一種主動式工業煙氣末段凈化裝置的制作方法

本發明屬于工業煙氣凈化技術領域，特別是涉及一種主動式工業煙氣末段凈化裝置。

背景技術：

目前，在工業煙氣排放標準下，工業鍋爐排出的煙氣必須經過脫硝、脫硫和除塵工序，以使氮氧化物、二氧化硫和煙塵的濃度降低到標準值以下，此時工業煙氣才被允許排放到大氣中。

但是，經過脫硝、脫硫和除塵后的工業煙氣仍具有很高的濕度，且該階段的工業煙氣主要是以霧滴的形式被排放到大氣中的，而在工業煙氣的霧滴中，會溶解有大量的硫酸鹽、硝酸鹽以及脫硫脫硝劑等溶質物質，當霧滴在大氣中失去水分后，留下的鹽堿類物質便會在大氣中析出并形成微小的鹽堿類顆粒物，由于鹽堿類顆粒物是在水霧擴散過程中生成的，因而顆粒小，比表面積大，比重輕，且會長期漂浮在空氣中并形成富集，而這些懸浮的鹽堿類顆粒物將成為PM2.5的重要組成，其在霧霾中的占比甚至高達30％以上，如果考慮在濕度大時超細粉塵吸水長大因素，這個比例還會大幅提升，其會成為霧霾的主要貢獻者。

另外，工業煙氣中仍然存含有殘余的氮氧化物、二氧化硫和煙塵，盡管其滿足排放標準，但仍然還會對環境造成污染。

因此，為了進一步提高工業煙氣的凈化程度，可以對工業煙氣實施末段凈化，但目前受限于工業煙氣末段凈化技術的欠缺，只有少數除霧器被用作工業煙氣的末段凈化，以通過除霧方式來實現除鹽的目的。

但是，目前所采用的除霧器全部屬于被動式的，除霧效率低下，而且存在積塵現象，隨著積塵的加重，除霧效率將更加低下，從而導致除鹽能力越來越弱。再有，由于除霧器采用被動方式除霧，除霧穩定性受到煙氣流速的影響較為嚴重，由于煙氣流速不穩定，因此除霧效果并不理想。

對于工業煙氣中殘存的氮氧化物、二氧化硫和煙塵等污染物，現有的工業煙氣末段凈化技術還未涉及，因此，亟需填補這一技術空白，以進一步降低工業煙氣對環境的污物。

技術實現要素：

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種主動式工業煙氣末段凈化裝置，能夠根據煙氣凈化要求的不同，實現主動式的除霧及鹽堿類可溶物、二次除塵、二次脫硫以及二次脫硝，且煙氣凈化效率高，能夠較大幅度的降低工業煙氣對環境的污染，有效填補了工業煙氣末段凈化技術的空白。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種主動式工業煙氣末段凈化裝置，包括筒體、轉動軸、驅動電機及毛刷；所述筒體為圓柱筒形結構，筒體豎直設置，筒體頂端及底端均為封閉結構；所述轉動軸豎直設置在筒體中部，轉動軸兩端均通過軸承與筒體相連；所述轉動軸底端延伸至筒體外側，轉動軸與驅動電機之間通過皮帶及帶輪機構傳動連接；所述毛刷設置在轉動軸表面；在靠近所述筒體底端的側向筒壁上開設有煙氣進口，在靠近筒體頂端的側向筒壁上開設有煙氣出口；在所述筒體底端開設有排液口。

在所述筒體的筒壁上設置有功能液噴頭；在二次除塵時，功能液噴頭噴射出的功能液為清水；在二次脫硫時，功能液噴頭噴射出的功能液為堿液；在二次脫硝時，功能液噴頭噴射出的功能液為液相絡合脫硝劑。

