CN220110703U - 一种含尘气体吸收纯化装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉化工气体除尘设备，特别地，涉及一种含尘气体吸收纯化装置，包括壳体，所述壳体上端设有排气管，所述壳体的外侧面上自上而下依次设有进液口及进气口，所述壳体下端设有排液管，所述壳体内设有多组吸收器、用于固定所述吸收器的第一塔板和第二塔板以及与所述第一塔板和所述第二塔板连接且位于所述壳体的内周面上的降液管，各所述吸收器与各所述进液口一一对应设置，以能够通过各所述进液口向各所述吸收器内注入液体。另外，本实用新型还涉及一种含尘气体吸收纯化系统。本实用新型的含尘气体吸收纯化装置可对极低粒径粉尘进行有效分离，用水量小，结构简单，占地面积小，除尘效率高。

Description

一种含尘气体吸收纯化装置及系统

技术领域

本实用新型涉及化工气体除尘设备，特别地，涉及一种含尘气体吸收纯化装置。另外，本实用新型还涉及一种含尘气体吸收纯化系统。

背景技术

在大多数化工生产中，工艺过程的开始和结束工序多是干法操作，而中间工序多为湿法操作，因此，粉尘污染一般集中在生产过程的首尾工序，且化工粉尘往往是尘毒并存，不仅污染操作环境，而且危害人体健康。针对工业气体中的粉尘污染问题，我国已发布了GB31571-2015《石油化工行业污染物排放标准》，要求工业外烟气中颗粒物浓度应小于20mg/m³。

为了减轻这些危害，除尘器作为大气除尘的主要手段和设备，已被各个工业部门广泛采用。目前，在常用的除尘装置从除尘方式上来分主要包括干式除尘器和湿式除尘器。湿式除尘器比较广泛使用的设备主要包括喷雾塔洗涤器、旋风洗涤器和文丘里洗涤器。其中，喷雾塔洗涤器通过液滴和颗粒之间的惯性碰撞、拦截和凝聚等作用，使较大的粒子被液滴捕集，但是喷雾塔洗涤在使用过程中设备耗水量大、占地面积大，且对于10μm以下的尘粒除尘效率不佳。旋风洗涤器可净化粒径小于5μm的尘粒，但对于小粒径的粉尘除尘效率较低。文丘里洗涤器在使用过程中则存在压降大、能耗高、处理量较小等缺点。

有鉴于此，需要设计一种含尘气体吸收纯化装置及系统，以解决和克服上述技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型一方面所要解决的技术问题是提供一种含尘气体吸收纯化装置，该含尘气体吸收纯化装置可对极低粒径粉尘进行有效分离，用水量小，结构简单，占地面积小，除尘效率高。

本实用新型另一方面所要解决的技术问题是提供一种含尘气体吸收纯化系统，该含尘气体吸收纯化系统中，可实现极低粒径粉尘进行有效分离，用水量小，结构简单，占地面积小，除尘效率高。

为达到上述目的，本实用新型一方面提供一种含尘气体吸收纯化装置，包括壳体，所述壳体上端设有排气管，所述壳体的外侧面上自上而下依次设有进液口及进气口，所述壳体下端设有排液管，所述壳体内设有多组吸收器、用于固定所述吸收器的第一塔板和第二塔板以及与所述第一塔板和所述第二塔板连接且位于所述壳体的内周面上的降液管，各所述吸收器与各所述进液口一一对应设置，以能够通过各所述进液口向各所述吸收器内注入液体。

优选地，所述吸收器包括筒体以及与所述筒体顶部连接的排气结构，所述筒体外周面上设有多个微孔，以使得循环水喷射进入所述筒体内部。

更优选地，所述筒体中心轴线处设有导流柱。

进一步优选地，所述筒体的底部设有圆形挡板，所述导流柱的下端与所述圆形挡板连接，所述圆形挡板上设有多个通孔以能够使所述筒体内的含尘液体排出。

优选地，所述筒体下端侧面设有切向进口，所述切向进口适于使得含尘气体切向进入所述筒体内。

优选地，所述第一塔板和所述第二塔板通过焊接与所述壳体内壁密封连接，且各所述塔板上设有多个安装孔用以固定所述吸收器。

优选地，所述第一塔板、所述第二塔板与所述降液管、所述壳体内壁形成为容纳所述循环水的腔体，所述循环水通过所述进液口进入所述腔体内。

本实用新型另一方面还提供一种含尘气体吸收纯化系统，包括送气装置、与所述送气装置连接的含尘气体吸收纯化装置、水循环装置及用于排放净化气体的排气筒，所述水循环装置通过管路与所述含尘气体吸收纯化装置的进液口及排液管连接。

