CN201493049U - 一种废气净化装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及燃煤锅炉烟气的除尘和脱硫，炼铁厂高炉尾气的降温、除尘和脱硫等大气污染防治。一种废气净化装置，包括：自下而上依次设置的进气口，除尘脱硫区，脱水区，出气口，所述的除尘脱硫区内设有除尘脱硫循环装置；所述的进气口设置在所述的除尘脱硫循环装置上方。本实用新型的优点是节能减排效果显著，捕集微细粉尘的能力强，而且设备阻力小脱硫剂的有效利用率高，除雾装置稳定高效，防腐，系统运行稳定，操作简便，占地面积小。

Description

一种废气净化装置

技术领域

本实用新型涉及燃煤锅炉烟气的除尘和脱硫，炼铁厂高炉尾气的降温、除尘和脱硫等大气污染防治。

背景技术

随着社会的不断进步，污染源也不断的增加，排放到大气中的工业废气正逐渐的影响到人们的生活与生产，目前已有的空气净化装置不能完全的将混杂在空气中的有害气体去除，且工艺复杂，设备庞大。现有的装置进气口气流分布不均匀，不仅会影响除尘脱硫效果，而且会产生局部气流的高速冲击，造成对塔壁以及塔内部件造成损坏，不防腐蚀，寿命短，占地面积大，使用不方便。

发明内容

本发明的目的在于避免现有技术的不足提供一种废气净化装置，其节能减排，除尘脱硫效率高且防腐耐磨性能好，系统稳定，操作简便，占地面积小。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种废气净化装置，包括：自下而上依次设有的进气口、除尘脱硫区、脱水区、出气口，所述的除尘脱硫区内设有除尘脱硫循环装置；所述的进气口设置在所述的除尘脱硫循环装置上方。

进一步，所述的除尘脱硫循环装置包括：设置在废气净化装置底部的循环罐；在循环罐的底部设有排渣管；在所述排渣管的上方设有水力搅拌管；在循环罐体内还设有泵连接管，与所述装置外部设有的泵连接，泵将循环罐中的循环水抽出送入循环主管路，为喷淋装置提供循环水。在循环罐的上部设有溢流口。

循环罐位于本装置的下部，高度一般为3～6m，设有排渣口、搅拌管、泵连接管，其中排渣口、搅拌管、泵连接管的接口处由316L不锈钢材质的材料制作，其他部分均由碳钢和防腐的材料制作。

所述的水力搅拌管位于除尘脱硫罐的中下部，连通反冲管路，反冲管路与循环主管路连通，反冲管路前端位于罐体相应位置靠近罐体外圆的相切处，通过在罐体外圆处反冲管对罐内水体的水力冲击，使得罐内水体不停地进行旋转运行，通过水力搅拌，防止除尘脱硫产物在罐体底部的沉积板结而堵塞排渣口。

进一步，所述的进气口处设有进气管，进气管的入口处设有喷淋装置，进气管的末端与气流自动均布装置相连接。

进一步，所述的气流自动均布装置是与进气管的末端相连接的弯头管；弯头管的末端面与循环罐内循环水水平面相平行。

进一步，在所述的进气管和气流自动均布装置的内壁上还设有耐酸水泥防腐层。

所述的进气管约占有1.5倍进气管道直径的高度，进气管一般向下倾斜10～30°进入塔体，可以根据处理气量的大小、现场空间位置大小等情况设为一个或多个。

这里所述的喷淋装置为本装置的第一级喷淋装置，设置在塔进气管的前端，由喷淋管、喷嘴组成，均由316L不锈钢材质的材料制成，与循环主管路连通的喷淋管由烟道壁深入烟道中心位置，并在烟道中心处安装一个喷嘴，或者在烟道截面上均匀布置多个喷嘴，喷嘴喷淋的方向与烟道内气体流向同向，喷嘴的数量根据烟道截面积的大小确定，达到喷嘴喷淋的除尘脱硫循环水能均匀分布在整个烟道截面上的目的。

进气管的内壁采用耐酸水泥防腐层防腐，增强耐高温和防腐性能，这种防腐层结构牢固，不会脱落、不开裂、能耐酸、耐碱、耐磨。

所述的进气管末端连接的自动均布装置在塔内中心向下弯曲，形成下端面与水平面相平行，即与塔内除尘脱硫循环罐内除尘脱硫循环水的液面保持水平，下端面与液面的距离一般为-50～750mm，当气流通过时，气流垂直向下流动，继而冲击下部的液面，受到液面的缓冲阻截，自动折转向上，气流在塔内通过空间压力分布，瞬时实现自适应的均匀分布。气流自动均布装置不仅具有对进入塔内的气流进行均匀布置的作用，而且还具有引流气体对循环罐内液面进行冲击和水浴作用，达到一定的除尘和脱硫功能，还有防止烟气集中冲击局部塔壁，避免造成塔壁局部磨损腐蚀而出现漏洞。

