最小冷端温差可控制到1～3℃，在同等冷源条件下，喷淋水温更低，可以更有效的降低烟气温度和湿度。换热元件采用波纹石墨烯板，可提高传热效率，降低换热器尺寸和成本，且石墨烯耐腐蚀性强，可解决常规换热器的腐蚀问题。多张波纹板片叠加形成介质流道，介质流道内设置锐角三角形凸起内件，凸起内件高度小于介质流道高度，可增加流体在介质流道的湍流程度，且可防止流体中的颗粒在介质流道内积聚。波纹板片材质选导热性能高的石墨烯材质，传热系数更大，在相同冷源情况下，可有效降低循环喷淋水温度，最大限度降低脱硫后烟气温度和湿度。

在本实施例中优选，所述烟气除雾除尘消白装置还包括降温构件及升温构件，所述降温构件用于吸收所述待净烟气的热量为所述升温构件升温，所述升温构件用于对净化后烟气升温，所述降温构件设置在所述塔器壳体的烟气入口处，所述升温构件设置在所述塔器壳体的烟气出口处，所述降温构件与所述升温构件经循环管路连接，所述循环管路内设有流动介质，所述流动介质用于传导热量。

本技术方案中，在塔器壳体的烟气入口处和塔器壳体的烟气出口处设置一套烟气余热回收系统。通过循环热媒将高温烟气热量传递给净化后的低温烟气，提升烟囱外排烟气的烟温，提高整个系统能量利用率。

在本实施例中优选，所述降温构件为第一管壳式换热器，所述第一管壳式换热器设有多个第一换热管，所述第一换热管外壁设有第一螺纹状凸起；

和/或，所述升温构件为第二管壳式换热器，所述第二管壳式换热器设有多个第二换热管，所述第二换热管外壁设有第二螺纹状凸起。

在本实施例中优选，所述第一换热管为石墨烯材质，所述第一螺纹状凸起的螺纹间距为2～5mm；

和/或，所述第二换热管为石墨烯材质，所述第二螺纹状凸起的螺纹间距为2～5mm。

本技术方案中，烟气余热回收系统采用高、低温两级管壳式换热器，换热管采用高热导向性材质，外壁设计成螺纹状，螺纹间距2～5mm，可提高换热效率，最大限度利用烟气余热提高出口烟温，降低外排烟气湿度，远离出现湿烟羽的平衡点。烟气余热回收系统的换热元件采用高热导向性材质，优选小直径石墨烯管，石墨烯材质结构稳定，耐腐蚀性强，可解决传统余热回收系统腐蚀问题。且石墨烯材质导热系数大，传热效率更高，在同等操作条件下，换热器尺寸更小，可减少占地面积。同时石墨烯管采用外部螺纹设计，可提高烟气侧换热面积与停留时间，提高换热效率。

在本实施例中优选，所述烟气除雾除尘消白装置还包括烟囱，所述烟囱与所述升温构件连接，所述净化后烟气经所述升温构件升温，使所述净化后烟气远离饱和状态，消除烟羽的形成，所述净化后烟气经所述烟囱排放。

本发明应用的另一技术方案是：提供了一种烟气除雾除尘消白工艺，采用上述实施例中任意一项烟气除雾除尘消白装置进行烟气除雾除尘消白，其步骤包括：

烟气脱硫，将待净烟气进行脱硫处理，得到脱硫后的所述待净烟气；

烟气均布，将脱硫后的所述待净烟气经过所述气体分布盘，将所述待净烟气的气流进行均布；

烟气喷淋降温净化，将均布后的所述待净烟气进行喷淋降温处理，降低所述待净烟气的含水量，及对所述待净烟气中的粉尘、SO₃等污染物进行清除；

烟气除雾，喷淋降温后的所述待净烟气经内涂石墨烯疏水性材质的所述除雾器降低水雾含量，得到所述净化后烟气。

在本实施例中优选，在所述烟气喷淋降温净化步骤中，喷淋后的喷淋水和烟气中水蒸气的冷凝水经所述集液器回收，传递至所述冷却循环装置处冷却，冷却后的冷却水输送至所述喷淋段使用。

