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Abstract

本实用新型涉及一种废气处理装置，包括进口管、洗涤塔和反应器，洗涤塔底部设有第一相分离器，洗涤塔下方设有收集器，洗涤塔上方设有第二相分离器，反应器上方设有脱水器；所述的反应器位于洗涤塔内腔，反应器的进口连通第一相分离器的出口，反应器的出口连通脱水器进口，脱水器出口连通第二相分离器的进口；所述的进口管、洗涤塔内腔、第一相分离器、反应器、脱水器、第二相分离器顺次构成气体通道。本实用新型的废气处理装置以单一设备既可实现除尘脱硫一体化，也可以实现脱硫结晶一体化。该装置除尘效率高、废气治理效果好、占用空间和占地面积小、结构紧凑、制造和运行成本低。

Description

一种废气处理装置
(一)技术领域
本实用新型涉及一种废气处理装置，特别涉及一种治理各种无机废气、烟气粉尘的废气处理装置。
(二)背景技术
利用氨水治理SO2等废气，脱硫效率高、设备投资省、占地面积小、无二次污染和终止物再利用等许多优势已经开始逐步被人们所重视。
现有氨法治理废气装置中，最多只能将脱硫终止物硫酸铵收集到其它设备中，再进行浓缩、结晶、脱水和干燥等工艺，使其成为商品级的化肥。与其它方法比，这种方法虽然能使终止物再利用，降低了用户的运行费用，但由于烟气的余热没有利用，同时增加了设备投资、电的消耗，另外还要消耗大量的蒸汽资源。
现有除尘及处理各种无机废气均采用除尘装置与废气治理装置分离的方式，两者需用管道连接。这样不仅增加了设备的成本和气体的阻力，而且由于该两种设备占用空间大及占地面积大，一般都安装在室外。
也有在湿式除尘器的水里加碱进行除尘和废气治理的。由于所加碱废气治理效果不高，碱不能回收，其成本太高或再用另一种碱回收后的终止物再利用率低。
也有将干式除尘器与脱硫装置组合成干式除尘及废气治理装置的。但干式除尘器的除尘效率已经达不到现在的排放标准。
(三)实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种集废气治理、粉尘治理及利用烟气余热使反应产物(如硫酸铵)浓缩、结晶的多功能废气处理装置。
本实用新型的废气处理装置，包括进口管、洗涤塔和反应器，所述的洗涤塔底部设有第一相分离器，洗涤塔下方设有收集器，洗涤塔上方设有第二相分离器，反应器上方设有脱水器；
所述的反应器位于洗涤塔内腔，反应器的进口连通第一相分离器的出口，反应器的出口连通脱水器进口，脱水器出口连通第二相分离器的进口；所述的进口管、洗涤塔内腔、第一相分离器、反应器、脱水器、第二相分离器顺次构成气体通道。
一般的，所述的洗涤塔的内腔中纵向设有1～4层、每层4～10个均匀布置的液体喷嘴。
进一步，所述的第一相分离器和第二相分离器分别由内筒和外筒组成，所述的内筒与外筒之间设有若干层的挡板，每层挡板沿周向垂直分布，相邻层挡板间形成角度；所述的第一相分离器的进气口位于外筒壁，第一相分离器的出气口位于内筒壁；所述的第二相分离器的进气口位于内筒壁，第二相分离器的出气口位于外筒壁。烟气或气、液、固混合物从四周进入第一相分离器，由于碰撞作用使水滴、粉尘和结晶体被收集到底部，而气体则进入反应器。相反的，烟气从底部往上进入第二相分离器，以较慢的速度向四周散开排出，当碰到曲折的挡板后液滴靠自身重力沉降下来。
进一步，所述的脱水器由位于下部的旋流圆筒和位于上部的减速室组成，旋流圆筒底部设有旋流板，旋流板上方的旋流圆筒连通有空气入口管，空气入口管的出口与旋流圆筒内壁相切，所述的减速室底部设有液体出口。
进一步，为了排除第二相分离器内的沉积液体而又不串气，所述的第二相分离器底部设有通往减速室的水封式排液口。
进一步，所述的进口管为文丘里管，其进口喉部均匀装有1～5个液体喷嘴，进口管的出口与洗涤塔内壁相切。利用喷嘴所喷出雾状的水与在喉部快速流动的废气之间的速度差，使其充分碰撞。表面湿润的粉尘粒子有利于与液体粘住，也有利于后面的收集。
进一步，所述的反应器采用文丘里管，其进口喉部均匀装有1～5个液体喷嘴。
进一步，所述的洗涤塔内壁顶部安装有溢流装置，溢流装置外接液体进口管。溢流装置可以使洗涤塔内表面形成一层水膜。当外界的废气由进口管通入时，一是可以借离心力加强水膜与粉尘的碰撞，二是可以利用离心力使被水湿润的粉尘在壁面被捕获，三是可以依靠液体喷嘴产生的、分布在整个截面上的、大量的液滴来清洗含尘气体。所有收集到的粉尘随水一起流到塔底部排入收集器。
进一步，所述的第二相分离器靠近出口的一侧安装有均流板，所述的均流板总体呈圆弧状，圆弧的边缘沿出气方向由低到高。均流板可以使气体以均匀的流速通过各挡板。
进一步，所述的收集器由水封箱密封。
本实用新型的废气处理装置适用于除去工业废气中的个别气体而排出其它气体的情形，一般地，可以适用于脱除烟气中的硫化物、氮氧化物等。以氨碱法脱除烟气中的二氧化硫为例，
1、若烟气为含尘烟气，则除尘脱硫工艺为：