优选地，所述水循环装置包括储液箱及送液装置，所述送液装置与所述进液口间的管路上设有循环阀，所述储液箱与所述排液管间的管路上设有排液阀，且所述储液箱侧壁设有适于排放固体颗粒的排放口。

相较于现有技术，本实用新型所述的含尘气体吸收纯化装置及系统具有以下三点有益效果：

(1)本实用新型所述的第一塔板、第二塔板与降液管、壳体内壁形成为容纳循环水的腔体，循环水通过进液口进入腔体内，且在吸收器的筒体外周面上设有多个微孔，以使得循环水从侧壁上的若干微孔径向喷射进入筒体内并形成射流柱，而含尘气体则从吸收器底部切向进入筒体内并沿着导流柱向上形成螺旋运动的强旋气流场，径向射入的循环水射流柱被切向运动的强旋气流场切割的同时与尘粒碰撞、接触，加湿的尘粒相互凝并形成含尘液滴，在离心力的作用下被甩向筒体内壁后向下滑落，净化后的气体从排气结构排出，此设计的吸收器用水量小、结构简单且可分离极小粒径粉尘；

(2)本实用新型的含尘气体吸收纯化装置壳体内沿着垂直方向设有多组塔板，且每组塔板包括第一塔板和第二塔板，多级并联的吸收器通过第一塔板和第二塔板连接固定，壳体内形成为垂直方向上多级串联的吸收器组，以此使得位于底层的吸收器组初步分离尘粒后所排出的气体被位于上一层的吸收器组再次吸收分离，实现二次分离，从而提高了除尘效率；

(3)本实用新型的含尘气体吸收纯化系统不仅可处理仅含尘粒的气体还可处理溶于水的有害气体成分，满足化工生产中对复杂性气体的处理要求。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的含尘气体吸收纯化装置及系统的一个具体实施方式的结构示意图；

图2是本实用新型所述的含尘气体吸收纯化装置的一个具体实施方式的结构示意图；

图3是本实用新型所述的吸收器的一个具体实施方式的结构示意图；

附图标记说明

1送气装置 2含尘气体吸收纯化装置

201排气管 202塔板

203进液口 204排液管

206进气口 207降液管

208吸收器 2081排气结构

2082筒体 2083导流柱

2084切向进口 209壳体

3储液箱 4送液装置

5排气筒 6含尘气体

7含尘液体 8循环水

9固体颗粒 10净化气体

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，本实用新型的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位术语基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量，因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或更多个所述特征。

参见图2，本实用新型的基本实施方式提供了一种含尘气体吸收纯化装置，包括壳体209，壳体209上端设有排气管201，壳体209的外侧面上自上而下依次设有进液口204及进气口206，壳体209下端设有排液管205，壳体209内设有多组吸收器208、用于固定吸收器208的第一塔板202和第二塔板203以及与所述第一塔板202和所述第二塔板203连接且位于所述壳体209的内周面上的降液管207，各吸收器208与各进液口204一一对应设置，以能够通过各进液口204向各吸收器208内注入液体。

