專利名稱：環保型煙氣濕法除塵裝置和使用該裝置對煙氣進行濕法除塵的方法
技術領域：
本發明涉及一種煙氣濕法除塵裝置和使用該裝置對煙氣進行濕法除塵的方法，更具體地說涉及到一種環保型(立式)煙氣濕法除塵裝置和使用該裝置對煙氣進行濕法除塵的方法。
背景技術：
已有的煙氣濕法除塵裝置和使用該裝置對煙氣進行濕法除塵的方法，由于煙氣的流量大、速度快，有一定量的灰分和顆粒或有害氣體會從煙囪中排放到大氣中，對人類和動物的生命和健康造成危害。對于噴霧干燥塔熱風爐出來的煙氣，陶瓷廠家一般都采用沉降室除塵方式，通常是3-4級，其煙氣的排放很難達到國家規定的排放標準。而對于國外同類產品，雖然效果較佳，但其結構復雜，造價或成本高。
發明內容
本發明所要解決的技術難題是克服上述已有技術的缺陷，提供一種結構簡單、投資少、使用安全方便、能有效地去除煙氣中的各種粉塵或有害氣體的、并使最終排出的煙氣達到甚至大大低于國家規定的排放標準的環保型煙氣濕法除塵裝置以及使用該裝置對煙氣進行濕法除塵的方法。
本發明的煙氣濕法除塵裝置和使用該裝置對煙氣進行濕法除塵，對煙氣中的硫份進行處理、去除的方法，基于以下化學反應式
和本發明的上述裝置和方法是增大煙氣流動的阻力，以獲取對其進行徹底處理的時間。該裝置煙氣流動阻力的增大是通過以下兩項措施實現的1、采用占用空間較小的立式煙道結構，且煙道長達377米或377米以上，經逐級的地下煙道噴淋及沉降室6道或5-7道強力水膜的作用，使煙氣的壓強損失逐步加大；2、由于立式煙道中噴淋系統使用的循環水為冷卻水，經逐級處理后的煙氣，溫度得到顯著降低，因而其移動速度得到大大降低。
本發明的煙氣濕法除塵裝置和使用該裝置對煙氣進行濕法除塵的方法，通過下述技術方案予以實現，一種環保型煙氣濕法除塵裝置，其特征在于，該裝置由以下各部分構成1)煙道煙道采取立體結構或立式，煙道總長度與截面積依煙氣的最大處理量與成分而定，該裝置采用地下一層直煙道與地上三層相互獨立的沉降室串聯聯接，地下煙道及每個沉降室均設有獨立的霧化噴淋系統或霧化噴淋裝置，噴淋系統采用的噴頭為螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭，其安裝間距為450-550mm，依煙氣的最大處理量與成分，確保煙氣得到有效、充分的處理或沉降，對環境不造成任何大氣的、水質的污染來確定該裝置地下煙道的截面積與長度及沉降室的大小，以及配備的螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭的個數，該噴頭使用數量定為1440-1490個，該噴淋系統采用地下一層與地上三層、多通道、串聯聯接，按工作流程分為地下煙道冷凝噴淋系統、首層沉降室三煙道噴淋除塵除硫系統、第2層沉降室三煙道噴淋除塵除硫系統、第3層消煙脫硫噴淋除塵冷凝系統，沉降室中的噴淋結構可以形成6道強力水膜，頂層第3層的消煙脫硫噴淋除塵冷凝系統由蜂窩狀不銹鋼散熱板和冷凝水噴淋系統構成；2)上述所有的噴淋系統均配備加入燒堿或純堿或其他水溶液的加料管道，用于脫硫、去除其他有害物質與各種氣味；3)循環水管路及煙道自動清掃系統循環水管路是指整個裝置產生的污水經循環池處理，處理后的清水又循環至該裝置使用的管路，煙道中設有定期進行清理粉塵淤積的煙道自動清掃系統；煙道中由于粉塵的淤積會影響對煙氣的處理，須定期進行清理，為了確保對環境不會造成污染，該裝置設有煙道自動清掃系統；4)水封裝置是為防止在沉降室的清掃過程中煙氣的泄漏，在首層沉降室底部的四周設置的裝置。
水封裝置的主要作用是在自動清掃系統(或自動清掃裝置)對沉降室地面進行定期清掃排污時，為了防止煙氣的泄露，以水作為介質將煙氣與外界隔離。
