一種流化霧化和液膜洗滌組合的煙氣凈化裝置和組合裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及煙氣凈化領(lǐng)域，具體地，本實(shí)用新型涉及一種流化霧化和液膜洗滌組合的煙氣凈化裝置和組合裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)煙氣凈化技術(shù)包括離心分離除塵技術(shù)、電除塵技術(shù)、布袋除塵技術(shù)和濕法煙氣凈化技術(shù)等。
[0003]離心分離除塵技術(shù)的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可依靠提高煙氣流速來(lái)提升慣性分離效果，但由于氣流整體流動(dòng)，流通截面積大，固體從氣體分離的平均行程長(zhǎng)，氣流對(duì)分離的塵粒有二次攜帶影響，氣固分離較難徹底，不僅阻力大，除塵效率也較低。離心分離除塵技術(shù)也不適宜同時(shí)脫硫、除汞。
[0004]電除塵技術(shù)的特點(diǎn)是阻力小，除塵效率可達(dá)99%以上，但投資大，占地大，運(yùn)行維護(hù)成本高；除塵效率受灰比電阻等的影響較大，不能同時(shí)脫硫，僅可脫除約30%的汞。目前新近開發(fā)的濕法電除塵技術(shù)主要應(yīng)用于脫硫塔后，可以克服灰比電阻的影響，除塵效率進(jìn)一步提高，使煙氣含塵量達(dá)到燃?xì)獾乃健?br>[0005]布袋除塵器沒(méi)有水對(duì)煙氣中各種污染物的吸附作用，是將煙氣分解成極細(xì)小的煙氣流，煙氣可以穿透濾布，但塵粒被濾布阻攔下來(lái)，除塵不受塵的比電阻、濃度、粒度等性質(zhì)的影響，除塵效率可達(dá)99.5%以上。但布袋除塵器阻力較大，并須設(shè)有反吹清灰控制等，投資大，運(yùn)行維護(hù)成本高，不能同時(shí)脫硫，脫汞效率約70%。
[0006]濕法煙氣凈化技術(shù)可以同時(shí)脫硫、除塵和脫汞，其以綜合凈化能力較強(qiáng)而得到較廣泛的應(yīng)用。但傳統(tǒng)濕法煙氣凈化技術(shù)也有脫硫除塵效率不高的弊病，因而限制了其對(duì)煙氣凈化要求較高領(lǐng)域的應(yīng)用。
[0007]傳統(tǒng)濕法煙氣凈化技術(shù)主要采用了噴淋式和液膜式，也結(jié)合離心分離和文丘里管等技術(shù)。對(duì)于傳統(tǒng)噴淋式脫硫除塵器其主要缺點(diǎn)為:噴淋水只有充分霧化才能確保氣液傳質(zhì)的效率，需要特制耐磨噴頭和較高的流動(dòng)壓降，電耗和維修成本高。噴淋水和煙氣雖然是逆向流動(dòng)，但由于水流和氣流均以最小流動(dòng)阻力的方式各自結(jié)合成流束并自行選擇流動(dòng)路線，因而形成平均水流束和氣流束的流通截面尺寸均較大，動(dòng)量傳遞較小，煙、水單位質(zhì)量的接觸面積和接觸時(shí)間均較小，而傳質(zhì)較差的狀況。對(duì)于傳統(tǒng)液膜式脫硫除塵器其主要缺點(diǎn)為:煙氣穿過(guò)液膜時(shí)的流通截面較大，煙氣多以鼓泡方式穿過(guò)水層，煙、水單位質(zhì)量的接觸面積和接觸時(shí)間很小。雖然采用文丘里管也可以加強(qiáng)水的霧化及與煙氣的傳質(zhì)，但脫硫除塵效率仍然難以達(dá)到較高的水準(zhǔn)。隨著容量的增大，文丘里管的直徑增大，煙氣凈化效率也明顯下降。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種流化霧化和液膜洗滌相結(jié)合的濕法煙氣凈化裝置和組合裝置。
