CN218475062U - 一种增效液膜过滤复合旋流离心除尘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种增效液膜过滤复合旋流离心除尘装置，布置于造粒塔的顶部，包括壳体；壳体底部设置有烟气入口，且烟气入口处设置百叶窗；百叶窗的上方设置有导流装置，导流装置的上方设置增效液膜过滤装置；增效液膜过滤装置上方设置有喷淋装置，喷淋装置的下方设置集液槽；喷淋装置的上方设置旋流离心器，旋流离心器包括自下而上设置、结构相同的一级旋流离心装置、二级旋流离心装置、三级旋流离心装置；壳体的顶部设置有若干风机，风机的出风口连通烟囱。本实用新型具有结构简单、运行维护方便、除尘效率高，能够有效的解决造粒塔粉尘污染，并且能使排放尾气的粉尘浓度达到10mg/m³的优点。

Description

一种增效液膜过滤复合旋流离心除尘装置

技术领域

本实用新型涉及尾气处理技术领域，更具体涉及一种离心除尘装置。

背景技术

我国是尿素生产大国，且生产的小颗粒和中颗粒尿素居多。造粒塔对尿素进行造粒过程中，熔融状态的原料经熔融尿素泵加压送至造粒塔顶的造粒喷头，从高处喷嘴处沿造粒塔截面喷洒成小液滴（颗粒直径在0.5---2.0mm）下落，经过50m高度的自由落程和上升的冷空气逆流接触，骤冷至130℃左右，经凝固和冷却两个过程落入塔底，被冷却固化成颗粒尿素，落至尿素造粒塔底部的尿素温度主要靠塔下部的百叶窗开度控制通风量来调节，以保证出料尿素颗粒温度在50℃。此过程由于尿素粒度、喷头喷孔直径、喷头转速、造粒喷头内的杂物等多种因素影响，不可避免会产生粉尘，粉尘浓度约100-300mg/Nm³。而国家对尿素颗粒物的排放要求粉尘浓度达到≤10mg/m³。

针对造粒工艺过程中产生的尿素粉尘，需在尿素造粒塔顶部设置粉尘回收装置，将塔顶排气中的尿素粉尘回收。一方面可以减少对大气的污染；另一方面还可以回收尿素粉尘，重复利用，增加企业经济效益。

目前，造粒塔大多数工艺主要采用喷淋除尘，基本原理是利用管道喷嘴直接喷出雾化水与含尘气流逆向充分接触混合，利用气体与水的接触，将气体中的污染物传送到水中，再将洁净气体与被污染的水分离，达到净化烟气的目的。由于喷淋的压力较低、液滴颗粒较大，与烟气中的粉尘接触面积有限，故除尘效率较低，尤其是处理细粉尘的能力比较低，所以该喷淋除尘工艺不能满足当前国家对造粒塔颗粒物的排放要求。

因此，如何提升造粒塔的除尘效率，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种增效液膜过滤复合旋流离心除尘装置，以解决背景技术中的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。

一种增效液膜过滤复合旋流离心除尘装置，布置于造粒塔的顶部，包括内部设置空腔的壳体；所述壳体底部设置有与造粒塔连通的烟气入口，且烟气入口处设置用于控制通风量的百叶窗；所述百叶窗的上方设置有用于均匀烟气走向的导流装置，导流装置的上方设置增效液膜过滤装置；所述增效液膜过滤装置上方设置有用于喷出雾化液体与烟气逆流接触的喷淋装置，喷淋装置的下方设置有用于收集粉尘颗粒与水雾凝结所形成颗粒团的集液槽；所述喷淋装置的上方设置有作为烟气的二级精过滤装置的旋流离心器，旋流离心器包括自下而上设置、结构相同的一级旋流离心装置、二级旋流离心装置、三级旋流离心装置；所述壳体的顶部设置有若干用于克服系统阻力的风机，风机的出风口连通烟囱。

