一種用於處理含汞工業廢氣的過濾分離裝置的製作方法

2023-06-13 05:25:21

本發明涉及工業廢氣處理技術領域，具體涉及一種用於處理含汞工業廢氣的過濾分離裝置。

背景技術：

工業廢氣，是指企業廠區內燃料燃燒和生產工藝過程中產生的各種排入空氣的含有汙染物氣體的總稱。這些廢氣有：二氧化碳、二硫化碳、硫化氫、氟化物、氮氧化物、氯、氯化氫、一氧化碳、硫酸(霧)鉛汞、鈹化物、煙塵及生產性粉塵，排入大氣，會汙染空氣。這些物質通過不同的途徑呼吸道進入人的體內，有的直接產生危害，有的還有蓄積作用，會更加嚴重的危害人的健康。不同物質會有不同影響。

而含汞廢氣汙染主要原因是人類活動，其主要來源於：1、含汞礦物的礦山開採生產及其在冶煉廠的冶煉過程中；2、汞的有機和無機化合物等生產、運輸和使用過程中；3、在一些特殊行業汞的汙染；3、氯鹼廠生產高質量燒鹼時，解汞器產生的含汞氫氣，槽產生的含汞廢氣；4、水銀溫度計、氣壓計、汞燈等儀器儀表過程；5、鎦金作業中的制鐘廠、造紙廠。

現有處理含汞廢氣的技術中，如中國專利公開號cn205700020u公開的一種含汞廢氣冷卻裝置，包括箱體，箱體的一側設置有進氣口，與之相對的箱體的另一側設置有出氣口，進氣口與出氣口之間的箱體內還設置有多個用於增加氣體由進氣口到出氣口流通距離的擋板，且擋板朝向進氣口的一側上設置有冷卻水管道，箱體的底部還設有冷卻水/液態汞回收裝置。以解決所設計的對土壤破壞較小的低溫熱解土壤脫汞系統中，由於土壤熱解後使汞轉化為氣態的同時也會產生大量的水蒸氣，會對後續含汞氣體淨化造成極大影響的問題。但是該裝置僅適用於土壤汞汙染治理領域。

又如中國專利公開號cn105854549a公開的一種處理含汞廢氣的方法，該含汞廢氣的處理方法包括以下步驟：一級過濾、二級過濾、三級過濾、一級淨化、二級淨化和氣體檢測，本發明通過該含汞廢氣處理方法對含汞廢氣進行處理，處理後的空氣含汞量大大降低，符合國家排放標準，但是該處理方法工藝複雜，不利於推廣應用。

為解決現有技術中的不足，本發明提供一種結構簡單，使用便捷的用於處理含汞工業廢氣的過濾分離裝置。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服現有技術的不足，提供一種用於處理含汞工業廢氣的過濾分離裝置，結構簡單，使用便捷，以固體吸附法為基礎，採用充氯活性炭吸附法，預先用氯氣處理活性炭表面，汞與氯氣反應生成的hgcl2附著停留在活性炭表面；同時對廢氣中的熱能進行收集利用，並對除汞後的廢氣進行氣液分離處理，使處理後的廢氣環保無汙染，對推動環境保護、減小空氣汙染具有重要意義。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

一種用於處理含汞工業廢氣的過濾分離裝置，包括初濾裝置、除汞裝置、以及氣液分離裝置，

所述氣液分離裝置包括殼體，所述殼體自上而下依次設有冷凝室、隔板、絲網填料室、分離室，所述冷凝室內設置冷凝盤管，所述冷凝盤管的底部均勻設有多根連接管，所述連接管穿過隔板與絲網填料室連通，冷凝室的頂部均勻設置有多個噴嘴，冷凝室的側壁上分別設有回液管、通風口，殼體的頂部還分別設有抽風組件、噴淋水管，所述噴淋水管與噴嘴連通，所述分離室內設有擾流筒，所述擾流筒設置在絲網填料室底部，擾流筒的底部還設有冷凝網，分離室的側壁上設有排氣管，分離室的底部自上而下依次設有排液管和集液室，所述集液室分別與回液管、噴淋水管連通；

