一種含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備的製作方法
2023-08-03 19:15:16
專利名稱：一種含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及ー種尾氣處理設備，尤其是涉及一種含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備。
背景技術：
乾燥通常是指將熱量傳遞於溼物料並蒸發其中的水分，從而獲得較低水含量產品的過程，蒸發出的水分以蒸汽的形式從乾燥器排出。一般情況下，蒸發出來的水蒸氣含有不凝氣體和少量固體顆粒。尾氣中因含有一定量的固體顆粒，直接排放容易對環境造成汙染。同時，尾氣中水分以水蒸氣形式存在，仍具有較高的熱能，直接排放會造成很大的能源與水資源浪費。但是尾氣因壓力和溫度均較低，影響其進一步的應用。目前大多數企業對此類尾氣採用以下兩種處理方法:第一種:乾式除塵後直接外排；第ニ種:先乾式除塵再溼式除塵後外排。乾式除塵主要包括重力沉降、慣性除塵、旋風除塵、袋式除塵和電除塵，重力沉降、慣性除塵和旋風除塵因其除塵效率較低，除塵後的尾氣很難滿足排放環保指標要求，必須經過進一歩溼式除塵；袋式除塵和電除塵除塵效率較高，但無法回收尾氣中的水分和能量。普通的溼式除塵可以捕集尾氣中的較小固體顆粒，溼式除塵後的尾氣可以達標排放，但由於尾氣中含有較多的水蒸氣，在溼式除塵過程中發生冷凝釋放潛熱，導致普通的溼式除塵需要的循環水量大大增加，而且這部分水蒸氣釋放的潛熱也無法有效回收。
發明內容
本發明的目的在於提供一種含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備，所述的絕熱洗滌，是指在溼式除塵器內，含塵尾氣與洗滌水充分接觸，固體顆粒擴散到洗滌水中或在慣性碰撞的作用下被洗滌水捕集從而實現與尾氣的分離；由於洗滌水與尾氣中水蒸氣的飽和溫度相同或相近，含塵尾氣與洗滌液之間不發生或僅發生少量的熱量傳遞，可認為兩者之間是接近絕熱的；含塵尾氣中的固體顆粒可以被洗滌水捕集下來，但水蒸氣不產生或產生少量的冷凝現象的溼式除塵過程。本發明的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備，能夠充分利用所攜帯的潛熱，同時得到較潔淨的冷凝水，從而可有效實現尾氣中能量與水資源的充分回收再利用。本發明的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備，其特別之處在於在於:其包括通過氣管順次相連的絕熱噴淋洗滌塔、絕熱填料洗滌塔和空冷器；所述空冷器分別連接有水環真空泵、冷凝水儲水罐，所述冷凝水儲水罐連接有冷凝水排出泵；所述絕熱噴淋洗滌塔自上而下設置有儲水室1、含塵尾氣入口、集水室I，所述儲水室I與所述集水室I之間連接有ー級循環水泵，所述絕熱填料洗滌塔上、下兩端分別設置有儲水室II與集水室II，所述儲水室II與所述集水室II之間連接有ニ級循環水泵，所述集水室I與所述集水室II之間設置有補水泵，所述集水室II與所述冷凝水排出泵相連接。為了進一步改進本發明的技術效果，本發明含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備的特別之處還在於:所述絕熱噴淋洗滌塔頂部設置有尾氣出ロ I，所述尾氣出ロ I通過氣管與所述絕熱填料洗滌塔相連接；所述絕熱填料洗滌塔頂部設置有尾氣出口 II，所述尾氣出口 II通過氣管與所述空冷器相連接。為了進一步改進本發明的技術效果，本發明含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備的特別之處還在於:所述集水室I連接有排汙泵。為了進一步改進本發明的技術效果，本發明含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備的特別之處還在於:所述含塵尾氣入口連接有乾式除塵器。