CN216909665U - 一种磷肥尾气处理系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种磷肥尾气处理系统，包括塔体和储水装置，塔体内由下至上依次设置有尾气入口、喷淋洗涤设备、除雾器和加热装置；喷淋洗涤设备包括由下至上依次设置的第一喷淋层、集水层和第二喷淋层，集水层能够收集第二喷淋层的喷淋水，尾气能够由集水层的底部向上穿过；储水装置包括用于存储喷淋水的第一水箱和第二水箱，第一水箱分别与第一喷淋层及塔体底部排水口连通，以形成第一循环水回路，第二水箱分别与第二喷淋层及集水层连通，以形成第二循环水回路。能够减少粉尘、气溶胶等污染物的排放，降低湿烟气中水汽的凝结析出，减少环境污染和视觉污染。

Description

一种磷肥尾气处理系统

技术领域

本申请涉及烟气处理技术领域，具体涉及一种磷肥尾气处理系统。

背景技术

磷酸的原料为磷矿浆和硫酸，采用湿法磷酸工艺的多格方槽萃取、低位真空冷却流程、文丘里及旋风洗涤、转台式过滤工艺制取磷酸。生产过程中产生的尾气含有氟化氢、四氟化硅、氟硅酸等污染物，四氟化硅与水反应会有气溶胶生成。磷酸一铵、磷酸二铵采用磷酸与液氨反应，经造粒、干燥、冷却工艺进行生产，生产过程中产生的尾气含氨气、粉尘等污染物。

磷肥生产的尾气通常采用两级水洗塔洗涤，以脱除尾气中含有的污染物。但由于磷酸生产尾气经过两级水洗塔洗涤，尾气呈饱和湿烟气状态，当湿烟气从烟囱直接排出时，与温度较低的环境空气接触，烟气将持续降温，烟气中所含水蒸气会发生过饱和凝结，凝结水滴对光线产生折射、散射，使得烟囱排烟呈现“白烟”状态。

对于磷肥尾气的处理，如何减少粉尘、气溶胶等污染物的排放，降低湿烟气中水汽的凝结析出，是本领域技术人员所需要解决的技术问题。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种磷肥尾气处理系统，能够减少粉尘、气溶胶等污染物的排放，降低湿烟气中水汽的凝结析出，减少环境污染和视觉污染。

为解决上述技术问题，本申请提供一种磷肥尾气处理系统，包括塔体和储水装置，所述塔体内由下至上依次设置有尾气入口、喷淋洗涤设备、除雾器和加热装置；所述喷淋洗涤设备包括由下至上依次设置的第一喷淋层、集水层和第二喷淋层，所述集水层能够收集所述第二喷淋层的喷淋水，所述尾气能够由所述集水层的底部向上穿过；所述储水装置包括用于存储喷淋水的第一水箱和第二水箱，所述第一水箱分别与所述第一喷淋层及所述塔体底部排水口连通，以形成第一循环水回路，所述第二水箱分别与所述第二喷淋层及所述集水层连通，以形成第二循环水回路。

尾气进入塔体内，先经过第一喷淋层喷淋洗涤，能够去除尾气中混有的较大颗粒粉尘、气溶胶、氟化物等污染物，经过第一喷淋层喷淋洗涤后的尾气的洁净度升高，再经过第二喷淋层喷淋洗涤后，能够进一步去除尾气中混有的小颗粒的污染物，以进一步对其进行净化，降低污染物的排放。

并且，尾气在经过喷淋水喷淋洗涤的过程中，能够与喷淋水发生换热，使得尾气的温度下降，内部的水蒸气能够冷凝呈水滴而脱出，这部分冷凝水混入循环的喷淋水内，降低了循环的喷淋水中的污染物浓度，有利于提高喷淋过程中，对污染物的吸收效率。并且，喷淋水温度降低，能够提高污染物在水中的溶解度，有利于污染物的吸收脱出，使尾气进一步净化。

