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CN110548359A - 一种湿法除尘除雾设备及其湿法除尘除雾方法 - Google Patents

一种湿法除尘除雾设备及其湿法除尘除雾方法 Download PDF

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CN110548359A CN201910833910.0A CN201910833910A CN110548359A CN 110548359 A CN110548359 A CN 110548359A CN 201910833910 A CN201910833910 A CN 201910833910A CN 110548359 A CN110548359 A CN 110548359A
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Abstract

本发明提供一种湿法除尘除雾设备，采用分级分段式烟气净化处理工艺，包括：塔体；烟囱，设置在塔体顶端并与塔体连通；进气烟道，供待处理的烟气进入；一级处理系统及二级处理系统；一级处理系统包括洗涤器及高压水泵，洗涤器包括多个洗涤管以及设置在多个洗涤管一侧与之相应的多个高压洗涤喷头，二级处理系统包括在所述塔体中部由下向上依次间隔叠置的折流板、填料层以及喷淋层。一级处理系统达到了水、水雾与粉尘颗粒的吸附、聚结、沉降；二级处理系统将烟气中的雾滴、颗粒物、有色烟雨、可凝结物及微米级颗粒物吸附、捕集、凝并，收集于水中。还提供了相应的湿法除尘除雾方法。

Description

一种湿法除尘除雾设备及其湿法除尘除雾方法
技术领域
本发明涉及大气污染防治领域，特别涉及一种湿法除尘除雾设备及其湿法除尘除雾方法。
背景技术
粉尘是大气污染的主要来源之一，由于目前我国燃料结构依然以煤为主，致使我国大气污染以煤烟型污染为主，其中粉尘和酸雨危害最大，因此控制粉尘和二氧化硫的排放对改善大气污染状况至关重要。目前除尘技术发展的比较完善，主要有袋式除尘、机械式除尘、电除尘及湿法除尘；其中有布袋式、旋风式静电式、水膜式、喷淋式、水浴式等除尘技术。三种类型的除尘技术仅有除尘功能，不能消除有害气体，后三类水膜式、喷淋式、水浴式技术属湿法除尘，具有除尘、过滤有害气体的功能，但除尘效率相对较低，很难实现超低排放标准。近年来，这些技术虽有改进，但都未脱开原有技术原理，因此，技术上没有重大突破。从国外(美、日等国)引进的喷淋、喷雾加布袋等其它技术，在原理上也没有新的突破，且所用设备造价也很高。总之，现有技术存在如下的缺陷和问题：1)效率单一，不能处理复杂烟气；2)占地面积较大，投资较高；3)过滤材料经常出现板结和堵塞现象；4)设备系统阻力大、能耗及运营费用高。
因此，有必要设计新的除雾、除尘技术相关设备作为目前除雾除尘技术的更新换代产品，以提高除尘除雾效率、减少能耗，并且能够适应较广的范围。
发明内容
本发明目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种湿法除尘除雾设备及其湿法除尘除雾方法，具有较强的适应性，适合各种含油、含水、含盐、含尘、含有害气体等高温复杂的工业烟气处理；能够高效协同去除多种污染物：有色烟雨、粉尘、二次颗粒物(PM2.5)和控霾作用；并且应用广泛：有良好的动量传递特性和优越的传热、传质效能，可应用于高温气体的冷却、气体吸收以及作为反应器以提高反应速率。
本发明的目的在于提供一种湿法除尘除雾设备，采用分级分段式烟气净化处理工艺，包括：
塔体；
烟囱1，设置在塔体顶端并与塔体连通；
进气烟道2，供待处理的烟气进入所述湿法除尘除雾设备；
一级处理系统以及二级处理系统；
待处理的烟气依次进入一级处理系统以及二及处理系统后实现除尘除雾效果，待处理的烟气进入一级处理系统达到了水、水雾与粉尘颗粒的吸附、聚结、沉降，水、尘在吸引力的作用下落在塔体底部，进行沉降，粉尘变成污泥沉入底部，清水循环使用；待处理的烟气进入二级处理系统将烟气中的雾滴、颗粒物、有色烟雨、可凝结物及微米级颗粒物吸附、捕集、凝并，收集于水中。