通過以上系統或裝置處理后，可以確保排放的煙氣無塵、無硫、無味、少煙。
如以上所述的環保型煙氣濕法除塵裝置，其特征在于煙道總長度為360-400米，地下煙道中噴頭被設置為并排式，立體煙道沉降室中噴頭被設置為對稱錯位式，沉降室內的水管每隔500mm安裝一個螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭，此種噴頭內有將水霧化成膜狀的旋轉渦片。
如以上所述的環保型煙氣濕法除塵裝置，其特征在于上述煙道總長度為377米，上述噴淋系統或噴淋裝置是由1468個螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭構成的。
一種使用權利要求1所述裝置對煙氣進行濕法除塵的方法，其特征在于該方法有以下步驟1)含塵煙氣進入截面積為10-20米2的地下煙道；2)視煙氣中硫份的含量，在部分或所有的螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭的噴淋系統或噴淋裝置的加料管道或加料口處分別接通燒堿水溶液或純堿水溶液管路，水溶液的pH值被控制或被調節在8-11范圍內；3)利用地下煙道的61-65排裝有290-330個螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭的噴淋裝置，90-110米長的地下煙道中，對煙氣中的粉塵進行第1次沉降并冷凝；4)經煙道初步處理后的煙氣上升到首層沉降室三煙道，該三煙道全長137-157米，煙氣在其中經過5-7重封閉式水膜(或5-7道強力水膜)42-50層級590-630個螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭的噴淋裝置，經第2次重力沉降，再一次除塵、除硫后，然后上升到第2層沉降室三煙道，該三煙道全長125-145米，煙氣在其中經過5-7重封閉式水膜或水幕42-50層級520-560個螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭的噴淋裝置，進行第3次重力沉降，又一次除塵、除硫后，繼續上升到第3層消煙脫硫噴淋除塵冷凝器，所有的煙氣經燒堿或純堿水膜后排放。
本發明的一個重要特點是針對煙氣的流量大、速度快，采用地下一層直煙道與地上三層沉降室串聯的結構，與以往技術相比，由于擴大了流動截面積，增加了煙道長度，大大增加了煙氣的流動阻力，因而氣流速度得到大大降低，有利于對煙氣進行有效、徹底的處理；本發明的另一個重要特點是針對煙氣中粉塵含量大，在煙氣經過長達360-400米的煙道上及三層沉降室里，配備有由1440-1490個螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭的噴淋系統，該種噴頭的霧化和吸收效率高。煙氣經過的全長360-400米的煙道上，采用的是全封閉冷凝水霧化噴淋，煙氣經過地下煙道的噴淋尤其是每個沉降室6道或5-7道冷凝水膜處理后，粉塵一方面由于煙氣溫度顯著降低和濕潤，使流動速度和移動活性降低，向灰斗沉降并溶化成泥漿，另一方面煙氣中的粉塵由于依靠顆粒重力的作用得以迅速沉降，如此煙氣中的粉塵經過地下煙道和沉降室的噴淋后，得以充分、有效地沉降；本發明的再一個重要特點是針對煙氣中的含硫份等有害物質，在噴淋裝置里配備特定溶液(如燒堿或純堿溶液)的加料管道，以達到脫硫和/或去除其他有害物質和/或有害氣體和/或除味的目的。經過此裝置的煙氣，最后的除塵率可達100％，脫硫率可達95％以上，達到或甚至大大低于(即優于)國家規定的廢物和/或廢氣排放標準。
