專利名稱：高溫易爆煙塵安全除塵脫硫方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煙氣除塵脫硫技術(shù)，尤其是適于凈化高溫易爆焦化煙塵。屬用物理或化學(xué)方法的分離類(B01D)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的與本發(fā)明接近的煙氣除塵脫硫方法和裝置，其主要的缺陷如下①采用的除塵脫硫方法主要是通過在筒體內(nèi)壁設(shè)置的濾網(wǎng)膜過濾方式，這種方式除塵脫硫效率不高，且污泥沉積在濾網(wǎng)中難以清洗。②煙道為上下一體固定結(jié)構(gòu)，下面無浮球，由此很難控制底部水槽水位，當(dāng)補(bǔ)水量小于耗水量時(shí)，長(zhǎng)期運(yùn)行，水位逐漸下降，一次凈氣直接穿過水面上部，除塵效果大大降低；當(dāng)補(bǔ)水量大于耗水量時(shí)，長(zhǎng)期運(yùn)行，水位逐漸上漲，額定的抽風(fēng)機(jī)的抽吸力無法使一次凈氣穿過上漲的水面，致使除塵脫硫系統(tǒng)無法正常運(yùn)行?，F(xiàn)有的煙氣除塵脫硫方法和裝置中有的采用塔體內(nèi)用噴霧噴頭霧化后除塵，這種方式最大的缺陷是噴嘴容易堵塞，難以清洗，且導(dǎo)致除塵效果也大大降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的高溫易爆煙塵安全除塵脫硫方法和裝置，就是解決現(xiàn)有的方法及裝置除塵脫硫效率低、難清洗、水位難控制的問題。其技術(shù)方案如下高溫易爆煙塵安全除塵脫硫方法，其特征是該方法包括如下步驟1)將外部的脫硫液由筒體上部液體入口切向通入，通過筒體內(nèi)壁螺旋環(huán)形水槽送入底部水槽；開啟煙道頂部抽風(fēng)機(jī)，筒體內(nèi)形成負(fù)壓，煙塵被吸入，從筒體上部煙塵入口切向進(jìn)入與脫硫液同方向流動(dòng)，并同時(shí)沿筒體內(nèi)壁螺旋環(huán)形水槽螺旋形下降，在此同時(shí)進(jìn)行煙塵的一級(jí)旋風(fēng)除塵脫硫和二級(jí)管槽式水膜除塵脫硫，獲一次凈氣；2)在螺旋環(huán)形水槽底部出口處的一次凈氣穿過底部水槽液面沿?zé)熗蚕路嚼瓤诔蒛形路徑進(jìn)入煙道內(nèi)，經(jīng)過第三級(jí)的恒定液面自激式旋風(fēng)濕式除塵脫硫后，成為二次凈氣，再向上穿過煙道通過頂部抽風(fēng)機(jī)抽吸排出凈氣；3)煙塵中經(jīng)除塵脫硫后的粉塵和脫硫后生成的殘液沉積底部水槽；運(yùn)行低于或高于設(shè)定水位時(shí)本裝置始終動(dòng)態(tài)地保持煙道與液面相匹配位置，使一次凈氣穿入液面深度恒定。上述脫硫液可采用石灰水或氨水。
實(shí)現(xiàn)上述高溫易爆煙塵安全除塵脫硫方法的裝置，包括筒體1、煙道7、底部水槽9、水位控制箱8、排泥裝置9.1，其特征是A.筒體壁裝設(shè)螺旋環(huán)形水槽2，并與上部的煙塵入口3和液體入口5連通；B.所述煙道7為設(shè)有下端帶喇叭口7.1的活動(dòng)煙道7.2和與其滑動(dòng)配合的上端套筒7.3；抽風(fēng)機(jī)5裝于套筒頂部出風(fēng)口處；C.在活動(dòng)煙道下方設(shè)與它連接并浮于水面的浮球或浮筒10；D.在筒體頂部裝安全卸壓門4。其余部分下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明。
本發(fā)明有益效果