优选地，所述一级处理系统包括洗涤器3以及高压水泵，所述洗涤器3设置在所述进气烟道2内，所述高压水泵将水压升高到7000pa，使喷出的水成雾化状态，并与处理烟气一并进入所述洗涤器3，进行烟气洗涤。
优选地，所述洗涤器3包括多个洗涤管4以及设置在多个洗涤管4一侧与之相应的多个高压洗涤喷头5。
优选地，所述二级处理系统包括在所述塔体中部由下向上依次间隔叠置的折流板6、填料层7以及喷淋层8，经所述一级处理系统洗涤后的烟气进入塔体，通过所述折流板6、填料层7以及喷淋层8的多级处理，含有雾滴和颗粒物的烟气，透过所述折流板6，烟气得到整流和均布，液滴被吸附在所述折流板6表面，实现捕集效果，喷淋产生大量的水滴落在所述填料层7上，顺着所述填料层7的填料四周向下流动，在所述填料的四周形成水膜层，气体穿过所述填料层7和所述水膜层后由所述喷淋层8进行喷淋处理，产生的惯性撞击作用和吸附作用，会将烟气中的雾滴、颗粒物、有色烟雨、可凝结物及微米级颗粒物吸附、捕集、凝并，收集于水中。
优选地，所述折流板6为波型板。
优选地，所述填料层7的填料为椭圆形，直径为8-10cm，烟气在穿过所述填料层7时，在所述填料缝隙中和水膜层中通过，通过对气和水的压力调节，所述填料层7填料上方保持3-5cm高的水层形成填料上层水位9。
优选地，所述喷淋层8工作过程中会产生密集的水泡和水花四溅，并形成高于100cm的水幕10，所述水幕10与所述填料上层水位9相接。
优选地，所述填料上层水位9与所述水幕10之间具有泡沫层11。
优选地，所述塔体底部设置循环水池12。
本发明的目的还在于提供一种湿法除尘除雾方法，采用多级分段式烟气净化处理工艺，包括步骤：
步骤一，待处理的烟气通过进气烟道2进入一级处理系统；
步骤二，进行一级处理：烟气洗涤，利用高压水泵将水压升高到7000pa，使高压洗涤喷头5喷出的水成雾化状态，并与处理烟气一并进入洗涤管4，进行烟气洗涤，通过对液体的压力控制及流场，水、雾、尘充分凝并和融合，形成水包尘，达到水、水雾与粉尘颗粒有效的吸附、聚结、沉降，实现尘、雾同时去除的目的，水、尘在吸引力的作用下落在塔体底部，进行沉降，粉尘变成污泥沉入底部，清水循环使用；
步骤三，进行二级处理：经洗涤后的烟气进入塔体，通过折流板6、填料层7和喷淋层8的多级处理，含有雾滴和颗粒物的烟气，在透过折流板6时，烟气得到整流和均布作用，由于气体向上流动产生的惯性撞击作用，液滴被吸附在折流板6表面，实现捕集效果，喷淋产生大量的水滴落在填料层7上，顺着所述填料层7内的椭圆形，直径为8-10cm的填料四周向下流动，并在填料的四周形成水膜层，喷淋产生大量的水滴下落在水面的同时，产生密集的水泡和水花四溅，并形成100cm多高的水幕10，通过对气和水的压力调节，填料上方始终保持着3-5cm高的水层形成填料上层水位9，烟气在穿过填料层7时，在填料缝隙中和水膜层的环境中通过，当含有雾、尘的气体以3～5m/s的速度穿过填料层、水层、水幕再经喷淋处理时，产生的惯性撞击作用和吸附作用，将烟气中的雾滴、颗粒物、有色烟雨、可凝结物及微米级颗粒物吸附、捕集、凝并，收集于水中，实现除雾除尘的效果。
本发明的有益效果：
本发明的设备属于湿法烟气洗涤技术中的一种，是针对各种含油、含水、含盐、含尘、含有害气体等高温复杂的工业烟气开发而成，不仅有较高的除雾除尘效率，特别是对微米级颗粒物和可凝结物(二次颗粒物)具有极高的去除效率，而且还有良好的动量传递特性和优越的传热、传质效能。可高效去除有色烟雨、粉尘、二次颗粒物(PM2.5)和控霾作用，具有湿式洗涤法的优点，同时克服了其缺点，因此，也可应用于高温气体的冷却、气体吸收以及作为反应器以提高反应速率等，具有节能、高效、清洁、实用的特点，是目前除雾除尘技术及设备的更新换代产品。
附图说明
附图1是根据本发明实施例的湿法除尘除雾设备整体结构图。
图中附图标记：
1-烟囱，2-进气烟道，3-洗涤器，4-洗涤管，5-高压洗涤喷头，6-折流板，7-填料层，8-喷淋层，9-填料上层水位，10-水幕，11-泡沫层，12-循环水池。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，但并不用来限制本发明的保护范围。
本实施例的一种湿法除尘除雾设备参见图1，采用分级分段式烟气净化处理工艺，包括：塔体；设置在塔体顶端并与塔体连通的烟囱1，供待处理的烟气进入湿法除尘除雾设备的进气烟道2；一级处理系统以及二级处理系统。