借用了冲击式水浴除尘和脱硫的原理，通过引流气体对循环罐内液面进行冲击和水浴作用，使得含有粉尘颗粒物和SO₂的气体与除尘脱硫循环水得到比较充分的混合，在与进气管内设置的第一级喷淋装置的综合作用下，能达到较好的除尘和脱硫效果，减轻本装置中部的除尘脱硫核心装置的运行负荷，确保达到良好的净化效果和运行的稳定可靠。

进一步，所述的进气口上方设置有至少一层喷淋装置和至少一层气液旋切装置。

进一步，所述的喷淋装置是在至少一根喷淋管上设置有至少一个喷嘴，所述的喷淋管贯穿设置在所述装置的除尘脱硫区的空腔内。

本装置进气口以上依次为第二级喷淋装置、气液旋切装置、第三级喷淋装置、第四级喷淋装置，均由316L不锈钢材质的材料制作。

其中位于气液旋切装置下面的第二级喷淋装置，由若干根平行的并与循环主管路连通的喷淋管组成，每根喷淋管路上安装有多个喷嘴，喷嘴的数量与脱硫塔的截面积的大小相关，喷嘴布置方式由顺喷和逆喷两种布置方式组成，喷嘴喷淋与气流流向同向为顺喷，与气流流向相反为逆喷。

位于气液旋切装置上面的第三、第四级喷淋装置喷淋装置，第三级喷淋装置位于第四级喷淋装置的下面，其喷嘴布置方式为逆喷一种布置方式。喷淋覆盖率达120～150％，通过密集的雾化喷淋，整个塔内空间布满粒径适中的液滴，液滴粒径范围分布在300～1000μm，与含有粉尘颗粒物和SO₂的气体与除尘脱硫循环水得到充分均匀的混合，再加上气液旋切装置通过改变烟气速度的方向和大小，使得气液混合的强度得到加强，气液两相进行充分地传质和传热的物理化学反应，从而达到粉尘颗粒物的高效去除和SO₂的高效脱除。

所述的气液旋切装置，在塔内布置在第二级喷淋装置和第三级喷淋装置之间，通过下面第二级喷淋装置的在线顺喷，时时对气液旋切装置的迎风面进行冲洗，防止积灰和结垢现象的产生，通过上面第三级、第四级喷淋装置在其上面的均匀布水，使得速度发生旋转变向的烟气流与除尘脱硫循环水得到了充分均匀的混合，最大限度地实现除尘脱硫循环水与气流接触的时间长、接触的环节多，接触的力度一级一级逐步加深的目的。

进一步，所述的气液旋切装置包括有内筒、外筒；内筒、外筒之间通过按顺时针或逆时针方向倾斜设有的栅格连接；所述的内筒上还设有盲板。

气液旋切装置是按顺时针或逆时针方向倾斜的与水平面成一定夹角的栅格，通过与内筒和外筒的焊接，形成一个整体，固定在塔内，也可以散件进塔，在塔内进行组装。内筒由盲板封堵，气流只能从栅格的间隙通过，气流通过栅格间隙时的速度一般控制在4～8m/s，栅格板条与水平面夹角一般控制在30～60°，气液旋切装置安装要求水平，平面度偏差不得超过±5mm/m。

进一步，所述的脱水区内设有至少一层折板脱水装置，所述的折板脱水装置是由至少一组S形折板单元组成，拼装设置在脱水区内。

折板脱水装置位于本装置的中上部，由两级折板脱水装置组成，第一级折板脱水装置位于第四级喷淋装置的上部，第二级折板脱水装置位于第一级脱水装置之上，折板脱水装置使用的主要材料的材质为玻璃钢。单个折板的截面为“S”型，“S”型夹角α为100～135°，一组“S”型折板组成一个单元，相邻两折板之间间隙重叠d为5～20mm，重叠量根据气体颗粒物的含量浓度高低不同。

第一级折板脱水装置位于第四级喷淋装置的上部，为150～250mm高度的折板按照一定的间隙排列组成。为方便于安装和检修，每一级折板脱水装置可以分成若干个单元，即由这些若干个单元通过拼装，共同组成一级折板脱水装置。