进一步优化技术方案，所述导流装置包括若干从壳体轴心向外呈放射状设置的导流板。

进一步优化技术方案，所述增效液膜过滤装置包括均匀设置有若干开孔、耐酸耐碱的合金板，合金板上设置有若干抱箍；所述合金板与壳体之间设置有支撑梁，且支撑梁与壳体之间连接有用于增加稳定性的加强筋。

进一步优化技术方案，所述喷淋装置包括304材质的喷淋管和喷嘴，喷淋管连通水箱；所述喷嘴采用切向大口径喷嘴。

进一步优化技术方案，所述集液槽位于增效液膜过滤装置的下方，集液槽呈倒锥型，且集液槽的最低端连通有循环水箱。

进一步优化技术方案，所述一级旋流离心装置包括若干径向设置的旋流片，旋流片的下方设置有一级尘滴收集室，一级尘滴收集室连通有用于将尘滴与净化后烟气分开的排水系统。

进一步优化技术方案，所述三级旋流离心装置上方设置有用于进一步吸收和过滤、从而达到精除尘效果的精滤层，精滤层为鲍尔环气液分离器。

由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。

本实用新型提供的一种增效液膜过滤复合旋流离心除尘装置，通过增效液膜过滤装置组合喷淋装置对烟气进行一次过滤，由旋流离心器作为烟气的二级精过滤装置，且旋流离心器中多级旋流离心装置实现了对不同流速下更小粒径液滴的捕悉；通过设置精滤层将亚微米级颗粒进一步过滤，减少了烟气中含尘液滴携带量。本实用新型具有结构简单、运行维护方便、除尘效率高，能够有效的解决造粒塔粉尘污染，并且能使排放尾气的粉尘浓度达到10mg/m³的优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中增效液膜过滤装置的结构示意图；

图3为本实用新型中合金板的结构示意图；

图4为本实用新型中集液槽的安装结构示意图；

其中：1、百叶窗，2、导流装置，3、增效液膜过滤装置，4、喷淋装置，5、风机，6、烟囱，7、三级旋流离心装置，8、二级旋流离心装置，9、一级旋流离心装置，10、旋流离心器，11、集液槽。其中，增效液膜过滤装置包括31、支撑梁，32、抱箍，33、合金板，34、加强筋。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本实用新型进行进一步详细说明。

一种增效液膜过滤复合旋流离心除尘装置，布置于造粒塔的顶部，结合图1至4所示，包括百叶窗1、导流装置2、增效液膜过滤装置3、喷淋装置4、风机5、烟囱6、旋流离心器10、集液槽11。其中，旋流离心器10包括三级旋流离心装置7、二级旋流离心装置8、一级旋流离心装置9。增效液膜过滤装置包括支撑梁31、抱箍32、合金板33、加强筋34。

壳体的内部设置空腔，壳体底部设置有烟气入口，烟气入口与造粒塔连通的，且烟气入口处设置用于控制通风量的百叶窗1。

百叶窗1的上方设置有导流装置2，用于均匀烟气的走向使含尘烟气均匀的通过持液层。导流装置2包括若干从壳体轴心向外呈放射状设置的导流板，导流板分散增效液膜过滤层入口处的烟气，避免出现烟气在中间分布集中、两侧分布稀少的现象，提高除尘效率。

导流装置2的上方设置增效液膜过滤装置3，增效液膜过滤装置3包括水平设置的合金板33，合金板33耐酸耐碱，且合金板33上均匀设置有若干开孔。合金板33上设置有若干抱箍32，以增加合金板33的稳定性，且抱箍32由螺栓进行紧固连接。合金板33与壳体之间设置有支撑梁31，且支撑梁31与壳体之间连接有用于增加稳定性的加强筋34。增效液膜过滤最高可以达到1μm 微粒99%的过滤精度，尘烟气通过增效液膜过滤装置3上面的喷淋装置4时，会形成一层持液层，在持液层剧烈鼓泡作用下，增加了烟气中颗粒物与水的碰撞概率和接触时间，充分利用雾化液膜层增大的比表面积，与烟气中粉尘颗粒充分交换，使液膜层保持着高传质效率，气液相对运行速度，以确保除尘作用，除去绝大部分的尿素颗粒物，从而达到高效除尘的效果。

