CN112973416B - 一种高效臭氧除臭除雾烟气净化装置 - Google Patents
一种高效臭氧除臭除雾烟气净化装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明的一种高效臭氧除臭除雾烟气净化装置,在喷淋洗涤器中设置了从下到下依次布置的多重同时进行降温和净化的设备,且在对烟雾进行第一次净化时,初次喷淋装置可以根据喷淋洗涤器中烟气的分布情况来适应性的进行喷液净化、洗涤,在对烟雾进行第二次净化时,能够同时通过液、气两种方式对烟气中难以去除的VOCs进行净化,该液、气两种方式的结合去除方式,使得与烟气的接触面积、时间、接触空间得到了提高,进一步提高了对烟气的净化效果。
Description
技术领域
本发明属于烟气除臭、VOCs治理领域,特别是涉及一种高效臭氧除臭除雾烟气净化装置。
背景技术
在工业生产过程中,有的烟气中含有大量的挥发性有机化合物(VolatileOraganic Compounds)简称VOCs。大多数VOCs具有刺激性气味或臭味,通过呼吸道和皮肤进入人体后,可引起人们感官上的不愉快,严重降低人们的生活质量。VOCs成分复杂,有特殊气味且具有渗透、挥发及脂溶等特性,具有毒性、刺激性及致畸致癌作用,苯、甲苯、二甲苯、甲醛等对人体健康的危害最大,长期接触会使人患上贫血症与白血病。某些VOCs如苯、甲苯、丙酮、二甲基胺及硫代烃等易燃,这些物质的排放浓度较高时如果遇到静电火花或其他火源,容易引起火灾。部分VOCs如氟氯烃物质可破坏臭氧层,臭氧层的破坏使到达地面的紫外线辐射量增加,对人类皮肤、眼睛及免疫系统有较大的危害。
目前人们处理烟气中有机物的方法包括冷凝回收法、吸收法、直接燃烧法、催化燃烧法、吸附法和氧化,其中主要的是燃烧和氧化,但对于含水量较大的低温烟气,燃烧的方法会产生大量的能耗和新的污染物,对于氧化来说,臭氧氧化可以快速氧化烯烃、酚类以及胺类富电集团,但对于小分子的有机酸、烷烃等有机物难以取得良好的去除效果。现有技术中,如专利文献1,其提供了一种臭氧/过氧化氢诱导自由基的烟气净化方法及系统,其利用烟气中的臭氧与喷淋液中的过氧化氢接触后诱导产生的强氧化性羟基自由基能同时氧化脱除烟气中的SO2、NOx、汞和VOCs,但是喷淋洗涤器5中,注入了臭氧的烟气与含有过氧化氢的喷洒液之间,仅仅是进行了喷洒接触,烟气与喷洒液之间的接触时间较短,烟气与喷洒液的接触也不是很充分,同时,喷洒液都是均匀喷洒的,并不会随着烟气在喷淋洗涤器5中的不均匀分布而进行动态的调整,比较浪费喷洒资源且喷洒精度不够,最后,烟气换热器3仅仅是起到降低烟气温度的作用,其并没有对烟气进行任何洗涤或去除烟气中的有害物质,能源利用率不高;又如专利文献2,其提供了一种湿法烟气脱硫塔,其在对烟气进行脱硫时,在塔体1内设置了筛孔板,在筛孔板上设有微孔,是的脱硫烟气在通过筛孔板及覆盖在筛孔板上的脱硫浆液时,能够形成较多气泡,气泡破裂激起水花和水雾,烟气与浆液充分接触,二氧化硫能够被脱硫浆液充分接触、吸收,但是,进入筛板的烟气并没有经过降温,因此,由于烟气温度较高,气泡仅能在液体表面形成,气泡并不能脱离液体,因此,烟气与气泡中的液体接触的时间也不是很久,虽然喷嘴设置较多,但是喷嘴还是不能动态的根据烟气的分布而动态的对喷洒液喷洒量进行调整,其去除效果也不是很好;再如专利文献3,其提供了一种湿法洗涤设备和用来控制NOx排放的方法,其在洗涤内部110依次设置了气体骤冷区102、臭氧注入和停留区104以及液体喷淋区106,并且使得喷头喷嘴200位于洗涤内部110的中心,其气体是由上部通入下部流出的,其存在烟气倒流的缺陷,同时位于中心的喷嘴200并不能根据烟气的分布而动态调整喷出量,并且臭氧与烟气的接触也不是很充分,因此,其同样存在烟气去除效果不好的缺陷。
[专利文献1]CN103990365B;
[专利文献2]CN103357264A;
[专利文献3]CN1802313A。
综上所述,现有技术中,对于烟气的净化,虽然考虑到了烟气中VOCs难以脱除,使用了强氧化性的羟基自由基去除VOCs,但是其去除工艺中对于溶液与烟气的接触时间和接触面积都是非常短和小的,所使用的喷头也未考虑到烟气在洗涤室中分布不均的问题,喷头不能动态的根据烟气分布而想要的控制喷洒流量。有鉴于此,本发明针对上述问题,提供了一种高效臭氧除臭除雾烟气净化装置。本发明从原烟气的理化性质出发,利用O3高级氧化体系,着力解决高湿低温烟气中除臭除雾技术问题,攻克臭氧与小分子有机酸难以去除的技术难点,目标实现一体化高效除臭除雾烟气净化技术,通过泡沫包裹烟气增加烟气中VOCs与溶液的接触时间和接触面积,同时喷头能够根据烟气的分布而动态调整喷出液体的量,达到定量喷洒,节约用量的目的。