在本实施例中优选，在所述烟气除雾步骤中，喷淋降温后的所述待净烟气先经过所述除雾板组去除含尘大液滴，初除雾后的所述待净烟气进入高精度的所述纤维床，细小含尘雾滴通过惯性碰撞、直接拦截和布朗运动三种机理捕集在单根纤维上，并逐渐凝聚成大颗粒或液膜，在气流推动下穿过纤维层，在重力作用下排出，进一步降低烟气含尘和含水量，经所述集液器回收，传递至所述冷却循环装置处冷却，冷却后的冷却水输送至所述喷淋段使用。

在本实施例中优选，在所述烟气脱硫步骤前还包括烟气余热回收，通过所述降温构件对待净烟气中的余热进行回收；

在所述烟气除雾步骤后还包括烟气升温，通过所述升温构件对所述净化后烟气进行升温，使所述净化后烟气远离饱和状态，最终消除湿烟羽的形成；

所述降温构件吸收的热量通过循环热媒介质换热，为所述升温构件提供热源，提高烟气除雾除尘消白工艺能量利用率。

本发明提供一种烟气除雾除尘消白装置及工艺，能够带来以下至少一种有益效果：

1.本发明中，通过喷淋管对烟气的喷淋降温，降低烟气中水汽和污染物的含量，回收烟气中的水用于系统循环利用；除雾器主要通过惯性碰撞、直接拦截的机理来捕集雾滴，进一步减少烟气中的含湿量，消除湿烟羽的形成，达到烟气超净排放的目的。

2.本发明中，烟气余热回收系统的换热元件采用高热导向性材质，优选小直径石墨烯管，石墨烯材质结构稳定，耐腐蚀性强，可解决传统余热回收系统腐蚀问题，且石墨烯材质导热系数大，传热效率更高，在同等操作条件下，换热器尺寸更小，可减少占地面积。同时石墨烯管采用外部螺纹设计，可提高烟气侧换热面积与停留时间，提高换热效率。

3.本发明中，通过集液器收集喷淋水和冷凝水，循环使用，可以避免烟气中析出的水进入脱硫吸收层内，影响脱硫性能，且节约用水量。

附图说明

图1是本实施例二烟气除雾除尘消白装置的流程示意图。

图2是本实施例一烟气除雾除尘消白装置的结构示意图。

图3是本实施例一除雾器的结构示意图。

图4是本实施例二冷却循环装置的结构示意图。

图5是本实施例二冷却循环装置局部的结构示意图。

图6是本实施例三冷第一管壳式换热器的结构示意图。

图7是本实施例三冷第一换热管的结构示意图。

附图标号说明：

1.降温构件，11.第一管壳式换热器，111.第一换热管，1111.第一螺纹凸起，12.喷淋段，2.塔器壳体，3.脱硫吸收层，4.气体分布盘，5.集液器，6.喷淋层，7.除雾器，71.除雾器壳体，72.纤维床，721.纤维丝，73.除雾板组，8.升温构件，81.循环管路，9.烟囱，10.冷却循环装置，101.第一水管，102.第二水管，103.波纹板片，1031.凸起内件，104.介质流道。

具体实施方式

尽管本发明可以容易地表现为不同形式的实施例，但在附图中示出并且在本说明书中将详细说明的仅仅是其中一些具体实施例，同时可以理解的是本说明书应视为是本发明原理的示范性说明，而并非旨在将本发明限制到在此所说明的那样。

由此，本说明书中所指出的一个特征将用以说明本发明的一个实施例的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施例必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其它的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。