[0009]本實(shí)用新型提供的裝置包括位于下部的布?xì)饩W(wǎng)和位于上部的布液網(wǎng)，所述布?xì)饩W(wǎng)和布液網(wǎng)上設(shè)置有網(wǎng)孔，凈化液能經(jīng)布液網(wǎng)分離為細(xì)小液流落下進(jìn)入流化霧化層，然后穿過(guò)布?xì)饩W(wǎng)離開；待凈化煙氣能通過(guò)布?xì)饩W(wǎng)均勻進(jìn)入流化霧化層，然后穿過(guò)布液網(wǎng)及之上的液膜層離開。
[0010]煙氣與凈化液采用逆流傳質(zhì)，煙氣通過(guò)下部的布?xì)饩W(wǎng)和上部的布液網(wǎng)液膜以及兩者之間流化霧化的凈化液吸附過(guò)濾層(簡(jiǎn)稱流化霧化層)，煙氣中的灰塵、SO2和汞等污染物被吸附進(jìn)凈化液中，煙氣得到凈化。此處的凈化液可以是含堿的水溶液。
[0011]布?xì)饩W(wǎng)可以使得煙氣分解成均勻的細(xì)流，同時(shí)阻止粒徑較小的液滴快速穿過(guò)流化霧化層，并通過(guò)撞擊反射使部分快速下落的大尺寸液滴破碎。通過(guò)布?xì)饩W(wǎng)的煙氣與液流進(jìn)行強(qiáng)烈的動(dòng)量交換，一部分凈化液攜帶著煙氣中污染物穿過(guò)布?xì)饩W(wǎng)離開，一部分凈化液則被氣流反復(fù)吹散霧化為濃度很高、顆粒很小的霧滴，形成流態(tài)化，霧滴不斷發(fā)生聚合團(tuán)聚、分解離散，與煙氣進(jìn)行強(qiáng)烈的傳質(zhì)；上升煙氣攜帶部分霧滴經(jīng)過(guò)上部的布液網(wǎng)和液膜時(shí)，液滴被吸附，煙氣則被布液網(wǎng)分離為細(xì)小氣流穿過(guò)液膜，與凈化液深入接觸傳質(zhì)。
[0012]優(yōu)選的，所述布?xì)饩W(wǎng)的上部和布液網(wǎng)的上部至少一處設(shè)置密度低于凈化液的柵格網(wǎng)。柵格網(wǎng)的格柵間隔均勻，煙氣可從該間隔均勻通過(guò)；當(dāng)煙氣流速降低時(shí)，凈化液穿過(guò)凈化網(wǎng)下落的速度增大，網(wǎng)上液膜厚度降低，格柵下表面與網(wǎng)的上表面間距減小，從而減小凈化液穿過(guò)凈化網(wǎng)下落的速度，維持液膜厚度和煙氣凈化效果。
[0013]更優(yōu)選的，所述柵格網(wǎng)可包括多個(gè)獨(dú)立的單元，當(dāng)煙氣流速不均造成網(wǎng)上凈化液厚度不均勻并惡性循環(huán)時(shí)，各柵格網(wǎng)可各自根據(jù)液膜厚度自動(dòng)調(diào)整與網(wǎng)的間距，從而改變不同柵格網(wǎng)下的凈化液下落流量，使得液膜厚度均勻。
[0014]優(yōu)選的，所述布?xì)饩W(wǎng)的上部和所述布液網(wǎng)的上部至少一處設(shè)置有密度小于或接近凈化液的均流顆粒。所述均流顆粒的外形為球形或接近球形的多面體，其最小粒徑大于凈化網(wǎng)孔徑，確保均流顆粒無(wú)法穿過(guò)凈化網(wǎng)；所述均流顆粒可隨凈化液在網(wǎng)上水平方向運(yùn)動(dòng)，當(dāng)煙氣流速不均造成網(wǎng)上凈化液厚度不均勻并惡性循環(huán)時(shí)，均流顆粒會(huì)向厚度薄的區(qū)域運(yùn)動(dòng)，從而提高網(wǎng)上阻力的均勻性，使得煙氣流動(dòng)均勻。