增效液膜过滤装置3上方设置有喷淋装置4，用于喷出雾化液体与烟气逆流接触。喷淋装置4包括304材质的喷淋管和喷嘴，喷淋管连通水箱。喷淋装置4流经每个喷淋层的流量应相等，并确保喷淋与烟气充分接触和反应。喷淋装置4内设置雾化喷淋层，喷淋截面的脱硫液覆盖率为150%以上。喷嘴采用切向大口径喷嘴，雾化性能优良、雾化角稳定。喷淋装置4将常态溶液雾化成100～500um的细小雾粒，在重力的作用下，将雾降到下方与含尘烟气进行喷雾覆盖，粉尘颗粒与水雾充分的结合，逐渐凝结成颗粒团，在自身的重力作用下快速沉降到集液槽11，从而达到降尘的目的。

喷淋装置4的下方设置有用于收集粉尘颗粒与水雾凝结所形成颗粒团的集液槽11。集液槽11呈倒锥型，位于增效液膜过滤装置3的下方。集液槽11的最低端连通有循环水箱，通过增效液膜过滤装置3捕捉的含尘液滴在重力的作用下，掉落到下方的集液槽11内汇集，然后进入下方的循环水箱进行水系统循环利用。

喷淋装置4的上方设置有作为烟气的二级精过滤装置的旋流离心器10，旋流离心器10包括自下而上设置的一级旋流离心装置9、二级旋流离心装置8、三级旋流离心装置7，且一级旋流离心装置9、二级旋流离心装置8、三级旋流离心装置7的结构相同。旋流离心器10中每层旋流离心装置根据旋流内烟气流速来布置旋流片的数量和旋流叶片径向角，分别在不同流速下对更小粒径的雾滴进行捕捉，来维持合适的气流分布状态，以控制液膜厚度，保证较低运行阻力下的高效除尘效果。

一级旋流离心装置9包括若干径向设置的旋流片，旋流片的下方设置有一级尘滴收集室，一级尘滴收集室连通有排水系统，用于将尘滴与净化后烟气分开，不参与烟气的二次反应，从而避免了气液的二次夹带。一级旋流离心装置9、二级旋流离心装置8之间设置加速器，确保较低的阻力下提升气流的运动旋转速度。尘滴收集室以及排水系统的设置，实现了被分离的液滴脱离与向上运动烟气的接触，通过集液管直接排出，不参与烟气的二次反应，从而避免了气液的二次夹带。

三级旋流离心装置7上方设置有用于进一步吸收和过滤、从而达到精除尘效果的精滤层，精滤层为鲍尔环气液分离器。精滤层将亚微米级尿素粉尘颗粒进一步吸收和过滤，从而达到精除尘的效果，满足国家对尿素颗粒物的排放要求，粉尘浓度达到≤10mg/m³。

壳体的顶部设置有若干风机5，风机5用于克服系统阻力，保证整个造粒系统和除尘系统的通风，通过风机5将除尘的净烟气排入风机5出风口连通的烟囱6进行排放。

本实用新型在实际使用时，造粒塔含尘烟气通过百叶窗1后，由导流装置2均布烟气走向，含尘烟气首先通过增效液膜过滤装置3，而增效液膜过滤装置3上面的喷淋装置4会形成一层持液层，在持液层剧烈鼓泡作用下，增加了烟气中颗粒物与水的碰撞概率和接触时间，充分利用雾化液膜层增大的比表面积与烟气中粉尘颗粒充分交换，粉尘颗粒与水雾充分的结合，逐渐凝结成颗粒团，在自身的重力作用下快速沉降到集液槽11，使液膜层保持着高传质效率、气液相对运行速度，以确保除尘作用能除去绝大部分的尿素颗粒物，从而达到高效除尘的效果。