含尘烟气通过进口管(文丘里管)切向进入洗涤塔，由于文丘里管喉部装有水喷嘴，烟气里湿润的粉尘逐步变大；由于离心力的作用，含尘烟气切向进入洗涤塔后进一步被内壁的水膜捕捉流向塔底部；直径较小的粉尘又被喷淋液体捕捉；最后粉尘和液体被第一相分离器阻挡而流向塔底部进入收集器。
含有二氧化硫的烟气进入反应器后与其喉部喷出的活化氨水进行气-汽化学反应，进入脱水器后气流旋转运动的同时又与空气入口管进入的压缩空气进行氧化反应；得到的硫酸铵液体绝大部分在减速室内静止下来，通过减速室的液体出口流走，少量的气液混合物在第二相分离器内被收集下来，通过水封式排液口流到减速室；在均流板的作用下，干净的烟气均匀地从挡板四周流到出口。
2、若烟气为非含尘气体，则脱硫结晶工艺为：
除尘后的烟气通过进口管切向进入洗涤塔，在洗涤塔内壁和喷嘴排出接近饱和的硫酸铵液体，由于烟气的热量使硫酸铵液体的水蒸发，析出硫酸铵晶体；在旋转气流的离心力作用下，较大的硫酸铵晶体被甩向塔内壁并落向底部，在第一相分离器的阻挡下，较小的硫酸铵结晶体落向洗涤塔底部。
之后的气体反应脱硫及后续步骤同上述的除尘脱硫工艺。
本实用新型的废气处理装置以单一设备既可实现除尘脱硫一体化，也可以实现脱硫结晶一体化。该装置除尘效率高、废气治理效果好、占用空间和占地面积小、结构紧凑、制造和运行成本低，只需将收集器中得到的硫酸铵脱水干燥即可得到商品级的硫酸铵。利于本装置可以轻易地推广至脱除其它工业废气中的某种或某些有害气体。
(四)附图说明
图1是实施例1所述废气处理装置的结构示意图。
图2是图1的废气处理装置沿A-A′方向的剖面图。
(五)具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的保护范围并不限于此。
参照图1、图2，一种废气处理装置，包括进口管1、洗涤塔2和反应器3，洗涤塔2底部设有第一相分离器4，洗涤塔2下方设有收集器5，洗涤塔2上方设有第二相分离器6，反应器上方设有脱水器7；反应器3位于洗涤塔内腔，反应器3的进口连通第一相分离器4的出口，反应器3的出口连通脱水器7进口，脱水器7出口连通第二相分离器6的进口；进口管1、洗涤塔2内腔、第一相分离器4、反应器3、脱水器7、第二相分离器顺次构成气体通道。
洗涤塔2的内腔中纵向设有2层、每层4个均匀布置的液体喷嘴8。
第一相分离器4和第二相分离器6分别由内筒9和外筒10组成，所述的内筒9与外筒10之间设有若干层的挡板11，每层挡板沿周向垂直分布，相邻层挡板间形成角度；第一相分离器4的进气口位于外筒壁，第一相分离器4的出气口位于内筒壁；第二相分离器6的进气口位于内筒壁，第二相分离器6的出气口位于外筒壁。
脱水器7由位于下部的旋流圆筒12和位于上部的减速室13组成，旋流圆筒12底部设有旋流板14，旋流板14上方的旋流圆筒连通有空气入口管15，空气入口管15的出口与旋流圆筒内壁相切，减速室13底部设有液体出口16。
第二相分离器6底部设有通往减速室13的水封式排液口17。
进口管1为文丘里管，其进口喉部均匀装有1个液体喷嘴18，进口管18的出口与洗涤塔内壁相切。
反应器采用文丘里管，其进口喉部均匀装有1个液体喷嘴19。
洗涤塔内壁顶部安装有溢流装置20，溢流装置外接液体进口管21。
第二相分离器6靠近出口22的一侧安装有均流板23，均流板23总体呈圆弧状，圆弧的边缘沿出气方向由低到高。
收集器5由水封箱24密封。
采用本废气处理装置以氨碱法脱除烟气中的二氧化硫的工艺流程如下，
1、若烟气为含尘烟气，则除尘脱硫工艺为：
含尘烟气通过进口管1(文丘里管)切向进入洗涤塔2，由于文丘里管喉部装有水喷嘴18，烟气里湿润的粉尘逐步变大；由于离心力的作用，含尘烟气切向进入洗涤塔后进一步被内壁的水膜捕捉流向塔底部；直径较小的粉尘又被喷淋液体捕捉；最后粉尘和液体被第一相分离器4阻挡而流向塔底部进入收集器5。
含有二氧化硫的烟气进入反应器3后与其喉部喷出的活化氨水进行气-汽化学反应，进入脱水器7后气流旋转运动的同时又与空气入口管15进入的压缩空气进行氧化反应；得到的硫酸铵液体绝大部分在减速室13内静止下来，通过减速室13的液体出口16流走，少量的气液混合物在第二相分离器内6被收集下来，通过水封式排液口17流到减速室13；在均流板23的作用下，干净的烟气均匀地从挡板四周流到出口22。
2、若烟气为非含尘气体，则脱硫结晶工艺为：
除尘后的烟气通过进口管1切向进入洗涤塔2，在洗涤塔内壁和喷嘴排出接近饱和的硫酸铵液体，由于烟气的热量使硫酸铵液体的水蒸发，析出硫酸铵晶体；在旋转气流的离心力作用下，较大的硫酸铵晶体被甩向塔内壁并落向底部，在第一相分离器的阻挡下，较小的硫酸铵结晶体落向洗涤塔底部，并进入收集器5。
含有二氧化硫的烟气进入反应器3后与其喉部喷出的活化氨水进行气-汽化学反应，进入脱水器7后气流旋转运动的同时又与空气入口管15进入的压缩空气进行氧化反应；得到的硫酸铵液体绝大部分在减速室13内静止下来，通过减速室13的液体出口16流走，少量的气液混合物在第二相分离器内6被收集下来，通过水封式排液口17流到减速室13；在均流板23的作用下，干净的烟气均匀地从挡板四周流到出口22。

