CN116764413A - 一种基于耦合工艺的尾气污染物洗涤塔 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及尾气污染物技术领域，具体涉及到一种基于耦合工艺的尾气污染物洗涤塔。本申请的基于耦合工艺的尾气污染物洗涤塔，通过在洗涤塔内设计初级洗涤机构、间歇性承托式洗涤机构和旋转喷淋洗涤机构，从而将初级强化洗涤、间歇性承托式洗涤以及旋转喷淋洗涤三种洗涤方式混合，承接三种洗涤方式的优点并优化其部分缺点，有效提高尾气脱除效率，减小占地面积，减小系统能耗。同时本发明可通过更换对应的洗涤液高效吸收不同种类的有害物质，可应用于多种尾气吸收条件，普适性较强，具有一定的推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及尾气污染物技术领域，具体涉及到一种基于耦合工艺的尾气污染物洗涤塔。
背景技术
现代社会在生产生活中会产生各种各样的有害气体，尤其是在运输部门，内燃机在工作时，燃料的不完全燃烧会产生包含几百种化学物质的有害气体，主要成分是一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、碳氢化物(HC)、氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)、挥发性有机化合物(VOCs)，以及气溶胶和颗粒物(PM)。排出的尾气气味刺鼻，容易使人头晕恶心，危害人们的身心健康。
洗涤塔是尾气处理的一种关键设备，按气液相接触形态分为三类：第一类是气体以气泡形态分散在液相中的板式塔、鼓泡吸收塔、搅拌鼓泡吸收塔；第二类是液体以液滴状分散在气相中的喷射器、文氏管、喷雾塔；第三类为液体以膜状运动与气相进行接触的填料吸收塔和降膜吸收塔。
如专利号CN205995276U提出了一种集成式船用柴油机废气处理装置，该装置通过集成SCR和鼓泡塔进行尾气脱硫脱硝除尘处理，其中利用海水以双层鼓泡塔串联的形式进行脱硫除尘处理。鼓泡塔具有结构简单、造价低、易控制、易维修、防腐问题易解决，用于高压时也无困难等特点，但是鼓泡塔内液体返混严重，气泡易产生聚并，降低脱除效率。
专利号CN114011233A提出了一种节能便于维修的洗涤塔以及废气脱硫处理方法，该方法使废气向上漂浮的过程中经由挡水旋流器形成废气旋流，废气旋流依次经过多层脱硫处理层被倾斜向下喷射的浆液浇淋进行脱硫处理。喷淋塔的优点是结构简单，造价低廉，气体压降小，缺点是液体喷洒动力消耗大，出口气体中雾沫夹带多，设备内气体返混较严重。
专利号CN108837700A提出了一种船用柴油机废气除尘脱硫系统，该系统采用双层填料塔，将海水脱硫和碱液脱硫技术有机结合并利用声波、荷电颗粒物、荷电水雾的协同作用，来达到同时脱硫除尘的目的。填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点。但填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低等。
综上所述，各类洗涤塔在处理尾气时均存在各种各样的不足。因此，探索新型高效、经济、可靠并满足日益严格的法规要求的尾气洗涤设备具有重要意义。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种基于耦合工艺的尾气污染物洗涤塔。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种基于耦合工艺的尾气污染物洗涤塔，包括洗涤塔外壳、洗涤液循环柜、洗涤液过滤器，所述洗涤液循环柜、洗涤液过滤器位于所述洗涤塔外壳外部布置，所述洗涤液循环柜与所述洗涤液过滤器通过一三通阀相连通；所述洗涤塔外壳底部设有进气口，所述洗涤塔外壳内依次设有初级洗涤机构、间歇性承托式洗涤机构和旋转喷淋洗涤机构，所述进气口与所述初级洗涤机构相连通，所述间歇性承托式洗涤机构和旋转喷淋洗涤机构均通过抽液机构与所述洗涤液循环柜相连通。