[0015]作為改進(jìn)，本實(shí)用新型還提供了一種含有若干前述凈化裝置的組合裝置，所述凈化裝置間通過(guò)串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)連接。串聯(lián)可以提高凈化效率，并聯(lián)可以增大煙氣處理容量。
[0016]優(yōu)選的，當(dāng)兩個(gè)凈化裝置采用串聯(lián)連接時(shí)，串聯(lián)的前一級(jí)凈化裝置布?xì)饩W(wǎng)和布液網(wǎng)的目數(shù)較小，網(wǎng)孔徑較大。做為改進(jìn)，串聯(lián)的前一級(jí)凈化裝置可置于后一級(jí)的上方，并且前一級(jí)凈化裝置流出的凈化液可作為后一級(jí)凈化裝置進(jìn)入的凈化液，以提高凈化液的利用效率，減少總能耗。做為改進(jìn)，前一級(jí)裝置采用較高的煙氣流速、較大的凈化液霧密度和較小的流化霧化層厚度；經(jīng)前一級(jí)凈化后，煙氣灰塵含量已很少，可以使后一級(jí)布?xì)饩W(wǎng)和布液網(wǎng)的的目數(shù)更大，網(wǎng)孔徑更小，凈化液流化霧化均勻性更好，同時(shí)，后一級(jí)采用較低的煙速有利減少煙氣穿過(guò)液膜時(shí)的攜帶凈化液量，減輕除凈化液負(fù)擔(dān)。多級(jí)串聯(lián)也可以提高煙氣處理負(fù)荷的適應(yīng)能力。
[0017]優(yōu)選的，最下層布?xì)饩W(wǎng)和最上層布液網(wǎng)之間布置多層兼有布?xì)饩W(wǎng)和布液網(wǎng)作用的網(wǎng)，以進(jìn)一步抑制氣泡團(tuán)聚和尺寸的增大，增加氣液接觸比；作為一種改進(jìn)，從最下層布?xì)饩W(wǎng)到最上層布液網(wǎng)之間的網(wǎng)的目數(shù)逐漸增大。
[0018]優(yōu)選的，從最下層布?xì)饩W(wǎng)到最上層布液網(wǎng)之間的通流截面積逐漸增大。
[0019]優(yōu)選的，不同凈化網(wǎng)上可分別設(shè)置與凈化液密度接近、粒徑大于網(wǎng)孔孔徑的均流顆粒和/或多個(gè)獨(dú)立單元、密度低于凈化液的柵格網(wǎng)。
[0020]更優(yōu)選的，前一級(jí)凈化網(wǎng)上的均流顆粒物數(shù)量多于后一級(jí)，所述凈化網(wǎng)為布液網(wǎng)或布?xì)饩W(wǎng)。
[0021]更優(yōu)選的，前一級(jí)凈化網(wǎng)上的柵格網(wǎng)的格柵間隔小于后一級(jí)，所述凈化網(wǎng)為布液網(wǎng)或布?xì)饩W(wǎng)。
[0022]為了充分發(fā)揮流化霧化和液膜洗滌的深度凈化性能，減輕布?xì)饩W(wǎng)和布液網(wǎng)的結(jié)垢、堵灰清理負(fù)擔(dān)，提高煙氣凈化的整體效果，作為一種改進(jìn)，本實(shí)用新型可以在流化霧化和液膜洗滌工藝前再前置串聯(lián)增設(shè)一級(jí)傳統(tǒng)煙氣凈化工藝；
[0023]本實(shí)用新型還提供了一種流化霧化和液膜洗滌組合的方法，包括:
[0024]煙氣與凈化液采用逆流傳質(zhì)，煙氣通過(guò)下部的布?xì)饩W(wǎng)和上部的布液網(wǎng)液膜以及兩者之間流化霧化的凈化液吸附過(guò)濾層，煙氣中的灰塵、S02和汞等污染物被吸附進(jìn)凈化液中，煙氣得到凈化。