喷淋水在冲洗尾气中的颗粒物后，沿循环水回路流入至水箱内，水箱内的污染物能够在重力的作用下下落至水箱的底部，而水箱内的上层清液能够作为新的喷淋水重新沿循环水回路通入喷淋层内，从而对喷淋水进行净化，保证对尾气的喷淋洗涤效果。

由于第一喷淋层和第二喷淋层的喷淋水分别单独循环，第二循环水回路中的喷淋水相较于第一循环水回路中的喷淋水的洁净度要高，如此一来，能够保证对尾气的喷淋洗涤效果，达到更高的洁净度要求，降低尾气排放对环境造成的污染。

喷淋洗涤设备用于对由尾气入口通入的磷肥尾气进行喷淋，以去除尾气中混有的污染物，从而对尾气进行净化，除雾器能够除去经过洗涤后的尾气中混有的水蒸气，然后再经过加热装置对尾气进行加热，使得尾气温度升高，避免尾气中混有的水蒸气在塔体顶端出口凝结成小水滴而出现"白烟"的情况，进而避免造成视觉污染。

也就是说，在对磷肥尾气的处理时，采用先喷淋除尘降温，再升温的方式，能有效解决磷肥尾气排放呈现“白烟”的问题，同时协同脱除多污染物。

可选地，所述塔体内还设有位于所述喷淋洗涤设备和所述除雾器之间的湿式电除尘器，所述湿式电除尘器包括本体部和喷雾部，所述本体部设有阳极板和阴极线，所述喷雾部能够向所述本体部喷雾。

可选地，所述湿式电除尘器还包括喷淋部，所述喷淋部能够用于向所述本体部喷水洗涤。

可选地，所述第二水箱与所述喷雾部连通，并用于为所述喷雾部提供喷淋水。

可选地，所述喷淋洗涤设备还包括填料层，所述填料层设于所述第二喷淋层和所述集水层之间。

可选地，所述第一水箱和所述第二水箱的底部分别设有锥形结构，所述锥形结构的小径端设有排泥口，各所述排泥口分别设有开关阀。

可选地，所述储水装置还包括过滤器和循环管路，各所述排泥口分别与所述循环管路连通，所述循环管路设有所述过滤器，且所述循环管路还与所述第一水箱的入水口连通。

可选地，所述储水装置还包括废排管路，所述废排管路与所述循环管路连通，并位于所述过滤器的上游侧，所述废排管路与废水处理系统连通。

可选地，还包括冷却装置，所述冷却装置包括第一换热器和第二换热器，所述第一换热器连通于所述第一循环水回路，用于冷却通入所述第一喷淋层的喷淋水，所述第二换热器连通于所述第二循环水回路，用于冷却通入所述第二喷淋层的喷淋水。

可选地，所述冷却装置还包括冷却器，所述第一换热器通过第一冷却管路与所述冷却器的入口及所述冷却器的出口连通，所述第二换热器通过第二冷却管路与所述冷却器的入口及所述冷却器的出口连通，所述第一冷却管路和所述第二冷却管路分别设有变频控制泵。

附图说明

图1是本申请所提供的磷肥尾气处理系统的结构示意图；

图2是图1中集水层的俯视图。

附图1-图2中，附图标记说明如下：

1-塔体，11-尾气入口，12-排水口；

2-喷淋洗涤设备，21-第一喷淋层，22-集水层，221-安装板，222-通气单元，223-排水孔，23-第二喷淋层，24-填料层；

3-湿式电除尘器，31-本体部，32-喷雾部，33-喷淋部；

4-除雾器；

5-加热装置；

6-储水装置，61-第一水箱，611-入水口，62-第二水箱，63-第一循环水回路，64-第二循环水回路，65-锥形结构，651-排泥口，652-开关阀，66-过滤器，67-循环管路，671-第一阀门，68-驱动泵，69-废排管路，672-第二阀门；

