CN204411978U - 一种细微颗粒物湿法捕捉系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种细微颗粒物湿法捕捉系统，包括至少两段多级喷雾-除雾装置，每段多级喷雾-除雾装置包括喷雾吸收室、除雾器、浆液池和污染物脱出装置；所述喷雾吸收室由交错布置的挡板分割成多级，每一级内均设置有喷雾装置；所述除雾器设置在喷雾吸收室的尾部，浆液池设置在喷雾吸收室的底部，浆液池底部连接污染物脱出装置；第一段多级喷雾-除雾装置开设有烟气入口，最后一段多级喷雾-除雾装置上开设有烟气出口。本实用新型能够克服现有的烟气细微颗粒污染物净化方法的不足，可以大幅度提高细微颗粒物的捕捉效率。

Description

一种细微颗粒物湿法捕捉系统

技术领域

本实用新型属于空气净化和工业烟气净化技术领域，特别涉及一种细微颗粒物湿法捕捉系统。

背景技术

在工业生产过程中，细微颗粒物是常见的大气污染物，这些颗粒物随烟气排到空气中后由于颗粒微小无法重力沉降，因此会悬浮于空气中，形成气溶胶，从而对环境及人体造成危害，同时，将具有回收利用价值的颗粒物排放也是一种资源的浪费。

目前去除细微颗粒物的方法有干法除尘和湿法除尘等方法，干法除尘主要有电除尘器和过滤除尘、电-袋除尘器等，一般用于1微米以上颗粒物除尘。对于粒径小于1微米的气溶胶颗粒物，干法除尘的效率一般小于99％。湿法除尘有文丘里反应器和动力波反应器等，系统阻力很大，达到5～10kPa，效率也只有90％～99％。

实用新型内容

为克服现有湿法除尘对细微颗粒物捕捉效率低下的问题，本实用新型的目的是提供一种细微颗粒物湿法捕捉系统，大幅度提高细微颗粒物的捕捉效率。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种细微颗粒物湿法捕捉系统，包括至少两段多级喷雾-除雾装置，每段多级喷雾-除雾装置包括喷雾吸收室、除雾器、浆液池和污染物脱出装置，所述喷雾吸收室内设置有喷雾装置，除雾器设置在喷雾吸收室的尾部，浆液池设置在喷雾吸收室的底部，浆液池底部连接污染物脱出装置；第一段多级喷雾-除雾装置开设有烟气入口，最后一段多级喷雾-除雾装置上开设有烟气出口。前段的喷雾-除雾系统用于捕集烟气中的污染物，随着时间的延长，被捕集的污染物在浆液中富集，被喷雾系统重新喷入烟气中，部分通过除雾器进入后级。后段的喷雾-除雾系统用于捕集前段逃逸的雾滴并进一步捕捉前段未能捕集的颗粒污染物。将整体捕集效率大幅度提高。增加后级的雾滴捕集喷雾除雾段，可以将湿法效率从90％～99％增加到99.99％以上。

进一步的，所述喷雾吸收室由挡板分成至少两级，且在挡板的其中一侧设置有开口，相邻的挡板交错设置。

进一步的，所述喷雾吸收室的每级中均设置有喷雾装置。

进一步的，所述喷雾装置为设置在喷雾吸收室侧面和/或顶部内壁上的喷嘴。

进一步的，当捕捉的细微颗粒物为固体颗粒时，所述污染物脱出装置为沉降池、澄清器、水力旋流器、过滤机的一种或者几种组合。

进一步的，当捕捉的细微颗粒物为液滴时，所述污染物脱出装置为吹脱和气提、萃取、结晶等常用处理装置的一种或者几种组合。

进一步的，所述多级喷雾-除雾装置为至少两段，分别为第一段多级喷雾-除雾装置和第二段多级喷雾-除雾装置，第一段多级喷雾-除雾装置的喷雾吸收室由交错布置的挡板分成至少两级。第一段多级喷雾-除雾装置的底部设置有第一浆液池，第二段多级喷雾-除雾装置的底部设置有第二浆液池也可以没有浆液池。