发明内容
为了克服现有烟气净化装置的不足,本发明提供了一种技术方案,一种高效臭氧除臭除雾烟气净化装置,包括风机、喷淋洗涤器、喷淋液、O3和H2O2,风机设置于锅炉烟气的出口处,且锅炉顶端通过烟道连接喷淋洗涤器底端,喷淋洗涤器的上端通过烟道连接烟囱,在喷淋洗涤器内从下至上依次设置有若干喷嘴一、初次喷淋装置和二次喷淋装置,喷淋液连接喷嘴一、初次喷淋装置和二次喷淋装置,H2O2从喷淋液与初次喷淋装置和二次喷淋装置联通的管道接入,O3与二次喷淋装置连接,喷嘴一设置于喷淋洗涤器底部中心处,喷淋液能够通过喷嘴一喷出,且喷嘴一为球形喷嘴,其能够将喷淋液从中心喷向喷淋洗涤器的侧壁,锅炉中的烟气从烟道进入喷淋洗涤器后,从喷嘴一中喷出的液体能够对烟气进行降温,经过喷嘴一的降温后,烟气温度降低到80-90℃,降温后的烟气继续上升经过初次喷淋装置,含有H2O2的喷淋液从初次喷淋装置中喷出,从而接触烟气,对烟气进行初次净化,去除烟气中的SO2、NOx,同时喷淋液能够进一步的对烟气进行降温,经过初次喷淋装置的烟气温度进一步降低到26-40℃左右,烟气继续上升,二次喷淋装置通过含有H2O2的喷淋液及O3进一步对烟气进行净化,去除烟气中的SO2、NOx和VOCS,VOCS的最终降解产物为CO2、O2和H2O。
优选地,还包括泡泡液,泡泡液与二次喷淋装置连接,二次喷淋装置通过含有H2O2、泡泡液的喷淋液以及O3进一步对烟气进行净化,去除烟气中的SO2、NOx和VOCS,VOCS的最终降解产物为CO2、O2和H2O。
优选地,喷淋液通过管路a连接喷嘴一,喷淋液还设置有管路b,管路b又连接管路c和管路d,喷淋液通过管路c和管路d分别连接初次喷淋装置和二次喷淋装置,在管路a、管路b上均设置有可控制的电磁阀,电磁阀为截止阀和/或调速阀,H2O2连接于管路b,且也通过一电磁阀结构来实现供给,泡泡液连接于管路d,且也通过一电磁阀结构来实现供给。
优选地,初次喷淋装置为盘型结构,其外形与喷淋洗涤器相适应,且安装于喷淋洗涤器的内壁,初次喷淋装置包括阻挡板和若干均匀分布于阻挡板上的烟气开合装置,每个烟气开合装置均包括锥形筒、左半圆板、右半圆板、喷嘴二、左锁紧弹簧和右锁紧弹簧,左半圆板和右半圆板通过枢转轴转动设置于锥形筒的内部,且左半圆板和右半圆板分别各自在远离枢转轴的一端固定连接有左锁紧弹簧和右锁紧弹簧,左锁紧弹簧和右锁紧弹簧的另一端固定于锥形筒的内端,在通常状态下,左锁紧弹簧和右锁紧弹簧能够使得左半圆板和右半圆板处于锁紧闭合状态,在锁紧闭合状态时,左半圆板和右半圆板封闭锥形筒的内部空间,且左半圆板和右半圆板均与阻挡板齐平,在左半圆板和右半圆板上端部位锥形筒内还设置有若干喷嘴二,喷嘴二与喷淋液过管路相连接,其能够喷射出带H2O2的喷淋液,且在管路上设置有能够被控制开闭和/或流量大小的电磁阀,该电磁阀的动作响应于枢转轴的转动角度,通过设置一角度传感器采集该转动角度,在左半圆板和右半圆板受到烟气冲击,且烟气达到一定压力克服左锁紧弹簧和/或右锁紧弹簧的弹力顶起左半圆板和/或右半圆板后,电磁阀即控制喷嘴二喷射出带H2O2的喷淋液,且喷淋液的喷淋大小能够根据采集到的转动角度进行适应性调整,转动角度大则喷淋流量大,转动角度小则喷淋流量小。
优选地,若干烟气开合装置的动作相互独立的,在阻挡板上均匀分布的烟气开合装置即自动适应了喷淋洗涤器整个横截面的烟气排布情况。
优选地,锥形筒的下端低于阻挡板,使得喷嘴二喷出的喷淋液能够顺着锥形筒的下沿滴落,滴落的喷淋液对烟气进行洗涤。
优选地,二次喷淋装置包括了若干气液喷射装置,气液喷射装置的安装位置与烟气开合装置相适应。
优选地,气液喷射装置包括封闭外壳、空心内转筒、通气管和通液管,空心内转筒两端均设置有支撑空心轴,且空心内转筒上设置有若干喷孔一,空心内转筒通过支撑空心轴转动设置于封闭外壳内,由空心内转筒和封闭外壳共同形成储液腔,通气管转动连接于支撑空心轴内,使得空心内转筒在转动时仍然能够向空心内转筒内通入气体,通液管一端连接于封闭外壳的侧壁,另一端与喷淋液连接,用于将含有泡泡液和双氧水的喷淋液通入储液腔,通气管的另一端连接O3,在封闭外壳上还设置有若干喷孔二,空心内转筒高出于封闭外壳,还包括驱动机构,驱动机构能够带动空心内转筒转动。
