CN220918563U - 一种集喷雾水浴雨淋为一体的硫铵尾气除尘装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于硫铵干燥尾气的处理技术，应用于焦化行业，具体为一种集喷雾水浴雨淋为一体的硫铵尾气除尘装置。解决了目前水浴除尘技术污染物排放浓度较高的技术问题。一种集喷雾水浴雨淋为一体的硫铵尾气除尘装置，包括水浴除尘罐、连接在水浴除尘罐顶部的进气管和排气管以及安装在水浴除尘罐底部的放净口阀门；进气管内安装有雾化喷头，雾化喷头的喷入角度顺气流方向30°设置，排气管上安装雨淋喷头；还包括位于水浴除尘罐旁的补液池，水浴除尘罐和补液池之间通过倒U型液位调节管连通并形成水封，倒U型液位调节管的水平段上串接有顶部控制阀。

Description

一种集喷雾水浴雨淋为一体的硫铵尾气除尘装置

技术领域

本实用新型属于硫铵干燥尾气的处理技术，应用于焦化行业，具体为一种集喷雾水浴雨淋为一体的硫铵尾气除尘装置。

背景技术

对于传统水浴除尘器，一般老焦化单位使用旋风除尘+水浴除尘罐工艺，这种工艺存在粉尘亲水性弱时水浴除尘效果较差，粉尘逃逸率高的技术问题，所以这种水浴除尘技术的污染物排放浓度较高，不能满足现有环保排放要求（硫铵结晶干燥颗粒物排放浓度不高于10mg/m³），因此改造势在必行。

发明内容

本实用新型为解决目前水浴除尘技术污染物排放浓度较高的技术问题，提供一种集喷雾水浴雨淋为一体的硫铵尾气除尘装置。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：一种集喷雾水浴雨淋为一体的硫铵尾气除尘装置，包括水浴除尘罐、连接在水浴除尘罐顶部的进气管和排气管以及安装在水浴除尘罐底部的放净口阀门；进气管内安装有雾化喷头，雾化喷头的喷入角度顺气流方向30±5°设置，排气管上安装雨淋喷头，喷入角度逆向气流方向；雾化喷头通过管路以及喷洒循环泵与水浴除尘罐内部相连通，雨淋喷头则连接有提供稀硫酸的稀硫酸管道；还包括位于水浴除尘罐旁的补液池，补液池内连接有溢流管；稀硫酸管道分出两条支路，一条支路连接至雨淋喷头，该支路上串接有排气段喷淋控制阀，另一条支路伸入至补液池内，该支路上串接有浮球式液位自控阀，浮球式液位自控阀的浮球位于补液池内且浮球的控制水面低于溢流管管口；水浴除尘罐和补液池之间通过倒U型液位调节管连通并形成水封，倒U型液位调节管的水平段分别穿过水浴除尘罐和水封型补液池的侧壁伸入水浴除尘罐和水封型补液池内；倒U型液位调节管的水平段上串接有顶部控制阀，位于水浴除尘罐一侧的管口末端设置有防止破空储液弯。

本实用新型是对传统水浴除尘器的一次改进，系为降低硫铵结晶干燥颗粒物排放浓度要求，达环保超低排放要求。

本实用新型技术是：在水浴除尘罐的进气管上增加雾化喷头，喷入角度顺气流方向30±5°，喷入介质为稀硫酸，高速喷入的酸雾与含尘气流交汇形成紊流并促使流体中各类介质的相互碰撞加速，粉尘颗粒吸收酸雾或者说是酸雾浸润尘埃形成了亲水性颗粒，即废气中的粉尘入浴前预先湿身，提高了水浴除尘效果。在水浴除尘的排气管上增加雨淋喷头，喷入介质仍为稀硫酸只是改为喷淋状态，大量的液滴对废气做最后的洗涤。水浴后破水而出的气流仍会携带少量的尘和酸雾，在排气段遇到喷淋而下的大液滴会再次的被拦截。在水浴除尘罐外设置倒U型液位调节管及补液池，补液池设置溢流管及浮球式液位自控阀。正常生产时水浴除尘罐中多余的酸液通过倒U型液位调节管流到补液池进而通过补液池溢流管进行外排。每周打开放净口阀门大量放空一次，确保吸收氨后的富含硫铵的液体得到回收。排放前关闭倒U型液位调节管顶部控制阀，关停喷洒循环泵，关闭排气段喷淋控制阀门。水浴除尘罐内富含硫铵的液体排放完毕后，关闭放净口阀门，打开倒U型液位调节管顶部的控制阀门，通过倒U型液位调节管，补液池即会快速为水浴除尘罐补充循环液。水浴除尘罐一侧的倒U型液位调节管管口末端设置有防止破空储液弯，关闭倒U型液位调节管顶部控制阀门后，水浴除尘罐放空操作时，水浴除尘罐一侧的倒U型液位调节管因设置有储液弯而不会进入空气，需要补液时，打开顶部控制阀即会在液位差作用下开始补液，打开浮球式液位自控阀、排气段喷淋控制阀，联合为水浴除尘系统快速补足循环液，当浮球式液位自控阀关闭停止补液时，开启喷洒循环泵复产。