进一步的，初级洗涤机构包括气体分布器、气体分布板，所述气体分布器位于所述气体分布板底部布置，且所述气体分布器与所述进气口相连通。
进一步的，间歇性承托式洗涤机构由若干个呈倾斜向上布置的喷嘴组成。
进一步的，若干个所述喷嘴螺旋上升交替分布于所述洗涤塔外壳上。
进一步的，喷嘴相对所述洗涤塔外壳的倾斜角度为30-70°。
进一步的，旋转喷淋洗涤机构包括填料腔，所述填料腔上方设有旋转喷淋板，所述旋转喷淋板上连接有电机，所述电机的输出轴贯穿所述洗涤塔外壳顶部。
进一步的，抽液机构包括离心泵、活塞泵的一种或多种。
进一步的，旋转喷淋洗涤机构通过所述离心泵与所述洗涤液循环柜相连通；所述间歇性承托式洗涤机构通过所述活塞泵与所述洗涤液循环柜相连通。
进一步的，旋转喷淋洗涤机构上方设有除雾板。
进一步的，洗涤液过滤器下方设有杂质储存罐，所述三通阀下方设有洗涤液排放罐。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本申请的初级洗涤机构的气体分布板可以改善传统鼓泡塔气泡聚并现象，提高脱除效率。
2、本申请的间歇性承托式洗涤机构的喷淋方向与气体方向相同布置，可以在洗涤废气的同时加速气体上升，减小初级洗涤机构导致气体流速降低的负面影响。
3、本申请的旋转喷淋洗涤机构的旋转喷淋版被设计成旋叶板结构，并在电机的带动下旋转，增加气体的扰动并促进处理后清洁废气的排出。
4、本申请利用洗涤塔结构布置和三种洗涤方式的配合，改善了单独采用各洗涤方式的部分缺点，继承了各洗涤方式的部分优点，减小了占地面积，增大了脱除效率，减小了系统能耗，降低了脱除成本。
附图说明
图1为本发明优选实施例中基于耦合工艺的尾气污染物洗涤塔的结构示意图；
图2为本发明优选实施例中间歇性承托式洗涤机构喷嘴的分布结构示意图；
图3为本发明优选实施例中旋转喷淋洗涤机构旋转喷淋板的结构示意图。
附图标记：1、气体分布器；2、气体分布板；3、喷嘴；4、填料腔；5、旋转喷淋板；6、电机；7、洗涤液过滤器；8、三通阀；9、洗涤液循环柜；10、离心泵；11、活塞泵；12、杂质储存罐；13、洗涤液排放罐；14、除雾板；15、洗涤塔外壳。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参照图1-3所示，本发明的优选实施例，一种基于耦合工艺的尾气污染物洗涤塔，包括洗涤塔外壳15、洗涤液循环柜9、洗涤液过滤器7，所述洗涤液循环柜9、洗涤液过滤器7位于所述洗涤塔外壳15外部布置，所述洗涤液循环柜9与所述洗涤液过滤器7通过一三通阀8相连通；所述洗涤塔外壳15底部设有进气口，所述洗涤塔外壳15内依次设有初级洗涤机构、间歇性承托式洗涤机构和旋转喷淋洗涤机构，所述进气口与所述初级洗涤机构相连通，所述间歇性承托式洗涤机构和旋转喷淋洗涤机构均通过抽液机构与所述洗涤液循环柜9相连通，使得废气在洗涤塔内先后经过初级强化洗涤、间歇性承托式洗涤和旋转喷淋洗涤，具有较高的脱除效率，同时洗涤塔的设计以及各洗涤方法的配合使洗涤塔更加经济和可靠。
