CN115569459A - 一种具有空腔结构的多污染物净化装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有空腔结构的多污染物净化装置，属于环保装置。该装置包括气体进口、箱体、净化单元、花板、垫片、净气室、清灰单元、灰斗、净气出口；净化单元为由外滤筒、内筒通过底部封头、顶部封头连接成的一个整体，外滤筒用于除尘，内筒用于处理气态污染物；外滤筒与内筒之间为一空腔，空腔起到稳压缓冲作用、保证待净化的气体平稳均匀地流过内筒；通过迷宫式设计将外滤筒和内筒通过底部和顶部封头实现高效密封；辅以喷吹清灰等措施。通过独特的空腔结构设计，在进行多污染物高效治理的同时实现了装置高性能寿命管理。

Description

一种具有空腔结构的多污染物净化装置
技术领域
本发明涉及生态环境领域，具体涉及一种具有空腔结构的多污染物净化装置。
背景技术
在生态环境、化工、食品等领域，工业烟气或尾气中通常含有多种污染物，如粉尘、氮氧化物、汞、二噁英等，为了实现达标排放或满足使用要求，往往需要对气体进行净化处理。
当前常规的布袋除尘器大都只有除尘功能，若实现氮氧化物等其他污染物的脱除需另增加脱硝等设备，导致系统复杂，潜在故障点多，能耗高，运行维护难度大；少量具有一定多污染物脱除功能的布袋除尘器，存在受负荷变化、流场分布不均影响大，稳定性不足，活性组分失活和失活不均一等问题突出，影响设备使用寿命和净化效果。
专利1(公开号101721175A)公开了一种带有新型进气方式和气流分布结构的袋式除尘器，通过使含尘气流进入除尘器后形成突扩状态，经过迷宫式导流板组再次分离，在滤袋区实现气体除尘净化，尤其适用于高浓度、大颗粒、磨琢性强的粉尘过滤。但该方法只能除尘，无法实现对氮氧化物等其他污染物的脱除。
专利2(公开号110694393A)公开了一种布袋除尘器的布袋除尘方法及装置，通过获知锅炉的负荷、煤种和预先获取的布袋除尘器内部的除尘区域的比例系数确定该除尘区域的单位时间内的灰量，判断所述布袋的积存灰量大于预设积存灰量，再通过设置在布袋除尘器内的布袋反吹扫系统对布袋进行反吹扫除尘，该发明能够在保障布袋寿命的前提下提高布袋除尘效率。但该方法只能除尘，无法实现对氮氧化物等其他污染物的脱除。
专利3(公开号101396629A)公开了一种布袋除尘器及其制作方法，通过在现有的布袋除尘器中箱体内的一侧设置与布袋除尘器的含尘气体进气口连通的气流通道，并在灰斗内设置气流挡板，避免了含尘气体对布袋除尘器滤袋的直接冲刷；但该方法无法脱除粉尘之外的氮氧化物等其他污染物，对进入除尘器的烟气量波动等负荷变化的适应性也有待提升。
专利4(公开号111773840A)公开了一种布袋除尘器的稳压方法，通过通入补充气体，保持脉冲清灰一段时间前以及脉冲清灰进行时的布袋除尘器和主管道内的气体量稳定，减少由于气体体积瞬间增加而对前端造成的压力波动。但该种方式增加了补充气体流量负荷，系统控制复杂。
专利5(公开号104190193A)公开了一种袋式除尘器内同步脱硫脱硝除尘的方法，以袋式除尘器为反应装置，通过注入锰氧化物和氨气对烟气进行脱硫脱硝，本发明可以在袋式除尘器内实现烟气脱硫脱硝除尘一体化，但锰氧化物注入时与烟气均匀混合的难度大，未参与反应的锰氧化物与烟尘一同混合收集下来，分离回用难度大。
专利6(公开号102527177A)公开了一种除尘脱汞一体化的电袋复合除尘器，通过电袋除尘，同时喷射活性炭吸附剂实现对汞的捕集脱除。本发明可以实现烟气除尘脱汞一体化，但注入活性炭时其难与烟气均匀混合，未参与反应的活性炭与烟尘一同混合收集下来，未参与反应活性炭的分离回用难度大。
专利7(公开号102688629A)公开了一种SCR脱硝除尘装置，通过将上游SCR脱硝装置和下游除尘装置串联，实现除尘和脱硝，但该种多系统叠加实现多污染物控制的方式对设备空间需求大，系统较为复杂，潜在故障点多。
发明内容
本发明是针对上述存在的不足提供一种具有空腔结构的多污染物净化装置及方法。本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种具有空腔结构的多污染物净化装置，该装置包括箱体、位于箱体中部的净化单元和位于净化单元上部的清灰单元；所述的净化单元通过顶部封头放置在花板上，箱体的上部为净气室，箱体的下部为灰斗。
本发明技术方案中：净化单元包括外滤筒和内筒，所述净化单元的底部设有底部封头，净化单元的顶部设有顶部封头。