所述除汞裝置包括吸附箱體和熱量回收管，所述熱量回收管貫穿吸附箱體，用於收集廢氣中的熱能，所述吸附箱體內填充活性炭，吸附箱體的一端通過第一連通管與冷凝盤管連通，吸附箱體的另一端設有第二連通管；

所述初濾裝置包括初濾箱體，所述初濾箱體的頂部與第二連通管連通，且初濾箱體與第二連通管的連接端還設有過濾網，所述初濾箱體內還設有收集件，所述收集件設置在過濾網下方，初濾箱體的側壁上還設有進氣管。

進一步地，所述吸附箱體的頂部還設有氯氣管，所述氯氣管用於向吸附箱體內填充的活性炭充入氯氣。通過向吸附箱體內填充的活性炭充入氯氣，用氯氣處理活性炭表面，汞與氯氣反應生成的hgcl2附著停留在活性炭表面，從而達到吸附出去廢氣中的汞。

進一步地，所述擾流筒包括過渡部、以及設置在過渡部底部的擾流部，所述過渡部的截面為倒等腰梯形，所述擾流部的截面為長方形。在使用過程中，廢氣通過冷凝盤管，同時啟動抽風組件和噴嘴，噴嘴向冷凝盤管上噴灑冷凝水，而在抽風組件的作用下，空氣通過通風口從室外進入冷凝室，然後又從冷凝室通過抽風組件排除室外，形成空氣循環，在空氣循環過程中，空氣流動加快冷凝盤管上冷凝水蒸發，使得冷凝盤管內廢氣能夠快速冷卻，析出部分液態水；在廢氣經冷凝室處理後，通過連接管進入絲網填料室，經絲網填料積聚、吸附，大部分小顆粒液態水形成大顆粒液態水，最後形成水滴，在重力作用下滴入擾流筒。

進一步地，所述擾流部內均勻設有多個折流板。通過在擾流部增設多個折流板，延長廢氣的通過行程，使析出的水沿著折流板慢慢向下流動，從而延長氣液分離時間，提高氣液分離效果，使液態水和氣體完全分離。

進一步地，所述冷凝網的截面為弧形，弧形開口朝向擾流筒。通過將冷凝網設置為截面為弧形的冷凝網，使小顆粒液態水能在冷凝網上積聚，並向冷凝網的中心靠近，最終形成大水滴，滴入排液管，完成氣液分離和水的收集。

進一步地，所述冷凝網為不鏽鋼材質的冷凝網。

進一步地，所述抽風組件包括排風管和風機，所述排風管設置在殼體頂部，所述風機設置在排風管上。通過風機提供動力，將冷凝室的空氣從冷凝室抽出，然後經過排風管排除室外，而冷凝室內的空氣由於被抽離，氣壓減小，使得室外的氣壓大於冷凝室內的氣壓，從而在壓力的作用下，室外的空氣從通風口進入冷凝室，進而通風口、冷凝室和抽風組件構成了空氣循環系統，而在空氣循環過程中，由於空氣流動會加快冷凝盤管上冷凝水蒸發，冷凝水蒸髮帶走冷凝盤管內大量的熱量，使得冷凝盤管內廢氣能夠快速冷卻，析出液態水，從而達到氣液分離的技術效果。

進一步地，所述排氣管設置在設置冷凝網的上方。通過將排氣管設置在冷凝網的上方，使裝置析出的水直接從擾流筒進入排液管中，而處理後的空氣經擾流筒流出，然後經過排氣管排出，實現氣液分離。