在所述筒體的筒壁內側設置有圓柱筒形孔板，筒體的筒壁與圓柱筒形孔板之間留有環向間隙。

在所述環向間隙內均布設置有若干導流條，導流條的直徑范圍為5mm～100mm，相鄰導流條之間的周向間距范圍為5mm～50mm。

所述毛刷的端部與圓柱筒形孔板內表面之間留有1mm～50mm的間距。

所述毛刷在轉動軸上具有兩種安裝結構，第一種為盤式安裝結構，第二種為螺旋安裝結構；當所述毛刷在轉動軸上采用盤式安裝結構時，在轉動軸上等間距布置有若干毛刷盤，相鄰毛刷盤之間的軸向間距范圍為10mm～500mm；當所述毛刷在轉動軸上采用螺旋安裝結構時，毛刷在轉動軸上沿軸向螺旋分布，且螺距范圍為10mm～100mm。

在所述毛刷底端并靠近煙氣進口的轉動軸上安裝有煙氣均布葉片。

所述轉動軸的轉速范圍為400r/min～1200r/min。

所述筒體的直徑范圍為400mm～3000mm。

所述的主動式工業煙氣末段凈化裝置設有多組，根據實際煙氣凈化要求，多組主動式工業煙氣末段凈化裝置采用并聯安裝方式或串聯安裝方式。

本發明的有益效果：

本發明與現有技術相比，根據煙氣凈化要求的不同，首先實現了主動式的除霧及鹽堿類可溶物、二次除塵、二次脫硫及二次脫硝，不受煙氣流速影響，且煙氣凈化效率高，能夠較大幅度的降低工業煙氣對環境的污染，有效填補了工業煙氣末段凈化技術的空白。

附圖說明

圖1為本發明的一種主動式工業煙氣末段凈化裝置(盤式安裝結構毛刷)結構示意圖；

圖2為圖1中A-A剖視圖；

圖3為本發明的一種主動式工業煙氣末段凈化裝置(螺旋安裝結構毛刷)結構示意圖；

圖中，1—筒體，2—轉動軸，3—驅動電機，4—毛刷，5—皮帶及帶輪機構，6—煙氣進口，7—煙氣出口，8—排液口，9—圓柱筒形孔板，10—環向間隙，11—導流條，12—毛刷盤，13—煙氣均布葉片，14—功能液噴頭。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步的詳細說明。

如圖1～3所示，一種主動式工業煙氣末段凈化裝置，包括筒體1、轉動軸2、驅動電機3及毛刷4；所述筒體1為圓柱筒形結構，筒體1豎直設置，筒體1頂端及底端均為封閉結構；所述轉動軸2豎直設置在筒體1中部，轉動軸2兩端均通過軸承與筒體1相連；所述轉動軸2底端延伸至筒體1外側，轉動軸2與驅動電機3之間通過皮帶及帶輪機構5傳動連接；所述毛刷4設置在轉動軸2表面；在靠近所述筒體1底端的側向筒壁上開設有煙氣進口6，在靠近筒體1頂端的側向筒壁上開設有煙氣出口7；在所述筒體1底端開設有排液口8。

在所述筒體1的筒壁上設置有功能液噴頭14；在二次除塵時，功能液噴頭14噴射出的功能液為清水；在二次脫硫時，功能液噴頭14噴射出的功能液為堿液；在二次脫硝時，功能液噴頭14噴射出的功能液為液相絡合脫硝劑。

在所述筒體1的筒壁內側設置有圓柱筒形孔板9，筒體1的筒壁與圓柱筒形孔板9之間留有環向間隙10。本實施例中，圓柱筒形孔板9上的圓孔尺寸為5mm，且均布在整個孔板上。