第二级折板脱水装置位于第一级脱水装置之上，为250～350mm高度的折板按照一定的间隙排列组成。为方便于安装和检修，每一级折板脱水装置可以分成若干个单元，即由这些若干个单元通过拼装，共同组成一级折板脱水装置。

进一步，所述的废气净化装置的出气口设置在所述装置的正上方或设置在所述装置上方的侧壁上。

在所述的本装置的除尘脱硫区，脱水区处均设有人孔，以便人工进入检修。整体设备为碳钢壳体，衬玻璃鳞片防腐层，玻璃鳞片防腐层具有非常好的耐磨、耐高温(160℃)、防腐性能，经实践应用，这种防腐层结构牢固，不会脱落、不开裂、能耐酸、耐碱、耐磨、耐浸泡，使用寿命长，设计使用寿命10年以上。

本实用新型的有益效果是：

(1)节能减排效果显著，本装置在结构设计上进行了多级功能分区，顺应烟气流速的变化，因地制宜地进行速度梯度控制，强化各级净化功能，大幅度增加气流与除尘脱硫循环水的接触面积，运行工况控制在除尘效率、脱硫效率和设备阻力三者最佳平衡点，达到了SO₂的高效吸收，不仅具有脱硫效率高，捕集微细粉尘的能力强，而且设备阻力小，总阻力降不超过1000Pa。脱硫剂的有效利用率≥90％。节水，循环水的综合利用率达到98％以上，节电，去除每公斤烟尘耗电仅为0.1KW/Kg烟尘，脱除每公斤SO₂耗电仅为0.3KW/Kg·SO₂。节能减排效果明显。

(2)本装置的除尘效率达97.5％以上，脱硫效率达95％以上。

(3)大通道实心锥形喷嘴，抗堵塞能力强，使用抗堵塞、喷射力强的MP型喷嘴，雾化粒径适中，喷嘴畅通直径大，直径为10mm的渣子可以顺利通过。

(4)除雾装置稳定高效，阻力小，本装置配置有两级折板脱水装置，采用不同的速度梯度控制，有效脱除液滴和雾粒，彻底解决了烟气带水问题，而且阻力小，两级脱水装置的烟气阻力降不超过200Pa。

(5)防腐，脱硫塔内防腐采用衬玻璃鳞片胶。该防腐具有非常好的耐磨、耐高温(160℃)、防腐性能，经实践应用，这种防腐层结构牢固，不会脱落、不开裂、能耐酸、耐碱、耐磨、耐浸泡，使用寿命长，设计使用寿命10年以上。塔内脱硫核心部件全部采用防腐耐磨性能强的316L不锈钢材料，防腐、耐磨性能好。

(6)系统运行稳定，采用双循环脱硫循环水系统，塔内塔外两个循环水系统，既相互独立，又在塔内实现了传质、传热等物理、化学过程的统一，使得塔内反应界面获得时时更新，系统得以可靠稳定的运行。