進一步地，所述噴淋水管上還設有泵。通過採用噴淋水管、噴嘴、回液管、排液管和集液室，使得噴嘴噴出的冷凝水，一部分蒸發隨空氣流動帶走，另一部分通過回液管回流到集液室進行收集，同時集液室還對排液管中排出的析出液態水進行收集，對於集液室收集到的液態水，經過噴淋水管抽出，用於噴嘴噴淋冷凝水，從而實現冷凝水的循環系統，提高冷凝水的利用效率。

進一步地，所述集液室內還設有紫外消毒裝置。通過紫外消毒裝置的作用，對回液管收集的冷凝水、以及排液管收集的析出水進行紫外消毒殺菌處理，保證循環用冷凝水的水體質量。

進一步地，所述通風口設置在回液管的上方。通過將通風口設置在回液管的上方，避免噴嘴噴出的冷凝水從通風口流出，提高冷凝水的回收利用效率，節約水資源。

進一步地，，所述進氣管上還設有電磁閥。

本發明的有益效果是：本發明用於處理含汞工業廢氣的過濾分離裝置，結構簡單，使用便捷，以固體吸附法為基礎，採用充氯活性炭吸附法，預先用氯氣處理活性炭表面，汞與氯氣反應生成的hgcl2附著停留在活性炭表面；同時對廢氣中的熱能進行收集利用，並對除汞後的廢氣進行氣液分離處理，使處理後的廢氣環保無汙染，對推動環境保護、減小空氣汙染具有重要意義。

附圖說明

圖1為本發明用於處理含汞工業廢氣的過濾分離裝置的結構示意圖；

圖2為本發明擾流部的結構示意圖；

圖3為本發明初濾裝置的結構示意圖；

圖中，1-殼體，2-冷凝室，3-隔板，4-絲網填料室，5-分離室，6-冷凝盤管，7-連接管，8-擾流筒，9-排氣管，10-排液管，11-集液室，12-過渡部，13-擾流部，14-冷凝網，15-噴嘴，16-噴淋水管，17-回液管，18-通風口，19-吸附箱體，20-熱量回收管，21-活性炭，22-氯氣管，23-第一連通管，24-第二連通管，25-初濾箱體，26-風機，27-排風管，28-泵，29-進氣管，30-電磁閥，31-折流板，32-過濾網，33-收集件。

具體實施方式

下面結合附圖進一步詳細描述本發明的技術方案，但本發明的保護範圍不局限於以下所述。

如圖1、圖2和圖3所示，一種用於處理含汞工業廢氣的過濾分離裝置，包括初濾裝置、除汞裝置、以及氣液分離裝置，

所述氣液分離裝置包括殼體1，所述殼體1自上而下依次設有冷凝室2、隔板3、絲網填料室4、分離室5，所述冷凝室2內設置冷凝盤管6，所述冷凝盤管6的底部均勻設有多根連接管7，所述連接管7穿過隔板3與絲網填料室4連通，冷凝室2的頂部均勻設置有多個噴嘴15，冷凝室2的側壁上分別設有回液管17、通風口18，殼體1的頂部還分別設有抽風組件、噴淋水管16，所述噴淋水管16與噴嘴15連通，所述分離室5內設有擾流筒8，所述擾流筒8設置在絲網填料室4底部，擾流筒8的底部還設有冷凝網14，分離室5的側壁上設有排氣管9，分離室5的底部自上而下依次設有排液管10和集液室11，所述集液室11分別與回液管17、噴淋水管16連通；

所述除汞裝置包括吸附箱體19和熱量回收管20，所述熱量回收管20貫穿吸附箱體19，用於收集廢氣中的熱能，所述吸附箱體19內填充活性炭21，吸附箱體19的一端通過第一連通管23與冷凝盤管6連通，吸附箱體19的另一端設有第二連通管24；

所述初濾裝置包括初濾箱體25，所述初濾箱體25的頂部與第二連通管24連通，且初濾箱體25與第二連通管24的連接端還設有過濾網32，所述初濾箱體25內還設有收集件33，所述收集件33設置在過濾網32下方，初濾箱體25的側壁上還設有進氣管29。