Claims (10)

1、一种废气处理装置，包括进口管、洗涤塔和反应器，其特征在于：
所述的洗涤塔底部设有第一相分离器，洗涤塔下方设有收集器，洗涤塔上方设有第二相分离器，反应器上方设有脱水器；
所述的反应器位于洗涤塔内腔，反应器的进口连通第一相分离器的出口，反应器的出口连通脱水器进口，脱水器出口连通第二相分离器的进口；所述的进口管、洗涤塔内腔、第一相分离器、反应器、脱水器、第二相分离器顺次构成气体通道。
2、如权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于：所述的洗涤塔的内腔中纵向设有1～4层、每层4～10个均匀布置的液体喷嘴。
3、如权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于：所述的第一相分离器和第二相分离器分别由内筒和外筒组成，所述的内筒与外筒之间设有若干层的挡板，每层挡板沿周向垂直分布，相邻层挡板间形成角度；所述的第一相分离器的进气口位于外筒壁，第一相分离器的出气口位于内筒壁；所述的第二相分离器的进气口位于内筒壁，第二相分离器的出气口位于外筒壁。
4、如权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于：所述的脱水器由位于下部的旋流圆筒和位于上部的减速室组成，旋流圆筒底部设有旋流板，旋流板上方的旋流圆筒连通有空气入口管，空气入口管的出口与旋流圆筒内壁相切，所述的减速室底部设有液体出口。
5、如权利要求4所述的废气处理装置，其特征在于：所述的第二相分离器底部设有通往减速室的水封式排液口。
6、如权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于：所述的进口管为文丘里管，其进口喉部均匀装有1～5个液体喷嘴，进口管的出口与洗涤塔内壁相切。
7、如权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于：所述的反应器采用文丘里管，其进口喉部均匀装有1～5个液体喷嘴。
8、如权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于：所述的洗涤塔内壁顶部安装有溢流装置，溢流装置外接液体进口管。
9、如权利要求3所述的废气处理装置，其特征在于：所述的第二相分离器靠近出口的一侧安装有均流板，所述的均流板总体呈圆弧状，圆弧的边缘沿出气方向由低到高。
10、如权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于：所述的收集器由水封箱密封。
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