7-冷却装置，71-第一换热器，72-第二换热器，73-第一冷却管路，74-第二冷却管路，75-冷却器的入口，76-冷却器的出口，77-变频控制泵；

8-废水处理系统。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步的详细说明。

本申请实施例提供了一种磷肥尾气处理系统，用于对磷酸、磷酸一铵、磷酸二铵等磷肥生产过程中产生的尾气进行处理，净化磷肥尾气中的污染物，并在排放时避免呈现"白烟"的情况，降低对环境造成的污染。具体的，该磷肥尾气处理系统可以用于直接处理磷肥生产过程中所产生的尾气，或者，该磷肥尾气处理系统也可以安装于现有技术中的磷肥尾气处理设备之后，也就是说，磷肥尾气处理设备通过两级水洗塔对尾气进行洗涤处理后，再将尾气通入本实施例所提供的磷肥尾气处理系统，进行进一步的净化处理。

如图1所示，该磷肥尾气处理系统包括塔体1和储水装置6，其中，塔体1的底部设有尾气入口11，在塔体1内，由下至上依次设置有喷淋洗涤设备2、除雾器4和加热装置5，其中，喷淋洗涤设备2用于对由尾气入口11通入的磷肥尾气进行喷淋，以去除尾气中混有的污染物，从而对尾气进行净化，除雾器4能够除去经过洗涤后的尾气中混有的水蒸气，如将尾气中的雾滴含量降低至45mg/Nm³以下，然后再经过加热装置5对尾气进行加热，使得尾气温度升高，避免尾气中混有的水蒸气在塔体1顶端出口凝结成小水滴而出现"白烟"的情况，进而避免造成视觉污染。

具体的，本实施例中，对于加热装置5的具体结构和加热方式并不做限制，如可以是通过蒸汽对尾气进行加热，具体蒸汽通过管式换热器或板式换热器对尾气进行加热，还可以是利用电加热装置或热风炉加热装置加热空气，高温空气与尾气混合，以提高尾气的温度均可。

如图1所示，喷淋洗涤设备2包括由下至上依次设置的第一喷淋层21、集水层22和第二喷淋层23，集水层22能够收集第二喷淋层23的喷淋水，尾气能够由集水层22的底部向上穿过，也就是说，底部的尾气能够向上穿过集水层22，而上方下落的喷淋水能够在集水层22处收集。

储水装置6包括第一水箱61和第二水箱62两个水箱，这两个水箱分别用于存储喷淋水。具体的，第一水箱61分别与第一喷淋层21及塔体1底部排水口12连通，以形成第一循环水回路63。尾气由尾气入口11通入塔体1内，先经过位于下方的第一喷淋层21喷淋洗涤，喷淋水直接下落至塔体1的底部，并排出至第一水箱61，然后再由第一水箱61为第一喷淋层21供水，以循环对尾气进行喷淋。第二水箱62分别与第二喷淋层23和集水层22连通，以形成第二循环水回路64。经过第一喷淋层21喷淋洗涤后的尾气继续向上流动，并经过集水层22，经过第二喷淋层23喷淋洗涤，此处的喷淋水将下落至集水层22，然后沿第二循环水回路64进入第二水箱62，该第二水箱62再向第二喷淋层23供水，以循环对尾气进行喷淋。

尾气进入塔体1内，先经过第一喷淋层21喷淋洗涤，能够去除尾气中混有的较大颗粒粉尘、气溶胶、氟化物等污染物，经过第一喷淋层21喷淋洗涤后的尾气的洁净度升高，再经过第二喷淋层23喷淋洗涤后，能够进一步去除尾气中混有的小颗粒的污染物，以进一步对其进行净化，降低污染物的排放。

并且，尾气在经过喷淋水喷淋洗涤的过程中，能够与喷淋水发生换热，使得尾气的温度下降，内部的水蒸气能够冷凝呈水滴而脱出，这部分冷凝水混入循环的喷淋水内，降低了循环的喷淋水中的污染物浓度，有利于提高喷淋过程中，对污染物的吸收效率。并且，喷淋水温度降低，能够提高污染物在水中的溶解度，有利于污染物的吸收脱出，使尾气进一步净化。