优选地,喷孔一沿着空心内转筒的轴线分布排成一行。
优选地,封闭外壳包括上封闭板、下圆弧外壳和两侧板,下圆弧外壳的轴心与空心内转筒的轴心重合,喷孔二沿下圆弧外壳的圆周方向均匀分布,喷孔二形状为圆台结构,且截面较小的一端位于圆弧外壳内部。
优选地,为了保证上封闭板与空心内转筒的密封性,使得上封闭板中与空心内转筒接触的边缘为橡胶材质,保证了密封性的同时也可以避免对空心内转筒的磨损。
优选地,为了使得通入空心内转筒内的O3能够充分的融入H2O2喷淋液内,使得H2O2喷淋液液面高度低于上封闭板。
优选地,为了使得喷孔一在上封闭板运动时都能吹出泡泡,还在通液管处额外设置一分支喷洒含有泡泡液的管路,在喷孔一于上封闭板运动时喷向喷孔一,从而使得时刻都能喷出泡泡。
优选地,空心内转筒为球形结构,封闭外壳为与空心内转筒相适应的包括上封闭板的球形结构,在球形结构上设置有若干喷孔二,这样通过球形结构的设置使得喷出的喷淋液成球形分布,能够进一步增加烟气净化效果。
优选地,喷淋液选择为水,泡泡液各组分及其含量按重量百分比计为:发泡剂5%-15%、稳泡剂3%-8%、保湿剂2%-9%,余量为水。
本发明的有益效果为:
1)、本发明的高效臭氧除臭烟雾烟气净化装置,整体根据H2O2和O3有效的反应温度分别在90℃、40℃左右,而使得在处理烟气时分别经过了三级处理:首先通过设置于喷淋洗涤器底部中间部位的喷嘴一喷射喷淋液进行降温处理,将锅炉中的烟气的温度降低到80-90℃左右,然后再通过使用了H2O2的喷淋液进行二次处理,最后再经过喷淋液二次处理后使得烟气的温度再降低到26-40℃左右,然后再经过添加了臭氧和H2O2的喷淋液进行三次处理,使用强氧化性的羟基自由基对VOCs小颗粒进行处理,最终能够更加有效的去除烟气中的VOCs小颗粒,达到除臭除雾的目的;
2)、进一步地,本发明的初次喷淋装置,在阻挡板上均匀分布有若干烟气开合装置14,该烟气开合装置包括了由锁紧弹簧进行锁紧闭合的左半圆板和右半圆板,且还包括锥形筒,在锥形筒上端设置有喷嘴二,喷嘴二与喷淋液连接,烟气在达到一定压力时能够克服锁紧弹簧的弹力将半圆板顶起,同时喷嘴二在得到该信号后开启,喷出带H2O2的喷淋液,由此设置既可以使得喷淋液能够有针对性的喷射烟雾,使得喷淋液能够充分的与烟雾进行接触,从而能够更加充分的去除烟雾中的SO2或NOx等,同时,由于烟气开合装置14均匀布置于圆形的阻挡板上,因此,其能够适应在喷淋洗涤器横截面不同浓度分布的烟雾来进行喷淋动作,在烟雾没有达到一定压力时烟气开合装置14中的喷嘴二不动作,节省了喷淋液,只有在烟雾达到一定压力开启半圆板后喷嘴二才动作,相对于现有技术喷淋液不能根据烟雾浓度进行调节,其更具有针对性,且更加节省了能源;
3)、进一步地,本发明的二次喷淋装置包括了若干的气液喷射装置22,该气液喷射装置包括了中空的空心内转筒和包裹于空心内转筒外部的封闭外壳,空心内转筒通过电机转动设置于封闭外壳内部,空心内转筒一端通过通气管连通O3,空心内转筒上设置有若干喷孔一,封闭外壳上设置有喷孔二,泡泡液、喷淋液和H2O2一同通过通液管27填充于空心内转筒和封闭外壳形成的空间内,且喷孔一高于封闭外壳上端,从而使得空心内转筒在随着电机驱动转动时,在喷孔一位于封闭外壳内部时,O3通过喷孔一溶解于储液腔内,溶解不了后,O3继续通入后则能够驱动储液腔内的喷淋液顺着喷孔二喷出,与烟雾进行接触,净化烟雾;在喷孔一转动到封闭外壳外部时,由于空心内转筒上残留有喷淋液,且喷淋液中包含了泡泡液,因此,O3继续通气后,则会产生内含O3的气泡,而气泡膜则是包含H2O2和O3的液体,喷出的泡泡能够持续时间较久,且气泡膜又能够吸引烟气中的VOCs,从而使得VOCs的接触时间变长,另一方面,泡泡又能够顺着气流达到任何高度,在经过一定时间后才破灭,破灭后又会产生飞溅的液体,同时也将O3输送到了所有角落,这样,不会产生死角,同时,该气液喷射装置既可以喷射液体又可以喷射气泡,使得烟雾净化效果更佳;
4)、进一步地,本申请的气液喷射装置22的空心内转筒可以为球形结构,封闭外壳中的下圆弧外壳同样适应性的为球形结构,使得喷孔二均匀的分布于封闭外壳上,从而使得气液喷射装置在喷射液体时,可以为向四面八方进行喷射,进一步增加了烟雾净化效果;