在附图所示的实施例中，方向的指示(诸如上、下、左、右、前和后)用以解释本发明的各种组件的结构和运动不是绝对的而是相对的。当这些组件处于附图所示的位置时，这些说明是合适的。如果这些组件的位置的说明发生改变时，则这些方向的指示也相应地改变。

以下结合本说明书的附图，对本发明的较佳实施例予以进一步地详尽阐述。

在实施例一中，如图1、图2所示，本实施例提供了一种烟气除雾除尘消白装置，包括：塔器壳体2及设于塔器壳体2内部的脱硫吸收层3、气体分布盘4、喷淋段12、除雾器7，塔器壳体2为圆柱形结构，塔器壳体2的下端设有烟气入口，烟气入口用于输入待净烟气A，塔器壳体2的内部设有烟气通道，塔器壳体2的上端设有烟气出口，烟气出口用于输出净化后烟气B；脱硫吸收层3用于对待净烟气A进行脱硫处理，通过对待净烟气A中的二氧化硫进行化学反应以达到脱硫目的，脱硫吸收层3固定在塔器壳体2内部，位于烟气入口的上侧；气体分布盘4用于使气体流场分布均匀，气体分布盘4为圆盘形结构，气体分布盘4的外径与塔器壳体2的内径大小适配，气体分布盘4固定在烟气通道内部，气体分布盘4设置在脱硫吸收层3的上侧，气体分布盘3上设有多个孔位，多个孔位均纵向贯穿气体分布盘4，多个孔位均匀分布在气体分布盘4上，优选地，气体分布盘的开孔率大于40％。喷淋段12用于对待净烟气A降温除尘，喷淋段12设置在气体分布盘4的上侧；除雾器7设置在喷淋段12的上侧，除雾器7包括除雾器壳体71及设于除雾器壳体71内部的纤维床72、除雾板组73，纤维床72设置于除雾器壳体71内部的上侧，除雾板组73设置于纤维床72的下侧。纤维床72包括多个纤维丝721及除雾器外框，多个纤维丝721固定在外框内部，外框固定在除雾器壳体71内部，纤维丝721直径为5～100um，纤维丝721采用金属、玻璃纤维、聚酯等制成，外涂纳米级石墨烯材料。利用石墨烯的憎水性、抗腐蚀和不易结垢的特性，提高除雾器7的除湿性能和耐腐蚀性，进一步降低出口烟气湿度和含尘量，提高除雾器7的除湿性能和耐腐蚀性，净化后烟气B中的水脱除65％以上，含尘量＜5mg/Nm³。纤维床72的厚度为20-200mm，纤维床72的密度为100-500kg/m³。此设计可保证纤维床72操作弹性大，压降小，不易堵塞。纤维丝721的排列方向与塔器壳体2长度的轴线方向成锐角。纤维床72还包括疏液层及下游层，疏液层位于纤维床72的床层中部，疏液层由疏液性材质制成，下游层位于纤维床72的下部，下游层由直径为100～300um的纤维制成。此结构可促进纤维床72排液，防止雾滴被气流二次夹带。优选地，纤维丝721上设有螺旋凸起，增加液滴在纤维丝上的积聚和倍增，提高除雾效率，进一步降低脱硫塔出口烟气湿度和含尘量。除雾板组73可采用PP、PVC、PVDF以及不锈钢等材料制成，除雾板组73设有多个叶片，多个相邻叶片的间距为10～35mm，叶片上设有折角，折角为70～120°，可降低消白装置压降。优选地，叶片上布置弧沟，提高液滴脱除效率，降低烟气含湿量。除雾板组73是根据液滴的惯性、离心力、撞击、重力等原理。烟气通过叶片，含雾滴的气体经若干次改变方向，雾滴在惯性和离心力的作用下，被甩在叶片上，从而实现气液分离，叶片上的小液滴汇集成大颗粒液滴，靠重力落下。叶片采用最新复合材料制作而成的，高强度、耐酸、耐碱、耐高浓度氯离子、耐磨、表面光滑等优点，并能在60℃烟气工况下连续使用。优选地，板组叶片外涂石墨烯疏水性材料。利用石墨烯的憎水性、抗腐蚀和不易结垢的特性，提高除雾除尘器的除湿性能和耐腐蚀性，进一步降低脱硫塔出口烟气湿度和含尘量。