本發明的煙氣濕法除塵裝置和使用該裝置對煙氣進行濕法除塵的方法與現有技術相比較有如下有益效果1.投資少，運行成本低也就是說，比國內同類產品的要低，如果與國外進口設備或裝置相比較，該產品價格要比進口產品價格低幾十倍；2.除塵和脫硫的去除效率高除塵率地下煙道可達到80％以上；首層沉降室三煙道可達90％以上；第2層沉降室三煙道可達到98％以上；第3層消煙脫硫除塵冷凝系統或裝置可達100％；脫硫率地下煙道可達80％；首層沉降室可達85％，第2層、第3層可達90％以上；經頂層消煙脫硫除塵冷凝系統或裝置處理后最終的脫硫率可達95％以上；3.除味率高可同時去除其他有害物質的氣味。最終排放的煙氣中灰塵和/或硫和/或其他有害物質和/或其他有害氣體的排放濃度達到或甚至大大低于(即優于)國家規定的排放標準。
因此本發明的裝置和方法具有廣闊的應用前景。
圖1是本發明的環保立式或環保型立式濕法煙氣除塵裝置總示意圖；圖2是地下煙道結構示意圖；圖3是沉降室結構圖；其中1-排煙風機；2-地下煙道；3-地下煙道循環水噴淋裝置；4-集水坑；5-沉降室；6-沉降室循環水噴淋裝置；7-自動清掃裝置；8-清水池；9-煙氣；10-消煙脫硫除塵冷卻裝置；11-排污口；12-水封或水封槽。
圖4是消煙脫硫除塵冷卻裝置管道布置圖；
其中1-冷卻水總管；2-豎冷卻水支管；3-橫冷卻水支管；4-蜂窩狀不銹鋼散熱板；5-冷卻水回收口。
圖5是排污口水封裝置示意圖；其中1-擋墻；2-排污管；3-污水；4-隔墻。
圖6是渦流霧化噴頭的立體示意圖；其中1-旋轉噴頭；2-噴片；3-旋轉渦片；4-蓋片；
5-旋轉渦片調節螺母；6-進水頭。
圖7是本發明的濕法除塵方法的工藝流程圖。
下面用圖1-3和圖5來對本發明的環保型立式濕法除塵裝置的工作原理加以說明如圖1所示煙氣9經排煙風機1打入地下煙道2(圖2)后，在長達95米的煙道中，煙氣經地下煙道循環水(脫硫除塵)噴淋裝置3的噴淋，其中的粉塵初步沉降脫除，硫份也得以初步脫除。由于煙道有一定坡度，沉積的粉塵被噴淋水帶入集水坑4，然后由水泵將其抽入環保池進行處理；經初步處理的煙氣上升到立式沉降室5(圖3)，該部分由3層構成即首層、二層和頂層。首、二層共有36個單元沉降室，每層18個以3×6的形式排列。沉降室的坡度也是沿煙道的方向由高到低，便于煙氣處理后污水的排出。在每個沉降室里，均設有獨立的循環水噴淋裝置6(脫硫除塵)，煙氣流經后須經6道或5-7道水膜強力(或強力水膜)處理才進入下一個沉降室。煙氣經過兩層總共36個沉降室的處理后，其中的粉塵已基本被除盡，硫份也脫除近90％。整個沉降式裝置的污水經排污口11排入水封槽12(圖5)，然后流入環保池進行處理。
基本上符合國家規定的排放標準的煙氣進入頂層后，還須經-消煙脫硫除塵冷卻裝置10(圖1或圖3)的處理，其原理是通過含除硫劑的冷卻水的噴淋和蜂窩狀不銹鋼散熱板的散熱，對煙氣進行降溫消煙除硫處理。如此處理后的煙氣，已基本無塵、無硫、無味，煙氣量也少，對大氣環境基本上無影響。
具體實施例方式
下面結合實施例對本發明作進一步的描述。