本实用新型采用至少两段多级喷雾-除雾装置串联的形式，对含有细微颗粒物的烟气反复进行喷雾、除雾处理，第一段多级喷雾-除雾装置从第一浆液池内取液通过喷雾装置实现雾化，用于捕捉细微颗粒物，雾滴经过除雾器除雾后再落入第一浆液池，从而形成循环；第二段多级喷雾-除雾装置从第二浆液池内取液通过喷雾装置实现雾化，用于烟气中的含污雾滴及残留颗粒污染物的净化，雾滴经过除雾器除雾后再落入浆液池，从而形成循环；喷雾-除雾装置段数越多，相应的细微颗粒物去除效率越高。

进一步的，第二多级喷雾-除雾装置也可以不配备浆液池，通过泵抽取工艺水或循环水或其他浆液，通过喷雾装置实现雾化，用于烟气净化，雾滴经过除雾后汇集，直接排出第二段多级喷雾-除雾装置流至第一浆液池或者是排出整个系统。

进一步的，当捕捉的液体或固体颗粒物为疏水性时，所述多级喷雾-除雾装置喷出的浆液中添加有活性剂，该活性剂为可润湿颗粒物改善颗粒亲水性的药剂。

进一步的，所述活性剂为德国FT625无泡乳化剂、硬脂酸、NP-6、c-200、c-201的一种或多种以任意比例的混合物。

进一步的，所述多级喷雾-除雾装置喷出的浆液中还添加有絮凝剂，所述絮凝剂为聚合氧化铝、聚丙烯酰胺、硫酸铝、氯化铁的一种或多种以任意比例的混合物。

进一步的，第二浆液池比第一浆液池内细微颗粒及其衍生物的浓度更低，更为清洁干净；细微颗粒物湿法捕捉系统补水，是从第二浆液池处补水，第二浆液池通过溢流或其他方式再给第一浆液池补水。

经过一定时间后，第一段多级喷雾-除雾装置捕集的颗粒物在第一浆液池中富集，通过污染物脱出装置排出一部分后，仍然有部分细微颗粒物停留在被处理的烟气中，同富集了污染物的雾滴一起通过除雾器进入第二段多级喷雾-除雾装置，并被捕集，从而进入第二浆液池。第二浆液池比第一浆液池内细微颗粒及其衍生物的浓度更低，更为清洁干净，因此第二段喷雾具有更高的捕捉清洗效果。

如果该系统只用一段喷雾捕集系统，捕集下来的污染物会在浆液池中浓缩，部分污染物通过喷雾循环系统会重新回到烟气系统。采用至少两段喷雾-除雾系统，后段的系统可对前段系统的残留颗粒污染物及含污雾滴进行再次捕集，捕集效率可提高到99.99％以上甚至实现零排放。

本实用新型的原理是：在烟气中喷入数十至数百微米的雾滴捕捉纳米级的细微颗粒物，由于喷入的细小雾滴在烟气中很快失去捕捉能力，需要通过烟气的改向或者折返来去除部分雾滴，改向后的雾滴继续捕捉细微颗粒物，同时烟气中重新喷入雾滴，进行下一级的捕捉。如此重复，经过多级喷雾和改向，可除去绝大部分的细微颗粒物，净化烟气经过除雾器排出。由于除雾器的效率有限，逃逸的雾滴夹带部分颗粒物会降低总的细微颗粒物捕捉效率，为此增加至少一段喷雾-除雾系统，再次喷雾捕捉第一段逃逸的雾滴，同时进一步捕捉烟气中残留的细微颗粒物，再次形成的携带大量雾滴的烟气经过第二段除雾器，除去绝大部分雾滴。第二段喷雾的雾滴内细微颗粒物浓度低于第一段喷雾雾滴中细微颗粒物的浓度，经过第二段除雾器后还会有部分雾滴逃逸，但是雾滴内的颗粒物浓度大幅度降低，从而实现了极高的细微颗粒物捕捉效率。由于喷雾浆液循环使用，喷雾捕捉的颗粒物在喷雾浆液中会聚集浓缩，因此通过污染物脱出装置将浆液中颗粒物排出，清液返回。为了提高过滤效率，可在污染物脱出前的浆液中加入絮凝剂等药剂，促使并加快浆液内细微颗粒物的团聚和沉降，提高分离能力，降低浆液内细微颗粒物浓度。

