CN115888363A - 一种塔内喷淋的废气净化系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种塔内喷淋的废气净化系统，包括喷淋塔，喷淋塔中设置有塔内喷淋系统，塔内喷淋系统包括第一类喷淋组件以及多组第二类喷淋组件；第一类喷淋组件包括多个喷淋头；第二类喷淋组件包括伞形均液装置、环形接液槽以及接液盘；伞形均液装置上成型有螺旋叶片，螺旋叶片上成型有带雾化喷头的管路，螺旋叶片通过外接电机驱动旋转，并形成向上风压；环形接液槽成型于伞形均液装置下部外缘，并贴靠喷淋塔的内壁；接液盘上表面具有盘面容积腔，而在接液盘的下表面上则成型有若干喷淋头，喷淋头以盘面容积腔中的承接液作为喷淋液对下部区域进行面喷淋作业。本发明净化效率高、操作简单、投资和运行费用低以及能避免二次污染发生。

Description

一种塔内喷淋的废气净化系统

技术领域

本发明涉及废气处理设备技术领域，更具体的说是涉及一种塔内喷淋的废气净化系统。

背景技术

工业有机废气处理是指对工业生产过程中产生的废气进行吸附、过滤和净化处理，而相比于锅炉废气，化学工业生产过程中产生的有机废气主要包括苯、甲苯、二甲苯及非甲烷总烃等，这一类有机废气不仅有强烈的刺激性气味，而且随空气的流动而扩散于大气中，能通过人体呼吸或直接作用人体，对人体造成伤害；同时也一类有机废气还普遍存在易燃易爆的特点，与粉尘颗粒物混合时易产生燃爆现象，因而也存在安全风险。

现有技术中对于有机废气的主要净化方法包括隔离法、燃烧法、吸收法以及冷凝法。这四种净化方法各有优劣，其中，隔离法是通过滤材在废气外排过程中对其进行吸收，其优点在于治理效率高、无技术要求、操作简单，缺点在于不能从根本上有效去除废气；燃烧法是将有机废气直接燃烧处理，以达到废气净化的目的，其缺陷在于能耗高，且容易引发二次污染；冷凝法是通过冷凝技术将有机废气中的有害气体冷凝后分离，优点是运行稳定，净化效率高，但缺点是投资大、能耗过高，运行费用高。

相比于上述三种方法，吸收法是现有技术中应用比例最高的有机废气净化方法，其多利用喷淋塔作为反应空间，在塔内利用洗涤液与废气相互接触，使废气中的有害物质充分溶入洗涤液中，从而使废气得以净化，其投资小、运行费用低、操作简单；但缺点在于现有技术中塔内喷淋系统多为管孔喷淋，其布液均匀性存在缺陷，且容易出现局部阻塞现象，致使填料面净化液分布不均，同时气液传质高度低且接触时间短，使得其处理效率低、洗涤液浪费比例高、稳定性差，因而只适合低浓度有机废气。

基于此，有必要开发出一种处理效率高且稳定的有机废气净化处理系统，来满足化工企业对稳定生产、安全生产、节能减排的要求。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种塔内喷淋的废气净化系统，以解决上述背景技术中的缺点。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种塔内喷淋的废气净化系统，包括废气管管路以及连接于废气管管路上的喷淋塔，所述喷淋塔为封闭塔体，其塔体在顶部设置有进气口，底部设置有出气口，塔体通过所述进气口以及所述出气口接入废气管管路，并在所述所述出气口端的废气管管路上连接有出气机构；

所述喷淋塔中设置有塔内喷淋系统，所述塔内喷淋系统包括设置于塔内顶部的第一类喷淋组件以及设置于塔内中间位置的第二类喷淋组件；

所述第一类喷淋组件包括多个喷淋头，所述喷淋头间隔设置于导向管路中，所述导向管路在喷淋塔中竖向设置，其顶部通过连接器连接所述进气口，底部位于所述第二类喷淋组件之上；

所述第二类喷淋组件包括多组，不同组的第二类喷淋组件在喷淋塔内的高度方向上间隔设置，第二类喷淋组件自上而下依次为伞形均液装置、环形接液槽以及接液盘；所述伞形均液装置上成型有螺旋叶片，所述螺旋叶片上成型有管路，并在管路上装配有雾化喷头，螺旋叶片通过外接电机驱动旋转，并形成向上风压；所述环形接液槽成型于伞形均液装置下部外缘，并贴靠喷淋塔的内壁；所述接液盘上表面具有盘面容积腔，而在接液盘的下表面上则成型有若干喷淋头，所述喷淋头以盘面容积腔中的承接液作为喷淋液对下部区域进行面喷淋作业。