本实用新型的一个实施例中，进气口206设于壳体209的下部，进气口206为向外凸起的管状结构，且外端面设有圆形法兰盘，用于与气体输送管道连接。第一塔板202和第二塔板203通过焊接与壳体209内壁密封，且各塔板上设有多个安装孔，第一塔板202和第二塔板203组合，用于固定吸收器208，第一塔板202通过焊接与筒体2082外周面上的最上层微孔的上部筒体2082段密封连接，第二塔板203通过焊接与筒体2082外周面上的最下层微孔的下部筒体2082段密封连接，与第一塔板202和第二塔板203焊接的降液管207一般设于第一塔板202和第二塔板203的边侧弓形区。第一塔板202、第二塔板203与降液管207、壳体209内壁能够形成为容纳循环水8的腔体，循环水8通过进液口204进入腔体内，从而使得循环水8进入各吸收器208内。本实用新型中，降液管207的结构形式可以是圆形或弓形，圆形降液管在弓形区截面中仅有一小部分用于有效的降液截面，其形状特征可有单圆形、双圆形以及长圆形，其一般用于液体负荷较低、塔径较小且不容易引起泡沫的场合，而弓形降液管一般为将所需降液截面的弓形降液管固定在弓形区内。降液管207的结构可根据实际塔径、液体负荷大小等情况进行选择。针对泡沫较多的情况，还可在降液管207内安装消泡板组件，该组件半浸于降液管207的泡沫层中，用于降液管的机械消泡，防止降液管内泡沫密度过低，泡沫层高过高造成降液管207溢流液泛。消泡板组件由数列若干相互平行的倒V字形波纹板垂直排列组成，固定在降液管207管壁上。此外，本实用新型的降液管207一般作液封处理，以防止含尘气体6经降液管207上下流窜。

本实用新型的壳体209内吸收器208形成为上下两组，下层的吸收器组将含尘气体6吸收分离后，含有少量尘粒的气体从吸收器208的排气结构2081排出，此含有少量尘粒的气体被上层吸收器组吸入再次进行分离，分离完成后的净化气体10从上层吸收器208的排气结构2081排出，进而通过排气管201排出。可见，此设计能够对含尘气体6实现二级分离，进一步提高了对含尘气体6的除尘率。

参见图3，本实用新型中，吸收器208包括筒体2082以及与所述筒体2082顶部连接的排气结构2081，所述筒体2082外周面上设有多个微孔，以使得循环水8喷射进入所述筒体2082内部。本实用新型在筒体2082外周面上设有多个微孔，微孔的直径为0.5-5mm，循环水8通过微孔分成多束射流进入筒体2082内，并在其内部含尘气体强旋气流场的作用下，使得射流柱发生破碎雾化，破碎雾化后形成的液滴在流场中不断公转运动以增加对粉尘的吸附捕集空间和速率，其自身也在不断发生自转及界面振荡以增加粉尘吸附捕集效率。本实施例中，微孔在筒体2082外周面上为正方形排列，也可设计为三角形排列。

作为本实用新型的一个优选实施方式，筒体2082顶部设有排气结构2081，且排气结构2081呈伞状结构。排气结构2081包括顶盖和支架，顶盖通过支架与筒体2082连接，顶盖呈伞状，此设计为了防止部分被气体夹带出吸收器208的含尘液滴落入筒体2082内，从而对分离净化完成后还未从排气结构2081排出的净化气体10造成二次污染，影响除尘效果。

优选地，筒体2082中心轴线处设有导流柱2083。本实用新型的导流柱2083设于筒体2082底部且一直向上延伸至顶部微孔所在水平面附近，此设计可辅助含尘气体6切向进入吸收器208时产生的螺旋气流场更加稳定。

优选地，本实用新型筒体2082的底部设有圆形挡板，导流柱2083的下端与圆形挡板连接，圆形挡板上设有多个通孔以能够使筒体2082内的含尘液体7排出。

作为本实用新型的另一个优选实施方式，筒体2082下端侧面设有切向进口2084，切向进口2084适于使得含尘气体6切向进入筒体2082内。吸收器208的进气口位于筒体2082的圆周切线处，以使得经切向进口2084压缩后的含尘气体6切向进入筒体2082内以形成向上的螺旋气流场。

本实用新型的壳体209内形成为上下两组吸收器208，且每组吸收器208形成为多级并联。在本实用新型的一个具体实施例中，壳体209内形成有上下两级串联的吸收器组，每组吸收器208形成为三级并联。可以想到的是，在具体的实施过程中，不仅仅局限于本实施例中的组数和级数，用户可根据需要选择任意级数串联吸收器组和任意级数并联吸收器208来处理不同流量的含尘气体6，优选地，级数为2-4级。