其中，一级处理系统包括洗涤器3以及高压水泵，洗涤器3设置在进气烟道2内，高压水泵将水压升高到7000pa，使喷出的水成雾化状态，并与处理烟气一并进入洗涤器3，进行烟气洗涤。洗涤器3包括多个洗涤管4以及设置在多个洗涤管4一侧与之相应的多个高压洗涤喷头5。待处理的烟气依次进入一级处理系统以及二及处理系统后实现除尘除雾效果，待处理的烟气进入一级处理系统达到了水、水雾与粉尘颗粒的吸附、聚结、沉降，水、尘在吸引力的作用下落在塔体底部，进行沉降，粉尘变成污泥沉入底部，采用塔体底部设置循环水池12使得清水循环使用。
其中，二级处理系统包括在所述塔体中部由下向上依次间隔叠置的折流板6、填料层7以及喷淋层8，经一级处理系统洗涤后的烟气进入塔体，通过折流板6、填料层7以及喷淋层8的多级处理，含有雾滴和颗粒物的烟气，透过折流板6，烟气得到整流和均布，液滴被吸附在折流板6表面，实现捕集效果，喷淋产生大量的水滴落在填料层7上，顺着填料层7的填料四周向下流动，在填料的四周形成水膜层，气体穿过填料层7和水膜层后由喷淋层8进行喷淋处理，产生的惯性撞击作用和吸附作用，会将烟气中的雾滴、颗粒物、有色烟雨、可凝结物及微米级颗粒物吸附、捕集、凝并，收集于水中。本实施例中，折流板6设计为波型板，当然本领域技术人员也可以根据需要设计成其他适当的形状，如三角板，波纹板等。
填料层7的填料为椭圆形，直径为8-10cm，烟气在穿过填料层7时，在填料缝隙中和水膜层中通过。通过对气和水的压力调节，填料层7的填料上方保持3-5cm高的水层形成填料上层水位9。喷淋层8工作过程中会产生密集的水泡和水花四溅，并形成高于100cm的水幕10，水幕10与填料上层水位9相接。填料上层水位9与水幕10之间具有泡沫层11。
采用湿法除尘除雾装置进行湿法除尘除雾的方法，采用多级分段式烟气净化处理工艺，包括步骤：
步骤一，待处理的烟气通过进气烟道2进入一级处理系统；
步骤二，进行一级处理：烟气洗涤，利用高压水泵将水压升高到7000pa，使高压洗涤喷头(5)喷出的水成雾化状态，并与处理烟气一并进入洗涤管4，进行烟气洗涤，通过对液体的压力控制及流场的特殊设计，水、雾、尘充分凝并和融合，形成水包尘，达到水、水雾与粉尘颗粒有效的吸附、聚结、沉降，实现尘、雾同时去除的目的，水、尘在吸引力的作用下落在塔体底部，进行沉降，粉尘变成污泥沉入底部，清水循环使用；
步骤三，进行二级处理：经洗涤后的烟气进入塔体，通过折流板6、填料层7和喷淋层8的多级处理，含有雾滴和颗粒物的烟气，在透过折流板6时，烟气得到整流和均布作用，由于气体向上流动产生的惯性撞击作用，液滴被吸附在折流板6表面，实现捕集效果，喷淋产生大量的水滴落在填料层7上，顺着填料层7内的椭圆形，直径为8-10cm的填料四周向下流动，并在填料的四周形成水膜层，喷淋产生大量的水滴下落在水面的同时，产生密集的水泡和水花四溅，并形成100cm多高的水幕，通过对气和水的压力调节，填料上方始终保持着3-5cm高的水层，烟气在穿过填料层7时，在填料缝隙中和水膜层的环境中通过，当含有雾、尘的气体以3～5m/s的速度穿过填料层、水层、水幕再经喷淋处理时，产生的惯性撞击作用和吸附作用，将烟气中的雾滴、颗粒物、有色烟雨、可凝结物及微米级颗粒物吸附、捕集、凝并，收集于水中，实现除雾除尘的效果。
本实施例的设备和方法，具有较强的适应性，适合各种含油、含水、含盐、含尘、含有害气体等高温复杂的工业烟气处理；能够高效协同去除多种污染物：有色烟雨、粉尘、二次颗粒物(PM2.5)和控霾作用；并且应用广泛：有良好的动量传递特性和优越的传热、传质效能，可应用于高温气体的冷却、气体吸收以及作为反应器以提高反应速率。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时本领域的一般技术人员，根据本发明的实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种湿法除尘除雾设备，其特征在于采用分级分段式烟气净化处理工艺，包括：
塔体；
烟囱(1)，设置在塔体顶端并与塔体连通；
进气烟道(2)，供待处理的烟气进入所述湿法除尘除雾设备；
一级处理系统以及二级处理系统；