具体的，待净烟气A进入到塔器壳体2内，待净烟气A首先经过脱硫吸收层3，脱硫吸收层3对待净烟气A进行脱硫处理，脱硫后的待净烟气A经过气体分布盘4对气流进行均布；均布后的待净烟气A进入喷淋段12，喷淋段12对待净烟气A喷淋降温，降温后的待净烟气A中的饱和水会形成一部分冷凝水，喷淋水和冷凝水对待净烟气A中的粉尘、SO₃等污染物有包裹去除作用；随后待净烟气A经过除雾器7中的除雾板组73去除大液滴，初除雾后的待净烟气A进入高精度的纤维床72，细小雾滴通过惯性碰撞、直接拦截和布朗运动三种机理捕集在单根纤维上，并逐渐凝聚成大颗粒或液膜，在气流推动下穿过纤维层，在重力作用下沿除雾器7排出。经除雾除尘后的净化后烟气B进入下游设备，最终消除湿烟羽的形成，实现烟气的超净排放。

在实施例二中，如图3至图5所示，在实施例一的基础上，喷淋段12包括喷淋层6及集液器5，喷淋层6设置于集液器5上侧，喷淋层6包括喷淋管及喷嘴，喷淋管的一端连接循环水路，喷淋管的另一端连接喷嘴，喷嘴的喷射角度为90～120°；可提高气液接触面积和换热效率，降低装置液气比，节约喷淋水量。优选地，喷嘴为碳化硅喷嘴，碳化硅喷嘴具有高强度、高硬度、抗强烈腐蚀、剧烈磨损、耐高温等优良的性能，在恶劣的条件下有超长的使用寿命。集液器5用于回收喷淋层6喷洒出的积液。喷淋段12还包括冷却循环装置10，冷却循环装置10用于冷却喷淋层6喷洒出的积液，冷却循环装置10的出水端经第一水管101与喷淋管的一端连接，冷却循环装置10的进水端经第二水管102与集液器5连接，集液器5所回收的积液经冷却循环装置10冷却供喷淋层6使用。

优选地，冷却循环装置10为板式换热器，板式换热器内含多张波纹板片103，多张波纹板片103叠加形成介质流道104，介质流道104内设置有多个凸起内件1031，凸起内件1031可设置在波纹板片103的凹部，凸起内件1031的高度小于介质流道104的高度，介质流道104两侧的波纹凸起高度之和不大于介质流道104的高度。优选地，波纹板片103为石墨烯材质；凸起内件1031为锐角三角形凸起内件。

具体的，板式换热器降温采用高热导向性材质，优选石墨烯，石墨烯导热系数大，最小冷端温差可控制到1～3℃，在同等冷源条件下，喷淋水温更低，可以更有效的降低烟气温度和湿度。换热元件采用波纹石墨烯板，可提高传热效率，降低换热器尺寸和成本，且石墨烯耐腐蚀性强，可解决常规换热器的腐蚀问题。多张波纹板片103叠加形成介质流道104，介质流道104内设置锐角三角形凸起内件，凸起内件1031高度小于介质流道104高度，可增加流体在介质流道104的湍流程度，且可防止流体中的颗粒在介质流道104内积聚。波纹板片103材质选导热性能高的石墨烯材质，传热系数更大，在相同冷源情况下，可有效降低循环喷淋水温度，最大限度降低脱硫后烟气温度和湿度。

