具有脫硫和脫臭作用的集塵裝置的製作方法

2023-05-10 10:33:41 1

專利名稱：具有脫硫和脫臭作用的集塵裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種簡化脫硫裝置(例如簡易燃煤鍋爐所用的集塵裝置。
眾所周知，一般脫硫裝置所用的收集粉塵設備為電除塵器、袋式過濾器或類似的設備，在這類設備中，含塵氣體中所夾帶的鹼性物質(如碳酸鈣，氫氧化鈣)與二氧化硫氣體反應，形成易於收集的硫酸鈣。
流入集塵器的氣體中含有大量的粉塵，因此需要採用大型的設備來除去這些粉塵，而大型電除塵器卻需要有大的製造和操作費用，而且袋式過濾器還有很大的失火危險性。從燃煤鍋爐排出的含塵氣體中所含的粉塵和二氧化硫氣體是同時排出的，因此粉塵的處理難以與做為反應產物的硫酸鈣無關。
此外，對電除塵器或袋式過濾器來說，當有粉塵堆積時，需要移走堆積的粉塵，如果要經常清理，則會損壞電極和布料，因而必需定期更換這些零件。在採用濾網做為預集塵裝置的情況下，則需要將濾網安置在含塵氣體流動通道的中間，因而會產生壓力損失，這對高速集塵會形成不利的結果。再有，袋式過濾器只能用於收集乾燥的粉塵，而不能用於收集溼的粉塵。
在這種情況下，本發明申請者提出了一種集塵濾網，這種濾網的壓力損失很小，而且可以高速收集灰塵，不但能收集乾燥的粉塵而且還能收集溼的粉塵。
集塵濾網由許多疊置的篩網構成，每一篩網在共同的傾斜方向上有一傾斜的波紋狀表面，其上有許多透氣孔，每一透氣孔的傾斜角度約為30度至60度，兩相鄰篩網的透氣孔在平面方向上彼此錯開約90度(日本特許公告NO.2-20286)。
隨後，利用這種集塵濾網曾經開發出一種簡易的脫硫裝置，不過曾經發現，當含塵的氣體流經設有此種集塵濾網的通道中時，往往被收集在濾網的特定部位上，因而使得收塵效率下降。
本發明的目的是提出一種集塵裝置，該裝置不但能有效地收集灰塵，而且還具有脫硫和脫臭作用的。
本發明的另一目的是提供一種集塵裝置，該裝置在氣流的上遊和下遊安設有兩道集塵濾網，含塵氣體被下遊側的濾網所淨化，因而在上遊側濾網的整個表面上都收集有灰塵，這就造成了有高的集塵效率，低的壓力損失，幹塵和溼塵分別收集，不會因為灰塵的堆積而阻滯氣流以及不需要更換任何零件的結果。
本發明的再另一個目的是提供一種用於脫硫裝置的集塵設備，它可分別地收集由燃煤鍋爐所排出的粉塵和可有效地用作肥料的硫酸銨，而且可把這種設備造得很緊湊，可有效地達到降低基建費用和運行費用的目的，此外，還可應用在其它燃燒裝置和工業設施上。
本發明的第一個特徵是在氣體通道的上遊區和下遊區之間的預定空間安置兩道集塵濾網。
本發明的第二個特徵是在氣體入口和上遊側集塵濾網前附近安裝一塊擴散板。
本發明的第三個特徵是，在分別設置有兩道集塵濾網的上遊區和下遊區中的下遊區設置一個脫硫和脫臭藥劑用的反應室。
本發明的第四個特徵是在反應室下遊的預定空間還設置有兩道集塵濾網。
根據上述結構，流進集塵裝置入口的含塵氣體先被導向上遊的集塵濾網，藉此收集幹塵和溼塵，此導向上遊集塵濾網的含塵氣體再通過下遊的集塵濾網加以淨化，因而通過上遊和下遊區的兩道集塵濾網就將灰塵均勻地收集了，此外，從集塵裝置入口引入的含塵氣體就可用擴散板予以淨化，以便將灰塵立即收集起來。
除掉灰塵的氣體被導進反應室，在反應室中實現二氧化硫或類似物料的反應，反應產物被安置在下遊的集塵濾網收集。本發明的其它特徵通過參考以下所附的示圖和對本發明實施例的說明就可更為明確了。


圖1是本發明一個實施例的集塵裝置的示意圖。
圖2是實施例主要部位的部份剖視放大圖。
圖3是一種集法濾網的正視圖。
圖4是沿圖3的Ⅳ-Ⅳ線的剖切放大視圖。
圖5是沿圖3的Ⅴ-Ⅴ線的剖切放大視圖。
圖6是本發明另一實施例示意圖。
在圖1中外殼1的一側(左壁面上)配備有用以接受來自一燃煤鍋爐(圖中未繪出)用鼓風機強制送來的含塵氣體的入口1a，在外殼的另一側(右壁面)配備有出口1b。外殼1的內部按照氣體的流動分為三個區，左邊的區是第一通道2，中間區是反應室3，右邊區是第二通道4。