(7)操作简便，系统控制环节少，关键控制环节均能实现自动控制，控制直观，操作简便。

(8)占地面积小，采用双循环脱硫循环水系统，循环水主要进行塔体自循环喷淋，大大减少了塔外循环水池的面积，系统设备布置紧凑，占地面积小。

附图说明

图1为本实用新型的侧剖视示意图；

图2为本实用新型的循环水流程示意图；

图3为本实用新型的气液旋切装置的结构示意图；

图4为本实用新型的折板脱水装置的结构示意图；

图5为本实用新型的折板脱水装置的AA剖视示意图；

图6为本实用新型的侧出气口示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例1，如图1，图2，图3，图4，图5所示，一种废气净化装置，包括：自下而上依次设有的进气口1、除尘脱硫区、脱水区、出气口2，所述的除尘脱硫区内设有除尘脱硫循环装置；所述的进气口1设置在所述的除尘脱硫循环装置上方。所述的除尘脱硫循环装置包括：设置在废气净化装置底部的循环罐31；在循环罐31的底部设有排渣管32；在所述排渣管的上方设有水力搅拌管33，水力搅拌管33通过反冲管路10与循环主管路8连通；在循环罐体内还设有泵连接管34，与所述装置外部设有的泵36连接，泵将循环罐31中的水抽出送入循环主管路8，为喷淋装置提供循环水。所述的进气口1处设有进气管11，进气管11的入口处设有喷淋装置，这里的喷淋装置为第一级喷淋装置41，进气管11的末端连接气流自动均布装置即为弯管13，弯管13的末端面与循环罐31中的循环水水平面平行设置。所述的循环罐31上部设有溢流口35。在所述的进气管11和弯管13的内壁上还设有耐酸水泥防腐层12。所述的进气口以上依次为第二级喷淋装置42、气液旋切装置5、第三级喷淋装置43、第四级喷淋装44，所述的喷淋装置是在一根与主循环管路8连接的喷淋管9上设置有至少一个喷嘴，所述的喷淋管9贯穿设置在所述装置的的空腔内。所述的气液旋切装置5包括有内筒51、外筒52；内筒51、外筒52之间通过按顺时针或逆时针方向倾斜设有的栅格53连接；所述的内筒51上还设有盲板54。所述的脱水区内设有两层折板脱水装置6，所述的折板脱水装置是由至少一组S形折板单元组成，拼装设置在脱水区内。所述的废气净化装置的出气口设置在所述装置的正上方。在所述的本装置的除尘脱硫区，脱水区处均设有人孔7，以便人工进入检修。

实施例2，如图6所示，与实施例1相同，不同的是所述的废气净化装置的出气口设置在所述装置上方的侧壁上。

本装置在使用中，废气首先进入进气管11，在第一级喷淋装置密集的喷淋洗涤和自动均匀分布装置的作用下，对废气进行降温和预除尘脱硫，经过降温和预脱硫的烟气由脱硫塔中下部均匀上升，依次穿过第二级喷淋装置42、气液旋切装置5、第三级喷淋装置43和第四级喷淋装置44，废气均匀穿过气液旋切装置时与其顶部均布的脱硫碱性吸收液碰撞形成大量的旋切液膜，以及第三级和第四级喷淋装置43，44均匀喷洒的除尘脱硫循环水通过MP型喷嘴生成大量的微细液滴，为烟气与除尘脱硫循环水的充分混合提供了巨大的接触面积，使得气液两相进行充分地传质和传热的物理化学反应，从而达到SO₂的高效脱除和粉尘颗粒物的高效去除。经过脱硫后的烟气，在本装置内继续上升，依次经过两级折板脱水装置6，通过不同的速度梯度控制和脱水装置对雾粒的高效吸附，对含湿烟气进行高效脱水，经过脱水的废气通过引风机鼓入烟道至烟囱达标排放。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种废气净化装置，包括：自下而上依次设置的进气口、除尘脱硫区、脱水区、出气口，其特征在于，所述的除尘脱硫区内设有除尘脱硫循环装置；所述的进气口设置在所述的除尘脱硫循环装置上方。

2.如权利要求1所述的废气净化装置，其特征在于，所述的除尘脱硫循环装置包括：设置在废气净化装置底部的循环罐；在循环罐的底部设有排渣管；在所述排渣管的上方设有水力搅拌管；在循环罐体内还设有泵连接管，与所述装置外部设有的泵连接，在循环罐的上部设有溢流口。

3.如权利要求1所述的废气净化装置，其特征在于，所述的进气口处设有进气管，进气管的入口处设有喷淋装置，进气管的末端与气流自动均布装置相连接。

4.如权利要求3所述的废气净化装置，其特征在于，所述的气流自动均布装置是与进气管的末端相连接的弯头管；弯头管的末端面与循环罐内循环水水平面相平行。

5.如权利要求3或4所述的废气净化装置，其特征在于，在所述的进气管和气流自动均布装置的内壁上还设有耐酸水泥防腐层。

6.如权利要求1至4任意一项所述的废气净化装置，其特征在于，所述的进气口上方设置有至少一层喷淋装置和至少一层气液旋切装置。

7.如权利要求6所述的废气净化装置，其特征在于，所述的喷淋装置是在至少一根喷淋管上设置有至少一个喷嘴，所述的喷淋管贯穿设置在所述装置的除尘脱硫区的空腔内。

8.如权利要求6所述的废气净化装置，其特征在于，所述的气液旋切装置包括有内筒、外筒；内筒、外筒之间通过按顺时针或逆时针方向倾斜设有的栅格连接；所述的内筒上还设有盲板。

9.如权利要求1所述的废气净化装置，其特征在于，所述的脱水区内设有至少一层折板脱水装置，所述的折板脱水装置是由至少一组S形折板单元组成，拼装设置在脱水区内。

10.如权利要求1所述的废气净化装置，其特征在于，所述的废气净化装置的出气口设置在所述废气净化装置的正上方或设置在所述废气净化装置上方的侧壁上。

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