i.本發(fā)明采用的煙塵除塵脫硫方法是如下三種原理方法的組合，由此產(chǎn)生多種效果疊加功效①一級(jí)旋風(fēng)除塵功效引風(fēng)機(jī)開啟后被抽吸的煙塵從筒體軸向上端切向進(jìn)入，煙塵沿筒體壁在螺旋形下行時(shí)，塵粒在離心力的作用下被拋向筒壁，并沿著筒壁下旋(見圖2)，產(chǎn)生了旋風(fēng)除塵效果。此稱一級(jí)旋風(fēng)除塵。②二級(jí)管槽式水膜除塵功效煙塵和脫硫液兩者在螺旋環(huán)形水槽2(以下簡(jiǎn)述為水槽2)內(nèi)螺旋形下行時(shí)，高速旋流的煙塵沖擊脫硫液表面激起水花泡沫。見圖3，引風(fēng)機(jī)關(guān)閉時(shí)，水槽2內(nèi)液面6.2為水平面；引風(fēng)機(jī)開啟時(shí)，因旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力，煙塵和液體流動(dòng)均成向外拋物線形(見圖3虛線為煙塵流線3.1，實(shí)線為液面線6.1)由此大大增加水氣兩者的接觸面，瞬間產(chǎn)生管槽式水膜除塵功效，進(jìn)一步提高了除塵脫硫效率。此可稱為二級(jí)除塵脫硫。③恒定液面自激式旋風(fēng)濕式除塵脫硫功效(三級(jí))通過上述兩級(jí)凈化后的高速氣流繼續(xù)沖擊底部水槽9儲(chǔ)存設(shè)置的額定液面，激起大量水花和泡沫，在此脫硫液與煙塵充分混合、接觸和碰撞，加上氣流在U形路徑通道中突然轉(zhuǎn)向，形成離心力的作用，將煙塵粒被水捕集下來，同時(shí)充分脫硫除塵后進(jìn)入煙道，成為三級(jí)凈化后的凈氣。兩級(jí)凈化后的凈氣沖擊穿過液面，進(jìn)行除塵脫硫，粉塵和脫硫后殘液沉積水槽9，此過程稱為自激式旋風(fēng)濕式除塵脫硫。設(shè)可上下移動(dòng)的活動(dòng)煙道和浮球等解決運(yùn)行中產(chǎn)生低水位或高水位時(shí)，使煙道喇叭口高度上下移動(dòng)始終保持與液面相匹配的恒定深度，保證兩級(jí)凈化后的凈氣能在抽風(fēng)機(jī)的固定抽吸作用下穿過液面產(chǎn)生自激式旋風(fēng)濕式除塵脫硫功效。ii.水槽2由于是螺旋下行，行程產(chǎn)生污泥隨氣液流動(dòng)而軸向下移至水槽9，水槽2內(nèi)不粘附污泥，實(shí)現(xiàn)免沖洗和免維護(hù)。iii.由于筒體內(nèi)壁形成很厚水膜(液面)，使高溫?zé)焿m迅速冷卻，使主體設(shè)備(筒體、水槽等)均不致過熱，水槽2中的底面螺旋板2.1中的液體也對(duì)主體設(shè)備進(jìn)行降溫。iv.頂部設(shè)安全卸壓門，當(dāng)高溫易爆煙塵壓力超過設(shè)定值時(shí)，安全卸壓門自動(dòng)打開，實(shí)現(xiàn)防爆及工作安全。v.筒體內(nèi)壁固定的水槽2對(duì)主體設(shè)備起加強(qiáng)筋的作用，提高裝置的安全性能。vi.采用可上下移動(dòng)的活動(dòng)煙道和浮球有利于凈化爆發(fā)性或間隙性產(chǎn)生的煙塵，可按煙塵最長(zhǎng)排放時(shí)間的最大耗水量設(shè)計(jì)相匹配的最優(yōu)化水槽9的容積、高度等參數(shù)。vii.水槽9靜止水位過高(即與運(yùn)行水位差距很大)，負(fù)壓不足，煙塵不能順利抽吸和穿過液面，由此設(shè)溢流管排出多余液體便保持合理的靜止水位。viii.本發(fā)明可用于煙塵溫度在650℃以上，并含有一氧化碳CO、氫氣等易爆氣體，例如焦化廠焦化煙塵。


圖1實(shí)施本發(fā)明方法的裝置結(jié)構(gòu)2煙塵和脫硫液在螺旋環(huán)形水槽2內(nèi)的軸向螺旋流向示意3圖1中局部放大圖I圖4底部水槽內(nèi)低水位時(shí)煙道、浮球位置示圖
具體實(shí)施例方式本發(fā)明實(shí)施例用的方法包括如下步驟見圖11)將外部的脫硫液石灰水由液體入口6切向通入，通過水槽2送入水槽9；開啟抽風(fēng)機(jī)5，筒體內(nèi)形成負(fù)壓，煙塵被吸入從煙塵入口3切向進(jìn)入與石灰水同方向流動(dòng)，并同時(shí)沿筒體內(nèi)壁水槽2螺旋形下降(見圖2)，在此同時(shí)進(jìn)行煙塵的一級(jí)旋風(fēng)和二級(jí)管槽式水膜除塵脫硫，獲一次凈氣。