因液体为酸性，所以通常情况下倒U型液位调节管的水平段高度略高于水浴除尘罐生产所需水平面，即顶部控制阀位于水平面上方。

进一步的，在出口段喷淋头上部设置与气流流向平行的耐酸折流板，对废气中的尘及液做最后一次拦截。

折流板设置方向大多数与气流流向垂直，对流体阻力较大，平行设置，阻力小，况且直径增加后，流通面积加大，拦截面积随着加大。

本实用新型所述新型水浴除尘装置在原有装置的基础上增加了喷雾、喷淋及折流板三道拦截，经过技术升级，将硫铵结晶干燥颗粒物排放浓度降至5mg/m³以内，除尘效果良好；新增设的倒U型液位调节管和补液池可自动完成补液和排液，设计精巧，结构简单，适于推广应用。

附图说明

图1本实用新型结构示意图。

图2雾化喷头的布置示意图。

图3为图1中A的局部放大示意图。

1-雾化喷头，2-雨淋喷头，3-耐酸折流板，4-倒U型液位调节管，5-补液池，6-溢流管，7-浮球式液位自控阀，8-稀硫酸管道，9-放净口阀门，10-顶部控制阀，11-喷洒循环泵，12-排气段喷淋控制阀，13-进气管，14-排气管，15-隔板，16-检修口，17-水浴除尘罐，18-主管，19-管道布置，20-单个喷头辐射区域，21-防止破空储液弯。

具体实施方式

实施例1

一种集喷雾水浴雨淋为一体的硫铵尾气除尘装置，包括水浴除尘罐17、连接在水浴除尘罐17顶部的进气管13和排气管14以及安装在水浴除尘罐17底部的放净口阀门9；进气管13内安装有雾化喷头1，雾化喷头1的喷入角度顺气流方向30°设置，排气管14上安装雨淋喷头2，喷入角度逆向气流方向；雾化喷头1通过管路以及喷洒循环泵11与水浴除尘罐17内部相连通，雨淋喷头2则连接有提供稀硫酸的稀硫酸管道8；还包括位于水浴除尘罐旁17的补液池5，水封型补液池5上连接有溢流管6；稀硫酸管道8分出两条支路，一条支路连接至雨淋喷头2，该支路上串接有排气段喷淋控制阀12，另一条支路伸入至补液池5内，该支路上串接有浮球式液位自控阀7，浮球式液位自控阀7的浮球位于补液池5内；水浴除尘罐17和补液池5之间通过倒U型液位调节管4连通并形成水封，倒U型液位调节管4的水平段分别穿过水浴除尘罐17和补液池5的侧壁伸入水浴除尘罐17和补液池5内；倒U型液位调节管4的水平段上串接有顶部控制阀10；倒U型液位调节管4的两个端口分别接近水浴除尘罐17和水封型补液池5的底面，且在水浴除尘罐一侧的管口末端设置有防止破空储液弯21，防止破空储液弯21是一个呈U型的小弯管，连接在倒U型液位调节管4位于水浴除尘罐17内的端口，防止水浴除尘罐放空时倒U型液位调节管出现破空现象。

补液池5可以是顶部开口，也可以加盖封闭，检修浮球阀时需要打开，溢流口管口水平面略高于浮球阀控制水平面，浮球阀控制水平面与水浴除尘罐内水平面一致。

实施例2

排气管14口径大于进气管13，排气管14内部在位于雨淋喷头2上方的位置上安装有多组与气流流向平行的耐酸折流板3；雾化喷头1采用3个不锈钢扇形喷头，3个喷头均匀分布在进气管13内部。

