CN113041819A - 含硫工业污染废气的净化系统与工艺 - Google Patents

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CN113041819A CN202110270301.6A CN202110270301A CN113041819A CN 113041819 A CN113041819 A CN 113041819A CN 202110270301 A CN202110270301 A CN 202110270301A CN 113041819 A CN113041819 A CN 113041819A
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Abstract

本发明公开了一种含硫工业污染废气的净化系统，包括含硫废气净化箱体，所述含硫废气净化箱体，所述含硫废气净化箱体内的上部分设置有横向贯通的圆柱形滚筒仓，所述含硫废气净化箱体内还同轴心转动设置有废气淋洗回转滚筒；整条螺旋淋洗吸收通道内形成更加充满无序、高密度的飞溅水花，并与螺旋淋洗吸收通道内流过的含硫废气充分接触，高效吸收废气中的二氧化硫，脱硫效率比传统的单纯淋雨塔结构要高。

Description

含硫工业污染废气的净化系统与工艺
技术领域
本发明属于污染气体净化领域。
背景技术
现有的烟气脱硫设备往往采用的是淋洗塔结构，将含二氧化硫的烟气导入到淋雨式吸收腔内，进而对流过的烟气进行淋洗，传统的淋雨式结构的吸收效率有限，需要吸收效率更高的脱硫机构。
发明内容
发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种净化效率高效的含硫工业污染废气的净化系统与工艺。
技术方案：为实现上述目的，本发明的含硫工业污染废气的净化系统，包括含硫废气净化箱体，所述含硫废气净化箱体，所述含硫废气净化箱体内的上部分设置有横向贯通的圆柱形滚筒仓，所述含硫废气净化箱体内还同轴心转动设置有废气淋洗回转滚筒。
进一步的，所述废气淋洗回转滚筒的左右两端分别同轴心设置有第一轴承套和第二轴承套，
将圆柱形滚筒仓的内壁记为滚筒仓内壁，所述第一轴承套的左端外壁通过第一密封轴承与所述滚筒仓内壁转动配合，所述第二轴承套的右端外壁通过第二密封轴承与所述滚筒仓内壁转动配合。
进一步的，所述废气淋洗回转滚筒的左端与所述第一密封轴承之间形成环状排气仓，所述废气淋洗回转滚筒的右端与所述第二密封轴承之间形成环状进气仓；还包括含硫废气导入管，所述含硫废气导入管的导出端连通所述环状进气仓；还包括已脱硫废气导出管，所述已脱硫废气导出管的进气端连通所述环状排气仓。
进一步的，所述废气淋洗回转滚筒的筒内右端同轴心一体化设置有驱动圆盘；所述含硫废气净化箱体的右侧通过电机支架固定安装有电机，所述电机的输出轴同轴心驱动连接所述驱动圆盘；从而使电机能驱动所述废气淋洗回转滚筒沿轴线回转。
进一步的，所述废气淋洗回转滚筒的滚筒外壁面与所述滚筒仓内壁滑动配合或间隙配合；所述废气淋洗回转滚筒的滚筒外壁面上沿螺旋路径设置有螺旋导气槽；所述螺旋导气槽与滚筒仓内壁之间形成螺旋淋洗吸收通道，所述螺旋淋洗吸收通道的螺旋路径右端连通所述环状排气仓，所述螺旋淋洗吸收通道的螺旋路径左端连通所述环状进气仓；从而能使环状进气仓内的废气流过整条螺旋淋洗吸收通道后到达环状排气仓内；
所述螺旋导气槽的槽底沿螺旋路径等距分布有若干水花喷出口，各个所述水花喷出口能喷出水花；