實施例1一種環保型煙氣濕法除塵裝置，其特征在于，該裝置由以下部分構成1)煙道煙道長度為360米，在煙氣經過的煙道上設置有沉降室，還設置有使煙氣中粉塵在沉降室和煙道里得以充分、有效地沉降的由1440個螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭構成的噴淋裝置，該噴淋裝置采用地下一層與地上三層、多通道、串聯聯接其中地下一層為地下煙道冷凝噴淋裝置、地上三層為首層沉降室三煙道噴淋除塵除硫裝置、第2層沉降室三煙道噴淋除塵除硫裝置、第3層消煙脫硫噴淋除塵冷凝裝置是設置在頂部的不銹鋼水膜消煙脫硫噴淋除塵冷凝裝置；2)上述噴淋裝置還配備加入燒堿或純堿溶液的加料管道，該燒堿或純堿溶液用于脫硫，去除其他有害物質、去除各種氣味；3)循環水路及管道自動清掃裝置上述循環水路是指噴淋水在進入環保水池去污后，通過循環水泵循環使用的水路；
4)在上述管道還設有為了提高除塵脫硫效率的水封裝置，該水封裝置被設置在立體式噴淋管道的底部四周。
實施例2一種環保型煙氣濕法除塵裝置，其特征在于，該裝置由以下部分構成1)煙道煙道長度為400米，在煙氣經過的煙道上設置有沉降室，還設置有使煙氣中粉塵在沉降室和煙道里得以充分、有效地沉降的由1490個螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭構成的噴淋裝置，該噴淋裝置采用地下一層與地上三層、多通道、串聯聯接其中地下一層為地下煙道冷凝噴淋裝置、地上三層為首層沉降室三煙道噴淋除塵除硫裝置、第2層沉降室三煙道噴淋除塵除硫裝置、第3層消煙脫硫噴淋除塵冷凝裝置是設置在頂部的不銹鋼水膜消煙脫硫噴淋除塵冷凝裝置；2)上述噴淋裝置還配備加入燒堿或純堿溶液的加料管道，該燒堿或純堿溶液用于脫硫，去除其他有害物質、去除各種氣味；3)循環水路及管道自動清掃裝置上述循環水路是指噴淋水在進入環保水池去污后，通過循環水泵循環使用的水路；4)噴淋管道相應位置還設有為了提高除塵脫硫效率的水封裝置，該水封裝置被設置在立體式噴淋管道的底部四周。
實施例3如以上所述的環保型煙氣濕法除塵裝置，其特征在于除了上述煙道長度為377米，上述噴淋裝置是由1468個渦流霧化噴頭構成的外，其余與實施例1所述的相同。
實施例4一種使用以上所述裝置對煙氣進行濕法除塵的方法，其特征在于該方法有以下步驟1)含煙塵的氣流進入截面積為10米2的地下煙道；2)在地下煙道中的螺旋霧化噴頭或渦流霧化頭的噴淋裝置的加料管道或加料口處加入燒堿水溶液或純堿水溶液，使該堿水溶液的pH值達到8-11；3)利用地下煙道的61排具有290個螺旋霧化噴頭或渦流霧化頭的噴淋裝置，經過90-110米長度的地下煙道，使煙道煙氣中的灰塵在此進行第1次重力沉降并冷凝；4)接著，煙氣上升到首層沉降室三煙道，該三煙道全長137米，煙氣在其中經過5重封閉式水膜或水幕42層級590個螺旋霧化噴頭或渦流霧化頭的噴淋裝置，經第2次重力沉降，再一次除塵、除硫后，然后上升到第2層沉降室三煙道，該三煙道全長125米，煙氣在其中經過5重封閉式水膜或水幕42層級520個螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭的噴淋裝置進行第3次重力沉降，又一次除塵、除硫后，繼續上升到第3層消煙脫硫噴淋除塵冷凝裝置，所有的煙氣經燒堿或純堿水膜或水幕后排放。
實施例5一種使用以上所述系統對煙氣進行濕法除塵的方法，其特征在于該方法有以下步驟1)含煙塵的氣流進入截面積為20米2的地下煙道；2)在地下煙道中的螺旋霧化噴頭或渦流霧化頭的噴淋裝置的加料管道或加料口處加入燒堿水溶液或純堿水溶液，使該堿水溶液的pH值達到8-11；3)利用地下煙道的65排具有330個螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭的噴淋裝置，經過110米長度的地下煙道，使煙道煙氣中的灰塵在此進行第1次重力沉降并冷凝；4)接著，煙氣上升到首層沉降室