喷淋水在冲洗尾气中的颗粒物后，沿循环水回路流入至水箱内，水箱内的污染物能够在重力的作用下下落至水箱的底部，而水箱内的上层清液能够作为新的喷淋水重新沿循环水回路通入喷淋层内，从而对喷淋水进行净化，保证对尾气的喷淋洗涤效果。

由于第一喷淋层21和第二喷淋层23的喷淋水分别单独循环，第二循环水回路64中的喷淋水相较于第一循环水回路63中的喷淋水的洁净度要高，如此一来，能够保证对尾气的喷淋洗涤效果，达到更高的洁净度要求，降低尾气排放对环境造成的污染。如图1所示，各循环水回路内分别设有驱动泵68，用于对循环水回路内的水循环提供动力。

也就是说，本实施例中，在对磷肥尾气的处理时，采用先喷淋除尘降温，再升温的方式，能有效解决磷肥尾气排放呈现“白烟”的问题，同时协同脱除多污染物。

本实施例中，对于集水层22的具体结构并不做限制，如图2所示，从俯视图看，该集水层22包括安装板221和多个设于安装板221上方的通气单元222，安装板221设有与各通气单元222对应的通气孔，每个通气单元222分别包括沿通气孔周向设置的挡水结构以及设于挡水结构顶端的盖板，盖板和挡水结构之间留有间隙，下方的尾气能够沿通气孔和间隙穿过该集水层22而向上流动，而上方的喷淋水下落至该集水层22时，能够被盖板和挡水结构挡住，并落入安装板221，该安装板221还设置有排水孔223，排水孔223与第二循环水回路64连通，因此，落入安装板221上方的喷淋水能够由排水孔223排出并沿第二循环水回路64流至第二水箱62内。

如图1所示，喷淋洗涤设备2还包括填料层24，该填料层24设置于第二喷淋层23和集水层22之间，尾气由下至上经过填料层24，第二喷淋层23的喷淋水下落至填料层24，填料层24采用乱堆方式，能够增加尾气和喷淋水在此处的接触面积，提高换热效率，并使细微粉尘、气溶胶碰撞凝并，以形成大颗粒，并随喷淋水下落至集水层22，从而从尾气中脱出。

该填料层24设置在第一喷淋层21的上方，能够避开污染物高浓度区域，防止污染物在填料上结垢，而造成填料堵塞的情况。

如图1所示，塔体1内还设有湿式电除尘器3，该湿式电除尘器3设于喷淋洗涤设备2和除雾器4之间，具体的，该湿式电除尘器3包括本体部31和喷雾部32，其中，本体部31包括阳极板和阴极线，经过喷淋洗涤设备2洗涤后的尾气继续向上经过该湿式电除尘器3，尾气中，难免混有未净化完全的粉尘、气溶胶等污染物，在经过湿式电除尘器3时，粉尘和气溶胶等污染物能够被阳极板吸附，从而进一步净化尾气，提升尾气排放质量。

并且，经过喷淋洗涤设备2洗涤后的尾气中，细微颗粒污染物、气溶胶等经过洗涤喷淋，凝并成较大颗粒污染物，同时较为湿润，在经过湿式电除尘器3时，能够提高湿式电除尘器3的除尘除雾效率。

喷雾部32能够向本体部31喷雾，并在阳极板的表面形成连续水膜，此时，粉尘和气溶胶吸附在阳极板的表面时，能够随着水膜向下滴落，避免粉尘和气溶胶等污染物黏附于阳极板的表面，而发生结垢的情况，进而保证湿式电除尘器3的稳定运行及除尘效果。

进一步的，湿式电除尘器3还包括喷淋部33，该喷淋部33能够向本体部31喷水洗涤，以对阳极板进行清洗，保证该湿式电除尘器3的除尘效果。

对于喷雾部32和喷淋部33的喷淋水，可以是第二水箱62与喷雾部32连通，并用于向喷雾部32提供喷淋水，该喷雾部32利用了第二水箱62的循环喷淋水，能够降低成本，而喷淋部33的喷淋水可以是外接水箱供水，通过外接水箱提供干净的喷淋水，对阳极板进行喷淋洗涤，该外接水箱所提供的喷淋水能够下落至集水层22并流入第二水箱62内，以对第二水箱62提供补给。还可以通过第二水箱62分别向喷雾部32和喷淋部33供水，也可以通过外接水箱分别向喷雾部32和喷淋部33供水均可，在此不做具体限制。