本发明技术方案中：清灰单元包括喷吹头、喷吹管、脉冲阀和气包。
本发明技术方案中：清灰单元的喷吹头位于内筒的顶部、面向内筒的底部，喷吹头和内筒二者中心重合，喷吹头通过喷吹管、脉冲阀与气包相连。
本发明技术方案中：顶部封头和花板的接触面设置有垫片。
本发明技术方案中：顶部封头和底部封头通过迷宫式设计密封。
本发明技术方案中：外滤筒直径尺寸与内筒直径尺寸大小之比在1.2倍以上。
本发明技术方案中：气体进口位于净化单元的下方，净气出口位于净化单元的上方。在一些具体的技术方案中：
一种具有空腔结构的多污染物净化装置，该装置包括气体进口、箱体、净化单元、花板、垫片、净气室、清灰单元、灰斗、净气出口；所述净化单元包括外滤筒、内筒、底部封头、顶部封头，净化单元为由外滤筒、内筒通过底部封头、顶部封头连接成的一个整体，通过顶部封头放置在花板上，顶部封头和花板的接触面设置有垫片；所述清灰单元包括喷吹头、喷吹管、脉冲阀、气包，喷吹头位于内筒的顶部、面向内筒的底部，喷吹头和内筒二者中心重合，喷吹头通过喷吹管、脉冲阀与气包相连。
本发明技术方案中：所述的净化单元为由外滤筒、内筒通过底部封头、顶部封头连接成的一个整体，外滤筒与内筒之间为一空腔，空腔起到稳压缓冲作用、保证待净化的气体平稳均匀地流过内筒；
本发明技术方案中：通过迷宫式设计将底部封头与外滤筒和内筒实现高效密封，同时借助底部封头将内筒重量传递给外滤筒，内筒的重力压实有助于进一步保证可靠密封；
本发明技术方案中：通过迷宫式设计将顶部封头与外滤筒和内筒实现高效密封，同时外滤筒通过垫片将重量传递给花板，外筒的重力压实有助于垫片上下外滤筒与花板之间的进一步可靠密封；
本发明技术方案中：外滤筒直径尺寸与内筒直径尺寸大小之比在1.2倍以上，以1.4倍至2倍范围内为佳；
本发明技术方案中：内筒为附有活性催化组分的多孔材料，材质为陶瓷纤维或其他多孔物质，多孔材料上均匀分布有活性催化组分；内筒负载的活性催化组分可将NOx、二噁英等气态污染物催化转化为无毒或低毒产物，实现污染物有效处理；内筒直径无特殊限制，一般介于50mm至200mm；内筒长度可调，通常小于10000mm；
本发明技术方案中：外滤筒为陶瓷纤维等惰性物料制造的多孔材料，过滤去除气体中的固态颗粒物；
本发明技术方案中：清灰单元的吹扫气储存于气包内，通过喷吹阀控制，经喷吹管由喷吹头喷出，实现清灰；
本发明技术方案中：净化单元通过顶部封头和垫片置于花板上，净化单元的数量可根据需要调整。
本发明的有益效果：
①.本发明采用独特的空腔结构设计，通过空腔起到稳压缓冲作用、保证待净化的气体平稳均匀地流过内筒，在进行污染物高效治理的同时实现装置高性能寿命管理；
②.通过外滤筒(含附着在滤筒表面的过滤层饼)实现高效预除尘，从而有效避免粉尘中碱金属、砷等有害成分对内筒活性催化组分的毒化，减缓催化剂活性组分失活，延长使用寿命；
③.外滤筒与内筒之间的空腔可起到良好的缓冲作用，气体压力平稳、波动小，空腔内各处气体流经内筒时流速均匀，不同位置气体与催化剂活性组分的接触时间一致、反应更可控，过程高效可靠；
④.空腔的存在使得工况与活性催化组分的匹配性更佳，内筒各处活性催化组分活性变化同步性更强，避免了速度分布不均造成的工作负荷不均、不同区域催化剂活性组分失活快慢不均，进而导致局部性能下降过快造成整体报废的问题；
⑤.内筒、外筒、上封头和下封头均为独立部件，内筒、外筒二者通过上、下封头密封连接，拆装灵活、方便，便于安装和检修、维护；
⑥.净化单元采用模块化设计，内筒和下封头先组装起来，再一起自外筒内部顶端插入至外筒底部，就位后再扣紧上封头即可完成组装，操作方便；
⑦.可实现一套设备同时处理固态污染物和气态污染物，实现多污染物联合脱除。
本发明适用于各类烟气、尾气或工艺气体中杂质的去除，尤其适用于负荷波动大、粉尘中含易导致活性催化组分失活物质的复杂气体的治理。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明净化单元结构示意图。
图中：1.气体进口；2.箱体；3.净化单元；4.花板；5.垫片；6.净气室；7.清灰单元；8.灰斗；9.净气出口；301外滤筒；302内筒；303底部封头；304顶部封头；701喷吹头；702喷吹管；703脉冲阀；704气包。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步说明，但本发明的保护范围不限于此：