在实施例三中，如图3、图6、图7所示，在实施例一、二的基础上，本实施例提供了一种烟气除雾除尘消白装置还包括降温构件1及升温构件8，降温构件1用于吸收待净烟气A的热量为升温构件8升温，降温构件1设置在塔器壳体2的烟气入口处，升温构件8设置在塔器壳体2的烟气出口处，降温构件1与升温构件8经循环管路81连接，循环管路81内设有流动介质，流动介质用于传导热量，其中，流动介质可以是水，循环管路81可以是由水管及水泵电机组成的循环管路，水泵电机提供水循环所需的动力。在塔器壳体2的烟气入口处和塔器壳体2的烟气出口处设置一套烟气余热回收系统。通过循环热媒将高温待净烟气A的热量传递给低温的净化后烟气B，提升烟囱外排烟气的烟温，提高整个系统能量利用率。

优选地，降温构件1为第一管壳式换热器11，第一管壳式换热器11设有多个第一换热管111，第一换热管1111外壁设有第一螺纹状凸起1111，第一换热管111为石墨烯材质，第一螺纹状凸起1111的螺纹间距为2～5mm；升温构件2为第二管壳式换热器，第二管壳式换热器设有多个第二换热管，第二换热管外壁设有第二螺纹状凸起，第二换热管为石墨烯材质，第二螺纹状凸起的螺纹间距为2～5mm。烟气余热回收系统采用高、低温两级管壳式换热器，换热管采用高热导向性材质，外壁设计成螺纹状，螺纹间距2～5mm，可提高换热效率，最大限度利用烟气余热提高出口烟温，降低外排烟气湿度，远离出现湿烟羽的平衡点。烟气余热回收系统的换热元件采用高热导向性材质，优选小直径石墨烯管，石墨烯材质结构稳定，耐腐蚀性强，可解决传统余热回收系统腐蚀问题。且石墨烯材质导热系数大，传热效率更高，在同等操作条件下，换热器尺寸更小，可减少占地面积。同时石墨烯管采用外部螺纹设计，可提高烟气侧换热面积与停留时间，提高换热效率。烟气除雾除尘消白装置还包括烟囱9，烟囱9与升温构件8连接，净化后烟气B经升温构件8升温，使净化后烟气B远离饱和状态，消除烟羽的形成，净化后烟气B经烟囱9排放。

待净烟气A进入到塔器壳体2内，待净烟气A首先经过脱硫吸收层3，脱硫吸收层3对待净烟气A进行脱硫处理，脱硫后的待净烟气A经过气体分布盘4对气流进行均布；均布后的待净烟气A进入喷淋段12，喷淋层对待净烟气A喷淋降温，降温后的待净烟气A中的饱和水会形成一部分冷凝水，喷淋水和冷凝水对待净烟气A中的粉尘、SO3等污染物有包裹去除作用；随后待净烟气A经过除雾器7中的除雾板组73去除大液滴，初除雾后的待净烟气A进入高精度的纤维床72，细小雾滴通过惯性碰撞、直接拦截和布朗运动三种机理捕集在单根纤维上，并逐渐凝聚成大颗粒或液膜，在气流推动下穿过纤维层，在重力作用下沿除雾器7排出。经除雾除尘后的净化后烟气B进入下游设备，最终消除湿烟羽的形成，实现烟气的超净排放。