作为本发明的优选实施例，其还可具有以下附加技术特征：初级洗涤机构包括气体分布器1、气体分布板2，所述气体分布器1位于所述气体分布板2底部布置，且所述气体分布器1与所述进气口相连通。由此，可以改善鼓泡塔气泡聚并现象，提高脱除效率。
本实施例中，间歇性承托式洗涤机构由若干个呈倾斜向上布置的喷嘴3组成；若干个所述喷嘴3螺旋上升交替分布于所述洗涤塔外壳15上，且相对所述洗涤塔外壳15的倾斜角度为30-70°。该喷嘴的喷淋方向与气体方向相同，各喷嘴在活塞泵11的作用下，间歇性的喷出洗涤液，并且各喷嘴喷出的洗涤液均不经过塔体中轴线。
本实施例中，旋转喷淋洗涤机构包括填料腔4，所述填料腔5上方设有旋转喷淋板5，所述旋转喷淋板5上连接有电机6，所述电机6的输出轴贯穿所述洗涤塔外壳15顶部。由此，使得旋转喷淋板5被设计成旋叶板结构并在电机6的带动下旋转；并配合设计喷嘴3被布置在旋叶板边缘下方，并与旋转方向呈45度夹角，从而提高脱除效率。
本实施例中，抽液机构包括离心泵10、活塞泵11的一种或多种；且旋转喷淋洗涤机构通过所述离心泵10与所述洗涤液循环柜9相连通；所述间歇性承托式洗涤机构通过所述活塞泵11与所述洗涤液循环柜9相连通。即洗涤塔底部的洗涤液出口连接至洗涤液过滤器7，洗涤液过滤器7杂质出口连接至杂质储存罐12，净化液出口连接至三通阀8，随后连接至洗涤液循环柜9，洗涤液循环柜9的一路连接至离心泵10，用于连续向洗涤塔上部的旋转喷淋板5输送洗涤液，另一路则连接至活塞泵11，用于间歇向洗涤塔中部的喷嘴3输送洗涤液，实现间歇性承托式洗涤和旋转喷淋洗涤，具有较高的脱除效率。
本实施例中，旋转喷淋洗涤机构上方设有除雾板14。由此，使得净化后的尾气经过除雾板14脱除携带的水汽后从洗涤塔上部的尾气出口排出。
本实施例中，洗涤液过滤器7下方设有杂质储存罐12，所述三通阀8下方设有洗涤液排放罐13。由此，当需要排空洗涤液时，可以暂停离心泵10的运行，将三通阀8旋至旁路，启动活塞泵11将洗涤液循环柜9内的洗涤液全部泵入洗涤塔，使其流入废液排放罐13内。
本发明的工作原理：废气从洗涤塔底部的废气入口进入洗涤塔，经过会被气体分布器1时会被其以小气泡的形式高度分散在液相中，使其具有较大的相际接触表面，但小气泡在洗涤液中上升的过程中会不断碰撞生成大气泡造成相际接触表面的下降，气体分布板2可以改善鼓泡塔气泡聚并现象，提高脱除效率。
尾气从洗涤液溢出后进入间歇性承托式洗涤阶段，间歇性承托式洗涤会进一步净化尾气。图2是间歇性承托式洗涤部分喷嘴分布示意图。多个喷嘴3在洗涤塔外壳上呈螺旋上升的交错分布，并且向上倾斜30-70°，该角度可根据不同的尾气流速调节。喷淋方向与气体方向相同布置可以在洗涤尾气的同时加速气体上升，减小初级强化洗涤导致气体流速降低的负面影响，各喷嘴在活塞泵11的作用下，间歇性的喷出洗涤液，并且各喷嘴喷出的洗涤液均不经过塔体中轴线，避免产生连续水幕阻碍气体上升。
尾气经过间歇性承托式洗涤后进入旋转喷淋洗涤阶段，洗涤液沿填料表面流动形成液膜，分散在连续流动的气体之中，尾气和洗涤液在填料的液膜表面上发生反应被进一步净化。图3是旋转喷淋洗涤部分旋转喷淋板结构示意图，旋转喷淋版5被设计成旋叶板结构并在电机6的带动下旋转，增加气体的扰动并促进处理后清洁废气的排出。特殊的，喷嘴被布置在旋叶板边缘下方，并与旋转方向呈45度夹角，旋转喷出的洗涤液撞击在填料上可以使洗涤液破碎成细小的水珠，使废气和洗涤液更充分的接触。
经过三种洗涤后的废气最后被除雾板14除去多余的水汽后从洗涤塔上部的尾气出口排出。