如图1所示：本发明的具有空腔结构的多污染物净化装置，包括气体进口1、箱体2、净化单元3、花板4、垫片5、净气室6、清灰单元7、灰斗8、净气出口9，所述的净化单元3包括外滤筒301、内筒302、底部封头303、顶部封头304，所述的清灰单元7包括喷吹头701、喷吹管702、脉冲阀703、气包704。
本发明技术方案中，所述的净化单元3采用模块化设计，由外滤筒301、内筒302通过底部封头303、顶部封头304连接而成的一个整体；内筒302和底部封头303组装起来后，再一起自外滤筒301顶部插入至外滤筒301底部，就位后再扣紧顶部封头304即完成组装；净化单元3通过顶部封头304放置在花板6上，顶部封头304和花板4的接触面设置有垫片5。
本发明技术方案中，所述的外滤筒301、内筒302之间为一空腔，该空腔可起到良好的缓冲作用，气体压力平稳、波动小，空腔内各处气体流经内筒时流速均匀，不同位置气体与催化剂活性组分的接触时间一致、反应更可控，过程高效可靠。
所述的外滤筒301为陶瓷纤维等惰性物料制造的多孔材料，用于过滤去除气体中的固态颗粒物；内筒302为附有活性催化组分的多孔材料，材质为陶瓷纤维或其他多孔物质，多孔材料上均匀分布有活性催化组分，活性催化组分可将NOx、二噁英等气态污染物催化转化为无毒或低毒产物，实现污染物有效处理。
所述的内筒302的直径大小无特殊限制，一般介于50mm至200mm，内筒302长度可调、通常在10000mm以内；外滤筒301直径尺寸与内筒302直径尺寸大小之比在1.2倍以上，以1.4倍至2倍范围内为佳，长度与内筒相当。
所述的底部封头303采用迷宫式设计密封，并通过内筒302的重力压实进一步保证可靠密封；顶部封头304采用迷宫式设计密封，同时承受传递过来的内筒302的重量，通过内筒302和外筒301的重量压实进一步保证可靠密封，如图2所示。
所述的内筒302通过底部封头303将重量传递给外滤筒301；外滤筒301通过顶部封头304和垫片4将重量传递给花板5。
所述的清灰单元7的喷吹头701位于内筒302的顶部、面向内筒302的底部，喷吹头701和内筒302二者中心重合，喷吹头701通过喷吹管702、脉冲阀703与气包704相连；吹扫气储存于气包704内，通过喷吹阀703控制，经喷吹管702由喷吹头701喷出进行清灰。
所述的净化单元3通过顶部封头304和垫片5置于花板4上，净化单元3的数量可根据需要调整。

Claims (8)

1.一种具有空腔结构的多污染物净化装置，其特征在于：该装置包括箱体(2)、位于箱体(2)中部的净化单元(3)和位于净化单元(3)上部的清灰单元(7)；所述的净化单元(3)通过顶部封头(304)放置在花板(4)上，箱体(2)的上部为净气室(6)，箱体(2)的下部为灰斗(8)。
2.根据权利要求1所述的具有空腔结构的多污染物净化装置，其特征在于：净化单元(3)包括外滤筒(301)和内筒(302)，所述净化单元(3)的底部设有底部封头(303)，净化单元(3)的顶部设有顶部封头(304)。
3.根据权利要求1所述的具有空腔结构的多污染物净化装置，其特征在于：清灰单元(7)包括喷吹头(701)、喷吹管(702)、脉冲阀(703)和气包(704)。
4.根据权利要求2所述的具有空腔结构的多污染物净化装置，其特征在于：清灰单元(7)的喷吹头(701)位于内筒(302)的顶部、面向内筒(302)的底部，喷吹头(701)和内筒(302)二者中心重合，喷吹头(701)通过喷吹管(702)、脉冲阀(703)与气包(704)相连。
5.根据权利要求1所述的具有空腔结构的多污染物净化装置，其特征在于：顶部封头(304)和花板(4)的接触面设置有垫片(5)。
6.根据权利要求1所述的具有空腔结构的多污染物净化装置，其特征在于：顶部封头(304)和底部封头(303)通过迷宫式设计密封。
7.根据权利要求2所述的具有空腔特征的多污染物净化装置，其特征在于：外滤筒(301)直径尺寸与内筒(302)直径尺寸大小之比在1.2倍以上。
8.根据权利要求1所述的具有空腔特征的多污染物净化装置，其特征在于：气体进口(1)位于净化单元(3)的下方，净气出口(9)位于净化单元(3)的上方。
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