三煙道，該三煙道全長157米，煙氣在其中經過7重封閉式水膜或水幕50層級630個螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭的噴淋裝置，經第2次重力沉降，再一次除塵、除硫后，然后上升到第2層沉降室三煙道，該三煙道全長145米，煙氣在其中經過7重封閉式水膜或水幕50層級560個螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭的噴淋裝置，進行第3次重力沉降，又一次除塵、除硫后，繼續上升到第3層消煙脫硫噴淋除塵冷凝裝置，所有的煙氣經燒堿或純堿水幕后排放。
實施例6如以上所述的對煙氣進行濕法除塵的方法，其特征在于除了上述地下煙道的截面積為16米2，地下煙道的63排有314個螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭的噴淋裝置，經過100米的地下煙道，首層沉降室三煙道，該三煙道全長147米，煙氣在其中經過6重封閉式水膜或水幕46層級612個螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭的噴淋裝置，第2層沉降室三煙道，該三煙道全長135米，煙氣在其中經過6重封閉式水膜或水幕46層級542個螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭的噴淋裝置以外，其余與實施例5所述的方法相同。
上述煙氣達到國家排放標準是指(DB9078-1996)(工業爐窯大氣污染物排放限值)二級標準，所有污染物排放標準如下
本公司在三水工業園(屬集團公司陶瓷生產基地)仿古廠噴霧塔的煙氣處理裝置，均采用的是該噴淋裝置。從運行的效果來看，經過對排放氣體的定期檢測，該處理裝置頂層排放的煙氣中基本無塵、無硫、無味。整個裝置的運行狀況非常優良。
由于該裝置依據的原理簡單，結構緊湊，其實際應用并不局限于陶瓷石噴霧塔煙氣處理。對于大流量、多成份的有害物質的煙氣排放，本發明可以根據流量大小及有害物質的具體成分，設計出不同型號的除塵器，以滿足實際需要。在本發明所涉及的范圍內，本領域普通技術人員可以進行各種改進或變化，仍然屬于本發明的保護范圍。本裝置和利用該裝置對煙氣進行濕法除塵的方法，在其他行業，特別是冶金、耐火材料、玻璃等行業同樣有廣闊的應用前景。
權利要求
1.一種環保型煙氣濕法除塵裝置，其特征在于，該裝置由以下各部分構成1)煙道煙道采取立體結構或立式，煙道總長度與截面積依煙氣的最大處理量與成分而定，該裝置采用地下一層直煙道與地上三層相互獨立的沉降室串聯聯接，地下煙道及每個沉降室均設有獨立的霧化噴淋系統或霧化噴淋裝置，噴淋系統采用的噴頭為螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭，其安裝間距為450-550mm，依煙氣的最大處理量與成分，確保煙氣得到有效、充分的處理或沉降，對環境不造成任何大氣的、水質的污染來確定該裝置地下煙道的截面積與長度及沉降室的大小，以及配備的螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭的個數，該噴頭使用數量定為1440-1490個，該噴淋系統采用地下一層與地上三層、多通道、串聯聯接，按工作流程分為地下煙道冷凝噴淋系統、首層沉降室三煙道噴淋除塵除硫系統、第2層沉降室三煙道噴淋除塵除硫系統、第3層消煙脫硫噴淋除塵冷凝系統，沉降室中的噴淋結構可以形成6道強力水膜，頂層第3層的消煙脫硫噴淋除塵冷凝系統由蜂窩狀不銹鋼散熱板和冷凝水噴淋系統構成；2)上述所有的噴淋系統均配備加入燒堿或純堿或其他水溶液的加料管道，用于脫硫、去除其他有害物質與各種氣味；3)循環水管路及煙道自動清掃系統循環水管路是指整個裝置產生的污水經循環池處理，處理后的清水又循環至該裝置使用的管路，煙道中設有定期進行清理粉塵淤積的煙道自動清掃系統；4)水封裝置是為防止在沉降室的清掃過程中煙氣的泄漏，在首層沉降室底部的四周設置的裝置。