5)、进一步地,本申请的烟气开合装置中的锥形筒15的设置,使得通过锥形筒15的烟气在出口处产生涡流,而该涡流能够影响气液喷射装置中喷出的气泡,气泡收到该涡流的影响而飞向锥形筒的出口,使得烟气充分与气泡膜接触,同时,烟气较大冲击还会造成气泡破灭,气泡破灭后产生的雾水又与烟气进行充分接触,进一步提高了其与烟气中的VOCs的接触时间和接触面积,从而进一步提高了烟气净化效果,使得该装置对于VOCs的净化效果显著提高;
6)、进一步地,本申请的气液喷射装置喷射气泡和液体的方式与烟气净化及喷淋洗涤器结构相适应,在烟气从初次喷淋装置5运动到二次喷淋装置时,由气液喷射装置下部喷射出液体进行烟气净化,而针对运动到二次喷淋装置上方的烟气,则由气液喷射装置上部喷射出的气泡跟随运动到二次喷淋装置上方与喷淋洗涤器顶端之间的烟气,由气泡来进一步地对该区域内的烟气进行净化,相对于传统的仅仅使用液体喷洒洗涤烟气,其即具有较高的适应性,也避免了顶部喷洒不到或者顶部烟气洗涤不彻底的问题,进一步提高了烟气的净化效果。
附图说明
图1为本发明的烟气净化装置结构示意图;
图2为本发明的初次喷淋装置俯视图;
图3为图2的A-A剖视图;
图4为本发明的二次喷淋装置俯视图;
图5为图4的B-B剖视图;
图6为图4另一实施例的B-B剖视图。
标号说明
1、锅炉;2、风机;3、喷淋洗涤器;4、喷嘴一;5、初次喷淋装置;6、二次喷淋装置;7、喷淋液;8、H2O2;9、O3;10、泡泡液;11、烟囱;12、烟道;13、阻挡板;14、烟气开合装置;15、锥形筒;16、喷嘴二;17、枢转轴;18、左半圆板;19、右半圆板;20、左锁紧弹簧;21、右锁紧弹簧;22、气液喷射装置;23、封闭外壳;24、空心内转筒;25、支撑空心轴;26、通气管;27、通液管;28、喷孔一;29、喷孔二;30、H2O2喷淋液;31、上封闭板;32、下圆弧外壳;33、储液腔。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明,但不以任何方式对本发明加以限制,基于本发明教导所作的任何变换或替换,均属于本发明的保护范围。
本发明按照烟气净化顺序,去除SO2、NOx、VOCS的原理如下:
H2O2+SO2→H2SO4
2·OH+SO2→H2SO4
·OH+VOCS→CO2+O2+H2O
如图1所示,本发明的一种高效臭氧除臭除雾烟气净化装置,包括风机2、喷淋洗涤器3、喷淋液7、O39、H2O28和泡泡液10,风机2设置于锅炉1烟气的出口处,且锅炉1顶端通过烟道12连接喷淋洗涤器3底端,喷淋洗涤器3的上端通过烟道12连接烟囱11,在喷淋洗涤器3内从下至上依次设置有若干喷嘴一4、初次喷淋装置5和二次喷淋装置6,喷淋液7连接喷嘴一4、初次喷淋装置5和二次喷淋装置6,H2O28从喷淋液7与初次喷淋装置5和二次喷淋装置6联通的管道接入,O39和泡泡液10均与二次喷淋装置6连接,喷嘴一4设置于喷淋洗涤器3底部中心处,喷淋液7能够通过喷嘴一4喷出,且喷嘴一4为球形喷嘴,其能够将喷淋液7从中心喷向喷淋洗涤器3的侧壁,锅炉1中的烟气从烟道12进入喷淋洗涤器3后,从喷嘴一4中喷出的液体能够对烟气进行降温,经过喷嘴一4的降温后,烟气温度可以降低到80-90℃,降温后的烟气继续上升经过初次喷淋装置5,含有H2O28的喷淋液7从初次喷淋装置5中喷出,从而接触烟气,对烟气进行初次净化,去除烟气中的SO2、NOx,同时喷淋液7可以进一步的对烟气进行降温,经过初次喷淋装置5的烟气温度进一步降低到26-40℃左右,烟气继续上升,二次喷淋装置6通过含有H2O28、泡泡液10的喷淋液7以及O39进一步对烟气进行净化,去除烟气中的SO2、NOx和VOCS,VOCS的最终降解产物为CO2、O2和H2O。
如图1所示,喷淋液7通过管路a连接喷嘴一4,喷淋液7还设置由管路b,管路b又连接管路c和管路d,喷淋液7通过管路c和管路d分别连接初次喷淋装置5和二次喷淋装置6,在管路a、管路b上均设置有可控制的电磁阀,电磁阀结构为现有的截止阀和/或调速阀此处不再赘述。H2O2连接于管路b,且也通过一电磁阀结构来实现供给。泡泡液10连接于管路d,且也通过一电磁阀结构来实现供给。优选地,为了使得对烟气的初次降温效果好,可以使得喷嘴一4设置为多个竖向的一排,如可以设置至少两个。