作为进一步限定，接入喷淋塔的废气管管路上还连接有组合过滤装置，所述组合过滤装置包括位置在前的组合滤网以及位置在后的活性炭吸附器。

作为进一步限定，所述喷淋塔在系统内进行多个串联，其串联个数优选为2～3个，以保证塔内的废气喷淋净化效果。

作为进一步限定，所述导向管路作为进气口在顶部通过管路连接座与废气管管路进行装配连接，并通过所述连接座使废气管管路以45～70°的仰角进入导向管路中。

作为进一步限定，所述导向管路在末端成型有电加热装置。

作为进一步限定，所述出气机构为直排烟囱，且在连接所述出气机构的管路上还连接有一个除湿装置。

作为进一步限定，所述出气机构为连接管路，所述连接管路外接后续的其他气体净化装置。

作为进一步限定，所述第一类喷淋组件通过管路外接喷淋液储液池，并以喷淋液储液池作为所述喷淋头以及所述雾化喷头的喷淋液来源；

作为优选，所述喷淋液储液池接入喷淋液循环系统中，所述喷淋液循环系统包括：喷淋液回收装置、浓缩补充液储罐以及喷淋液活化装置，喷淋液回收装置、浓缩补充液储罐、喷淋液活化装置分别通过管路与喷淋液储液池相连；

所述喷淋液回收装置设置于喷淋塔底部，包括上板面以及下板面，上板面与下板面均为V型板面，且上板面与下板面在V型板面的折边方向上向一侧倾斜，并在倾斜斜边的底部连接有出液口；所述上板面在V型板面的折边位置成型有通孔作为漏液孔，所述下板面在V型板面的折边位置成型有与所述出液口相连的导液槽。

作为进一步限定，所述螺旋叶片通过变频电机驱动，螺旋叶片通过变频电机驱动时的转速可调：

作为优选，喷淋塔内所有第二类喷淋组件上螺旋叶片转动过程中产生的风压之和小于所述进气口侧的进风风压，且不同第二类喷淋组件中，位置在上的螺旋叶片转动过程中产生的风压要小于位置在下的螺旋叶片转动过程中产生的风压。

有益效果：本发明的塔内喷淋的废气净化系统工艺简单，使用方便，清理维护容易，具有洗涤强度大，其能通过伞形均液装置使得对应的喷淋液与废气进行接触充分，从而有效提高洗涤液的利用效率，同时还有效降低了对后续处理系统的处理负荷，从而在相同工况下，有效降低相关设备能耗，充分保证了装置稳定生产、安全生产的要求。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的结构示意图。

图2为本发明较佳实施例中第一类喷淋组件的结构示意图。

图3为本发明较佳实施例中第二类喷淋组件的结构示意图。

图4为本发明较佳实施例中伞形均液装置的结构示意图。

图5为本发明较佳实施例中喷淋液回收装置的结构示意图。

其中：1、组合滤网；2、活性炭吸附器；3、废气管进气管路；4、管路连接座；5、喷淋塔塔体；6、废气管出气管路；7、除湿装置；8、直排烟囱；9、喷淋液储液池；10、泵；11、浓缩补充液储罐；12、流量计；13、喷淋液活化装置；14、第一喷淋头；15、导向管路；16、电加热装置；17、伞形均液装置；18、接液盘；19、第二喷淋头；20、环形接液槽；21、螺旋叶片；22、雾化喷淋液管路；23、雾化喷头；24、上板面；25、下板面；26、漏液孔；27、导液槽；28、喷淋液回收装置；29、出液口。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，并使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本实施例仅仅是本发明实施例的一部分，而代表全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元。

参见图1～图5的塔内喷淋的废气净化系统的较佳实施例，在该实施例中，塔内喷淋的废气净化系统包括顺序连接的组合过滤装置、喷淋塔塔体5以及喷淋液循环系统，组合过滤装置、喷淋塔塔体5与喷淋液循环系统之间通过气路以及喷淋液管路进行连接。对应的气路包括废气管进气管路3以及废气管出气管路6，通过外接负压风机来在气路中产生对应的风压，而对应的喷淋液管路上通过连接泵10作为动力单元来提供泵送压力。