实用新型的有益效果：本实用新型能够克服现有除尘方法的不足，可以大幅度提高细微颗粒污染物的捕捉效率。由于采用以上技术方案，可以将细微颗粒物的捕捉效率提高到99.99％以上甚至实现零排放。

附图说明

图1为本实用新型的俯视图；

图2为本实用新型的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1和图2所示，一种细微颗粒物湿法捕捉系统，包括两段多级喷雾-除雾装置，分别为第一段多级喷雾-除雾装置1和第二段多级喷雾-除雾装置2，第一段多级喷雾-除雾装置1开设有烟气入口3，第二段多级喷雾-除雾装置2上开设有烟气出口4。

第一段多级喷雾-除雾装置1包括第一喷雾吸收室11、第一除雾器12、第一浆液池13和第一污染物脱出装置14，第一喷雾吸收室11由挡板5分成三级，第一喷雾吸收室11内设置有喷雾装置，第一除雾器12设置在第一喷雾吸收室11的尾部，第一浆液池13设置在第一喷雾吸收室11的底部，第一浆液池13底部连接第一污染物脱出装置14。

第二段多级喷雾-除雾装置2包括第二喷雾吸收室21、第二除雾器22、第二浆液池23和第二污染物脱出装置24，第二喷雾吸收室21由挡板5分成两级，第二喷雾吸收室21内设置有喷雾装置，第二除雾器22设置在第二喷雾吸收室21的尾部，第二浆液池23设置在第二喷雾吸收室21的底部，第二浆液池23底部连接第二污染物脱出装置24。

第一浆液池13和第二浆液池23为一个整体，通过挡板分割为两部分。

第一喷雾吸收室11和第二喷雾吸收室21均由挡板5分成至少两级，且在挡板5的其中一侧设置有开口，相邻的挡板5交错设置。

第一喷雾吸收室11和第二喷雾吸收室21的每级中均设置有喷雾装置，喷雾装置为设置在喷雾吸收室侧面或顶部内壁上的喷嘴6，喷雾装置所喷出的雾滴粒径为30～1000微米。

采用本实施方式中的细微颗粒物湿法捕捉系统做如下试验：

工程用于处理铅阳极锅台铅提纯时产生的低空污染铅烟。冶炼过程中，烟气量为150000m³/h，烟气中铅含量最高可达5000mg/m³。

烟气铅烟为铅提纯过程中产生的细小颗粒物，粒径在0.03～10μm范围内，其数量浓度分布呈单峰分布，主要集中在0.03～0.4μm粒径区间，峰值约在0.2～0.3μm之间。

铅烟进入湿法捕捉系统，在第一段多级喷雾-除雾装置与低压雾化喷嘴喷出的雾滴接触，雾滴中活性剂与细小铅尘接触后，改善铅尘疏水性，加快铅尘润湿，促使其被液滴捕捉并团聚形成大液滴沉降至浆液池，部分雾滴在折返处碰壁沿侧壁滑落；另一部分进入下一级，继续被下一级喷雾捕捉。如此反复多次，绝大多数铅尘被雾滴捕捉。烟气经过多级喷雾后，到达除雾级，在除雾级内脱去绝大部分的雾滴，进入第二段多级喷雾-除雾装置。