反应后的洗涤液从洗涤塔底部的洗涤液出口被排出，经过洗涤液过滤器7过滤掉其中的杂质，而后被通往洗涤液循环柜9，这里洗涤液循环柜9在空间上布置在洗涤塔的下方，故无需动力装置洗涤液即可流入洗涤液循环柜9。随后一部分洗涤液被离心泵10送入旋转喷淋板5进行填料喷淋，一部分洗涤液被活塞泵11送入喷嘴3进行洗涤喷淋，完成循环。
特殊的，如需彻底更换洗涤液，需先将洗涤液排空，可以暂停离心泵10的运行，将三通阀8旋至旁路，启动活塞泵11将洗涤液循环柜9内的洗涤液全部泵入洗涤塔，使其流入废液排放罐13内。
在不出现冲突的前提下，本领域技术人员可以将上述附加技术特征自由组合以及叠加使用。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。
Claims (10)
1.一种基于耦合工艺的尾气污染物洗涤塔，其特征在于：包括洗涤塔外壳、洗涤液循环柜、洗涤液过滤器，所述洗涤液循环柜、洗涤液过滤器位于所述洗涤塔外壳外部布置，所述洗涤液循环柜与所述洗涤液过滤器通过一三通阀相连通；所述洗涤塔外壳底部设有进气口，所述洗涤塔外壳内依次设有初级洗涤机构、间歇性承托式洗涤机构和旋转喷淋洗涤机构，所述进气口与所述初级洗涤机构相连通，所述间歇性承托式洗涤机构和旋转喷淋洗涤机构均通过抽液机构与所述洗涤液循环柜相连通。
2.根据权利要求1所述的基于耦合工艺的尾气污染物洗涤塔，其特征在于：所述初级洗涤机构包括气体分布器、气体分布板，所述气体分布器位于所述气体分布板底部布置，且所述气体分布器与所述进气口相连通。
3.根据权利要求1所述的基于耦合工艺的尾气污染物洗涤塔，其特征在于：所述间歇性承托式洗涤机构由若干个呈倾斜向上布置的喷嘴组成。
4.根据权利要求3所述的基于耦合工艺的尾气污染物洗涤塔，其特征在于：若干个所述喷嘴螺旋上升交替分布于所述洗涤塔外壳上。
5.根据权利要求4所述的基于耦合工艺的尾气污染物洗涤塔，其特征在于：所述喷嘴相对所述洗涤塔外壳的倾斜角度为30-70°。
6.根据权利要求1所述的基于耦合工艺的尾气污染物洗涤塔，其特征在于：所述旋转喷淋洗涤机构包括填料腔，所述填料腔上方设有旋转喷淋板，所述旋转喷淋板上连接有电机，所述电机的输出轴贯穿所述洗涤塔外壳顶部。
7.根据权利要求1所述的基于耦合工艺的尾气污染物洗涤塔，其特征在于：所述抽液机构包括离心泵、活塞泵的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的基于耦合工艺的尾气污染物洗涤塔，其特征在于：所述旋转喷淋洗涤机构通过所述离心泵与所述洗涤液循环柜相连通；所述间歇性承托式洗涤机构通过所述活塞泵与所述洗涤液循环柜相连通。
9.根据权利要求1所述的基于耦合工艺的尾气污染物洗涤塔，其特征在于：所述旋转喷淋洗涤机构上方设有除雾板。
10.根据权利要求1所述的基于耦合工艺的尾气污染物洗涤塔，其特征在于：所述洗涤液过滤器下方设有杂质储存罐，所述三通阀下方设有洗涤液排放罐。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202310670368.8A CN116764413A (zh) | 2023-06-07 | 2023-06-07 | 一种基于耦合工艺的尾气污染物洗涤塔 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202310670368.8A CN116764413A (zh) | 2023-06-07 | 2023-06-07 | 一种基于耦合工艺的尾气污染物洗涤塔 |
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