在所述環向間隙10內均布設置有若干導流條11，導流條11的直徑范圍為5mm～100mm，相鄰導流條11之間的周向間距范圍為5mm～50mm。

所述毛刷4的端部與圓柱筒形孔板9內表面之間留有1mm～50mm的間距。

所述毛刷4在轉動軸2上具有兩種安裝結構，第一種為盤式安裝結構，第二種為螺旋安裝結構；當所述毛刷4在轉動軸2上采用盤式安裝結構時，在轉動軸2上等間距布置有若干毛刷盤12，相鄰毛刷盤12之間的軸向間距范圍為10mm～500mm；當所述毛刷4在轉動軸2上采用螺旋安裝結構時，毛刷4在轉動軸2上沿軸向螺旋分布，且螺距范圍為10mm～100mm。

在所述毛刷4底端并靠近煙氣進口6的轉動軸2上安裝有煙氣均布葉片13。由于煙氣通過煙氣進口6進入筒體1后，會存在偏析現象，導致煙氣在筒體1內分布不均勻，進而影響到煙氣凈化效果，當增加了煙氣均布葉片13后，煙氣需要經過煙氣均布葉片13才能進入筒體1，使煙氣均勻的通過筒體1，有效避免了偏析現象的發生，提高煙氣凈化效果。

所述轉動軸2的轉速范圍為400r/min～1200r/min。

所述筒體1的直徑范圍為400mm～3000mm。

所述的主動式工業煙氣末段凈化裝置設有多組，根據實際煙氣凈化要求，多組主動式工業煙氣末段凈化裝置采用并聯安裝方式或串聯安裝方式。

下面結合附圖說明本發明的使用過程：

實施例一：

本實施例中，筒體1的直徑為600mm，煙氣通過量為6000m³/h，毛刷4在轉動軸2上采用盤式安裝結構，且毛刷盤12數量為4個，本實施例的煙氣凈化裝置用于除霧及鹽堿類可溶物，同時進行二次除塵。

開啟煙氣凈化，首先啟動驅動電機3，通過皮帶及帶輪機構5帶動轉動軸2旋轉，進而帶動毛刷盤12及煙氣均布葉片13旋轉。

煙氣首先通過煙氣進口6進入筒體1內，煙氣流速為3m/s～8m/s，進入筒體1內的煙氣首先經煙氣均布葉片13實現均勻化，當煙氣經過高速旋轉的毛刷盤12后，煙氣中的霧滴會被高速旋轉的刷毛捕獲，而煙氣中的少量煙塵同時可被霧滴捕獲，在離心作用下，刷毛上的霧滴會被連續不斷的甩向圓柱筒形孔板9，而此時環向間隙10中會形成負壓，保證了霧滴可以順利的通過圓柱筒形孔板9上的圓孔進入環向間隙10中，隨著進入環向間隙10中的霧滴量逐漸增加，裹挾著煙塵的霧滴會不斷的沿著導流條11向下流動，直至通過筒體1底端的排液口8排出，而流出的液體可直接排入脫硫液池或脫硝液池中繼續使用，進而達到除霧及鹽堿類可溶物的目的。

為了提高煙氣中煙塵的清除能力，可以通過功能液噴頭14向毛刷盤12中心噴射清水，以增加刷毛上液滴數量，提高液滴捕獲煙塵的幾率，達到二次除塵的目的。

實施例二：

本實施例中，筒體1的直徑為800mm，煙氣通過量為8000m³/h，毛刷4在轉動軸2上采用盤式安裝結構，且毛刷盤12數量為4個，本實施例的煙氣凈化裝置用于二次脫硫。

開啟煙氣凈化，首先啟動驅動電機3，通過皮帶及帶輪機構5帶動轉動軸2旋轉，進而帶動毛刷盤12及煙氣均布葉片13旋轉。

煙氣首先通過煙氣進口6進入筒體1內，煙氣流速為3m/s～8m/s，進入筒體1內的煙氣首先經煙氣均布葉片13實現均勻化，同時通過功能液噴頭14向毛刷盤12中心噴射堿液，堿液具體選用氫氧化鈉溶液，而在毛刷盤12的刷毛上會出現大量的堿液液滴。