為了進一步改進本發明的技術效果，本發明含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備的特別之處還在於:所述絕熱噴淋洗滌塔替換為文丘管除塵器或者水浴除塵器或者水膜除塵器或者板式塔。為了進一步改進本發明的技術效果，本發明含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備的特別之處還在於:所述空冷器替換為換熱器。採用本發明含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備，經過絕熱洗滌後的尾氣粉塵含量大大降低，而且因為此時尾氣中的水蒸氣依然保持飽和或微過熱狀態，故潔淨尾氣進入冷凝単元後可快速的轉化為潔淨的冷凝水並釋放出潛熱。潛熱被低溫介質充分吸收，從而實現了能量的回收再利用。潔淨尾氣在冷凝水儲水罐形成冷凝水，少部分由冷凝水排出泵輸送回絕熱噴淋洗滌塔和絕熱填料洗滌塔以補充液相，以保維持絕熱噴淋洗滌塔和絕熱填料洗滌塔的液位，確保絕熱洗滌的穩定運行，其餘冷凝水輸送至其它用水単元，如鍋爐系統。在絕熱噴淋洗滌塔和絕熱填料洗滌塔內，氣液兩相充分接觸並完成傳質過程後，含有少量固體顆粒的液相在洗滌塔中下部匯集，並由循環水泵輸送至設備上部繼續作為洗滌水循環利用。為防止洗滌水中的固體顆粒含量過高影響洗滌效果，在洗滌塔底部由水泵將固體顆粒部分洗滌液至汙水處理單元進行集中處理。通過上述論述，可以知道本發明的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備具有以下優點並產生如下有益效果:
(1)本發明含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備，利用溼式除塵器中含塵尾氣與洗滌水之間絕熱、無熱量傳遞這一特性，尾氣中的水蒸氣不產生或產生少量冷凝現象，大大降低了循環洗滌水的用水量，同時降低了循環水泵的負荷，節水節能效果顯著；
(2)在本發明含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備中，尾氣中的水蒸氣經絕熱洗滌後浄化，絕大部分在空冷器內變為潔淨冷凝水，僅有少量汙水在絕熱噴淋洗滌塔底部經水泵送至汙水處理單元，這為減輕汙水處理單元負荷具有重要意義；
(3)因經絕熱洗滌後的尾氣粉塵含量極低，其對換熱裝置的不利影響降至最小，故蒸汽的換熱效果及熱利用率大大提高；
4經絕熱洗滌後的尾氣溫度與該壓カ下水蒸氣的飽和溫度相同，大大有利於能量的回收及再利用；
因此，本發明的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備有效解決了普通溼式除塵的循環水量大、能量無法回收等問題，實現了含塵尾氣的能量與水資源的充分回收再利用，切實達到了節水、節能、環保的效果。由此可見，本發明與現有技術相比，具有突出的實質性特點和顯著的進步，其實施 的有益效果也是顯而易見的。
圖1是本發明的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備的示意圖。其中，I為排汙泵，2為絕熱噴淋洗滌塔，3為ー級循環水泵，4為ー級補水泵，5為絕熱填料洗滌塔，6為ニ級循環水泵，7為空冷器，8為冷凝水儲水罐，9為冷凝水排出泵，10為水環真空泵，11為儲水室I，12為集水室I，13為儲水室II，14為集水室II，15為含塵尾氣入口，16為尾氣出口 II，17為氣管，18為尾氣出口 I。
具體實施例方式為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過以下具體實施方式