如图2-3所示,初次喷淋装置5为盘型结构,其外形与喷淋洗涤器3相适应,且安装于喷淋洗涤器3的内壁,图例示意出了圆形结构,但也可以为方形、六边形等结构。初次喷淋装置5包括阻挡板13和若干均匀分布于阻挡板13上的烟气开合装置14,图例示意出了14个均匀分布于阻挡板13上的烟气开合装置14,当然数量可以更多,图例仅仅是示意而已,每个烟气开合装置14均包括锥形筒15、左半圆板18、右半圆板19、喷嘴二16、左锁紧弹簧20和右锁紧弹簧21,左半圆板18和右半圆板19通过枢转轴17转动设置于锥形筒15的内部,且左半圆板18和右半圆板19分别各自在远离枢转轴17的一端固定连接有左锁紧弹簧20和右锁紧弹簧21,左锁紧弹簧20和右锁紧弹簧21的另一端固定于锥形筒15的内端,在通常状态下,左锁紧弹簧20和右锁紧弹簧21能够使得左半圆板18和右半圆板19处于锁紧闭合状态,在锁紧闭合状态时,左半圆板18和右半圆板19封闭锥形筒15的内部空间,且左半圆板18和右半圆板19均与阻挡板13齐平,在左半圆板18和右半圆板19上端部位锥形筒15内还设置右若干喷嘴二16,喷嘴二16与喷淋液7通过管路相连接,其能够喷射出带H2O2的喷淋液,且在管路上设置有能够被控制开闭和/或流量大小的电磁阀,该电磁阀的动作响应于枢转轴17的转动角度,如通过设置一角度传感器采集该转动角度,在左半圆板18和右半圆板19受到烟气冲击,且烟气达到一定压力克服左锁紧弹簧20和/或右锁紧弹簧21的弹力顶起左半圆板18和/或右半圆板19后,电磁阀即控制喷嘴二16喷射出带H2O2的喷淋液,且喷淋液的喷淋大小可以根据采集到的转动角度进行适应性调整,如转动角度大则喷淋流量大,转动角度小则喷淋流量小,这样即适应了烟气浓度来对烟气进行针对性的喷淋,相对于传统的喷射其提高了针对性以及节省了成本。
进一步地,若干烟气开合装置14的动作是相互独立的,在阻挡板13上均匀分布的烟气开合装置14即自动适应了喷淋洗涤器3整个横截面的烟气排布情况,在烟气较稀薄压力较小的部位,喷嘴二先不动作,只有在烟气压力较大的部位才能顶开烟气开合装置14,使得喷嘴二动作,对烟气进行净化,提高了烟气净化的效果。
进一步地,为了能够对喷嘴一4和初次喷淋装置5之间的烟气也进行净化操作,使得锥形筒15的下端低于阻挡板13,这样喷嘴二16喷出的喷淋液能够顺着锥形筒15的下沿滴落,滴落的喷淋液同样可以对烟气进行洗涤,达到净化烟气的效果。
进一步地,在锥形筒15的下端沿内部也安装喷嘴二16,这样使用上下两组喷嘴二16对通过锥形筒16内的烟气进行净化,能够进一步提高净化效率,且底端的喷嘴二16喷出的喷淋液7即能够净化锥形筒16内的烟气,也能净化阻挡板13下端的烟气,进一步达到了净化的效果。优选地,上下两组喷嘴二16均设置两个,且它们之间相对设置。
如图4-5所示,二次喷淋装置6包括了若干气液喷射装置22,气液喷射装置22的安装位置与烟气开合装置14相适应,如可以使得每个气液喷射装置22安装于每个烟气开合装置14的正上方处,如此也可以与烟气开合装置14数量相对应,设置14个。气液喷射装置22包括封闭外壳23、空心内转筒24、通气管26和通液管27,空心内转筒24两端均设置有支撑空心轴25,且空心内转筒24上设置有若干喷孔一28,优选地,喷孔一28沿着空心内转筒的轴线分布成一排,空心内转筒24通过支撑空心轴25转动设置于封闭外壳23内,由空心内转筒24和封闭外壳23共同形成储液腔33,通气管26转动连接于支撑空心轴25内,使得空心内转筒24在转动时任然可以向空心内转筒24内通入气体,通液管27一端连接于封闭外壳23的侧壁,另一端与喷淋液7连接,用于将含有泡泡液和双氧水的喷淋液通入储液腔33,通气管26的另一端连接O39,在封闭外壳23上还设置有若干喷孔二29,空心内转筒24高出于封闭外壳23,还包括驱动机构,如通过将电机设置于封闭外壳的侧面,通过在支撑空心轴上设置驱动齿轮,由驱动电机带动驱动齿轮转动,从而带动支撑空心轴转动,从而能够实现空心内转筒24转动,此处驱动机构也可以为其它能够带动空心内转筒24转动的结构,此处不再赘述。优选地,此处驱动机构的驱动速度可以根据需要喷出的喷淋液、气泡的速度做相应的调整,此处不是本申请的重点,即不再赘述。
优选地,封闭外壳23包括上封闭板31、下圆弧外壳32和两侧板,下圆弧外壳32的轴心与空心内转筒24的轴心重合,喷孔二29沿下圆弧外壳32的圆周方向均匀分布,且为了使得喷孔二29喷出的液体能够达到更大的喷射效果,使得喷孔二29的形状为圆台结构,且截面较小的一端位于圆弧外壳内部。优选地,喷孔二29沿下圆弧外壳32的轴线方向设置有多排,且每排均设置有多个。