需要说明的是，本实用新型的吸收器208可采取不同直径、不同大小、不同数量以实现不同流量的处理要求，且吸收器208对含尘气体6的净化效果大于99％。

优选地，第一塔板202和第二塔板203通过焊接与壳体209内壁密封连接，且各塔板上设有多个安装孔用以固定所述吸收器208。本实用新型的吸收器208均通过第一塔板202和第二塔板203连接固定，且两块塔板上均设有多个安装孔用以固定吸收器208的筒体2082上部和筒体2082下部。需要说明的是，筒体2082上部指的是筒体上的最上层微孔上部的筒体区域，筒体2082下部指的是筒体上的最下层微孔下部且在切向进口2084上部的筒体区域。各塔板可分为整体式或分块式，用户可根据塔径尺寸及吊装难易程度选择塔板的结构形式。

本实用新型中，第一塔板202、第二塔板203与降液管207、壳体209内壁形成为容纳循环水8的腔体，循环水8通过进液口204进入腔体内。第一塔板202、第二塔板203与降液管207、壳体209内壁的连接均为密封连接，优选地，可采取焊接方式，以使得腔体内部各连接部位无渗水情况出现。当腔体内部水量达到一定程度，其内部的压力会使得循环水8通过微孔时形成为液相射流柱，从而增大了循环水8进入筒体2082内的轴向相对速度和径向相对速度，相对速度的存在，加强了气液两相的接触作用。

参见图1，本实验新型还提供了一种含尘气体吸收纯化系统，包括送气装置1、与送气装置1连接的含尘气体吸收纯化装置2、水循环装置及用于排放净化气体10的排气筒5，水循环装置通过管路与含尘气体吸收纯化装置2的进液口204及排液管205连接。

本实用新型中，送气装置1包括风机和变频器，含尘气体6经风机增压后输送至含尘气体吸收纯化装置内，用户可通过变频器调节风机的出气量，以控制装置内含尘气体6的含量达到最优状态。本实用新型中，通过送气装置1向含尘气体吸收纯化装置2内输入气体前，对含尘气体吸收纯化装置2的降液管207及排液管205处进行液封处理，以使得底层吸收器组的第二塔板203与壳体209内壁形成为第一密封腔体，含尘气体6经送气装置1输入至第一密封腔体内，当达到一定压强时，能够使得含尘气体6经切向进口2084时达到一定气速，从而形成向上的螺旋气流场，同时，上层吸收器组的第二塔板203与下层吸收器组的第一塔板202、壳体209内壁及经液封处理过的降液管207，形成为第二密封腔体，经下层吸收器组吸收后的含有少量尘粒的气体在第二密封腔体内达到一定压强时，气体将以一定气速切向进入上层吸收器组的切向进口2084，从而形成向上的螺旋气流场完成吸收工作。被气体夹带的含尘液体7及吸收器208内排出的含尘液体7经降液管207排至壳体209内底部的半圆弧结构处，此处可设有流量计，当流量计检测到含尘液体7储存到一定高度后，通过排液管205排出至水循环装置处。经上下两组吸收器208净化分离后的净化气体10通过排气管201排出至排气筒5内，可设置风机将净化气体10输送至排气筒5排出。若对含尘气体6的含水量有要求，可在含尘气体吸收纯化装置2内设置折流板进行除液，折流板的叶片结构可为双通道叶片、三通道叶片、S型叶片及带挡板叶片。

本实用新型的水循环装置包括储液箱3及送液装置4，送液装置4与进液口204间的管路上设有循环阀，储液箱3与排液管205间的管路上设有排液阀，且储液箱3侧壁设有适于排放固体颗粒9的排放口。本实用新型的送液装置4为水泵，通过水泵将储液箱3内的液体抽送至含尘气体吸收纯化装置2的吸收器208内，通过循环阀调节进水量，用户可根据实际工况调节水流量。储液箱3内设有沉降槽，沉降槽底部为锥形，含尘液体7进入沉降槽后，增浓的尘渣由槽底排出，清液则由排出管抽出。槽底设有排尘管及排尘阀，排尘管通过管路与储液箱3的排放口连接，排出管通过管路与水泵连接。可见，本实用新型的水循环装置提高了对循环水8的二次利用率，减少了系统的用水量，节约了能源。