雾滴捕捉细微颗粒物后，浆液循环使用，铅尘会在浆液中富集，喷出的雾滴会含有大量细微颗粒物，由于第一段除雾器效率有限，从第一段排出的雾滴夹带细微颗粒物会造成捕捉效率较低。因此，通过第二段多级喷雾-除雾装置捕捉第一段逃逸的雾滴，同时进一步捕捉烟气中残留的铅尘。第二段喷雾-除雾系统喷雾吸收室分为三级，第二段设置两级。

第一段捕捉的铅尘一部分在喷雾吸收室挡板及除雾级作用下随雾滴落入浆液池，为了将被捕捉的颗粒物及时排出系统，保证喷出的雾滴对颗粒物的捕捉能力，在浆液中加入絮凝剂使得细微颗粒物颗粒加快团聚形成大颗粒沉降，富集在浆液池底部，并通过设置在浆液池底部的除渣机实现固液分离，铅渣送入熔铅锅炉回收利用，过滤清液返回第一段喷雾-除雾系统。

烟气经过第一段喷雾-除雾后，流经第二段的烟气铅尘的浓度较低，因此第二浆液池内的铅尘浓度也大大低于第一段浆液池内铅尘浓度，具有更高的阶段捕捉效率。

在经过本实用新型的系统装置后，净烟气排放浓度约为3mg/m³，低于国家铅烟8mg/m³排放标准，捕捉效率达到99.99％以上。

本实施例喷嘴采用雾化喷嘴，雾滴粒径50-500μm，呈单峰分布，峰值在200μm。喷雾速度为30-35m/s。循环浆液中分别添加有浓度为0.02％-0.5％的活性剂和絮凝剂，活性剂主要用于改善铅尘表面的疏水性，加速铅尘表面润湿；浆液中絮凝剂主要用于加速铅尘颗粒团聚并沉降。

本实施例中，活性剂为德国FT625无泡乳化剂，也可以采用硬脂酸、NP-6、c-200、c-201，可选取其一种，也可采用多种以任意比例的混合物；絮凝剂为聚合氧化铝，也可以采用聚丙烯酰胺、硫酸铝、氯化铁，可选取其一种，也可采用多种以任意比例的混合物。

除雾器采用通道式除雾器，用于去除去烟气中所携带的雾滴。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书、说明书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种细微颗粒物湿法捕捉系统，其特征在于：包括至少两段串联的多级喷雾-除雾装置，第一段喷雾-除雾装置用于捕捉烟气中的细微颗粒物，后段喷雾-除雾装置用于捕捉经前段除雾器后逃逸的吸收液雾滴以及烟气中残留的细微颗粒物；每段多级喷雾-除雾装置包括喷雾吸收室、除雾器、浆液池和浆液中污染物脱出装置，所述喷雾吸收室内设置有喷雾装置，除雾器设置在喷雾吸收室的尾部，浆液池设置在喷雾吸收室的底部，浆液池底部连接浆液中污染物脱出装置；第一段多级喷雾-除雾装置开设有烟气入口，最后一段多级喷雾-除雾装置上开设有烟气出口。

2.如权利要求1所述的细微颗粒物湿法捕捉系统，其特征在于：所述第一段多级喷雾-除雾装置的喷雾吸收室由挡板分成至少两级，且在挡板的其中一侧设置有开口，相邻的挡板交错设置。

3.如权利要求2所述的细微颗粒物湿法捕捉系统，其特征在于：所述喷雾吸收室的每一级中均设置有喷雾装置。

4.如权利要求1或3所述的细微颗粒物湿法捕捉系统，其特征在于：所述喷雾装置为设置在喷雾吸收室侧面和/或顶部壁上的喷嘴。

5.如权利要求1所述的细微颗粒物湿法捕捉系统，其特征在于：当捕捉的细微颗粒物为固体颗粒时，所述浆液中污染物脱出装置为沉降池、澄清器、水力旋流器、过滤机的一种或者几种组合。

6.如权利要求1所述的细微颗粒物湿法捕捉系统，其特征在于：当捕捉的细微颗粒物为液滴时，所述浆液中污染物脱出装置为吹脱和气提、萃取、结晶处理装置的一种或者几种组合。