當煙氣經過高速旋轉的毛刷盤12后，堿液液滴會不斷的捕獲煙氣中的二氧化硫，在離心作用下，刷毛上的堿液液滴會被連續不斷的甩向圓柱筒形孔板9，而此時環向間隙10中會形成負壓，保證了堿液液滴可以順利的通過圓柱筒形孔板9上的圓孔進入環向間隙10中，隨著進入環向間隙10中的堿液液滴量逐漸增加，捕獲了二氧化硫的堿液液會不斷的沿著導流條11向下流動，直至通過筒體1底端的排液口8排出，而流出的液體可直接排入脫硫液池中繼續使用，從而達到二次脫硫的目的，同時完成經凈化脫硫后的煙氣經煙氣出口7排出；當前一級為濕法脫硫時，煙氣霧滴中將帶有脫硫劑，則允許不噴灑堿液或少噴灑堿液，此時依然可以保證脫硫效率。

實施例三：

本實施例中，筒體1的直徑為1000mm，煙氣通過量為10000m³/h，毛刷4在轉動軸2上采用螺旋安裝結構，本實施例的煙氣凈化裝置用于二次脫硝。

開啟煙氣凈化，首先啟動驅動電機3，通過皮帶及帶輪機構5帶動轉動軸2旋轉，進而帶動毛刷盤12及煙氣均布葉片13旋轉。

煙氣首先通過煙氣進口6進入筒體1內，煙氣流速為3m/s～8m/s，進入筒體1內的煙氣首先經煙氣均布葉片13實現均勻化，同時通過功能液噴頭14向刷毛根部噴射液相絡合脫硝劑，液相絡合脫硝劑具體選用尿素溶液，而在毛刷盤12的刷毛上會出現大量的液相絡合脫硝劑液滴。

當煙氣經過高速旋轉的毛刷盤12后，液相絡合脫硝劑液滴會不斷的捕獲煙氣中的氮氧化物，在離心作用下，刷毛上的液相絡合脫硝劑液滴會被連續不斷的甩向圓柱筒形孔板9，而此時環向間隙10中會形成負壓，保證了液相絡合脫硝劑液滴可以順利的通過圓柱筒形孔板9上的圓孔進入環向間隙10中，隨著進入環向間隙10中的液相絡合脫硝劑液滴量逐漸增加，捕獲了氮氧化物的液相絡合脫硝劑液滴會不斷的沿著導流條11向下流動，直至通過筒體1底端的排液口8排出，而流出的液體可直接排入脫硝液池中繼續使用，從而達到二次脫硝的目的，同時完成凈化脫硝后的煙氣經煙氣出口7排出。

實施例四：

本實施例中，當需要處理的煙氣總量為200000m³/h時，以煙氣通過量為10000m³/h的單個凈化裝置為例，可以選擇20個獨立的凈化裝置進行并聯安裝，即可滿足煙氣凈化要求。

實施例五：

本實施例中，當需要在一次煙氣凈化過程中同時完成除霧及鹽堿類可溶物、二次除塵、二次脫硫及二次脫硝時，可以選擇3個獨立的凈化裝置進行串聯安裝，第一級煙氣凈化裝置用于除霧除鹽及二次除塵，第二級煙氣凈化裝置用于二次脫硫，第三級煙氣凈化裝置用于二次脫硝，第一級煙氣凈化裝置的煙氣進口6用于通入未凈化的煙氣，第一級煙氣凈化裝置的煙氣出口7與第二級煙氣凈化裝置的煙氣進口6相通，第二級煙氣凈化裝置的煙氣出口7與第三級煙氣凈化裝置的煙氣進口6相通，完成凈化后的煙氣最后通過第三級煙氣凈化裝置的煙氣出口7排出。另外，本申請中的毛刷可等效替換為齒條。

實施例中的方案并非用以限制本發明的專利保護范圍，凡未脫離本發明所為的等效實施或變更，均包含于本案的專利范圍中。