需要说明的是，本实用新型的吸收器208的操作压降为1-5KPa，含尘气体吸收纯化装置2的操作压降为1-20KPa，含尘气体吸收纯化装置2的处理量为200000m³/h，经本实用新型的含尘气体吸收纯化系统处理的含尘气体6的含尘量小于20mg/m³，且整体设备连续运行不低于5年，设备设计寿命20年。

作为本实用新型的一个具体实施例，主要操作参数：入口气体流量30000Nm³/h，设计流量为：35000Nm³/h；温度约110℃(最高温度160℃)，设计温度为180℃；含尘浓度约300mg/m³，粉尘的粒径范围为0.5μm-20μm，操作压力为10KPa。技术效果：净化后粉尘浓度降低至1mg/m³，除尘效率大于99.5％，符合GB31571-2015《石油化工行业污染物排放标准》等国家和地方标准，装置压降小于1.5KPa，连续运行不低于5年，设计寿命20年。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims (10)

1.一种含尘气体吸收纯化装置，其特征在于，包括壳体(209)，所述壳体(209)上端设有排气管(201)，所述壳体(209)的外侧面上自上而下依次设有进液口(204)及进气口(206)，所述壳体(209)下端设有排液管(205)，所述壳体(209)内设有多组吸收器(208)、用于固定所述吸收器(208)的第一塔板(202)和第二塔板(203)以及与所述第一塔板(202)和所述第二塔板(203)连接且位于所述壳体(209)的内周面上的降液管(207)，各所述吸收器(208)与各所述进液口(204)一一对应设置，以能够通过各所述进液口(204)向各所述吸收器(208)内注入液体。

2.根据权利要求1所述的含尘气体吸收纯化装置，其特征在于，所述吸收器(208)包括筒体(2082)以及与所述筒体(2082)顶部连接的排气结构(2081)，所述筒体(2082)外周面上设有多个微孔，以使得循环水(8)喷射进入所述筒体(2082)内部。

3.根据权利要求2所述的含尘气体吸收纯化装置，其特征在于，所述筒体(2082)中心轴线处设有导流柱(2083)。

4.根据权利要求3所述的含尘气体吸收纯化装置，其特征在于，所述筒体(2082)的底部设有圆形挡板，所述导流柱(2083)的下端与所述圆形挡板连接，所述圆形挡板上设有多个通孔以能够使所述筒体(2082)内的含尘液体(7)排出。

5.根据权利要求2所述的含尘气体吸收纯化装置，其特征在于，所述筒体(2082)下端侧面设有切向进口(2084)，所述切向进口(2084)适于使得含尘气体(6)切向进入所述筒体(2082)内。

6.根据权利要求1所述的含尘气体吸收纯化装置，其特征在于，所述壳体(209)内形成为上下两级串联的吸收器(208)组，且每组所述吸收器(208)为多级并联。

7.根据权利要求1所述的含尘气体吸收纯化装置，其特征在于，所述第一塔板(202)和所述第二塔板(203)通过焊接与所述壳体(209)内壁密封连接，且各所述塔板上设有多个安装孔用以固定所述吸收器(208)。

8.根据权利要求2所述的含尘气体吸收纯化装置，其特征在于，所述第一塔板(202)、所述第二塔板(203)与所述降液管(207)、所述壳体(209)内壁形成为容纳所述循环水(8)的腔体，所述循环水(8)通过所述进液口(204)进入所述腔体内。

9.一种含尘气体吸收纯化系统，其特征在于，包括送气装置(1)、与所述送气装置(1)连接的含尘气体吸收纯化装置(2)、水循环装置及用于排放净化气体(10)的排气筒(5)，所述水循环装置通过管路与所述含尘气体吸收纯化装置(2)的进液口(204)及排液管(205)连接。

10.根据权利要求9所述的含尘气体吸收纯化系统，其特征在于，所述水循环装置包括储液箱(3)及送液装置(4)，所述送液装置(4)与所述进液口(204)间的管路上设有循环阀，所述储液箱(3)与所述排液管(205)间的管路上设有排液阀，且所述储液箱(3)侧壁设有适于排放固体颗粒(9)的排放口。