，並結合其附圖，對本方案進行闡述。本發明的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備，包括通過氣管順次相連的絕熱噴淋洗滌塔2、絕熱填料洗滌塔5和空冷器7 ;空冷器7分別連接有水環真空泵10、冷凝水儲水罐8，冷凝水儲水罐8連接有冷凝水排出泵9 ;絕熱噴淋洗滌塔2自上而下設置有儲水室111、含塵尾氣入口 15、集水室112，儲水室Ill與集水室112之間連接有ー級循環水泵3，絕熱填料洗滌塔5上、下兩端分別設置有儲水室1113與集水室1114，儲水室1113與集水室1114之間連接有ニ級循環水泵6，集水室112與集水室1114之間設置有補水泵4，集水室1114與冷凝水排出泵9相連接；此外，集水室112連接有排汙泵I ;含塵尾氣入口 15連接有乾式除塵器。絕熱噴淋洗滌塔2、絕熱填料洗滌塔5和空冷器7通過氣管順次相連優選下面的連接方式:絕熱噴淋洗滌塔2頂部設置有尾氣出口 118，所述尾氣出口 118通過氣管17與所述絕熱填料洗滌塔5的儲水室1113和集水室1114的中間部位相連接；絕熱填料洗滌塔5頂部設置有尾氣出口 1116，尾氣出口 1116通過氣管17與空冷器7相連接。本發明的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備操作步驟為:乾燥過程產生的含塵尾氣通過含塵尾氣入口 15進入絕熱噴淋洗滌塔2內，絕熱噴淋洗滌塔2內的飽和循環洗滌水在ー級循環水泵3的作用下到達絕熱噴淋洗滌塔2上部的儲水室111，飽和循環洗滌水向下噴淋與含塵尾氣逆向接觸，含塵尾氣中的大部分固體顆粒沉入絕熱噴淋洗滌塔2底部的集水室112形成沉澱物，後經汙水泵I排出進汙水處理單元；經過ー級絕熱洗滌後的尾氣，從絕熱噴淋洗滌塔2的尾氣出ロ 118逸出，通過氣管17進入絕熱填料洗滌塔5內，ニ級循環水泵6將ニ級循環洗滌水送至絕熱填料洗滌塔5上部的儲水室1113，噴淋在填料層表面形成的水膜，逸出尾氣與絕熱填料洗滌塔5內的水膜充分接觸，尾氣中的少量固體顆粒被水膜捕集沉澱到絕熱填料洗滌塔底5部的集水室1114，此時的尾氣成為潔淨尾氣，從絕熱填料洗滌塔5的尾氣出ロ II16逸出，通過氣管17進入空冷器7內，絕熱填料洗滌塔5內的部分水經補水泵4返回絕熱噴淋洗滌塔2內的集水室112，作為補水以維持集水室112的液位，另外的大部分水作為ニ級循環洗滌水返回儲水室1113內；潔淨尾氣含有的水蒸氣在空冷器7中與環境空氣進行充分熱交換，成為潔淨冷凝水進入冷凝水儲水罐8，大部分冷凝水被冷凝水排出泵9送至其他用水単元，少量冷凝水返回集水室1114，用作補水以維持集水室1114的液位，從空冷器7中逸出的不凝氣經水環真空泵10排放到大氣中。其中，當飽和循環洗滌水中循環水與尾氣中的水蒸氣的質量比為10:1，ニ級循環洗滌水中循環水與尾氣中的水蒸氣的質量比為7:1時，經汙水泵I排出的汙水佔尾氣中水蒸氣總質量的9%，經冷凝水排出泵9外排的冷凝水佔尾氣中水蒸氣總質量的90%。當飽和循環洗滌水中循環水與尾氣中的水蒸氣的質量比為8:1，ニ級循環洗滌水中循環水與尾氣中的水蒸氣的質量比為8:1時，經汙水泵I排出的汙水佔尾氣中水蒸氣總質量的12%，經冷凝水排出泵9外排的冷凝水佔尾氣中水蒸氣總質量的87%。乾燥產生的含塵尾氣在進入絕熱洗滌之前，最好先經過乾式除塵，儘可能減小尾氣中的固體顆粒含量。然後，含塵尾氣進入絕熱噴淋洗滌塔2內，與自上而下的飽和洗滌水充分接觸，大部分固體顆粒被洗滌水捕集下來，完成初歩除塵。經初步除塵後，尾氣進入絕熱填料洗滌塔5內，洗滌水在填料的表層形成均勻的水膜，與含塵尾氣充分接觸，進ー步除去剰餘的固體顆粒。兩級絕熱洗滌塔基本可以達到除塵的目的。當然，根據具體工程的實際要求，兩級洗滌塔，即絕熱噴淋洗滌塔和絕熱填料洗滌塔可以疊加成一個洗滌塔，或串聯三級甚至更多級的洗滌塔，以達到最佳的洗滌效果。其中，絕熱洗滌設備絕熱噴淋洗滌塔、絕熱填料洗滌塔不限於洗滌塔，也可以替換為其它溼式除塵設備:文丘管除塵器、水浴除塵器、水膜除塵器、板式塔等，也可以替換為能夠實現絕熱洗滌功能的其他設備。絕熱洗滌後的潔淨尾氣由絕熱填料洗滌塔5塔頂的尾氣出ロ 1116排出，通過氣管17進入空冷器7內。在空冷器7內，水蒸氣與環境空氣間接換熱，變為冷凝水；此處的空冷器7也可更換為換熱器，冷卻介質由環境空氣變為採暖水等需要加熱的介質，這樣在實現尾氣中水回收的同時，充分利用了這部分水蒸氣的潛熱，實現了能量回收的目的。
權利要求