优选地,如图6所示,封闭外壳23可以为长方体结构,在长方体的底面和四个侧面均设置有喷孔二29,且为了使得喷孔二29喷出的液体能够达到更大的喷射效果,使得喷孔二29的形状为圆台结构,且截面较小的一端位于圆弧外壳内部。
优选地,为了保证上封闭板31与空心内转筒24的密封性,可以使得上封闭板31与空心内转筒24接触的边缘为橡胶材质,保证了密封性的同时也可以避免对空心内转筒的磨损。
优选地,为了使得通入空心内转筒24内的O39能够充分的融入H2O2喷淋液30内,使得H2O2喷淋液30液面高度低于上封闭板31,这样在喷孔一28运动到H2O2喷淋液30液面下时,O3能够融入到H2O2喷淋液30中,然后继续通入的O3则作为驱动力,驱使H2O2喷淋液30从喷孔二29喷出,喷出的喷淋液能够净化烟气,达到去除VOCs的目的;在喷孔一28在上封闭板31上方运动时,通过通液管27对储液腔33进行充液,而在喷孔一28运动到上封闭板31下方后,即关闭通液管27停止充液。由于空心内转筒24浸泡于带泡泡液的H2O2喷淋液30中,且在喷孔一28经过上封闭板31后,喷孔一28上即形成一层泡泡膜,在喷孔一28运动到上封板31上方后,继续通入的O3即可吹出泡泡,含有O3的泡泡即向上飞入喷淋洗涤器3的上端,泡泡膜含有O3和H2O2且能够吸附烟气,而且在泡泡膜破裂后,即可产生破灭水雾,该泡泡内高浓度的O3又进一步能够融入破灭水雾中产生更多的高氧化性的羟基自由基,然后进一步净化喷淋洗涤器内的烟雾中含的VOCs,进一步提高净化效果。
优选地,为了使得喷孔一28在上封闭板31运动时都能吹出泡泡,还在通液管27处额外设置一分支喷洒含有泡泡液的管路,在喷孔一28于上封闭板31运动时喷向喷孔一28,从而使得时刻都能喷出泡泡。
进一步地,经过初次喷淋装置5的锥形筒15出来的烟气,会在锥形筒上沿产生漩涡,进一步带动了初次喷淋装置5上方的空气流动,从而使得二次喷淋装置6喷出的泡泡运动更加活跃,初次喷淋装置5与二次喷淋装置6相互配合,能够使得烟气净化效果更好。
进一步地,空心内转筒24为球形结构,封闭外壳23为与空心内转筒24相适应的包括上封闭板31的球形结构,在球形结构上设置有若干喷孔二29,这样通过球形结构的设置使得喷出的喷淋液成球形分布,能够进一步增加烟气净化效果。
优选地,喷淋液7可以选择为水,泡泡液10由水、发泡剂、稳泡剂和保湿剂组成,发泡剂包括羧酸盐(如脂肪酸钠或邻苯二甲酸单脂肪醇酯钠盐)、硫酸盐(如脂肪醇硫酸盐或烷基醇聚氧乙烯硫酸钠)或磺酸盐(如烷基磺酸盐、烷基苯磺酸钠);稳泡剂包括天然产物(如明胶)、高分子化合物(如聚乙烯醇、甲基纤维素、淀粉改性产物等)或合成表面活性剂(如脂肪酸乙醇酰胺、脂肪酸二乙醇胺、氧化烷基二甲基胺、烷基葡萄糖苷等);保湿剂包括甘油或乙二醇等。泡泡液各组分及其含量按重量百分比计为:发泡剂5%-15%、稳泡剂3%-8%、保湿剂2%-9%,余量为水。
本申请的高效臭氧除臭除雾烟气净化装置工作过程如下:由锅炉1内产生的带SO2、NOx、VOCs烟气由风机2送入烟道12,从烟道12出口处出来的烟雾首先经过喷嘴一4处,喷淋液7由喷嘴一4内喷出,喷淋液由中心向四周均匀喷洒,对烟道12出口处出来的烟气进行降温,将烟气温度降低到80-90℃,优选也可以降到60-80℃;降温后的烟气继续上升,烟气到达初次喷淋装置5后被阻挡板13阻挡,在烟气压力达到一定预设值后,烟气使得对应位置处的烟气开合装置14打开,传感器检测到枢转轴17的转动角度后,控制喷淋液7和H2O2共同向喷嘴二16提供喷洒液,喷洒液对经过锥形筒15内的烟气进行净化,同时,多余的喷洒液可以顺着锥形筒15的下沿留下,对阻挡板13下方的烟气进行净化,经过净化后的烟气温度继续降低,温度减低到26-40℃,烟气经过二次喷淋装置6,空心内转筒24内通入O3,同时泡泡液、H2O2、喷淋液7通过通液管27通入储液腔33,在储液腔13达到一定液面高度后停止供液,空心内转筒24由电机驱动持续进行匀速转动(此处以图5的方向看顺时针转动为例进行说明),在喷孔一28运动到右侧上封闭板31的下端时,O3通入储液腔33中,开始时O3可以融入储液腔33中的H2O2喷淋液中,在O3达到饱和后继续通入的O3压使喷淋液30沿着喷孔二29喷出,对烟气进行净化,喷