所述含硫废气净化箱体内的下部分沿长度方向设置有二氧化硫吸收液储存仓；所述滚筒仓内壁的下端沿轴线方向等距直线阵列分布有若干漏液口，所述螺旋淋洗吸收通道内的液体能在重力作用下通过若干漏液口向下漏出；若干漏液口中最左端的一个连通所述环状排气仓的下端，若干漏液口中最右端的一个连通所述环状进气仓的下端；
所述二氧化硫吸收液储存仓内阵列分布有若干根竖向导液管，若干所述导液管的上端分别连通若干漏液口，若干根竖向导液管下端的液体导出口浸没在所述二氧化硫吸收液储存仓内的吸收液液面以下，从而使螺旋淋洗吸收通道、环状排气仓和环状进气仓内的气体无法通过各个竖向导液管排出；所述废气淋洗回转滚筒的内侧为筒状的吸收液挤压仓，所述第一轴承套的内壁通过第三密封轴承转动设置有固定状态的吸收液导入管，所述吸收液导入管右端连通所述吸收液挤压仓；
还包括二氧化硫吸收液转运管，所述二氧化硫吸收液转运管上设置有液泵，所述二氧化硫吸收液转运管的转运管进液端连通所述二氧化硫吸收液储存仓；二氧化硫吸收液转运管的导出端连通所述吸收液导入管的进液端，所述液泵能通过所述二氧化硫吸收液转运管和吸收液导入管将二氧化硫吸收液储存仓内储存的二氧化硫吸收液抽入所述吸收液挤压仓内，从而使所述吸收液挤压仓内增压；
所述吸收液挤压仓的内壁设置有若干吸收液挤入口，每一个吸收液挤入口均对应一个水花喷出口，水花喷出口与所对应的吸收液挤入口均通过废气淋洗回转滚筒内的导液通道连通；
所述螺旋淋洗吸收通道内沿螺旋路径等距分布有若干滚轮，各所述滚轮的轴线方向均与所述废气淋洗回转滚筒的轴线平行，各所述滚轮均与所述圆柱形滚筒仓的滚筒仓内壁滚动配合，各所述滚轮均通过轴承转动设置在滚轮轴上，各所述滚轮轴的端部均固定于螺旋导气槽的槽壁；每一个滚轮对应一个水花喷出口，从水花喷出口喷出淋洗液会撞击到所对应的滚轮。
进一步的，二氧化硫吸收液储存仓的上端侧部还设置有连通外部环境的气压平衡孔，从而使二氧化硫吸收液储存仓内的气压与大气压一致。
进一步的，所述二氧化硫吸收液储存仓内设置有搅拌装置。
进一步的，所述水花喷出口的内径小于螺旋导气槽槽宽的十分之一。
进一步的，所述二氧化硫吸收液储存仓内的二氧化硫吸收剂液体为石灰粉与水稀释混合后的浊液。
有益效果：本发明的结构简单，由于各个滚轮均与圆柱形滚筒仓的滚筒仓内壁滚动配合的，因此这时滚轮在整体沿废气淋洗回转滚筒轴线旋转的同时，各个滚轮会在滚筒仓内壁上滚动，滚轮在滚筒仓内壁上的滚动会在粘滞力作用下带起已经附着在滚筒仓内壁上的淋洗液重新在离心力的作用下飞溅起来，从而形成第二重飞溅水花，第二重飞溅水花与第一重飞溅水花在整条螺旋淋洗吸收通道内相互交织穿插，使整条螺旋淋洗吸收通道内形成更加充满无序、高密度的飞溅水花，并与螺旋淋洗吸收通道内流过的含硫废气充分接触，高效吸收废气中的二氧化硫，脱硫效率比传统的单纯淋雨塔结构要高。
附图说明
附图1为本装置的整体示意图；
附图2为本装置的整体第一剖视图；
附图3为本装置的整体第二剖视图；
附图4为本装置的整体正剖示意图；
附图5为本装置隐去废气淋洗回转滚筒后的结构示意图；
附图6为废气淋洗回转滚筒结构示意图；
附图7为废气淋洗回转滚筒第一剖视图；
附图8为废气淋洗回转滚筒第二剖视图；
附图9为附图7或附图8的标记37处的放大示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至9所示的含硫工业污染废气的净化系统，包括含硫废气净化箱体10，含硫废气净化箱体10，含硫废气净化箱体10内的上部分设置有横向贯通的圆柱形滚筒仓40，含硫废气净化箱体10内还同轴心转动设置有废气淋洗回转滚筒22。