在第一通道2的下邊，並排配備有著3個排出管，即第一，第二和第3排出管2a，2b和2c，在排出管2a，2b和2c下邊分別配置有5a，5b和5c迴轉閥，迴轉閥的配置是為了排料用，因而連接著一個單螺杆輸送機6a。
正如以上所述，外殼1的中部是反應室3，在它的下邊有兩個錐形排出管3a和3b，在排出管下邊分別有兩個迴轉閥5d和5e，與迴轉閥相連的是一個用作排料裝置的單螺杆輸送機6b。
在反應室3的頂部配置有兩個噴咀7a和7b，噴咀通過管子與貯存反應室(例如氨水溶液)的貯罐8相連。
另外，在外殼1右側第二通道4的下部配置有兩個錐形排出管4a和4b，在排出管下邊分別配有迴轉閥5f和5g，迴轉閥也連接在單螺杆輸送機6b上。
氣體入口1a是布置在第一通道2的下部和第一排出管2a的側面上，在排出管2a的上端配備著擴散板9，其面積足以將排出管2a上部的開口遮蓋一半。擴散板9有輕微的斜度，其末端向下邊折摺。
在第一通道2中，在第二排出管2b和第三排出管2c之間的界線上配備著上遊集塵濾網11。同時，在第三排出管2c和反應室3間的界線上則配置有下遊集塵濾網12。在集塵濾網11和12的頂部各配備有震落灰塵用的震動器10a和10b。當然，也可以配備另外的裝置，如棒槌，用來敲擊集塵濾網的側面。此外，在第二通道4中，即分別在反應室3和排出管4a之間，和排出管4a和4b之間的界面上還配置著集塵濾網13和14，集塵濾網13和14也分別地配備有震動器10c和10d。
由於集塵濾網11，12，13和14的結構彼此基本上是機同的，所以集塵濾網11的結構就可做代表，參照後面所附的圖2至圖5加以說明。
正如圖2所示，集塵濾網11是由三個在豎向成一直線的濾網體S所組成。濾網體S的面積是根據含塵氣體的流量決定的。在上濾網體S的上端和下濾網體的下端分別被裝在外殼1中的彈簧15和摺狀墊塊16垂直地牽拉住，而且在每一個濾網體S的下部都配備有滑板17。
現在參考圖3所示的濾網體的具體結構，它是由一些用鋁材製造的彼此疊置起來的篩眼板20構成。篩眼板20可用3張、10張或20張疊置起來。在篩眼板上有許多具有同一傾斜方向的透氣孔21。篩眼的數量可根據含塵氣體的密度加以調整，另外，透氣孔21具有傾斜和波狀的表面(由上凸的表面21a和下凹的表面21b所形成)。透氣孔21的傾斜角度需要維持在約30至60度以內。換句話說，如果傾斜角度越接近90度，也即越接近濾網體S的厚度方向，則含塵氣體流經透氣孔21的壓力損失就越小，不過在另一方面，分離效率卻會不希望有的下降了，因而收塵效率也就降低了。
相反，如果傾斜角度越接近0度，也即越接近濾網體S的表面方向，則壓力損失就將越大，因而往往會因灰塵堆積引起阻礙氣體流動，從而造成濾塵功能的惡化，和電力消耗和費用均增加的不利後果。
因此，透氣孔21的採用角度可選在約30度至60度的範圍內，如圖4的情況，傾斜角度被定為約45度。
參考圖3所示的濾網體的疊置狀態，可以看出前後彼此相鄰的透氣孔，其取向是錯位約90度。
篩網板20必需根據它所安置的場所來選擇其適用的材料。用在燃燒爐的場合，可採用高耐熱性和高耐腐性的材料，如鋁合金和不鏽鋼，而在要求有高抗蝕性的場合，則可採用高抗蝕性的鋁，氯乙烯或聚丙烯。
篩眼板20的厚度，如採用鋁合金，最好採用約0.15毫米的厚度，如果採用圖3所示的蜂窩狀結構的透氣孔21，則水平方向兩中心間的尺寸A最好是約9毫米，垂直方向兩中心間的尺寸B最好是約5.5毫米，而透氣孔的寬度C約為2.25毫米，而透氣孔的展開角D最好是約為110度。
兩篩眼板20之間的間隙，既可以彼此直接接觸，但也可以以如1.5毫米至1.0毫米的間隙疊置起來，來減小它的接觸阻力，灰塵負荷(這是濾網所收集的灰塵量除以濾網的前表面面積的值)、和壓力損失，留有間隙有利於灰塵的收集和清理。
現在來考察本發明的操作，從燃煤鍋爐所排出的氣體不但包含有灰塵，而且還包含有粉塵和二氧化硫氣體，通過利用鼓風機從入口1a送入外殼1中。此時，含塵氣體撞擊擴散板的下表面，大部份(約90%)粉塵掉落在第一排出管2a中。當時，含塵氣體被擴散板9所淨化。然後，含塵氣體就進入到第一通道2中，由上遊集塵濾網11和下遊集塵濾網12來收集灰塵。