孔一28继续运动到左侧上封闭板31的下端时,完成喷淋液的喷洒,在喷孔一28由左侧上封闭板31的下端运动到上端时,上封闭板能够使得喷孔一28内形成泡泡膜,在喷孔一28继续转动时,继续吹出的O3能够形成飞离的泡泡,飞离的泡泡可以顺着烟雾上升,同时泡泡液能够黏附烟雾,使得保护羟基自由基的泡泡膜能够黏附更多的烟雾,也使得接触烟雾的时间变长,更加提高了烟气净化效果,同时,泡泡可以达到喷淋洗涤器的任何角落,不会遗漏,同时,在泡泡破灭后,即可产生破灭水雾,该泡泡内高浓度的O3又进一步能够融入破灭水雾中产生更多的高氧化性的羟基自由基,然后进一步净化喷淋洗涤器内的烟雾中含的VOCs,进一步提高净化效果。同时在喷孔一28位于上封闭板31上方转动时,通过通液管27对储液腔33进行充液,达到一定高度后即停止充液,以此二次喷淋装置6再重复进行动作。经过多次洗涤后的烟雾最后从喷淋洗涤器3的顶部通过烟道12进入烟囱11内排出。本申请的高效臭氧除臭除雾烟气净化装置所涉及的控制系统不是此处重点,现有技术中,如通过单片机、微机等结构能实现即可,故不再详细赘述。
综上,本发明的一种高效臭氧除臭除雾烟气净化装置,在喷淋洗涤器中设置了从下到下依次布置的多重同时进行降温和净化的设备,且在对烟雾进行第一次净化时,初次喷淋装置可以根据喷淋洗涤器中烟气的分布情况来适应性的进行喷液净化、洗涤,在对烟雾进行第二次净化时,能够同时通过液、气两种方式对烟气中难以去除的VOCs进行净化,该液、气两种方式的结合去除方式,使得与烟气的接触面积、时间、接触空间得到了提高,进一步提高了对烟气的净化效果。
Claims (8)
1.一种高效臭氧除臭除雾烟气净化装置,包括风机(2)、喷淋洗涤器(3)、喷淋液(7)、O3(9)和H2O2(8),风机(2)设置于锅炉(1)烟气的出口处,且锅炉(1)顶端通过烟道(12)连接喷淋洗涤器(3)底端,喷淋洗涤器(3)的上端通过烟道(12)连接烟囱(11),其特征在于:在喷淋洗涤器(3)内从下至上依次设置有若干喷嘴一(4)、初次喷淋装置(5)和二次喷淋装置(6),喷淋液(7)连接喷嘴一(4)、初次喷淋装置(5)和二次喷淋装置(6),H2O2(8)从喷淋液(7)与初次喷淋装置(5)和二次喷淋装置(6)联通的管道接入,O3(9)与二次喷淋装置(6)连接,喷嘴一(4)设置于喷淋洗涤器(3)底部中心处,喷淋液(7)能够通过喷嘴一(4)喷出,且喷嘴一(4)为球形喷嘴,其能够将喷淋液(7)从中心喷向喷淋洗涤器(3)的侧壁,锅炉(1)中的烟气从烟道(12)进入喷淋洗涤器(3)后,从喷嘴一(4)中喷出的液体能够对烟气进行降温,经过喷嘴一(4)的降温后,烟气温度降低到80-90℃,降温后的烟气继续上升经过初次喷淋装置(5),含有H2O2(8)的喷淋液(7)从初次喷淋装置(5)中喷出,从而接触烟气,对烟气进行初次净化,去除烟气中的SO2、NOx,同时喷淋液(7)能够进一步的对烟气进行降温,经过初次喷淋装置(5)的烟气温度进一步降低到26-40℃,烟气继续上升,二次喷淋装置(6)通过含有H2O2(8)的喷淋液(7)及O3(9)进一步对烟气进行净化,去除烟气中的SO2、NOx和VOCS,VOCS的最终降解产物为CO2、O2和H2O,所述高效臭氧除臭除雾烟气净化装置还包括泡泡液(10),泡泡液(10)与二次喷淋装置(6)连接,二次喷淋装置(6)通过含有H2O2(8)、泡泡液(10)的喷淋液(7)以及O3(9)进一步对烟气进行净化,去除烟气中的SO2、NOx和VOCS,VOCS的最终降解产物为CO2、O2和H2O,所述初次喷淋装置(5)为盘型结构,其外形与喷淋洗涤器(3)相适应,且安装于喷淋洗涤器(3)的内壁,初次喷淋装置(5)包括阻挡板(13)和若干均匀分布于阻挡板(13)上的烟气开合装置(14),每个烟气开合装置(14)均包括锥形筒(15)、左半圆板(18)、右半圆板(19)、喷嘴二(16)、左锁紧弹簧(20)和右锁紧弹簧(21),左半圆板(18)和右半圆板(19)通过枢转轴(17)转动设置于锥形筒(15)的内部,且左半圆板(18)和右半圆板(19)分别各自在远离枢转轴(17)的一端固定连接有左锁紧弹簧(20)和右锁紧弹簧(21),左锁紧弹簧(20)和右锁紧弹簧(21)的另一端固定于锥形筒(15)的内端,在通常状态下,左锁紧弹簧(20)和右锁紧弹簧(21)能够使得左半圆板(18)和右半圆板(19)处于锁紧闭合状态,在锁紧闭