作为进气管路，废气管进气管路3的前端连接废气的产出端，用于对对应设备的产出废气进行处理，废气管进气管路3上连接有组合过滤装置，在本实施例中，该组合过滤装置为组合滤网1与活性炭吸附器2的组合，其中，组合滤网1用于滤除废气中的悬浮颗粒物，而活性炭吸附器2用于吸附废气中的胶体以及PM2.5；而在其他实施例中，组合过滤装置也可以根据实际情况采用其他过滤装置进行进行烟气过滤。

废气管进气管路3后端通过管路连接座4连接到导向管路15，该管路连接座4用于使废气管进气管路3以45°的仰角进入导向管路15中，而该导向管路15作为喷淋塔塔体5的进气口，用于将经过组合过滤装置过滤后的废气排入喷淋塔塔体5中进行处理，而通过管路连接座4的倾斜进气的方式将废气管进气管路3中的废气通入喷淋塔塔体5时进行缓冲降速，从而方便进行后续净化操作。

作为废气处理的主反应容器，该喷淋塔塔体5为封闭塔体，其顶部以导向管路15作为进气口，底部为倒锥体，并在该倒锥体的底部设置有出气口，该出气口通过废气管出气管路6连接直排烟囱8，并以该直排烟囱8作为出气机构来将净化达标后的废气向大气直接排放，而由于喷淋塔塔体5中通过塔内喷淋方式进行废气净化，为降低外排气体中的湿气，在对应的废气管出气管路6上还连接有除湿装置7来进行外排气体除湿。

而在另外的实施例中，若废气中对应污染物的浓度较高，为了提高系统的净化效果，系统在实际应用时可以将多个具有相同技术特征的喷淋塔塔体5通过多级串联的方式接入系统，以保证塔内的废气喷淋净化效果，由于本实施例技术方案条件下的喷淋塔塔体5喷淋冲洗的净化效果较高，因而系统中串联2～3个喷淋塔塔体5即可达到效果。而若通过喷淋液冲洗的吸收法无法达到效果，也可以在系统中以管路对作为出气机构的直排烟囱8进行替换，将其接入其他净化设备或者净化系统中，以达到组合净化废气的目的，同时也能有效降低对应净化设备或者净化系统的设备负担。

喷淋塔塔体5的净气结构主体为塔内喷淋系统，该塔内喷淋系统包括第一类喷淋组件以及第二类喷淋组件，其中，第一类喷淋组件的结构样式如图2所示，包括上、下设置的两个第一喷淋头14，两个第一喷淋头14设置于导向管路15内，同时在导向管路15的下部出口端位置成型有用于对通过废气管进气管路3进入喷淋塔塔体5中的废气进行选择性加热的电加热装置16。其中，两个第一喷淋头14外接喷淋液储液池9，而喷淋液储液池9中存储有基于吸收法原理来对对应进入设备的废气进行或中和或吸收的喷淋液，喷淋液通过泵10作为动力经由管路泵入第一喷淋头14，并经由喷淋头14来进行锥面喷淋以覆盖导向管路15的内管腔截面。而在通过泵10作为动力进行喷淋液泵送的过程中，流量计12用于监控喷淋液的流量以及流速。

在本实施例中，若上述或中和或吸收的废气净化条件在升温条件下更佳，也可必要时打开对应的电加热装置16来进行加热作业。

而第二类喷淋组件在本实施例中包括三组，三组第二类喷淋组件在喷淋塔内的高度方向上间隔设置。单组第二类喷淋组件的结构样式如图3所示，其包括自上而下依次设置的伞形均液装置17、环形接液槽20以及接液盘18，其伞形均液装置17的结构如图4所示，伞形均液装置17的整体为与喷淋塔塔体5内腔截面尺寸相匹配的圆形，伞形均液装置17在外圆面位置固定于喷淋塔塔体5的内腔侧壁上，同时在伞形均液装置17的圆面上均匀成型有六组螺旋叶片21，并在每片螺旋叶片21上均成型有带雾化喷头23的雾化喷淋液管路22。伞形均液装置17通过外接电机驱动进行旋转，其上成型有六组螺旋叶片21，这六组螺旋叶片21为类似于电风扇叶片的结构，通过六组螺旋叶片21可在伞形均液装置17通过电机驱动转动的过程中产生向上的风压。