废气淋洗回转滚筒22的左右两端分别同轴心设置有第一轴承套5和第二轴承套24，
将圆柱形滚筒仓40的内壁记为滚筒仓内壁36，第一轴承套5的左端外壁通过第一密封轴承7与滚筒仓内壁36转动配合，第二轴承套24的右端外壁通过第二密封轴承28与滚筒仓内壁36转动配合。
废气淋洗回转滚筒22的左端与第一密封轴承7之间形成环状排气仓8，废气淋洗回转滚筒22的右端与第二密封轴承28之间形成环状进气仓13；还包括含硫废气导入管14，含硫废气导入管14的导出端连通环状进气仓13；还包括已脱硫废气导出管9，已脱硫废气导出管9的进气端连通环状排气仓8。
废气淋洗回转滚筒22的筒内右端同轴心一体化设置有驱动圆盘25；含硫废气净化箱体10的右侧通过电机支架35固定安装有电机27，电机27的输出轴26同轴心驱动连接驱动圆盘25；从而使电机27能驱动废气淋洗回转滚筒22沿轴线回转。
废气淋洗回转滚筒22的滚筒外壁面22.1与滚筒仓内壁36滑动配合或间隙配合；废气淋洗回转滚筒22的滚筒外壁面22.1上沿螺旋路径设置有螺旋导气槽012；螺旋导气槽012与滚筒仓内壁36之间形成螺旋淋洗吸收通道12，螺旋淋洗吸收通道12的螺旋路径右端连通环状排气仓8，螺旋淋洗吸收通道12的螺旋路径左端连通环状进气仓13；从而能使环状进气仓13内的废气流过整条螺旋淋洗吸收通道12后到达环状排气仓8内；
螺旋导气槽012的槽底沿螺旋路径等距分布有若干水花喷出口18.2，各个水花喷出口18.2能喷出水花；
含硫废气净化箱体10内的下部分沿长度方向设置有二氧化硫吸收液储存仓3；滚筒仓内壁36的下端沿轴线方向等距直线阵列分布有若干漏液口15，螺旋淋洗吸收通道12内的液体能在重力作用下通过若干漏液口15向下漏出；若干漏液口15中最左端的一个连通环状排气仓8的下端，若干漏液口15中最右端的一个连通环状进气仓13的下端；
二氧化硫吸收液储存仓3内阵列分布有若干根竖向导液管17，若干导液管17的上端分别连通若干漏液口15，若干根竖向导液管17下端的液体导出口16浸没在二氧化硫吸收液储存仓3内的吸收液液面29以下，从而使螺旋淋洗吸收通道12、环状排气仓8和环状进气仓13内的气体无法通过各个竖向导液管17排出；废气淋洗回转滚筒22的内侧为筒状的吸收液挤压仓23，第一轴承套5的内壁通过第三密封轴承30转动设置有固定状态的吸收液导入管4，吸收液导入管4右端连通吸收液挤压仓23；
还包括二氧化硫吸收液转运管6，二氧化硫吸收液转运管6上设置有液泵1，二氧化硫吸收液转运管6的转运管进液端2连通二氧化硫吸收液储存仓3；二氧化硫吸收液转运管6的导出端连通吸收液导入管4的进液端，液泵1能通过二氧化硫吸收液转运管6和吸收液导入管4将二氧化硫吸收液储存仓3内储存的二氧化硫吸收液抽入吸收液挤压仓23内，从而使吸收液挤压仓23内增压；
吸收液挤压仓23的内壁设置有若干吸收液挤入口18.1，每一个吸收液挤入口18.1均对应一个水花喷出口18.2，水花喷出口18.2与所对应的吸收液挤入口18.1均通过废气淋洗回转滚筒22内的导液通道18连通；
螺旋淋洗吸收通道12内沿螺旋路径等距分布有若干滚轮20，各滚轮20的轴线方向均与废气淋洗回转滚筒22的轴线平行，各滚轮20均与圆柱形滚筒仓40的滚筒仓内壁36滚动配合，各滚轮20均通过轴承转动设置在滚轮轴19上，各滚轮轴19的端部均固定于螺旋导气槽012的槽壁；每一个滚轮20对应一个水花喷出口18.2，从水花喷出口18.2喷出淋洗液会撞击到所对应的滚轮20。