合状态时,左半圆板(18)和右半圆板(19)封闭锥形筒(15)的内部空间,且左半圆板(18)和右半圆板(19)均与阻挡板(13)齐平,在左半圆板(18)和右半圆板(19)上端部位锥形筒(15)内还设置有若干喷嘴二(16),喷嘴二(16)与喷淋液(7)通过管路相连接,其能够喷射出带H2O2的喷淋液,且在管路上设置有能够被控制开闭和/或流量大小的电磁阀,该电磁阀的动作响应于枢转轴(17)的转动角度,通过设置一角度传感器采集该转动角度,在左半圆板(18)和右半圆板(19)受到烟气冲击,且烟气达到一定压力克服左锁紧弹簧(20)和/或右锁紧弹簧(21)的弹力顶起左半圆板(18)和/或右半圆板(19)后,电磁阀即控制喷嘴二(16)喷射出带H2O2的喷淋液,且喷淋液的喷淋大小能够根据采集到的转动角度进行适应性调整,转动角度大则喷淋流量大,转动角度小则喷淋流量小。
2.如权利要求1所述的一种高效臭氧除臭除雾烟气净化装置,其特征在于:喷淋液(7)通过管路a连接喷嘴一(4),喷淋液(7)还设置有管路b,管路b又连接管路c和管路d,喷淋液(7)通过管路c和管路d分别连接初次喷淋装置(5)和二次喷淋装置(6),在管路a、管路b上均设置有可控制的电磁阀,电磁阀为截止阀和/或调速阀,H2O2连接于管路b,且也通过一电磁阀结构来实现供给,泡泡液(10)连接于管路d,且也通过一电磁阀结构来实现供给。
3.如权利要求1所述的一种高效臭氧除臭除雾烟气净化装置,其特征在于:若干烟气开合装置(14)的动作相互独立的,在阻挡板(13)上均匀分布的烟气开合装置(14)即自动适应了喷淋洗涤器(3)整个横截面的烟气排布情况。
4.如权利要求1所述的一种高效臭氧除臭除雾烟气净化装置,其特征在于:锥形筒(15)的下端低于阻挡板(13),使得喷嘴二(16)喷出的喷淋液能够顺着锥形筒(15)的下沿滴落,滴落的喷淋液对烟气进行洗涤。
5.如权利要求1所述的一种高效臭氧除臭除雾烟气净化装置,其特征在于:二次喷淋装置(6)包括了若干气液喷射装置(22),气液喷射装置(22)的安装位置与烟气开合装置(14)相适应。
6.如权利要求5所述的一种高效臭氧除臭除雾烟气净化装置,其特征在于:气液喷射装置(22)包括封闭外壳(23)、空心内转筒(24)、通气管(26)和通液管(27),空心内转筒(24)两端均设置有支撑空心轴(25),且空心内转筒(24)上设置有若干喷孔一(28),空心内转筒(24)通过支撑空心轴(25)转动设置于封闭外壳(23)内,由空心内转筒(24)和封闭外壳(23)共同形成储液腔(33),通气管(26)转动连接于支撑空心轴(25)内,使得空心内转筒(24)在转动时仍然能够向空心内转筒(24)内通入气体,通液管(27)一端连接于封闭外壳(23)的侧壁,另一端与喷淋液(7)连接,用于将含有泡泡液和双氧水的喷淋液通入储液腔(33),通气管(26)的另一端连接O3(9),在封闭外壳(23)上还设置有若干喷孔二(29),空心内转筒(24)高出于封闭外壳(23),还包括驱动机构,驱动机构能够带动空心内转筒(24)转动。
7.如权利要求6所述的一种高效臭氧除臭除雾烟气净化装置,其特征在于:喷孔一(28)沿着空心内转筒的轴线分布排成一行。
8.如权利要求6或7所述的一种高效臭氧除臭除雾烟气净化装置,其特征在于:封闭外壳(23)包括上封闭板(31)、下圆弧外壳(32)和两侧板,下圆弧外壳(32)的轴心与空心内转筒(24)的轴心重合,喷孔二(29)沿下圆弧外壳(32)的圆周方向均匀分布,喷孔二(29)的形状为圆台结构,且截面较小的一端位于圆弧外壳内部。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Lin Wanjiao Inventor after: Zhang Shaowu Inventor after: Lai Yueping Inventor after: Ma Hailiang Inventor before: Zhang Shaowu Inventor before: Lai Yueping Inventor before: Ma Hailiang |
|
CB03 | Change of inventor or designer information | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |