CN216878702U - 烟气中细颗粒物团聚协同so3、重金属一体化工艺系统 - Google Patents

Abstract

一种烟气中细颗粒物团聚协同SO₃、重金属一体化工艺系统。目前，随着中国工业化进程的不断推进，工业发展的同时也产生了大量破坏生态环境的污染物，我国大部分城市空气污染严重，雾霾对人体健康的影响越来越得到重视。一种烟气中细颗粒物团聚协同SO3、重金属一体化工艺系统，其组成包括：团聚液调配生成设备（1）、除尘器（2）和雾化喷淋装置（3），团聚液调配生成设备的排液口通过输送管与雾化喷淋装置连通，雾化喷淋装置安装在除尘器的入口烟道内，并沿入口烟道的长度方向间隔分布。通过团聚强化除尘技术，降低烟气颗粒物排放；烟气中SO3的脱除；烟气中重金属的脱除，并将团聚除尘与除尘器相结合，满足多污染物协同治理。本实用新型应用于环保领域。

Description

烟气中细颗粒物团聚协同SO3、重金属一体化工艺系统

技术领域

本实用新型涉及一种烟气中细颗粒物团聚协同SO3、重金属一体化工艺系统，涉及电力、冶金、建材、石化等工业排放的治理，尤其涉及工业排放烟气粉尘PM2.5细颗粒物的团聚强化除尘，以及烟气中SO3、重金属等协同脱除技术。

背景技术

雾霾对人体健康的影响越来越得到重视，而PM2.5是雾霾的主要成因，SO3也被认为是雾霾组成的“帮凶”，一种能减少PM2.5以及SO3和重金属（如砷、硒、铅等）的工艺技术得以诞生。该工艺技术通过加入团聚复合剂（公司专利药剂）与水稀释成一定比例后雾化喷入到工业烟气排放的烟道中蒸发，SO3接触水后形成酸雾和烟气中的PM2.5细颗粒物同时被团聚复合剂粘连团聚变大，经过除尘器时被捕捉收集，提高现有除尘器的除尘效率。烟气中重金属（如砷、硒、铅等）通过药剂的吸附作用，能够高效脱除。而用于系统稀释的水可以用工艺水或经过预处理后的脱硫废水。采用脱硫废水，加入团聚复合剂，能够使脱硫废水中的Cl-钝化失活，降低其腐蚀速率后雾化喷入烟道中蒸发，脱硫废水进入烟道未蒸发前接触到烟道内结构件时，由于Cl-钝化失活，不会产生腐蚀烟道内部结构件的情况。该技术投资成本低，运行维护简单，占地面积小。根据调研发现，现有大部分工业用户厂区内可用于环保改造场地小，而该工艺技术改造所需的厂房选址不受限制，布置灵活性强。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种烟气中细颗粒物团聚协同SO3、重金属一体化工艺系统，采用团聚复合剂与工艺水（或高盐废水）稀释混合后，雾化喷入烟道蒸发，脱除烟气中SO3、重金属等的一体化多污染物协调治理系统。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种烟气中细颗粒物团聚协同SO3、重金属一体化工艺系统，其组成包括：团聚液调配生成设备、除尘器和雾化喷淋装置，所述的团聚液调配生成设备的排液口通过输送管与所述的雾化喷淋装置连通，所述的雾化喷淋装置安装在除尘器的入口烟道内，并沿入口烟道的长度方向间隔分布；

所述的团聚液调配生成设备由料仓、乳化装置、缓存装置和混合装置组成，所述的料仓的出料口与所述的乳化装置的进料扣接通，所述的乳化装置通过第一排液管与缓存装置连接，所述的缓存装置通过第二排液管与混合装置连接，所说的混合装置通过输送管与雾化喷淋装置连接；

所述的输送管上连接有第一动力输送装置，所述的第一排液管上连接有第二动力输送装置，所述的第二排液管上设有第三动力输送装置。

第一动力输送装置、第二动力输送装置和第三动力输送装置分别为自吸泵。

所述的烟气中细颗粒物团聚协同SO3、重金属一体化工艺系统，所述的乳化装置由乳化罐、第一搅拌装置和第二动力输送装置组成，第一搅拌装置安装在乳化罐内；

所述的乳化罐的顶部设有第一进水口、进料口，其底部设有第一排液口。

所述的烟气中细颗粒物团聚协同SO3、重金属一体化工艺系统，所述的缓存装置由缓存罐、第二搅拌装置和第三动力输送装置组成，第二搅拌装置安装在缓存罐内；

所述的缓存罐的顶部设有第一进液口和第二进水口，其底部设有第二排液口。

所述的烟气中细颗粒物团聚协同SO3、重金属一体化工艺系统，所述的混合装置由混合罐和第三搅拌装置组成，第三搅拌装置安装在混合罐内；

所述的混合罐顶部设有第二进液口和第三进水口，其底部设有第三排液口。

所述的烟气中细颗粒物团聚协同SO3、重金属一体化工艺系统，所述的乳化罐的第一进水口、所述的缓存罐的第二进水口和所述的混合罐的第三进水口分别通过进水管与工业水网连接。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型通过团聚强化除尘技术，降低烟气颗粒物排放；烟气中SO3的脱除；烟气中重金属（如砷、硒、铅等）的脱除。装置设计合理，并巧妙的将团聚除尘与除尘器相结合，满足多污染物协同治理。

2.本实用新型在厂房内安装一种药剂溶液制备一体化撬装装置，装置内主体框架结构为普通碳钢材质，罐体、阀门、泵、管道等材质选用普通不锈钢，全部在制造厂内组装一体，从而提高撬装装置的加工质量并减少项目现场的施工量。撬装装置外还有稀释混合装置（若考虑稀释用脱硫废水，则稀释混合用的罐体用碳钢材质内衬玻璃鳞片或衬胶，泵选择内衬非金属材质；若不考虑脱硫废水则罐体和泵使用双相不锈钢材质），制备好的药剂溶液经过稀释混合后通过泵和管道输送至烟道附近喷枪母管，再通过双流体雾化喷枪雾化喷入烟道内蒸发。

附图说明：

附图1是本新型的PM2.5细颗粒物团聚除尘和除尘器的烟气超低排放处理系统的结构示意图。

附图2是药剂乳化制备一体化撬装装置安装图。

附图3是稀释混合装置标准化安装图。

附图4是厂房内各设备总布置安装图。

附图5是喷枪布置安装图。

图1中：1、团聚液调配生成设备，2、除尘器，3、雾化喷淋装置，4、第一动力输送装置，11、料仓，12、乳化装置，13、缓存装置，14、混合装置， 21、入口烟道，22、壳体，23、滤袋，121、乳化罐，122、第一搅拌装置， 123、第二动力输送装置，131、缓存罐，132、第二搅拌装置，133，第三动力输送装置，141、混合罐，142、第三搅拌装置，221、净化室，222、落灰室。

图2中：15、上料机和料仓，16、上部料斗和计量横螺杆下料机，17、乳化罐，18、乳化泵，19、缓存罐，20、撬装装置总进线桥架，21、撬装装置总进水口，22、撬装装置药剂总出口。

图3中：23、脱硫废水缓冲罐，24、废水增压泵，25、混合罐，26、喷雾泵。

图4中：27、第一层喷枪，28、第二层喷枪。

具体实施方式：

实施例1：

如图2所示，本发明创造提供了一种较高可靠性的药剂溶液制备一体化撬装装置，包括：上料机和料仓15（固态粉末药剂人工倒入上料机料仓，通过上料机进行固态药剂的输送至上部料斗）；上部料斗和计量横螺杆下料机16（上部料斗底部连接计量横螺杆下料机，计量将固态药剂输送至乳化罐）；乳化罐17（乳化罐顶部装设搅拌器，罐内加入一定比例的水后将固态药剂乳化搅拌均匀）；乳化泵18（通过输送泵将制备好的乳化液输送至缓存罐）；缓存罐19（缓存罐存储制备好的乳化液，待用）。

如图3所示，脱硫废水缓冲罐23（考虑稀释水用脱硫废水时，稀释混合装置内有脱硫废水缓冲罐1个，用于存储脱硫废水，待用）；废水增压泵24（将脱硫废水通过增压输送与制备好的乳化液在管道内混合后进入混合罐）；混合罐25（混合罐顶部装设搅拌器，乳化液在混合罐内进一步稀释混合，脱硫废水CL-在混合罐内钝化失活）；喷雾泵26（稀释混合好的药剂混合液通过喷雾泵输送至烟道处喷枪）。

如图4所示，整个厂房内的设备布置安装（所有设备安装紧凑，检修空间满足）

如图5所示，稀释混合后的药剂混合液通过双流体雾化喷枪喷入烟道内蒸发。

在上述技术方案的基础上，本发明创造还可以做如下改进。

进一步，上述团聚液调配生成设备包括料仓以及依次连接的乳化装置、缓存装置和混合装置，上述乳化装置具有进料口，上述料仓内装有团聚复合剂粉料，其出料口与上述进料口连通，上述混合装置上设有上述排液口，上述乳化装置用以使团聚复合剂粉料与水乳化混合，上述缓存装置用以缓存及调配团聚液，上述混合装置用以稀释调配好的团聚液。

采用上述进一步方案的有益效果是整个团聚液调配生成设备设计非常合理，能够连贯的进行乳化、配置及稀释的工序，生产效率高，团聚液制备效果佳。

进一步，上述乳化装置包括乳化罐，上述乳化罐设有用以搅拌其内部混合物的第一搅拌装置，上述乳化罐顶部设有第一进水口和上述进料口，其底部设有第一排液口，上述第一排液口通过第一排液管与上述缓存装置连通，且在该第一排液管上设有第二动力输送装置。

采用上述进一步方案的有益效果是乳化装置设计合理，操作使用方便，能够良好的实现团聚复合剂粉料与液体的精确的乳化配置。

进一步，上述缓存装置包括缓存罐，上述缓存罐设有用以搅拌其内部混合物的第二搅拌装置，上述缓存罐顶部设有第一进液口和第二进水口，其底部设有第二排液口，上述第一排液口通过上述第一排液管与上述第一进液口连通，上述第二排液口通过第二排液管与上述混合装置连通，且在该第二排液管上设有第三动力输送装置。

采用上述进一步方案的有益效果是缓存装置结构设计简单，操作使用方便，能够实现团聚液的精确混合调配。

进一步，上述混合装置包括混合罐，上述混合罐设有用以搅拌其内部混合物的第三搅拌装置，上述混合罐顶部设有第二进液口和第三进水口，其底部设有第三排液口，上述第二排液口通过上述第二排液管与上述第二进液口连通，上述第三排液口构成上述团聚液调配生成设备的排液口。

采用上述进一步方案的有益效果是混合装置结构设计简单，操作使用方便，能够实现团聚液的精确稀释混合。

进一步，上述第一进水口、第二进水口和第三进水口分别通过进水管连通工业水网。

采用上述进一步方案的有益效果是集中供水简化了供水步骤，优化了供水管路。

进一步，还包括控制系统，上述控制系统包括控制器以及分别与上述控制器电连接的电控粉体流量阀、四个电磁阀和电控液体流量调节器，上述电控粉体流量阀连通设置在上述料仓的出料口与上述进料口的连通处，上述进水管、上述第一排液管、第二排液管和输送管上分别设有上述电磁阀，上述电控液体流量调节器设置在上述第二排液管与上述第二进液口的连通处。

采用上述进一步方案的有益效果是能够实现自动化、智能化控制，简化操作工序，节省人力成本，提高生产及作业效率。

进一步，上述乳化罐、缓存罐和混合罐的底部分别设有排污口，且在排污口处分别设有排污阀。

采用上述进一步方案的有益效果是利于冲洗排污。

进一步，上述雾化喷淋装置为雾化喷淋枪。

采用上述进一步方案的有益效果是其雾化喷淋效果好，能够使入口烟道内小颗粒烟气有效的团聚成大颗粒得到较佳的处理效果。

进一步，上述雾化喷淋装置设有多个，并沿上述入口烟道的长度方向间隔分布，且分别通过上述输送管与上述团聚液调配生成设备的排液口连通。

采用上述进一步方案的有益效果是覆盖范围广，降低团聚盲区，从而提高过滤除尘的效果。

实施例2：

如图2所示，本实施例的基于颗粒物化学团聚和除尘器的烟气超净处理系统包括团聚液调配生成设备1、除尘器2和雾化喷淋装置 3；

上述团聚液调配生成设备1的排液口通过输送管与上述雾化喷淋装置3 连通，且在该输送管上设有第一动力输送装置4；

上述雾化喷淋装置3安装在上述除尘器2的入口烟道21内，用于向流过上述入口烟道21的烟气中的喷淋团聚液使烟气中的细小颗粒化学团聚成大颗粒。

除尘过程中，团聚液调配生成设备1生成适当配比的团聚液，之后通过第一动力输送装置4泵入雾化喷淋装置3内雾化成团聚液水雾，雾化后的团聚液大范围进入入口烟道21内，与进入入口烟道21内的小颗粒烟气发生化学团聚反应，从而使得烟气内小颗粒物质化学团聚成大颗粒，进而在除尘器2内得到良好、有效的扑集，确保最终排出的气体达到超净指标，不会含有大量小颗粒粉尘，整个设备集团聚液生成与除尘于一体，提高了除尘效率，并且降低了除尘成本，设备占地面积小，重量轻。

较佳的，上述团聚液调配生成设备1包括料仓11以及依次连接的乳化装置12、缓存装置13和混合装置14，上述乳化装置12具有进料口，上述料仓11内装有团聚复合剂粉料，其出料口与上述进料口连通，上述混合装置14 上设有上述排液口，上述乳化装置12用以使团聚复合剂粉料与水乳化混合，上述缓存装置13用以缓存及调配团聚液，上述混合装置14用以稀释调配好的团聚液，使用过程中，适量团聚复合剂粉料进入乳化装置12内进行乳化，之后进入缓存装置13内以适当配比调配混合成团聚液，之后再进入混合装置14 内稀释成0.1-5‰的团聚液雾化喷淋在入口烟道21内，大幅度的降低烟气内小颗粒物质的含量，提高后续处理的效率及除尘效果，团聚液调配生成设备 1设计简单，操作使用方便、灵活。

较佳的，上述乳化装置12包括乳化罐121，上述乳化罐121设有用以搅拌其内部混合物的第一搅拌装置122，上述乳化罐121顶部设有第一进水口和上述进料口，其底部设有第一排液口，上述第一排液口通过第一排液管与上述缓存装置13连通，且在该第一排液管上设有第二动力输送装置123，乳化装置12结构简单、合理，使用过程中，向乳化罐121内加入定量的团聚剂粉料后，再通过第一进水口向内部加入适当量的水，同步，第一搅拌装置122进行充分搅拌，使得粉料和水混合得到团聚乳液，方便后续调配。

上述第一搅拌装置122由第一电机和第一搅拌轴构成，第一电机安装在乳化罐121顶部，第一搅拌轴竖直设置于乳化罐121内，其上端穿过乳化罐 121顶部与第一电机的驱动轴同轴传动连接，下端设有搅拌桨。

较佳的，上述缓存装置13包括缓存罐131，上述缓存罐131设有用以搅拌其内部混合物的第二搅拌装置132，上述缓存罐131顶部设有第一进液口和第二进水口，其底部设有第二排液口，上述第一排液口通过上述第一排液管与上述第一进液口连通，上述第二排液口通过第二排液管与上述混合装置 14连通，且在该第二排液管上设有第三动力输送装置133，使用过程中，乳化装置12内生成的团聚乳液进入缓存罐131后，通过第二进水口加入适当量的水调配成浓度适中的团聚液，整个调配过程通过第二搅拌装置132充分搅拌，直至内部没有团聚液絮状物或块状物，方便后续稀释调配，调配过程比较灵活，只需加入适当配比的水即可，操作非常简单。

上述第二搅拌装置132由第二电机和第二搅拌轴构成，第二电机安装在缓存罐131顶部，第二搅拌轴竖直设置于缓存罐131内，其上端穿过缓存罐 131顶部与第二电机的驱动轴同轴传动连接，其下端设有搅拌桨。

当然，上述缓存罐131上应安装检测其内部液位的流量计，方便作业人员准确获得内部团聚乳液及调配后的团聚液量，从而方便得到浓度始终的团聚溶液。

较佳的，上述混合装置14包括混合罐141，上述混合罐141设有用以搅拌其内部混合物的第三搅拌装置142，上述混合罐141顶部设有第二进液口和第三进水口，其底部设有第三排液口，上述第二排液口通过上述第二排液管与上述第二进液口连通，上述第三排液口构成上述团聚液调配生成设备1 的排液口，使用过程中，调配好的团聚液进入混合罐141内，通过第三进水口加水稀释成浓度适中的团聚液稀释溶液，并最终雾化喷淋进入入口烟道21 内完成良好、有效的化学团聚，整个混合装置14设计比较简单。

上述第三搅拌装置142由第三电机和第三搅拌轴构成，第三电机安装在混合罐141顶部，第三搅拌轴竖直设置于混合罐141内，其上端穿过混合罐 141顶部与第三电机的驱动轴同轴传动连接，其下端设有搅拌桨。

上述第一动力输送装置4、第二动力输送装置123和第三动力输送装置 133分别为自吸泵，其输送比较稳定。

上述第一进水口、第二进水口和第三进水口分别通过进水管连通工业水网（具体的，三个进水口连通的进水管汇合后与工业水网连通），通过工业水网统一供水参与调配混合，简化了供水工序，操作更便利。

在一些实施例中，还包括控制系统，上述控制系统包括控制器以及分别与上述控制器电连接的电控粉体流量阀(其为市面上常见的气动粉体流量阀)、四个电磁阀和电控液体流量调节器(其为市面上常见的电动流量调节阀)，上述电控粉体流量阀连通设置在上述料仓11的出料口与上述进料口的连通处，上述进水管、上述第一排液管、第二排液管和输送管上分别设有上述电磁阀，上述电控液体流量调节器设置在上述第二排液管与上述第二进液口的连通处，在生产过程中，先通过控制器控制四个电磁阀和电控液体流量调节器关闭，打开电控粉体流量阀，向乳化罐121内加入定量比例的团聚剂粉料，之后，打开通向乳化罐121的进水管上的电磁阀，加入适当比例的水，并同时开启第一搅拌装置122，充分搅拌后，关闭通向乳化罐121的进水管上的电磁阀并关停第一搅拌装置122，之后，开启第二动力输送装置123，打开第一排液管上的电磁阀以及通向缓存罐131的进水管上的电磁阀，并开启第二搅拌装置132，使得团聚乳液进入缓存罐131内和水以精确适当的配比完成搅拌混合值得团聚液，之后，关闭第一排液管上的电磁阀以及通向缓存罐131的进水管上的电磁阀并关停第二搅拌装置132，打开第二排液管上的电磁阀和电控液体流量调节器以及通向混合罐141的进水管上的电磁阀，并开启第三动力输送装置133和第三搅拌装置142，团聚液进入混合罐141 内加适当比例的水稀释至浓度达到0.1-5‰(在此过程中，通过电控液体流量调节器可精确调节进入混合罐141内的团聚液和水的精确配比)，之后，关闭第二排液管上的电磁阀以及通向混合罐141的进水管上的电磁阀并关停第三搅拌装置142，之后，打开第一动力输送装置4，向雾化喷淋装置3送入稀释后的团聚液并进行雾化进入入口烟道21内，整个过程通过控制器以及各种阀门实现精确控制，自动化程度高，配比精度搞，操作非常之简单，效率极高，较大幅度的减少了人工投入。

其中，喷射的团聚液雾化粒径50μm以下，雾化角30°-80°。

较佳的，上述乳化罐121、缓存罐131和混合罐141的底部分别设有排污口，且在排污口处分别设有排污阀，每次使用完毕，均通过工业水网对乳化罐121、缓存罐131和混合罐141进行注水冲洗，并打开三者的排污口处的排污阀进行污水排放，清洁比较简单。

