CN1126104A - 湿法管式除尘脱硫装置 - Google Patents

Abstract

一种湿法管式除尘脱硫装置，属于环境工程中含尘废气处理设备领域。它可以作为一种高效除尘器，如加脱硫剂后既可除尘又可脱硫。因此，应用范围相当广。它最适宜处理生活锅炉烟气，工业上各种规格、类型的窑炉、链条炉、往复炉、冲天炉，以及建材、化工、冶金、矿山等行业的含尘废气。

Description

湿法管式除尘脱硫装置

本发明专利属于环境工程含尘气体处理设备领域。该设备可以做为一般除尘器使用，如果加入脱硫剂即可脱硫又可除尘，因此应用范围特别广。尤其对于生活锅炉，工业用的各种规格型号的锅炉、窑炉、冲天炉，以及化工、机械、钢铁、建材、矿山等企业所产生的各种含尘气体均可处理。该设备结构紧凑、占地小、造价低、管理方便、除尘效率高，一般在96～99％，脱硫效率，视脱硫剂的种类而定，一般在50～95％。

目前，世界各国正在不同程度地高速度发展工农业生产，同时也给大气环境带来了严重的污染，直接影响人民的身体健康，阻碍了工农业生产，甚至破坏了生产。尤其最近几年，二氧化硫、氮氧化物不断地继续大量排放，造成世界各地不同程度地降酸雨，大量农作物减产甚至枯死。二氧化硫、氮氧化物主要来源于燃煤过程中所产生的。因此，解决燃煤锅炉的除尘脱硫是当前世界各国环境专家急待研究的课题。并且还要解决设备的腐蚀、占地小、造价低、管理方便等问题，这就给环境专家带来了难题。

最近美国阿罗内克斯公司生产了文丘里式除尘脱硫工艺，如图1所示。锅炉烟气从文丘里[2]喉管上部进入，污水泵[1]将沉淀池[3]内已放入脱硫剂的水，打入文丘里上部，一股污水是切线方向进入，另一股污水向空腔内喷射。在喉管处以高速气流将污水雾化并捕集尘粒，使尘粒湿润变大变重。同时脱硫剂与烟气中的二氧化硫、氮氧化物反应生成盐类。湿尘粒在烟气的带动下，由文丘里底部以切线方向进入除雾塔[4]，在除雾塔内旋转，含尘颗粒被甩向塔壁并从底部排入沉淀池。在塔内上升的烟气到达上部，又以切线方向被引风机[5]将烟气吸入并通过烟囱[6]排入大气环境中。在沉淀池中沉淀的湿烟灰，每隔一段时间，必须用抓斗机将湿烟灰抓出运走。

图2为北京重型电机厂生产的喷淋式除尘脱硫工艺。从锅炉来的烟气由切线方向进入喷淋塔[12]内，大的粉尘颗粒由于离心力的作用，甩向塔壁，被塔壁下来的污水带入沉淀池[11]中。清水泵[16]吸入清水池[15]内已加进脱硫剂的水。打入喷淋塔的上部，一股水延切线方向进入，将甩向塔壁的粗颗粒冲入沉淀池，另一股水由上向下喷淋，捕集上升烟气的微小粉尘。同时，烟气中的二氧化硫和氮氧化物与脱硫剂进行中和反应生成盐类，达到脱硫的目的。净化后的烟气由引风机[17]从塔顶吸入通过烟囱排放到大气环境中。[14]是灰水分离器，利用污水泵[13]，将沉淀池中末沉降下来的含尘污水打入灰水分离器内，再一步净化，以防向下喷淋水的喷嘴堵塞。净化后的清水由灰水分离器上部流入清水池[15]。在沉淀池沉淀下来的湿灰，每隔一段时间，必须用抓斗机将湿灰抓出运走。

从图1和图2可以看出，除雾塔和喷淋塔的直径很大，这类塔的上升流速要小于1.5米/秒，以防止烟气将含尘水滴带出，降低除尘效率。虽然烟气以切线方向进入，由于直径大而离心力小，又不能将含尘小的水滴甩向塔壁而去除。因此，这类设备以原理而论就不可能除尘效率很高。还有一个共同的问题是为了使喷淋下来的水和粉尘很好的分离，必须建一个造价较高的钢筋混凝土沉淀池，而沉淀下来的湿灰，还必须即时用抓斗机将湿灰抓出运走、浪费人力物力。另一个共同问题是设备多、占地大、造价高，必然加重企业负担，限制环保事业的发展。因此，寻找一个效率高，占地少又经济的工艺流程和设备是很必要的。

本发明专利的目的，旨在解决上述难点，提出一种湿法管式除尘脱硫工艺，如图3所示。从锅炉出来的烟气进入文丘里管[24](代替烟道)，同时用污水泵[23]将湿法管式除尘脱硫装置内含有脱硫剂的污水，打入文丘里喉管前部，由于喉管断面很小，气速很大，使脱硫污水形成雾状从而捕集粉尘，在此处又进行化学中和反应达到脱硫的目的。从文丘里管出来被水雾湿润的含尘烟气以15～25米/秒速度，从切线方向进入湿法管式除尘脱硫装置上部的气水分离器，在高速离心作用下分离出干净的烟气，由引风机[21]吸入并通过烟囱排到大气环境中。被高速离心而甩向器壁的含尘污水，在湿法管式除尘脱硫装置的下部沉淀，沉淀的湿灰利用下部的球阀控制，定时打开球阀，将湿灰排入小车内运走。