具体的，烟气净化过程如下：一、来自系统外的待净化烟气A，首先通过烟气余热回收系统的降温构件1，与循环热媒介质换热，降低待净化烟气A的温度，提高塔内脱硫层3效率；二、待净烟气A进入到塔器壳体2内，待净烟气A经过脱硫吸收层3，脱硫吸收层3对待净烟气A进行脱硫处理；三、脱硫后的待净烟气A经过气体分布盘4对气流进行均布；四、均布后待净烟气A进入喷淋段12，喷淋层6对待净烟气A喷淋降温，降温后烟气中的饱和水会形成一部分冷凝水，喷淋水和冷凝水对烟气中的粉尘、SO3等污染物有包裹去除作用，喷淋水和冷凝水由集液器5回收，经第二水管102输送至冷却循环装置10中降温，降温后的冷却水经第一水管101输送至喷淋层6使用，如此循环，节约用水量；五、随后待净烟气A经过除雾器7中的除雾板组73去除大液滴，初除雾后的待净烟气A进入高精度的纤维床72，细小雾滴通过惯性碰撞、直接拦截和布朗运动三种机理捕集在单根纤维上，并逐渐凝聚成大颗粒或液膜，在气流推动下穿过纤维层，在重力作用下沿除雾器7排出，最终落入集液器5，作为循环喷淋水的一部分；六、净化后烟气B由塔器壳体2的烟气出口进入烟气余热回收系统升温构件8内，与循环热媒介质换热，提升净化后烟气B的温度，使净化后烟气B远离饱和状态，最终消除湿烟羽的形成，实现烟囱9净化后烟气B的超净排放。

应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种烟气除雾除尘消白装置，其特征在于，包括：

塔器壳体，所述塔器壳体的下端设有烟气入口，所述塔器壳体的内部设有烟气通道，所述塔器壳体的上端设有烟气出口；其所述塔器壳体内部设有脱硫吸收层、气体分布盘、喷淋段、除雾器；

所述脱硫吸收层，用于对待净烟气进行脱硫处理，所述脱硫吸收层设置在所述烟气入口的上侧；

所述气体分布盘，用于使气体流场分布均匀，所述气体分布盘设置在所述脱硫吸收层的上侧；

所述喷淋段，用于对待净烟气降温除尘，所述喷淋段设置在所述气体分布盘的上侧；

所述除雾器，设置在所述喷淋段的上侧，所述除雾器包括除雾器壳体及设于所述除雾器壳体内部的纤维床、除雾板组，其中，

所述纤维床设置于所述除雾器壳体内部的上侧，所述纤维床由多个纤维丝交叉排列组成，所述纤维丝外涂石墨烯疏水性材料；

所述除雾板组设置于所述纤维床的下侧，所述除雾板组设有多个板组叶片，所述板组叶片外涂石墨烯疏水性材料。

2.根据权利要求1所述的烟气除雾除尘消白装置，其特征在于：

所述纤维丝直径为5～100um，所述纤维丝上设有螺旋凸起；

所述板组叶片设有叶片折角，所述板组叶片的间距为10～35mm，所述叶片折角为70～120°，所述叶片折角处设有弧沟。

3.根据权利要求1所述的烟气除雾除尘消白装置，其特征在于：

所述喷淋段包括喷淋层及集液器，所述喷淋层设置于所述集液器上侧，所述喷淋层用于对所述待净烟气喷洒冷却液降温除尘；所述集液器用于回收所述喷淋层喷洒出的积液及烟气冷凝水。

4.根据权利要求3所述的烟气除雾除尘消白装置，其特征在于：

所述喷淋层包括喷淋管及喷嘴，所述喷淋管的一端连接循环水路，所述喷淋管的另一端连接所述喷嘴，所述喷嘴的喷射角度为90～120°。

5.根据权利要求4所述的烟气除雾除尘消白装置，其特征在于：

所述喷淋段还包括冷却循环装置，所述冷却循环装置用于冷却所述喷淋层喷洒出的积液及烟气冷凝水，所述冷却循环装置的出水端经第一水管与所述喷淋管的一端连接，所述冷却循环装置的进水端经第二水管与所述集液器连接，所述集液器所回收的积液经所述冷却循环装置冷却供所述喷淋层使用。

6.根据权利要求5所述的烟气除雾除尘消白装置，其特征在于：

所述冷却循环装置为板式换热器，所述板式换热器内含多张波纹板片，多张所述波纹板片叠加形成介质流道，所述介质流道内设置有多个凸起内件，所述凸起内件的高度小于所述介质流道的高度。