较佳的，上述雾化喷淋装置3为雾化喷枪。

上述雾化喷淋装置3设有多个，并沿上述入口烟道21的长度方向间隔分布内，且分别通过上述输送管与上述团聚液调配生成设备1的排液口连通，多个雾化喷淋装置3的设置使得入口烟道21内的烟气与团聚雾化液充分混合，较大幅度的降低了烟气中小颗粒的数量，即就是降低了除尘器过滤后气体内小颗粒烟气的含量，提升了烟气中细颗粒物物的扑集效率。

较佳的，上述净气室221的出口内设有粉尘检测仪，该粉尘检测仪与上述控制器电连接，该粉尘检测仪可实时监测出口处烟尘的信息(浓度等)，并将该检测信息发送给控制器，控制器根据该烟气信息调节电磁流量阀31 的流量开闭状态以及输送装置4的运行状态，操作智能化，效率高，控制更为精准。

上述除尘器2包括壳体22、滤袋23和入口烟道21，上述滤袋23设置在上述壳体22内部，并将上述壳体22分隔为上下间隔设置的净化室221和落灰室222，上述壳体22底部设有与上述落灰室222连通的卸灰口，上述壳体22侧壁设有分别与上述净化室221和上述落灰室222连通的净烟出口及进气口，上述入口烟道21竖直设置，其上端与上述进气口连接并连通，下端为烟气入口，使用时，来自工业窑炉的含尘烟气经入口烟道21化学团聚后由除尘器1进气口进入落灰室222内，经过滤袋23的过滤，烟气中的颗粒被过滤材料拦截在滤袋23表面，过滤后的烟气通过过滤材料的间隙进入净化室221内经净烟出口排出，并且随着过滤的进行，滤袋23表面的粉尘层会越积越厚，过滤阻力升高，需进行滤袋23清灰，滤袋23表面的粉尘层被清下落入落灰室222底部，最后经泄灰口排出，保持滤袋23过滤的连续运行，过滤后的烟气颗粒物主要是可以穿过滤材的细小颗粒物。

Claims (5)

1.一种烟气中细颗粒物团聚协同SO₃、重金属一体化工艺系统，其组成包括：团聚液调配生成设备、除尘器和雾化喷淋装置，其特征是：所述的团聚液调配生成设备的排液口通过输送管与所述的雾化喷淋装置连通，所述的雾化喷淋装置安装在除尘器的入口烟道内，并沿入口烟道的长度方向间隔分布；

所述的团聚液调配生成设备由料仓、乳化装置、缓存装置和混合装置组成，所述的料仓的出料口与所述的乳化装置的进料扣接通，所述的乳化装置通过第一排液管与缓存装置连接，所述的缓存装置通过第二排液管与混合装置连接，所说的混合装置通过输送管与雾化喷淋装置连接；

所述的输送管上连接有第一动力输送装置，所述的第一排液管上连接有第二动力输送装置，所述的第二排液管上设有第三动力输送装置；

第一动力输送装置、第二动力输送装置和第三动力输送装置分别为自吸泵。

2.根据权利要求1所述的烟气中细颗粒物团聚协同SO₃、重金属一体化工艺系统，其特征是：所述的乳化装置由乳化罐、第一搅拌装置和第二动力输送装置组成，第一搅拌装置安装在乳化罐内；

所述的乳化罐的顶部设有第一进水口、进料口，其底部设有第一排液口。

3.根据权利要求2所述的烟气中细颗粒物团聚协同SO₃、重金属一体化工艺系统，其特征是：所述的缓存装置由缓存罐、第二搅拌装置和第三动力输送装置组成，第二搅拌装置安装在缓存罐内；

所述的缓存罐的顶部设有第一进液口和第二进水口，其底部设有第二排液口。

4.根据权利要求3所述的烟气中细颗粒物团聚协同SO₃、重金属一体化工艺系统，其特征是：所述的混合装置由混合罐和第三搅拌装置组成，第三搅拌装置安装在混合罐内；

所述的混合罐顶部设有第二进液口和第三进水口，其底部设有第三排液口。

5.根据权利要求4所述的烟气中细颗粒物团聚协同SO₃、重金属一体化工艺系统，其特征是：所述的乳化罐的第一进水口、所述的缓存罐的第二进水口和所述的混合罐的第三进水口分别通过进水管与工业水网连接。

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