环形接液槽20成型于伞形均液装置17的下部外缘，并在外缘贴靠并固定于喷淋塔塔体5的内壁上，雾化喷淋液管路22通过软管下探，并伸入环形接液槽20，且在对应的软管或者雾化喷淋液管路22上还连接有微型泵作为泵送装置。

接液盘18的上表面具有盘面容积腔，而在接液盘18的下表面则在盘面中心位置成型有一个第二喷淋头19，该第二喷淋头19以接液盘18上表面上盘面容积腔中的承接液作为喷淋液对下部区域进行面喷淋作业。

本实施例的塔内喷淋系统在作业过程中，通过两组第一喷淋头14向喷淋塔塔体15中泵入用于进行废气净化处理的喷淋液，这些喷淋液在导向管路15中的小管径内进行第一接触净化，这一次接触净化为小液粒与废气的接触，为初步净化；而由第一喷淋头14喷出的喷淋液小液粒在脱离导向管路15后落入伞形均液装置17表面，部分喷淋液经过伞形均液装置17转动过程中的离心作用向外侧甩出，并贴靠喷淋塔塔体5侧壁落入环形接液槽20中，然后通过软管在微型泵动力作用下向雾化喷淋液管路22供喷淋液，并经由雾化喷头23雾化后喷出，以在伞形均液装置17上部区域形成喷淋液小液粒与雾化喷淋液均匀分布的净化加强区域，在该净化加强区域内废气喷淋液小液粒与雾化喷淋液进行不同程度的结合和反应，兼顾了喷淋和雾化处理的优点，即兼顾了净化效率和净化效果；同时通过伞形均液装置17形成的向上风压以及废气管进气管路3中废气进入喷淋塔塔体5时带入的向下风压能在该净化加强区域空间内形成涡流，提高处理效率的同时还能延长废气的停留时长，进而获得更好的净化效果。

而在本实施例中，第一喷淋头14喷出的喷淋液小液粒中另一部分喷淋液则通过伞形均液装置17中螺旋叶片21间的间隙，与环形接液槽20中溢流出来的喷淋液一同落入接液盘18表面的盘面容积腔中，而接液盘18与第二喷淋头19的设置则用于模拟第一喷淋头14在上述净化加强区域中产生喷淋液小液粒的作用，从而使得位置在下的第二类喷淋组件依然能在伞形均液装置17上部产生如净化加强区域空间的使用效果。

另外，在本实施例中，为了提高废气净化系统的适用面和实用性，在伞形均液装置17中的螺旋叶片21通过变频电机驱动，螺旋叶片21通过变频电机驱动时的转速可调，而为了防止喷淋塔塔体5中的废气发生倒流，喷淋塔塔体5内所有第二类喷淋组件上螺旋叶片21转动过程中产生的风压之和应小于作为进气口侧的废气管进气管路3内的进风风压；而为了进一步提高废气的处理效果，位置在上的螺旋叶片21转动过程中产生的风压要小于位置在下的螺旋叶片21转动过程中产生的风压。

为了进一步提高系统内喷淋液的利用率并减少损耗、降低成本，本实施例在喷淋塔塔体5内通过设置于喷淋塔塔体5底部的喷淋液回收装置28对反应完全后的喷淋液进行回收，该喷淋液回收装置28的结构如图5所示，其包括上板面24以及下板面25，上板面24与下板面25均为V型板面，且上板面24与下板面25在V型板面的折边方向上向右侧下方倾斜，并在倾斜斜边的底部连接有出液口29；上板面24在V型板面的折边位置成型有通孔作为漏液孔26，而下板面25在V型板面的折边位置成型有与出液口29相连的导液槽27。实施例的这种喷淋液回收装置28能够在不影响气体通过的情况下，对落入喷淋液回收装置28上的喷淋液液滴进行导向和集流，并最终通过导液槽27经由出液口29导出。