2.如權利要求1所述的環保型煙氣濕法除塵裝置，其特征在于煙道總長度為360-400米，地下煙道中噴頭被設置為并排式，立體煙道沉降室中噴頭被設置為對稱錯位式，沉降室內的水管每隔500mm安裝一個螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭，此種噴頭內有將水霧化成膜狀的旋轉渦片。
3.如權利要求1所述的環保型煙氣濕法除塵裝置，其特征在于上述煙道總長度為377米，上述噴淋系統或噴淋裝置是由1468個螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭構成的。
4.一種使用權利要求1所述裝置對煙氣進行濕法除塵的方法，其特征在于該方法有以下步驟1)含塵煙氣進入截面積為10-20米2的地下煙道；2)視煙氣中硫份的含量，在部分或所有的螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭的噴淋系統或噴淋裝置的加料管道或加料口處分別接通燒堿水溶液或純堿水溶液管路，水溶液的pH值被控制或被調節在8-11范圍內；3)利用地下煙道的61-65排裝有290-330個螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭的噴淋裝置，在90-110米長的地下煙道中，對煙氣中的粉塵進行第1次沉降并冷凝；4)經煙道初步處理后的煙氣上升到首層沉降室三煙道，該三煙道全長137-157米，煙氣在其中經過5-7重封閉式水膜42-50層級590-630個螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭的噴淋裝置，經第2次重力沉降，再一次除塵、除硫后，然后上升到第2層沉降室三煙道，該三煙道全長125-145米，煙氣在其中經過5-7重封閉式水膜或水幕42-50層級520-560個螺旋霧化噴頭或渦流霧化噴頭的噴淋裝置，進行第3次重力沉降，又一次除塵、除硫后，繼續上升到第3層消煙脫硫噴淋除塵冷凝器，所有的煙氣經燒堿或純堿水膜后排放。
全文摘要
環保型煙氣濕法除塵裝置，由以下部分構成煙道(該裝置采用地下一層直煙道與地上三層沉降室串聯聯接，煙道截面積與長度及沉降室大小依煙氣的量與成分而定)；由渦流霧化噴頭構成的噴淋系統、脫硫除味系統；噴淋系統(噴淋裝置)配加料管道；循環水管路及管道自動清掃系統(或裝置)；水封裝置。使用以上裝置對煙氣濕法除塵步驟含塵煙氣先進地下煙道，經循環水或含燒堿或純堿水溶液渦流霧化噴淋裝置噴淋，對煙氣初步處理，部分粉塵沉降并冷凝；首層沉降室三煙道，經渦流霧化噴淋裝置沉降除塵、除硫；第2層沉降室三煙道，經渦流霧化噴淋裝置進一步沉降除塵、除硫；第3層(頂層)消煙脫硫噴淋除塵冷凝系統，煙氣經燒堿或純堿水幕處理后排放。
文檔編號B01D47/00GK1911488SQ20051009005
公開日2007年2月14日 申請日期2005年8月11日 優先權日2005年8月11日
發明者葉德林, 洪衛, 潘雀仟, 秦世先 申請人:廣東新明珠陶瓷集團有限公司