待处理的烟气依次进入一级处理系统以及二及处理系统后实现除尘除雾效果，待处理的烟气进入一级处理系统达到了水、水雾与粉尘颗粒的吸附、聚结、沉降，水、尘在吸引力的作用下落在塔体底部，进行沉降，粉尘变成污泥沉入底部，清水循环使用；待处理的烟气进入二级处理系统将烟气中的雾滴、颗粒物、有色烟雨、可凝结物及微米级颗粒物吸附、捕集、凝并，收集于水中。
2.根据权利要求1所述的一种湿法除尘除雾设备，其特征在于：所述一级处理系统包括洗涤器(3)以及高压水泵，所述洗涤器(3)设置在所述进气烟道(2)内，所述高压水泵将水压升高到7000pa，使喷出的水成雾化状态，并与处理烟气一并进入所述洗涤器(3)，进行烟气洗涤。
3.根据权利要求2所述的一种湿法除尘除雾设备，其特征在于：所述洗涤器(3)包括多个洗涤管(4)以及设置在多个洗涤管(4)一侧与之相应的多个高压洗涤喷头(5)。
4.根据权利要求1所述的一种湿法除尘除雾设备，其特征在于：所述二级处理系统包括在所述塔体中部由下向上依次间隔叠置的折流板(6)、填料层(7)以及喷淋层(8)，经所述一级处理系统洗涤后的烟气进入塔体，通过所述折流板(6)、填料层(7)以及喷淋层(8)的多级处理，含有雾滴和颗粒物的烟气，透过所述折流板(6)，烟气得到整流和均布，液滴被吸附在所述折流板(6)表面，实现捕集效果，喷淋产生大量的水滴落在所述填料层(7)上，顺着所述填料层(7)的填料四周向下流动，在所述填料的四周形成水膜层，气体穿过所述填料层(7)和所述水膜层后由所述喷淋层(8)进行喷淋处理，产生的惯性撞击作用和吸附作用，会将烟气中的雾滴、颗粒物、有色烟雨、可凝结物及微米级颗粒物吸附、捕集、凝并，收集于水中。
5.根据权利要求4所述的一种湿法除尘除雾设备，其特征在于：所述折流板(6)为波型板。
6.根据权利要求4所述的一种湿法除尘除雾设备，其特征在于：所述填料层(7)的填料为椭圆形，直径为8-10cm，烟气在穿过所述填料层(7)时，在所述填料缝隙中和水膜层中通过，通过对气和水的压力调节，所述填料层(7)的填料上方保持3-5cm高的水层形成填料上层水位(9)。
7.根据权利要求6所述的一种湿法除尘除雾设备，其特征在于：所述喷淋层(8)工作过程中会产生密集的水泡和水花四溅，并形成高于100cm的水幕(10)，所述水幕(10)与所述填料上层水位(9)相接。
8.根据权利要求7所述的一种湿法除尘除雾设备，其特征在于：所述填料上层水位(9)与所述水幕(10)之间具有泡沫层(11)。
9.根据权利要求1所述的一种湿法除尘除雾设备，其特征在于：所述塔体底部设置循环水池(12)。
10.一种根据权利要求1-7任一所述的湿法除尘除雾设备的湿法除尘除雾方法，采用多级分段式烟气净化处理工艺，包括步骤：
步骤一，待处理的烟气通过进气烟道(2)进入一级处理系统；
步骤二，进行一级处理：烟气洗涤，利用高压水泵将水压升高到7000pa，使高压洗涤喷头(5)喷出的水成雾化状态，并与处理烟气一并进入洗涤管(4)，进行烟气洗涤，通过对液体的压力控制及流场，水、雾、尘充分凝并和融合，形成水包尘，达到水、水雾与粉尘颗粒有效的吸附、聚结、沉降，实现尘、雾同时去除的目的，水、尘在吸引力的作用下落在塔体底部，进行沉降，粉尘变成污泥沉入底部，清水循环使用；
步骤三，进行二级处理：经洗涤后的烟气进入塔体，通过折流板(6)、填料层(7)和喷淋层(8)的多级处理，含有雾滴和颗粒物的烟气，在透过折流板(6)时，烟气得到整流和均布作用，由于气体向上流动产生的惯性撞击作用，液滴被吸附在折流板(6)表面，实现捕集效果，喷淋产生大量的水滴落在填料层(7)上，顺着所述填料层(7)内的椭圆形，直径为8-10cm的填料四周向下流动，并在填料的四周形成水膜层，喷淋产生大量的水滴下落在水面的同时，产生密集的水泡和水花四溅，并形成100cm高的水幕(10)，通过对气和水的压力调节，填料上方始终保持着3-5cm高的水层形成调料上层水位(9)，烟气在穿过填料层(7)时，在填料缝隙中和水膜层的环境中通过，当含有雾、尘的气体以3～5m/s的速度穿过填料层、水层、水幕再经喷淋处理时，产生的惯性撞击作用和吸附作用，将烟气中的雾滴、颗粒物、有色烟雨、可凝结物及微米级颗粒物吸附、捕集、凝并，收集于水中。
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