二氧化硫吸收液储存仓3的上端侧部还设置有连通外部环境的气压平衡孔13，从而使二氧化硫吸收液储存仓3内的气压与大气压一致。
为了避免发生大量沉淀，二氧化硫吸收液储存仓3内设置有搅拌装置。
为了保证水花喷出口18.2喷出的二氧化硫吸收液不足以立刻填充所在位置的螺旋淋洗吸收通道12，水花喷出口18.2的内径小于螺旋导气槽012槽宽的十分之一。
本实施例的二氧化硫吸收液储存仓3内的二氧化硫吸收剂液体为石灰粉与水稀释混合后的浊液。
含硫工业污染废气的净化系统的工作方法以及工作原理和技术进步整理如下：
初始状态设定：将二氧化硫吸收液储存仓3内储存有预定量的二氧化硫吸收液，并且二氧化硫吸收液储存仓3内，使所有的竖向导液管17下端的液体导出口16均浸没在二氧化硫吸收液储存仓3内的吸收液液面29以下，并且保证在后续连续过程中，竖向导液管17下端的液体导出口16均浸没在二氧化硫吸收液储存仓3内的吸收液液面29以下，从而使螺旋淋洗吸收通道12、环状排气仓8和环状进气仓13内的气体无法通过各个竖向导液管17排出；
废气淋洗吸收过程：
气体流动路径：将含有二氧化硫的废气源源不断的通过含硫废气导入管14导入环状进气仓13内，进而进入环状进气仓13内含二氧化硫的废气流过整条螺旋淋洗吸收通道12后到达环状排气仓8内，最后环状排气仓8内的废气通过已脱硫废气导出管9排出；
液体流动路径：与此同时液泵1通过二氧化硫吸收液转运管6和吸收液导入管4将二氧化硫吸收液储存仓3内储存的二氧化硫吸收液抽入吸收液挤压仓23内，从而使吸收液挤压仓23内增压，由于水花喷出口18.2的内径是小于螺旋导气槽012槽宽的十分之一的，并且适应性控制液泵1的运行功率，保证水花喷出口18.2喷出的二氧化硫吸收液不足以立刻填充所在位置的螺旋淋洗吸收通道12；吸收液挤压仓23内增压后使吸收液挤压仓23内的吸收液最终通过若干水花喷出口18.2以持续射流水花的形式射出并撞击到螺旋淋洗吸收通道12中所对应的滚轮20上而形成撞击水花，撞击水花最终附着在滚筒仓内壁36，并在重力作用下持续向下流到漏液口15，并在重力作用下通过若干竖向导液管17向下回流到二氧化硫吸收液储存仓3内，完成了一次液体流动循环，如此循环，使整条螺旋淋洗吸收通道12内的二氧化硫吸收液及时回流到二氧化硫吸收液储存仓3内，避免液体堵塞螺旋淋洗吸收通道12；
二氧化硫吸收过程：各个水花喷出口18.2以持续射流水花的形式射出并撞击到螺旋淋洗吸收通道12中所对应的滚轮20上而形成撞击水花，因撞击滚轮20而形成的水花记为第一重飞溅水花，从而使整条螺旋淋洗吸收通道12内均充满飞溅的第一重飞溅水花，这样使含二氧化硫的废气流过整条螺旋淋洗吸收通道12的过程中会与第一重飞溅水花充分接触，并充分吸收废气中的二氧化硫反应式为SO2+H2O→H2SO3；CaCO3+H2SO3→CaSO3+CO2+H2O；
与此同时，控制电机27驱动废气淋洗回转滚筒22沿轴线回转，这时各个滚轮20会跟着废气淋洗回转滚筒22沿废气淋洗回转滚筒22轴线旋转，由于各个滚轮20均与圆柱形滚筒仓40的滚筒仓内壁36滚动配合的，因此这时滚轮20在整体沿废气淋洗回转滚筒22轴线旋转的同时，各个滚轮20会在滚筒仓内壁36上滚动，滚轮20在滚筒仓内壁36上的滚动会在粘滞力作用下带起已经附着在滚筒仓内壁36上的淋洗液重新在离心力的作用下飞溅起来，从而形成第二重飞溅水花，第二重飞溅水花与第一重飞溅水花在整条螺旋淋洗吸收通道12内相互交织穿插，使整条螺旋淋洗吸收通道12内形成更加充满无序、高密度的飞溅水花，并与螺旋淋洗吸收通道12内流过的含硫废气充分接触，高效吸收废气中的二氧化硫，反应式为SO2+H2O→H2SO3；CaCO3+H2SO3→CaSO3+CO2+H2O；从而使已脱硫废气导出管9排出的是经过高效吸收二氧化硫后的废气。