2)在水槽2底部出口處的一次凈氣穿過水槽9液面沿?zé)熗蚕路嚼瓤?.1成U形路徑進(jìn)入活動(dòng)煙道7.2內(nèi)，經(jīng)過第三級(jí)的恒定液面自激式旋風(fēng)濕式除塵脫硫后成為二次凈氣，再向上穿過煙道從頂部抽風(fēng)機(jī)排出凈氣；二次凈氣經(jīng)過擋水板7.4進(jìn)一步除去液滴。
3)煙塵中經(jīng)除塵脫硫后的粉塵和脫硫后生成的殘液沉積水槽9；運(yùn)行低于或高于設(shè)定水位時(shí)本裝置始終動(dòng)態(tài)地保持煙道與液面相匹配位置，以使一次凈氣穿入液面深度恒定，能實(shí)現(xiàn)沖擊穿入。
本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置如下構(gòu)成見圖1，本裝置由筒體1、螺旋環(huán)形水槽2、煙塵入口3、安全卸壓門4、抽風(fēng)機(jī)5、石灰水入口6、煙道7(包括喇叭口7.1，活動(dòng)煙道7.2、套筒7.3、擋水板7.4)、水位控制箱8、底部水槽9(含排泥裝置9.1)、浮球10、浮球連接條11等組成。
見圖1、圖3，筒體1內(nèi)壁裝設(shè)的螺旋環(huán)形水槽2，其內(nèi)如下構(gòu)成設(shè)底面螺旋板2.1，它的一邊螺旋線2.11與設(shè)置的側(cè)面螺旋板2.2下邊螺旋線焊接固定，它的另一邊螺旋線2.12焊接固定于筒體1內(nèi)壁，兩邊焊接固定成“∪”形水槽，自上而下螺旋環(huán)行分布于筒體1內(nèi)壁，致使脫硫液能由液體入口6切向通入，通過水槽2自上而下螺旋環(huán)流至底部水槽9。見圖2，煙塵(虛線)和石灰水(實(shí)線)從入口進(jìn)入后，沿筒體內(nèi)壁1兩者同方向螺旋形下行，直至到水槽2下端出口。
見圖4，爆發(fā)性或間隙式煙塵凈化處理時(shí)，因引風(fēng)機(jī)5抽吸很快將水霧帶走，耗水量很大，補(bǔ)水很難滿足需要，由此導(dǎo)致水位迅速下降。此時(shí)浮球10通過浮球連接條11下拉活動(dòng)煙道7.2，活動(dòng)煙道在套筒7.3內(nèi)下滑，使喇叭口7.1與新的低靜止水位15相匹配，此時(shí)一次凈氣從水位15穿入經(jīng)二次凈化，從新工作水位14處被抽入活動(dòng)煙道7.2。浮球連接條11可采用三條不銹鋼條將浮球固定于喇叭口處。此時(shí)，水槽9的容積和高度的確定也可按最大爆發(fā)性煙塵的排出時(shí)間設(shè)計(jì)。
見圖1，筒體1頂部設(shè)有安全卸壓門4，可在頂蓋上設(shè)兩個(gè)方形洞門，門一邊用鉸鏈與頂蓋活連接，另一邊為自由端，當(dāng)高溫易爆煙塵壓力超過設(shè)定值時(shí)將自由端邊沖開，門旋轉(zhuǎn)上升到豎直位置4.1處，此時(shí)筒體內(nèi)為卸壓狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)防爆。當(dāng)再次工作時(shí)，筒體內(nèi)為負(fù)壓，安全卸壓門4在外部氣壓作用又自動(dòng)恢復(fù)于水平關(guān)閉位置。見圖1，水位控制箱8中裝有下端與箱外連通的溢流管8.1，上端外套螺紋配合的螺套8.2，螺套上裝調(diào)高度的調(diào)節(jié)螺桿8.3。高度與靜止水位相匹配，水位高時(shí)便自動(dòng)溢流調(diào)低。水槽9底部設(shè)排泥裝置9.1，可定期打開排除泥漿。13為靜止水位，12為工作水位。
權(quán)利要求