具體地，所述進氣管29上還設有電磁閥30。

具體地，所述吸附箱體19的頂部還設有氯氣管22，所述氯氣管22用於向吸附箱體19內填充的活性炭21充入氯氣。通過向吸附箱體19內填充的活性炭21充入氯氣，用氯氣處理活性炭21表面，汞與氯氣反應生成的hgcl2附著停留在活性炭21表面，從而達到吸附出去廢氣中的汞。

具體地，所述擾流筒8包括過渡部12、以及設置在過渡部12底部的擾流部13，所述過渡部12的截面為倒等腰梯形，所述擾流部13的截面為長方形。在使用過程中，廢氣通過冷凝盤管6，同時啟動抽風組件和噴嘴15，噴嘴15向冷凝盤管6上噴灑冷凝水，而在抽風組件的作用下，空氣通過通風口18從室外進入冷凝室2，然後又從冷凝室2通過抽風組件排除室外，形成空氣循環，在空氣循環過程中，空氣流動加快冷凝盤管6上冷凝水蒸發，使得冷凝盤管6內廢氣能夠快速冷卻，析出部分液態水；在廢氣經冷凝室2處理後，通過連接管7進入絲網填料室4，經絲網填料積聚、吸附，大部分小顆粒液態水形成大顆粒液態水，最後形成水滴，在重力作用下滴入擾流筒8。

具體地，所述擾流部13內均勻設有多個折流板31。通過在擾流部13增設多個折流板31，延長廢氣的通過行程，使析出的水沿著折流板31慢慢向下流動，從而延長氣液分離時間，提高氣液分離效果，使液態水和氣體完全分離。

具體地，所述冷凝網14的截面為弧形，弧形開口朝向擾流筒8。通過將冷凝網14設置為截面為弧形的冷凝網14，使小顆粒液態水能在冷凝網14上積聚，並向冷凝網14的中心靠近，最終形成大水滴，滴入排液管10，完成氣液分離和水的收集。

具體地，所述冷凝網14為不鏽鋼材質的冷凝網。

具體地，所述抽風組件包括排風管27和風機26，所述排風管27設置在殼體1頂部，所述風機26設置在排風管27上。通過風機26提供動力，將冷凝室2的空氣從冷凝室2抽出，然後經過排風管27排除室外，而冷凝室2內的空氣由於被抽離，氣壓減小，使得室外的氣壓大於冷凝室2內的氣壓，從而在壓力的作用下，室外的空氣從通風口18進入冷凝室2，進而通風口18、冷凝室2和抽風組件構成了空氣循環系統，而在空氣循環過程中，由於空氣流動會加快冷凝盤管6上冷凝水蒸發，冷凝水蒸髮帶走冷凝盤管6內大量的熱量，使得冷凝盤管6內廢氣能夠快速冷卻，析出液態水，從而達到氣液分離的技術效果。

具體地，所述排氣管9設置在設置冷凝網14的上方。通過將排氣管9設置在冷凝網14的上方，使裝置析出的水直接從擾流筒8進入排液管10中，而處理後的空氣經擾流筒8流出，然後經過排氣管9排出，實現氣液分離。

具體地，所述噴淋水管16上還設有泵28。通過採用噴淋水管16、噴嘴15、回液管17、排液管10和集液室11，使得噴嘴15噴出的冷凝水，一部分蒸發隨空氣流動帶走，另一部分通過回液管17回流到集液室11進行收集，同時集液室11還對排液管10中排出的析出液態水進行收集，對於集液室11收集到的液態水，經過噴淋水管16抽出，用於噴嘴15噴淋冷凝水，從而實現冷凝水的循環系統，提高冷凝水的利用效率。