如图1所示，第一水箱61和第二水箱62的底部分别设有锥形结构65，该锥形结构65的小径端朝下设置，并设有排泥口651，各排泥口651分别设有开关阀652，循环的喷淋水在进入水箱内后，水箱内的污染物能够下落至水箱的底部并在锥形结构65处堆积，可根据实际情况或定期开启开关阀652，以将堆积于锥形结构65底部的污染物排出，从而对循环水回路内的喷淋水进行净化，以保证喷淋效果。

当然，本实施例中，也可以是定期对各循环水回路内的喷淋水进行更换，以保证喷淋效果，而通过排出沉积于水箱底部的污染物，净化循环的喷淋水时，能够减少用水量，有效提高经济性。

如图1所示，储水装置6还包括过滤器66和循环管路67，各水箱的排水口12分别与循环管路67连通，并且过滤器66设置在循环管路67内，以对循环管路67内的循环水进行过滤，而过滤后的水沿循环管路67由第一水箱61的入水口611通入第一水箱61内继续循环。

也就是说，在排出水箱底部沉积的污染物时，会将部分循环的喷淋水排出，而这部分喷淋水会在经过过滤器66过滤掉其中的污染物后，重新通入第一水箱61内以继续参与循环喷淋。如此设置，能够进一步节约用水量，提高经济效益。如图1所示，循环管路67还设置有驱动泵68，以对循环管路67内的水循环提供动力。

循环管路67中，第二水箱62底部的污水经过过滤后通入了第一水箱61内，而并没有通入第二水箱62内，能够保证第二循环水回路64内循环的喷淋水的洁净度，进而保证第二喷淋层23的喷淋洗涤效果。

循环管路67中，第一水箱61底部的污水，可以经过过滤后通入了第一水箱61内，循环使用。也可以不经过过滤器66，直接排至废水处理系统69进行处理。

储水装置6还包括废排管路69，该废排管路69与循环管路67连通，并且连通位置位于过滤器66的上游侧，循环管路67还设有第一阀门671，该废排管路69与废水处理系统8连通并设有第二阀门691，也就是说，第一水箱61和第二水箱62排出至循环管路67的污水，可在经过过滤器66过滤后重新参与循环使用(此时，第一阀门671开启，第二阀门691关闭)，也可以直接通过废排管路69排出至废水处理系统8处理(此时，第一阀门671关闭，第二阀门691开启)。

其中，废水处理系统69可以是前级洗涤塔、厂区废水处理厂、新建的废水处理设备等，在此不做具体限制。

如图1所示，该磷肥尾气处理系统还包括冷却装置7，该冷却装置7用于对循环水回路内的喷淋水进行冷却，具体的，该冷却装置7包括第一换热器71和第二换热器72，其中，第一换热器71连通于第一循环水回路63内，用于对通入第一喷淋层21的喷淋水进行冷却，第二换热器72连通于第二循环水回路64内，用于对通入第二喷淋层23的喷淋水进行冷却。如此设置，能够降低第一喷淋层21、第二喷淋层23所喷出的喷淋水的温度，以进一步提升喷淋水和尾气之间的换热效果，以降低尾气的温度，有利于脱出尾气中混有的水蒸气和污染物，使尾气进一步净化。

如图1所示，冷却装置7还包括冷却器，第一换热器71通过第一冷却管路73分别与冷却器的入口75及冷却器的出口76连通，第二换热器72通过第二冷却管路74分别与冷却器的入口75及冷却器的出口76连通。也就是说，第一换热器71和第二换热器72并联设置，并分别与通过冷却管路与冷却器连接，冷却器用于冷却冷却管路内的冷却水，并且，每个冷却管路内都设置有变频控制泵77，能够用于调节冷却水的流量，进而通过换热器控制循环水回路内的喷淋水的温度。