本发明专利的优点：①工艺流程简单、设备少、占地少、造价低；②除尘效率和脱硫效率均高；③排灰简单，节省人力物力。④设备易商品化，施工简单缩短施工周期，本工艺所以有这些优点，关键在于湿法管式除尘脱硫装置结构，如图4所示，下面还要详细介绍。

附图说明：

附图1为文丘里式除尘脱硫工艺；

附图2为喷淋式除尘脱硫工艺；

附图3为湿法管式除尘脱硫工艺；

附图4为湿法管式除尘脱硫装置立面与平面结构示意图；

附图5为湿法管式除尘脱硫装置上部有2个气水分离器的进气结构示意图；

附图6为湿法管式除尘脱硫装置上部有4个气水分离器的进气结构示意图；

附图7为湿法管式除尘脱硫装置上部有6个气水分离器的进气结构示意图。

结合图4将进一步描写本发明专利的结构。

引风机联接已处理好的净烟气排出口[31]，来抽吸锅炉的烟气。烟气先进入文丘里[33]的小断面的喉管，并以25～40米/秒高速气流通过。同时，用污水泵将含有脱硫剂的污水打入喉管内的管式喷头[34]，并在高速气流下形成比微尘大150倍左右的雾滴，来捕集尘粒。在其过程中脱硫剂与二氧化硫、氮氧化物起中和反应生成盐类。烟气在扩大段速度降低，使带有水雾的微尘凝聚，雾滴变大。并以15～25米/秒速度从切线方向进入气水分离器[32]，利用高速旋转的离心力，将含微尘雾滴甩向器壁，旋转烟气到达底部水面又向上旋转，最后经净烟气排出口用引风机通过烟囱排入大气环境中，甩向器壁的雾滴形成水膜，继续向下流，当遇到反射板[39]后又向上流，然后通过斜板[38](斜管)使尘粒沉淀下来。根据理论和实践证明沉淀池的沉淀效果，与沉淀池的面积有关与淀淀池水深(高度)无关，面积越大，上升速度越小，沉淀效果越好。因此，在湿法管式除尘脱硫装置内每隔60～150毫米，竖一块1米长呈50°～60°角硬质塑料斜板(或六棱形硬质塑料斜管)，在装置内安装的数十块斜板其投影面积比原沉淀面积大几倍，因此该湿法管式除尘脱硫装置的直径小。污水在斜板(斜管)向上流的速度控制在0.5～3.0毫米/秒，沉淀效果很好。污泥顺50°～60°斜坡流入锥底[40]，利用球形阀[41]，定时将湿灰排出用车运走。污水向上流到清水区[37]。用污水泵通过清水管[36]将清水区的清水打入管式喷头[34]。[42]是水位控制器，[43]是脱硫剂的加入口。[35]是浮渣排出口。

气水分离器的直径不能超过1.2米，直径大、离心力小，分离效果差。因此，在处理烟气量大时，必须用几个，甚至十几个并联才能取得很好的分离效果。

结合图5将进一步描写本发明专利的结构

将气水分离器的进气法兰，中间加1块板把进气面积分成2等份，分别进入各自的气水分离器内。

结合图6将进一步描写本发明专利的结构

将气水分离器的进气法兰，中间加3块板把进气面积分成4等份，分别进入各自的气水分离器内。

结合图7将进一步描写本发明专利的结构

将气水分离器的进气法兰，中间加5块板把进气面积分成6等份，分别进入各自的气水分离器内。

本发明专利实验表明。除尘效率在96～99％，林格曼黑度小于1级，脱硫效率达50～95％。(一般脱硫效果好，而脱硫剂价格高。脱硫剂价格为0时，效果在50％以上)。在烟气处理量、除尘效率、脱硫效率要求一样时，该专利的总工程费用比喷淋式除尘脱硫工艺降低50％，比文丘里式除尘脱硫工艺降低20％。在除尘效率上，比喷淋式除尘脱硫工艺高10％，比文丘里式除尘脱硫工艺高5％。在占地面积上，比喷淋式除尘脱硫工艺小65％，为文丘里式除尘脱硫工艺的50％。并且排湿灰简单，节省人力物力，该装置易商品化，施工安装方便周期短。

Claims (4)

1.一种湿法管式除尘脱硫装置，其特征在于文丘里雾化器、气水分离器、固液分离器三部分组合而成。

2.根据权利要求1湿法管式除尘脱硫装置，其特征在于，文丘里雾化器作为水平烟道的一根短管，一端与气水分离器相联，另一端与烟道相联，在中间小断面的喉管前部装一个管式喷头，喉管内的流速控制在25～40米/秒范围内。

3.根据权利要求1湿法管式除尘脱硫装置，其特征在于，气水分离器的进气口是以15～25米/秒速度从切线方向进入，高速旋转到下部水面在向上运动，最后由净烟气管排出，气水分离器的直径不能大于1.2米，烟气量大时，可作成2、4、6等多个气水分离器并联。

4.根据权利要求1湿法管式除尘脱硫装置，其特征在于，固液分离器是由若干块硬质塑料斜板(或硬质塑料斜管)组成；其斜板高1米，呈50°～65°角斜立在筒体中部，斜板与斜板之间距离60～150毫米，污水在斜板间向上流速在0.5～3毫米/秒。

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