实施例3

水浴除尘罐17顶部内侧连接有多个隔板15，隔板15与水浴除尘罐17的侧壁共同构成进口和出口，进气管13的端口伸入进口，且进气管外壁与进口之间密封连接，排气管14的端口则直接密封连接在出口上；在进口和出口之间还设有检修口16，检修口下方的水浴除尘罐17内环绕检修口16固定有多个隔板15（所述隔板均由水浴除尘罐17顶部向下延伸且与水浴除尘罐17底部存在间隔）。

以下结合附图对本实用新型做进一步的说明。

如图1所示，在水浴除尘罐的进气管上增加雾化喷头1，喷入角度顺气流方向30°，喷入介质为酸度2%-3%的稀硫酸循环液，高速喷入的酸雾与含尘气流交汇形成紊流并促使流体中各类介质的相互碰撞加速，粉尘颗粒吸收酸雾或者说是酸雾浸润尘埃形成了亲水性颗粒，即废气中的粉尘入浴前预先湿身，提高了水浴除尘效果。在水浴除尘的排气管上增加雨淋喷头2，喷入角度逆向气流方向30°，喷入介质仍为酸度2%-3%的稀硫酸，只是改为喷淋状态，大量的液滴对废气做最后的洗涤。

具体实施时，在进气段喷入的介质是酸度为2%-3%的稀硫酸雾而不是水雾，酸雾比水雾更易于浸润尘埃，富含酸液的重尘入水即融，不再随气流浮漂，通过喷洒酸雾能够最大程度的降低含尘气流中的颗粒物，另一方面，稀硫酸还能与废气中的氨发生反应，进一步降低了废气中的氨含量。水浴后破水而出的气流仍会携带少量的尘和酸雾，遇到排气段喷淋而下的大液滴会再次的被拦截。

进气管直径为850mm，排气管道直径加粗到1000mm，在出口段喷淋头上部设置与气流流向平行的耐酸折流板3，对废气中的尘及液做最后一次拦截。

创新点：折流板设置方向大多数与气流流向垂直，对流体阻力较大，平行设置，阻力小，况且直径增加后，流通面积加大，拦截面积随着加大。

如图2所示，进口段雾化喷头1采用不锈钢扇形喷头，通过核算，单个喷头的辐射区域在其位置的110°区域内，设置3个喷头均匀分布，全方位无死角高速喷入酸雾。

通过理论计算，喷洒循环泵选用流量2.4m³/h，扬程34.5m，电机1.1KW的不锈钢微型离心泵，满足循环喷洒。

排气段喷淋液采用补充稀硫酸液管道提供，雨淋喷头2采用大直径不锈钢雨淋喷头。

在水浴除尘罐外设置倒U型液位调节管4及补液池5，补液池设置溢流管6及浮球式液位自控阀7和稀硫酸管道8。正常生产时多余的酸液通过倒U型液位调节管4流到补液池5进而通过溢流管6进行外排。每周打开放净口阀门9大量放空一次，确保吸收氨后的富含硫铵的液体得到回收。排放前关闭倒U型管的顶部控制阀10，关停喷洒循环泵11，关闭排气段喷淋控制阀门12。排放完毕后，关闭放净口阀门9，打开倒U型液位调节管4的顶部控制阀门10，通过倒U型液位调节管，补液池即会自动为水浴除尘罐补充循环液，与此同时打开排气段喷淋控制阀门12，联合为水浴除尘系统快速补足循环液，当浮球式液位自控阀阀7关闭停止补液时，开启喷洒循环泵11复产。

创新点：倒U型液位调节管将循环液与补液池连通并组成水封，倒U型液位调节管的两侧管口接近液池底部，可以利用虹吸原理确保补液与排液成功，即确保除尘废气不会泄漏的同时能够自动双向调节循环液位，既能保证不会因循环液缺少而烧泵，也能保证不会因水位升高而阻塞废气气流通道，补液池液面与循环液液面连通，液位由浮球阀和溢流管自动控制，无需费心劳力；当需要检修更换倒U型液位调节管4的顶部控制阀10时，因两侧管口均位于液体底层，处于水封状态，更换顶部控制阀10时，因U型管水平段高于补液池水平面，水平管段内液体回流至两侧，所以可以不停机直接更换阀门；而以往设计均是从底部设置连通管，检修更换控制阀时必须停机且彻底排空水系统。更换顶部控制阀10时需要快速，因排气段喷淋头仍在不断喷淋，水浴除尘罐内液位会逐渐升高，或者更换顶部控制阀10时也可以临时关闭排气段喷淋控制阀。检修更换完成后再打开排气段喷淋控制阀，水浴除尘罐内液位逐渐升高至淹没U型管水平段后，水平管段内空气被排入补液池，水浴除尘罐液位将逐步回落至正常液位。