1.一種含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備，其特徵在於:其包括通過氣管順次相連的絕熱噴淋洗滌塔(2)、絕熱填料洗滌塔(5)和空冷器(7);所述空冷器(7)分別連接有水環真空泵(10)、冷凝水儲水罐(8)，所述冷凝水儲水罐(8)連接有冷凝水排出泵(9);所述絕熱噴淋洗滌塔(2)自上而下設置有儲水室1、含塵尾氣入口(15)、集水室I，所述儲水室I與所述集水室I之間連接有ー級循環水泵(3)，所述絕熱填料洗滌塔(5)上、下兩端分別設置有儲水室II與集水室II，所述儲水室II與所述集水室II之間連接有ニ級循環水泵(6)，所述集水室I與所述集水室II之間設置有補水泵(4)，所述集水室II與所述冷凝水排出泵(9)相連接。
2.根據權利要求1所述的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備，其特徵在於:所述絕熱噴淋洗滌塔(2)頂部設置有尾氣出口 I (18)，所述尾氣出口 I (18)通過氣管(17)與所述絕熱填料洗滌塔(5)相連接；所述絕熱填料洗滌塔(5)頂部設置有尾氣出口 II (16)，所述尾氣出口 II (16)通過氣管(17)與所述空冷器(7)相連接。
3.根據權利要求1或者2所述的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備，其特徵在於:所述集水室I連接有排汙泵(I)。
4.根據權利要求1或者2所述的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備，其特徵在於:所述含塵尾氣入口( 15)連接有乾式除塵器。
5.根據權利要求3所述的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備，其特徵在於:所述含塵尾氣入ロ( 15)連接有乾式除塵器。
6.根據權利要求1或者2所述的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備，其特徵在於:所述絕熱噴淋洗滌塔(2)替換為文丘管除塵器或者水浴除塵器或者水膜除塵器或者板式塔。
7.根據權利要求1或者2所述的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備，其特徵在於:所述空冷器(7)替換為換熱器。
8.根據權利要求3所述的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備，其特徵在於:所述絕熱噴淋洗滌塔(2)替換為文丘管除塵器或者水浴除塵器或者水膜除塵器或者板式塔。
9.根據權利要求3所述的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備，其特徵在於:所述空冷器(7)替換為換熱器。
10.根據權利要求4所述的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備，其特徵在於:所述絕熱噴淋洗滌塔(2)替換為文丘管除塵器或者水浴除塵器或者水膜除塵器或者板式塔；所述空冷器(7)替換為換熱器。
全文摘要
本發明涉及一種含塵尾氣絕熱洗滌及水回收設備，屬於尾氣處理設備。其包括通過氣管順次相連的絕熱噴淋洗滌塔、絕熱填料洗滌塔和空冷器；空冷器分別連接有水環真空泵、冷凝水儲水罐，冷凝水儲水罐連接有冷凝水排出泵；絕熱噴淋洗滌塔自上而下設置有儲水室I、含塵尾氣輸入口、集水室I，儲水室I與集水室I之間連接有一級循環水泵，絕熱填料洗滌塔上、下兩端分別設置有儲水室II與集水室II，儲水室II與集水室II之間連接有二級循環水泵，集水室I與集水室II之間設置有補水泵，集水室II與冷凝水排出泵相連接。絕熱填料洗滌塔頂部設置有尾氣出口，尾氣出口通過氣管與空冷器相連接；集水室I還可以連接有排汙泵；含塵尾氣輸入口連接有乾式除塵器。
文檔編號B01D47/10GK103120878SQ20131005403
公開日2013年5月29日 申請日期2013年2月20日 優先權日2013年2月20日
發明者王宏耀, 吳靜, 曹明見, 張波, 吳鋒, 馬世昌, 曹世峰, 王瑞雪 申請人:山東天力乾燥股份有限公司