[0025]凈化液(含堿等水溶液)落在布液網(wǎng)上形成液膜，在重力作用下，凈化液由布液網(wǎng)分離為細(xì)小液流落下進(jìn)入流化霧化層，然后穿過(guò)布?xì)饩W(wǎng)離開。待凈化煙氣通過(guò)布?xì)饩W(wǎng)均勻進(jìn)入流化霧化層，然后穿過(guò)布液網(wǎng)及之上的液膜層離開。
[0026]布?xì)饩W(wǎng)可以使得煙氣分解成均勻的細(xì)流，同時(shí)阻止粒徑較小的液滴快速穿過(guò)流化霧化層，并通過(guò)撞擊反射使部分快速下落的大尺寸液滴破碎。通過(guò)布?xì)饩W(wǎng)的煙氣與液流進(jìn)行強(qiáng)烈的動(dòng)量交換，一部分凈化液攜帶著煙氣中污染物穿過(guò)布?xì)饩W(wǎng)離開，一部分凈化液則被氣流反復(fù)吹散霧化為濃度很高、顆粒很小的霧滴，形成流態(tài)化，霧滴不斷發(fā)生聚合團(tuán)聚、分解離散，與煙氣進(jìn)行強(qiáng)烈的傳質(zhì)；上升煙氣攜帶部分霧滴經(jīng)過(guò)上部的布液網(wǎng)和液膜時(shí)，液滴被吸附，煙氣則被布液網(wǎng)分離為細(xì)小氣流穿過(guò)液膜，與凈化液深入接觸傳質(zhì)。
[0027]優(yōu)選的，所述方法還包括:
[0028]所述布?xì)饩W(wǎng)和布液網(wǎng)至少一處設(shè)置密度低于凈化液的柵格網(wǎng)，并通過(guò)格柵控制凈化液和煙氣的通過(guò)速度。
[0029]優(yōu)選的，所述方法還包括:
[0030]所述布?xì)饩W(wǎng)和布液網(wǎng)上可設(shè)置密度小于或接近凈化液的均流顆粒，所述均流顆粒的外形為球形或接近球形的多面體，其最小粒徑大于凈化網(wǎng)孔徑，并通過(guò)均流顆?？刂茻煔馐蛊淞鲃?dòng)均勻。
[0031 ] 本實(shí)用新型通過(guò)流化霧化和液膜洗滌方法來(lái)強(qiáng)化液氣的接觸和傳質(zhì)，其優(yōu)點(diǎn)有:
[0032]選擇對(duì)S02、S03&對(duì)灰塵和汞等其它污染物的平衡吸附量大、吸附選擇性高的凈化液為吸附劑，利用凈化液很強(qiáng)的吸附或溶解作用，通過(guò)強(qiáng)化傳質(zhì)過(guò)程可以達(dá)到同時(shí)高效除塵、脫硫、脫汞和脫除其它多種污染物的目的。
[0033]流化霧化可以形成濃度極高的流化霧化層，通過(guò)高強(qiáng)度的動(dòng)量傳遞，將凈化液流破碎形成更細(xì)小顆粒的霧滴，從而也將煙氣分解成更細(xì)的流線，在凈化液霧滴之間的間隙曲線繞流運(yùn)動(dòng)，灰粒與煙氣慣性分離作用增強(qiáng)，所需分離距離和時(shí)間很短，煙氣、凈化液?jiǎn)挝毁|(zhì)量的接觸面積和接觸時(shí)間大幅提高，吸附和傳質(zhì)能力大幅增強(qiáng)。
[0034]“流化霧化的凈化液吸附過(guò)濾層”是個(gè)由細(xì)小液滴、霧滴動(dòng)態(tài)“編織成”的過(guò)濾層，吸附灰塵的霧滴增大后，流化風(fēng)速難以阻止其下落穿過(guò)下部的布?xì)饩W(wǎng)，因而流化霧化層是一個(gè)具有動(dòng)態(tài)自清潔作用的吸附能力極強(qiáng)的動(dòng)態(tài)高密濾網(wǎng)；
[0035]由于凈化液的連續(xù)向下淋洗，灰塵吸附于凈化液后很容易隨凈化液流動(dòng)帶走，可以避免積灰、堵灰