喷淋液储液池9上还连接有浓缩补充液储罐11以及喷淋液活化装置13，喷淋液回收装置28、浓缩补充液储罐11和喷淋液活化装置13共同组成喷淋液循环系统，其中，喷淋液回收装置28用于回收喷淋液，浓缩补充液储罐11用于向喷淋液储液池9补充并保持因为参与反应而稀释的喷淋液的浓度，而当喷淋液储液池9中的喷淋液浓度达到失效浓度后，可以开关组合的应用将喷淋液储液池9中的全部喷淋液通过泵10泵入喷淋液活化装置13中进行活化循环处理，以控制设备运行成本。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种塔内喷淋的废气净化系统，其特征在于，包括废气管管路以及连接于废气管管路上的喷淋塔，所述喷淋塔为封闭塔体，其塔体在顶部设置有进气口，底部设置有出气口，塔体通过所述进气口以及所述出气口接入废气管管路，并在所述所述出气口端的废气管管路上连接有出气机构；

所述喷淋塔中设置有塔内喷淋系统，所述塔内喷淋系统包括设置于塔内顶部的第一类喷淋组件以及设置于塔内中间位置的第二类喷淋组件；

所述第一类喷淋组件包括多个喷淋头，所述喷淋头间隔设置于导向管路中，所述导向管路在喷淋塔中竖向设置，其顶部通过连接器连接所述进气口，底部位于所述第二类喷淋组件之上；

所述第二类喷淋组件包括多组，不同组的第二类喷淋组件在喷淋塔内的高度方向上间隔设置，第二类喷淋组件自上而下依次为伞形均液装置、环形接液槽以及接液盘；所述伞形均液装置上成型有螺旋叶片，所述螺旋叶片上成型有管路，并在管路上装配有雾化喷头，螺旋叶片通过外接电机驱动旋转，并形成向上风压；所述环形接液槽成型于伞形均液装置下部外缘，并贴靠喷淋塔的内壁；所述接液盘上表面具有盘面容积腔，而在接液盘的下表面上则成型有若干喷淋头，所述喷淋头以盘面容积腔中的承接液作为喷淋液对下部区域进行面喷淋作业。

2.根据权利要求1所述的塔内喷淋的废气净化系统，其特征在于，接入喷淋塔的废气管管路上还连接有组合过滤装置，所述组合过滤装置包括位置在前的组合滤网以及位置在后的活性炭吸附器。

3.根据权利要求1所述的塔内喷淋的废气净化系统，其特征在于，多个喷淋塔在系统内能以串联方式进行首尾连接。

4.根据权利要求1所述的塔内喷淋的废气净化系统，其特征在于，所述导向管路作为进气口在顶部通过管路连接座与废气管管路进行装配连接，并通过所述连接座使废气管管路以45～70°的仰角进入导向管路中。

5.根据权利要求1所述的塔内喷淋的废气净化系统，其特征在于，所述导向管路在末端成型有电加热装置。

6.根据权利要求1所述的塔内喷淋的废气净化系统，其特征在于，所述出气机构为直排烟囱，且在连接所述出气机构的管路上还连接有一个除湿装置。

7.根据权利要求1所述的塔内喷淋的废气净化系统，其特征在于，所述出气机构为连接管路，所述连接管路外接后续的其他气体净化装置。

8.根据权利要求1所述的塔内喷淋的废气净化系统，其特征在于，所述第一类喷淋组件通过管路外接喷淋液储液池，并以喷淋液储液池作为所述喷淋头以及所述雾化喷头的喷淋液来源。

9.根据权利要求8所述的塔内喷淋的废气净化系统，其特征在于，所述喷淋液储液池接入喷淋液循环系统中，所述喷淋液循环系统包括：喷淋液回收装置、浓缩补充液储罐以及喷淋液活化装置，喷淋液回收装置、浓缩补充液储罐、喷淋液活化装置分别通过管路与喷淋液储液池相连；

所述喷淋液回收装置设置于喷淋塔底部，包括上板面以及下板面，上板面与下板面均为V型板面，且上板面与下板面在V型板面的折边方向上向一侧倾斜，并在倾斜斜边的底部连接有出液口；所述上板面在V型板面的折边位置成型有通孔作为漏液孔，所述下板面在V型板面的折边位置成型有与所述出液口相连的导液槽。

10.根据权利要求1所述的塔内喷淋的废气净化系统，其特征在于，所述螺旋叶片通过变频电机驱动，螺旋叶片通过变频电机驱动时的转速可调；

通过调整螺旋叶片的转速，喷淋塔内所有第二类喷淋组件上螺旋叶片转动过程中产生的风压之和小于所述进气口侧的进风风压；且不同第二类喷淋组件中，位置在上的螺旋叶片转动过程中产生的风压要小于位置在下的螺旋叶片转动过程中产生的风压。

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