以上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 (10)

1.含硫工业污染废气的净化系统，其特征在于：包括含硫废气净化箱体(10)，所述含硫废气净化箱体(10)，所述含硫废气净化箱体(10)内的上部分设置有横向贯通的圆柱形滚筒仓(40)，所述含硫废气净化箱体(10)内还同轴心转动设置有废气淋洗回转滚筒(22)。
2.根据权利要求1所述的含硫工业污染废气的净化系统，其特征在于：所述废气淋洗回转滚筒(22)的左右两端分别同轴心设置有第一轴承套(5)和第二轴承套(24)，
将圆柱形滚筒仓(40)的内壁记为滚筒仓内壁(36)，所述第一轴承套(5)的左端外壁通过第一密封轴承(7)与所述滚筒仓内壁(36)转动配合，所述第二轴承套(24)的右端外壁通过第二密封轴承(28)与所述滚筒仓内壁(36)转动配合。
3.根据权利要求2所述的含硫工业污染废气的净化系统，其特征在于：所述废气淋洗回转滚筒(22)的左端与所述第一密封轴承(7)之间形成环状排气仓(8)，所述废气淋洗回转滚筒(22)的右端与所述第二密封轴承(28)之间形成环状进气仓(13)；还包括含硫废气导入管(14)，所述含硫废气导入管(14)的导出端连通所述环状进气仓(13)；还包括已脱硫废气导出管(9)，所述已脱硫废气导出管(9)的进气端连通所述环状排气仓(8)。
4.根据权利要求2所述的含硫工业污染废气的净化系统，其特征在于：所述废气淋洗回转滚筒(22)的筒内右端同轴心一体化设置有驱动圆盘(25)；所述含硫废气净化箱体(10)的右侧通过电机支架(35)固定安装有电机(27)，所述电机(27)的输出轴(26)同轴心驱动连接所述驱动圆盘(25)；从而使电机(27)能驱动所述废气淋洗回转滚筒(22)沿轴线回转。
5.根据权利要求4所述的含硫工业污染废气的净化系统，其特征在于：所述废气淋洗回转滚筒(22)的滚筒外壁面(22.1)与所述滚筒仓内壁(36)滑动配合或间隙配合；所述废气淋洗回转滚筒(22)的滚筒外壁面(22.1)上沿螺旋路径设置有螺旋导气槽(012)；所述螺旋导气槽(012)与滚筒仓内壁(36)之间形成螺旋淋洗吸收通道(12)，所述螺旋淋洗吸收通道(12)的螺旋路径右端连通所述环状排气仓(8)，所述螺旋淋洗吸收通道(12)的螺旋路径左端连通所述环状进气仓(13)；从而能使环状进气仓(13)内的废气流过整条螺旋淋洗吸收通道(12)后到达环状排气仓(8)内；
所述螺旋导气槽(012)的槽底沿螺旋路径等距分布有若干水花喷出口(18.2)，各个所述水花喷出口(18.2)能喷出水花；
所述含硫废气净化箱体(10)内的下部分沿长度方向设置有二氧化硫吸收液储存仓(3)；所述滚筒仓内壁(36)的下端沿轴线方向等距直线阵列分布有若干漏液口(15)，所述螺旋淋洗吸收通道(12)内的液体能在重力作用下通过若干漏液口(15)向下漏出；若干漏液口(15)中最左端的一个连通所述环状排气仓(8)的下端，若干漏液口(15)中最右端的一个连通所述环状进气仓(13)的下端；