其中，冷却器可以是冷却塔、热泵等，在此不做具体限制。

具体的，本实施例中，对于第一换热器71和第二换热器72均不作限制，如可以使用板式换热器或管式换热器等均可。

以上仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种磷肥尾气处理系统，其特征在于，包括塔体(1)和储水装置(6)，所述塔体(1)内由下至上依次设置有尾气入口(11)、喷淋洗涤设备(2)、除雾器(4)和加热装置(5)；

所述喷淋洗涤设备(2)包括由下至上依次设置的第一喷淋层(21)、集水层(22)和第二喷淋层(23)，所述集水层(22)能够收集所述第二喷淋层(23)的喷淋水，所述尾气能够由所述集水层(22)的底部向上穿过；

所述储水装置(6)包括用于存储喷淋水的第一水箱(61)和第二水箱(62)，所述第一水箱(61)分别与所述第一喷淋层(21)及所述塔体(1)底部排水口(12)连通，以形成第一循环水回路(63)，所述第二水箱(62)分别与所述第二喷淋层(23)及所述集水层(22)连通，以形成第二循环水回路(64)。

2.根据权利要求1所述的磷肥尾气处理系统，其特征在于，所述塔体(1)内还设有位于所述喷淋洗涤设备(2)和所述除雾器(4)之间的湿式电除尘器(3)，所述湿式电除尘器(3)包括本体部(31)和喷雾部(32)，所述本体部(31)设有阳极板和阴极线，所述喷雾部(32)能够向所述本体部(31)喷雾。

3.根据权利要求2所述的磷肥尾气处理系统，其特征在于，所述湿式电除尘器(3)还包括喷淋部(33)，所述喷淋部(33)能够用于向所述本体部(31)喷水洗涤。

4.根据权利要求3所述的磷肥尾气处理系统，其特征在于，所述第二水箱(62)与所述喷雾部(32)连通，并用于为所述喷雾部(32)提供喷淋水。

5.根据权利要求1-4任一项所述的磷肥尾气处理系统，其特征在于，所述喷淋洗涤设备(2)还包括填料层(24)，所述填料层(24)设于所述第二喷淋层(23)和所述集水层(22)之间。

6.根据权利要求1-4任一项所述的磷肥尾气处理系统，其特征在于，所述第一水箱(61)和所述第二水箱(62)的底部分别设有锥形结构(65)，所述锥形结构(65)的小径端设有排泥口(651)，各所述排泥口(651)分别设有开关阀(652)。

7.根据权利要求6所述的磷肥尾气处理系统，其特征在于，所述储水装置(6)还包括过滤器(66)和循环管路(67)，各所述排泥口(651)分别与所述循环管路(67)连通，所述循环管路(67)设有所述过滤器(66)，且所述循环管路(67)还与所述第一水箱(61)的入水口(611)连通。

8.根据权利要求7所述的磷肥尾气处理系统，其特征在于，所述储水装置(6)还包括废排管路(69)，所述废排管路(69)与所述循环管路(67)连通，并位于所述过滤器(66)的上游侧，所述废排管路(69)与废水处理系统(8)连通。

9.根据权利要求1-4任一项所述的磷肥尾气处理系统，其特征在于，还包括冷却装置(7)，所述冷却装置(7)包括第一换热器(71)和第二换热器(72)，所述第一换热器(71)连通于所述第一循环水回路(63)，用于冷却通入所述第一喷淋层(21)的喷淋水，所述第二换热器(72)连通于所述第二循环水回路(64)，用于冷却通入所述第二喷淋层(23)的喷淋水。

10.根据权利要求9所述的磷肥尾气处理系统，其特征在于，所述冷却装置(7)还包括冷却器，所述第一换热器(71)通过第一冷却管路(73)与所述冷却器的入口(75)及所述冷却器的出口(76)连通，所述第二换热器(72)通过第二冷却管路(74)与所述冷却器的入口(75)及所述冷却器的出口(76)连通，所述第一冷却管路(73)和所述第二冷却管路(74)分别设有变频控制泵(77)。

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