喷洒循环泵：

材质：不锈钢304

类型：微型离心泵

型号：流量2.4m³/h，扬程34.5m，电机1.1KW。

喷头：

材质：不锈钢304

类型：扇形喷头

型号：辐射范围在110°，孔径2.8mm。

本实用新型的技术特点：材质选型；喷洒液位置的选择；颗粒物的吸附方式；喷头孔径的计算，倒U型液位调节管双向调节循环液位；不停机更换倒U型管顶部阀门；与废风流向平行的折流板；采用浮球阀自动补足液位。

Claims (6)

1.一种集喷雾水浴雨淋为一体的硫铵尾气除尘装置，包括水浴除尘罐（17）、连接在水浴除尘罐（17）顶部的进气管（13）和排气管（14）以及安装在水浴除尘罐（17）底部的放净口阀门（9）；其特征在于，进气管（13）内安装有雾化喷头（1），雾化喷头（1）的喷入角度顺气流方向30±5°设置，排气管（14）上安装雨淋喷头（2），喷入角度逆向气流方向；雾化喷头（1）通过管路以及喷洒循环泵（11）与水浴除尘罐（17）内部相连通，雨淋喷头（2）则连接有提供稀硫酸的稀硫酸管道（8）；还包括位于水浴除尘罐（17）旁的补液池（5），补液池（5）上连接有溢流管（6）；稀硫酸管道（8）分出两条支路，一条支路连接至雨淋喷头（2），该支路上串接有排气段喷淋控制阀（12），另一条支路伸入至补液池（5）内，该支路上串接有浮球式液位自控阀（7），浮球式液位自控阀（7）的浮球位于补液池（5）内且浮球的控制水面低于溢流管（6）管口；水浴除尘罐（17）和补液池（5）之间通过倒U型液位调节管（4）连通并形成水封，倒U型液位调节管（4）的水平段分别穿过水浴除尘罐（17）和补液池（5）的侧壁伸入水浴除尘罐（17）和补液池（5）内；倒U型液位调节管（4）的水平段上串接有顶部控制阀（10），倒U型液位调节管（4）位于水浴除尘罐（17）一侧的管口末端设置有防止破空储液弯（21）。

2.如权利要求1所述的一种集喷雾水浴雨淋为一体的硫铵尾气除尘装置，其特征在于，排气管（14）口径大于进气管（13），排气管（14）内部在位于雨淋喷头（2）上方的位置上安装有多组与气流流向平行的耐酸折流板（3）。

3.如权利要求2所述的一种集喷雾水浴雨淋为一体的硫铵尾气除尘装置，其特征在于，雾化喷头（1）采用3个不锈钢扇形喷头，3个喷头均匀分布在进气管（13）内部。

4.如权利要求1-3任一项所述的一种集喷雾水浴雨淋为一体的硫铵尾气除尘装置，其特征在于，倒U型液位调节管（4）的两个端口分别接近水浴除尘罐（17）和水封型补液池（5）的底面，所述防止破空储液弯（21）是一个呈U型的小弯管，连接在倒U型液位调节管（4）位于水浴除尘罐（17）内的端口。

5.如权利要求1-3任一项所述的一种集喷雾水浴雨淋为一体的硫铵尾气除尘装置，其特征在于，水浴除尘罐（17）顶部内侧连接有多个隔板（15），隔板（15）与水浴除尘罐（17）的侧壁共同构成进口和出口，进气管（13）的端口伸入进口，且进气管（13）外壁与进口之间密封连接，排气管（14）的端口则直接密封连接在出口上。

6.如权利要求5所述的一种集喷雾水浴雨淋为一体的硫铵尾气除尘装置，其特征在于，在水浴除尘罐（17）进口和出口之间还设有检修口（16），检修口（16）下方的水浴除尘罐（17）内环绕检修口（16）固定有多个隔板（15）。