7.根据权利要求6所述的烟气除雾除尘消白装置，其特征在于：

所述波纹板片为石墨烯材质；所述凸起内件为锐角三角形凸起内件。

8.根据权利要求1所述的烟气除雾除尘消白装置，其特征在于：

还包括降温构件及升温构件，所述降温构件用于吸收所述待净烟气的热量为所述升温构件升温，所述升温构件用于对净化后烟气升温，所述降温构件设置在所述塔器壳体的烟气入口处，所述升温构件设置在所述塔器壳体的烟气出口处，所述降温构件与所述升温构件经循环管路连接，所述循环管路内设有流动介质，所述流动介质用于传导热量。

9.根据权利要求8所述的烟气除雾除尘消白装置，其特征在于：

所述降温构件为第一管壳式换热器，所述第一管壳式换热器设有多个第一换热管，所述第一换热管外壁设有第一螺纹状凸起；

和/或，所述升温构件为第二管壳式换热器，所述第二管壳式换热器设有多个第二换热管，所述第二换热管外壁设有第二螺纹状凸起。

10.根据权利要求9所述的烟气除雾除尘消白装置，其特征在于：

所述第一换热管为石墨烯材质，所述第一螺纹状凸起的螺纹间距为2～5mm；

和/或，所述第二换热管为石墨烯材质，所述第二螺纹状凸起的螺纹间距为2～5mm。

11.根据权利要求10所述的烟气除雾除尘消白装置，其特征在于：

还包括烟囱，所述烟囱与所述升温构件连接，所述净化后烟气经所述升温构件升温，使所述净化后烟气远离饱和状态，消除烟羽的形成，所述净化后烟气经所述烟囱排放。

12.一种烟气除雾除尘消白工艺，其特征在于：采用权利要求1～11中任意一项烟气除雾除尘消白装置进行烟气除雾除尘消白，其步骤包括：

烟气脱硫，将待净烟气进行脱硫处理，得到脱硫后的所述待净烟气；

烟气均布，将脱硫后的所述待净烟气经过所述气体分布盘，将所述待净烟气的气流进行均布；

烟气喷淋降温净化，将均布后的所述待净烟气进行喷淋降温处理，降低所述待净烟气的含水量，及对所述待净烟气中的粉尘、SO₃等污染物进行清除；

烟气除雾，喷淋降温后的所述待净烟气经内涂石墨烯疏水性材质的所述除雾器降低水雾含量，得到所述净化后烟气。

13.根据权利要求12所述的烟气除雾除尘消白工艺，其特征在于：

在所述烟气喷淋降温净化步骤中，喷淋后的喷淋水和烟气中水蒸气的冷凝水经所述集液器回收，传递至所述冷却循环装置处冷却，冷却后的冷却水输送至所述喷淋段使用。

14.根据权利要求13所述的烟气除雾除尘消白工艺，其特征在于：

在所述烟气除雾步骤中，喷淋降温后的所述待净烟气先经过所述除雾板组去除含尘大液滴，初除雾后的所述待净烟气进入高精度的所述纤维床，细小含尘雾滴通过惯性碰撞、直接拦截和布朗运动三种机理捕集在单根纤维上，并逐渐凝聚成大颗粒或液膜，在气流推动下穿过纤维层，在重力作用下排出，进一步降低烟气含尘和含水量，经所述集液器回收，传递至所述冷却循环装置处冷却，冷却后的冷却水输送至所述喷淋段使用。

15.根据权利要求12～14中任意一项所述的烟气除雾除尘消白工艺，其特征在于：

在所述烟气脱硫步骤前还包括烟气余热回收，通过所述降温构件对待净烟气中的余热进行回收；

在所述烟气除雾步骤后还包括烟气升温，通过所述升温构件对所述净化后烟气进行升温，使所述净化后烟气远离饱和状态，最终消除湿烟羽的形成；

所述降温构件吸收的热量通过循环热媒介质换热，为所述升温构件提供热源，提高烟气除雾除尘消白工艺能量利用率。