根據本發明，因為集塵濾網11和12是布置在上遊區和下遊區的兩個地點，所以含塵氣體是由位於上遊集塵濾網11前方的下遊集塵濾網12來加以淨化的。換句話說，從入口1a進入第一通道2的含塵氣體，不但被擴散板9淨化，而且還被下遊集塵濾網12淨化，因此上遊集塵濾網11的整個表面上也實現了相同的收塵操作。
集塵濾網11的集塵操作在以後說明。當含塵氣體進入濾網體S時，氣體以45度的傾斜角度穿經篩眼板20上的透氣孔21，隨即氣體就被下一層篩眼板上的透氣孔移位約90度，再以45度的傾斜角度穿進，氣體接著又被下一層篩眼板上的透氣孔再移位約90度，再以45度的傾斜角度穿過。
這樣，含塵氣體就以一種螺旋的方式流動，在碰撞分離原理和慣性集塵的作用下被收集在整套濾網體裡。
當灰塵被收集並堆積在濾網體S表面上時，大部分塵粒因自重掉落，而利用振動器10a對濾網體產生震動，可促成灰塵從濾網體S上脫除，然後灰塵流經滑板17，從第二排2b流進螺旋輸送機6a。
當篩眼板20是用耐熱和耐蝕的不鏽鋼製造並應用在爐溫超過800℃的再燃燒爐中時，因為篩眼板被加熱了，含在含塵氣體中的難聞氣味的組份就被燃燒掉了，因而可達到有效的脫臭效果。實驗表明，脫臭效果可達到;對氨是94%;對硫化氫是99.7%;對甲基硫醇是99.8%;對甲基硫化物是99.7%。
下遊集塵濾網12的操作同以上提到的上遊集塵濾網11的集塵操作相似，由下遊集塵濾網12所收集的灰塵流經第三排出管2c和閥門5c進入螺旋輸送機6a。
這樣，幹塵和溼塵都在第一通道2中被收集了，而含有二氧化硫氣體的煙道氣就進入反應室3，同由噴咀7a和7b噴出的氨水溶液反應，而溶液中的水份被氣體的熱量蒸發掉，形成了硫銨粉體，經過閥門5d和5e由螺旋輸送機6b排出。
此外，含在氣流中的粉狀硫銨從反應室3流入節二通道4中，由在第二通誕中的集塵濾網13和14收集，再流經排出管4a和4b及閥門5f和5g，由螺旋輸送機6b排出。
下遊集塵濾網14的淨化操作同第一通道2中的下遊集塵濾網12的操作是相似的。
總之，含塵氣體流經第一通道2、反應室3和第二通道4就足以將幹塵、溼塵及二氧化硫氣體清除掉，然後從出口1b排出。在試驗中，當排放氣體的溫度約在100℃時，沒有白煙從煙囪中排出。
現在再參看圖6所示的本發明的另一個實施例，在這一實施例中，含塵氣體向上升入反應室31，並通過位置比第一通道2的位置為高的第二通道4排出。在反應室3a的上方配置有導葉32，在反應室3a的中部有供噴灑反應藥劑的噴咀71a。
其它結構基本上同圖1所示的實施例相同，並採用相同的參考數碼標示。
權利要求
1.一種集塵裝置，由一個具有含塵氣體的入口(1α)和出口(1b)的外殼(1)、安裝在該含塵氣體通過的至該外殼(1)內的通道(2)中的集塵濾網(11，12)，以及排出該集塵濾網掉落灰塵的排除裝置(2a，2b，2c)，(6a)所組成，其特徵在於，該集塵濾網是由許多疊置的篩眼板(20)組成，每一篩眼板具有許多相同傾斜方向的透氣孔(21)，該透氣孔以30度至60度的角度沿同一傾斜方向傾斜，相鄰兩篩眼板上的透氣孔彼此錯移約90度，而且該集塵濾網是以預定的間距安置在上遊側和下遊側。
2.根據權利要求1的集塵裝置，其特徵在於該入口(1a)和該上遊集塵濾網之間有一塊擴散板(9)。
3.根據權利要求1的集塵裝置，其特徵在於為了實現該含塵氣體同脫硫和脫臭藥劑的反應，在上遊側和下遊側以預定間距安置的集塵濾網(11，12)的下遊有一反應室(3)，而且該反應室(3)的下部配備有輸出裝置(3a，3b)，(6b)。
4.根據權利要求3的集塵裝置，其特徵在於在該反應室(3)的下遊的通道(4)上，以預定的間距在上遊側和下遊側進一步配備有集塵濾網(13，14)，和排出該集塵濾網掉下的灰塵的排出裝置(4a，4b，)(6b)。
全文摘要
公開了一種具有脫硫和脫臭作用的集塵裝置。
文檔編號B01D39/12GK1058919SQ9110489
公開日1992年2月26日 申請日期1991年7月19日 優先權日1990年8月17日
發明者本吉·義宏 申請人:株式會社布引製作所, 株式會社本津延多富羅居津