所述二氧化硫吸收液储存仓(3)内阵列分布有若干根竖向导液管(17)，若干所述导液管(17)的上端分别连通若干漏液口(15)，若干根竖向导液管(17)下端的液体导出口(16)浸没在所述二氧化硫吸收液储存仓(3)内的吸收液液面(29)以下，从而使螺旋淋洗吸收通道(12)、环状排气仓(8)和环状进气仓(13)内的气体无法通过各个竖向导液管(17)排出；所述废气淋洗回转滚筒(22)的内侧为筒状的吸收液挤压仓(23)，所述第一轴承套(5)的内壁通过第三密封轴承(30)转动设置有固定状态的吸收液导入管(4)，所述吸收液导入管(4)右端连通所述吸收液挤压仓(23)；
还包括二氧化硫吸收液转运管(6)，所述二氧化硫吸收液转运管(6)上设置有液泵(1)，所述二氧化硫吸收液转运管(6)的转运管进液端(2)连通所述二氧化硫吸收液储存仓(3)；二氧化硫吸收液转运管(6)的导出端连通所述吸收液导入管(4)的进液端，所述液泵(1)能通过所述二氧化硫吸收液转运管(6)和吸收液导入管(4)将二氧化硫吸收液储存仓(3)内储存的二氧化硫吸收液抽入所述吸收液挤压仓(23)内，从而使所述吸收液挤压仓(23)内增压；
所述吸收液挤压仓(23)的内壁设置有若干吸收液挤入口(18.1)，每一个吸收液挤入口(18.1)均对应一个水花喷出口(18.2)，水花喷出口(18.2)与所对应的吸收液挤入口(18.1)均通过废气淋洗回转滚筒(22)内的导液通道(18)连通；
所述螺旋淋洗吸收通道(12)内沿螺旋路径等距分布有若干滚轮(20)，各所述滚轮(20)的轴线方向均与所述废气淋洗回转滚筒(22)的轴线平行，各所述滚轮(20)均与所述圆柱形滚筒仓(40)的滚筒仓内壁(36)滚动配合，各所述滚轮(20)均通过轴承转动设置在滚轮轴(19)上，各所述滚轮轴(19)的端部均固定于螺旋导气槽(012)的槽壁；每一个滚轮(20)对应一个水花喷出口(18.2)，从水花喷出口(18.2)喷出淋洗液会撞击到所对应的滚轮(20)。
6.根据权利要求5所述的含硫工业污染废气的净化系统，其特征在于：二氧化硫吸收液储存仓(3)的上端侧部还设置有连通外部环境的气压平衡孔(13)，从而使二氧化硫吸收液储存仓(3)内的气压与大气压一致。
7.根据权利要求6所述的含硫工业污染废气的净化系统，其特征在于：所述二氧化硫吸收液储存仓(3)内设置有搅拌装置。
8.根据权利要求6所述的含硫工业污染废气的净化系统，其特征在于：所述水花喷出口(18.2)的内径小于螺旋导气槽(012)槽宽的十分之一。
9.根据权利要求8所述的含硫工业污染废气的净化系统，其特征在于：所述二氧化硫吸收液储存仓(3)内的二氧化硫吸收剂液体为石灰粉与水稀释混合后的浊液。
10.根据权利要求8所述的含硫工业污染废气的净化系统的工作方法，其特征在于：
初始状态设定：将二氧化硫吸收液储存仓(3)内储存有预定量的二氧化硫吸收液，并且二氧化硫吸收液储存仓(3)内，使所有的竖向导液管(17)下端的液体导出口(16)均浸没在所述二氧化硫吸收液储存仓(3)内的吸收液液面(29)以下，并且保证在后续连续过程中，竖向导液管(17)下端的液体导出口(16)均浸没在所述二氧化硫吸收液储存仓(3)内的吸收液液面(29)以下，从而使螺旋淋洗吸收通道(12)、环状排气仓(8)和环状进气仓(13)内的气体无法通过各个竖向导液管(17)排出。
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