具體地，所述集液室11內還設有紫外消毒裝置，所述紫外消毒裝置設置在集液室11頂部。通過紫外消毒裝置的作用，對回液管17收集的冷凝水、以及排液管10收集的析出水進行紫外消毒殺菌處理，保證循環用冷凝水的水體質量。

具體地，所述通風口18設置在回液管17的上方。通過將通風口18設置在回液管17的上方，避免噴嘴15噴出的冷凝水從通風口18流出，提高冷凝水的回收利用效率，節約水資源。

使用時，控制含汞工業廢氣從進氣管29進入初濾裝置，在過濾網32的作用下過濾廢氣中的顆粒雜質，同時初濾箱體25內的收集件33對過濾的顆粒雜質進行收集；然後廢氣通過第二連通管24進入除汞裝置，廢氣在通過初濾箱體19內經氯氣活化的活性炭21時，汞與氯氣反應生成的hgcl2附著停留在活性炭21表面，從而達到吸附出去廢氣中的汞，同時熱量回收管20與通過的廢氣發生熱交換，吸收廢氣中的熱能，提高資源利用率；然後廢氣經過第一連通管23進入冷凝盤管6，在廢氣通過冷凝盤管6時，同時啟動抽風組件和噴嘴15，噴嘴15向冷凝盤管6上噴灑冷凝水，而在抽風組件的作用下，空氣通過通風口18從室外進入冷凝室2，然後空氣又從冷凝室2通過抽風組件排除室外，形成空氣循環，在空氣循環過程中，空氣流動加快冷凝盤管6上冷凝水蒸發，使得冷凝盤管6內廢氣能夠快速冷卻，析出部分液態水；在廢氣經冷凝室2處理後，通過連接管7進入絲網填料室4，經絲網填料積聚、吸附，大部分小顆粒液態水形成大顆粒液態水，最後形成水滴，在重力作用下滴入擾流筒8；通過在擾流部13增設多個折流板31，延長廢氣的通過行程，使析出的水沿著折流板31慢慢向下流動，從而延長氣液分離時間，提高氣液分離效果，使液態水和氣體完全分離；

由於本發明的過濾分離裝置結構簡單，使用便捷，以固體吸附法為基礎，採用充氯活性炭吸附法，預先用氯氣處理活性炭21表面，汞與氯氣反應生成的hgcl2附著停留在活性炭21表面；同時通過熱量回收管20對廢氣中的熱能進行收集利用，並對除汞後的廢氣進行氣液分離處理，通過採用噴淋水管16、噴嘴15、回液管17、排液管10和集液室11，使得噴嘴15噴出的冷凝水，一部分蒸發隨空氣流動帶走，另一部分通過回液管17回流到集液室11進行收集，同時集液室11還對排液管10中排出的析出液態水進行收集，對於集液室11收集到的液態水，經過噴淋水管16抽出，用於噴嘴15噴淋冷凝水，從而實現冷凝水的循環使用，提高冷凝水的利用效率；通過風機26提供動力，將冷凝室2的空氣從冷凝室2抽出，然後經過排風管27排除室外，而冷凝室2內的空氣由於被抽離，氣壓減小，使得室外的氣壓大於冷凝室2內的氣壓，從而在壓力的作用下，室外的空氣從通風口18進入冷凝室2，進而通風口18、冷凝室2和抽風組件構成了空氣循環系統，而在空氣循環過程中，由於空氣流動會加快冷凝盤管6上冷凝水蒸發，冷凝水蒸髮帶走冷凝盤管6內大量的熱量，使得冷凝盤管6內廢氣能夠快速冷卻，析出液態水，從而達到氣液分離的技術效果，使處理後的廢氣環保無汙染，對推動環境保護、減小空氣汙染具有重要意義。

以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當理解本發明並非局限於本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用於各種其他組合、修改和環境，並能夠在本文所述構想範圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發明的精神和範圍，則都應在本發明所附權利要求的保護範圍內。