烟气继续上升，此时含尘烟气中含有亚米级的细小尿素粉尘颗粒，进入旋流离心器10进行精过滤。烟气经过一级尘滴收集室，高速离心运动产生的离心力作用下，含有颗粒物的液体被抛向旋流板上方的内壁表面，在运动过程中小颗粒尘滴相互碰撞，凝聚成较大的雾尘滴，由于本身自重沿着内筒壁向下运动，与壁面附着的液膜层接触后融为一体，经集液槽11底部排出，使收集的尘滴与净化后的烟气分离开来，不参与烟气的二次反应，从而避免了气液的二次夹带。这时通烟气经过加速器处理后，烟气在较低的阻力下提升气流的运动旋转速度，进入二级尘滴收集室进一步气液分离，经过二级分离后的烟气再通过三级旋流和一层精滤层后，将亚微米级尿素粉尘颗粒进一步吸收和过滤，从而达到精除尘的效果，满足国家对尿素颗粒物的排放要求，粉尘浓度达到≤10mg/m³。

Claims (7)

1.一种增效液膜过滤复合旋流离心除尘装置，布置于造粒塔的顶部，其特征在于：包括内部设置空腔的壳体；所述壳体底部设置有与造粒塔连通的烟气入口，且烟气入口处设置用于控制通风量的百叶窗（1）；所述百叶窗（1）的上方设置有用于均匀烟气走向的导流装置（2），导流装置（2）的上方设置增效液膜过滤装置（3）；所述增效液膜过滤装置（3）上方设置有用于喷出雾化液体与烟气逆流接触的喷淋装置（4），喷淋装置（4）的下方设置有用于收集粉尘颗粒与水雾凝结所形成颗粒团的集液槽（11）；所述喷淋装置（4）的上方设置有作为烟气的二级精过滤装置的旋流离心器（10），旋流离心器（10）包括自下而上设置、结构相同的一级旋流离心装置（9）、二级旋流离心装置（8）、三级旋流离心装置（7）；所述壳体的顶部设置有若干用于克服系统阻力的风机（5），风机（5）的出风口连通烟囱（6）。

2.根据权利要求1所述的一种增效液膜过滤复合旋流离心除尘装置，其特征在于：所述导流装置（2）包括若干从壳体轴心向外呈放射状设置的导流板。

3.根据权利要求1所述的一种增效液膜过滤复合旋流离心除尘装置，其特征在于：所述增效液膜过滤装置（3）包括均匀设置有若干开孔、耐酸耐碱的合金板（33），合金板（33）上设置有若干抱箍（32）；所述合金板（33）与壳体之间设置有支撑梁（31），且支撑梁（31）与壳体之间连接有用于增加稳定性的加强筋（34）。

4.根据权利要求3所述的一种增效液膜过滤复合旋流离心除尘装置，其特征在于：所述喷淋装置（4）包括304材质的喷淋管和喷嘴，喷淋管连通水箱；所述喷嘴采用切向大口径喷嘴。

5.根据权利要求4所述的一种增效液膜过滤复合旋流离心除尘装置，其特征在于：所述集液槽（11）位于增效液膜过滤装置（3）的下方，集液槽（11）呈倒锥型，且集液槽（11）的最低端连通有循环水箱。

6.根据权利要求1所述的一种增效液膜过滤复合旋流离心除尘装置，其特征在于：所述一级旋流离心装置（9）包括若干径向设置的旋流片，旋流片的下方设置有一级尘滴收集室，一级尘滴收集室连通有用于将尘滴与净化后烟气分开的排水系统。

7.根据权利要求1所述的一种增效液膜过滤复合旋流离心除尘装置，其特征在于：所述三级旋流离心装置（7）上方设置有用于进一步吸收和过滤、从而达到精除尘效果的精滤层，精滤层为鲍尔环气液分离器。

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