1.高溫易爆煙塵安全除塵脫硫方法，其特征是該方法包括如下步驟1)將外部的脫硫液由筒體上部液體入口切向通入，通過筒體內(nèi)壁螺旋環(huán)形水槽送入底部水槽；開啟煙道頂部抽風(fēng)機(jī)，筒體內(nèi)形成負(fù)壓，煙塵被吸入，從筒體上部煙塵入口切向進(jìn)入與脫硫液同方向流動(dòng)，并同時(shí)沿筒體內(nèi)壁螺旋環(huán)形水槽螺旋形下降，在此同時(shí)進(jìn)行煙塵的一級(jí)旋風(fēng)除塵脫硫和二級(jí)管槽式水膜除塵脫硫，獲一次凈氣；2)在螺旋環(huán)形水槽下端排出的一次凈氣穿過底部水槽液面沿?zé)熗蚕路嚼瓤诔蒛形路徑進(jìn)入煙道內(nèi)，經(jīng)過第三級(jí)的恒定液面自激式旋風(fēng)濕式除塵脫硫后成為二次凈氣，再向上穿過煙道通過頂部抽風(fēng)機(jī)抽吸排出凈氣；3)煙塵中經(jīng)除塵脫硫后的粉塵和脫硫后生成的殘液沉積底部水槽；運(yùn)行低于或高于設(shè)定水位時(shí)本裝置煙道始終動(dòng)態(tài)地保持與液面相匹配位置，以使一次凈氣穿入液面深度恒定。
2.按權(quán)利要求1所述除塵脫硫方法，其特征是脫硫液采用石灰水或氨水。
3.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述高溫易爆煙塵安全除塵脫硫方法的裝置，包括筒體(1)、煙道(7)、底部水槽(9)、水位控制箱(8)、排泥裝置(9.1)，其特征是A.在筒體內(nèi)壁裝設(shè)螺旋環(huán)形水槽(2)，并與上部的煙塵入口(3)和液體入口(5)連通；B.所述煙道(7)為設(shè)有下端帶喇叭口(7.1)的活動(dòng)煙道(7.2)和與其滑動(dòng)配合的上端套筒(7.3)；抽風(fēng)機(jī)(5)裝于套筒頂部出風(fēng)口處；C.在活動(dòng)煙道下方設(shè)與它連接并浮于水中的浮球或浮筒(10)；D.在筒體頂部裝安全卸壓門(4)。
4.按權(quán)利要求3所述裝置，其特征是螺旋環(huán)形水槽(2)如下構(gòu)成設(shè)底面螺旋板(2.1)，它的一邊螺旋線(2.11)與設(shè)置的側(cè)面螺旋板(2.2)下邊螺旋線焊接固定，它的另一邊螺旋線(2.12)焊接固定于筒體(1)內(nèi)壁，兩邊焊接固定成“∪”形水槽，自上而下螺旋環(huán)行分布于筒體(1)內(nèi)壁。
5.按權(quán)利要求3所述裝置，其特征是水位控制箱(8)內(nèi)裝有下端與箱外連通的溢流管(8.1)，溢流管上端外套螺套(8.2)，螺套上裝調(diào)高度的調(diào)節(jié)螺桿(8.3)。
6.按權(quán)利要求3所述裝置，其特征是活動(dòng)煙道下方與浮球或浮筒之間設(shè)三條均布的浮球連接件(11)將兩者連接。
7.按權(quán)利要求3所述裝置，其特征是套筒(7.3)內(nèi)裝擋水板(7.4)。
全文摘要
高溫易爆煙塵安全除塵脫硫方法和裝置。屬物理和化學(xué)分離類。解決現(xiàn)有方法效率低、難清洗、水位難控制等。脫硫液從上端切向進(jìn)入，經(jīng)筒體壁的螺旋環(huán)形水槽流入底部水槽，由抽風(fēng)機(jī)產(chǎn)生負(fù)壓，煙塵被吸入與液體同向螺旋下行，進(jìn)行旋風(fēng)和管槽水膜除塵脫硫；一次凈氣沖擊穿過底部水槽液面進(jìn)行自激式旋風(fēng)濕式除塵脫硫后，再經(jīng)煙道從頂部排除。三種作用疊加提高了除塵脫硫功效。筒體壁水槽使高溫?zé)焿m迅速冷卻和裝置不過熱；且起加強(qiáng)筋作用；螺旋形槽底不粘附污泥，免沖洗維護(hù)。當(dāng)煙塵爆炸時(shí)自動(dòng)打開安全卸壓門。水位變化時(shí)，用活動(dòng)煙道和浮球可穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)自激式旋風(fēng)濕式除塵脫硫，有利于處理爆發(fā)性煙塵。本發(fā)明特別適用于高溫易爆焦化煙塵的處理。
文檔編號(hào)B01D53/78GK1919416SQ20061002160
公開日2007年2月28日 申請(qǐng)日期2006年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月16日
發(fā)明者黃正文, 艾南山, 唐亞, 張斌, 楊愛麗, 易成波, 高彩玲 申請(qǐng)人:四川大學(xué), 黃正文