專利名稱：工業(yè)爐窯脫硫除塵方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于大氣環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種工業(yè)爐窯脫硫除塵方法。
背景技術(shù)：
工業(yè)爐燃燒產(chǎn)物對大氣造成了嚴(yán)重的污染，影響了人類的生存和生活質(zhì)量，例如工 業(yè)爐燃料中的硫在大氣中形成了酸雨，造成了農(nóng)業(yè)的減產(chǎn)，工業(yè)爐排出的有害微小粉塵 影響人類的健康，污染環(huán)境。因此，世界各國對各種工業(yè)爐的排放限制越來越嚴(yán)格，都 制訂了工業(yè)爐窯排放標(biāo)準(zhǔn)。
工業(yè)爐窯的脫硫除塵方法主要分為三類， 一類是干法除塵，它是利用煙塵的重力、 慣性力、離心力或借助于外界電場產(chǎn)生的靜電引力或經(jīng)過過濾物的作用，將煙塵捕集， 達(dá)到除塵凈化煙氣的目的，但是該方法不能去除煙氣中的有害氣體；另一類是濕法除塵， 它是利用水在沖天爐中與煙氣作相對運(yùn)動，煙氣中的煙塵和有害氣體分子與水的接觸過 程中，所發(fā)生的慣性碰撞、阻攔作用、擴(kuò)散溶解作用以及水分子的凝聚作用，使煙氣中 的煙塵相互結(jié)合，逐歩形成較大的粒子而被捕集，同時也使煙氣中的有害氣體溶入到水 中而被捕集。上述兩類方法除塵效果不好，脫硫效率不高，特別是去除微顆粒的能力較 差。還有一類是干濕法除塵，該方法將干法除塵和濕法除塵組合起來，提高了除塵效率， 但是這種組合方法存在設(shè)備投資大、能耗高、運(yùn)行成本高的問題。
沖天爐是鑄造企業(yè)傳統(tǒng)的設(shè)備，提供熔化的金屬液供澆注；其原理是利用焦炭燃燒 產(chǎn)生的熱量熔化金屬；由于維護(hù)和運(yùn)行成本低，同時存在化學(xué)增碳的過程，到目前為止， 沖天爐仍在廣泛使用。但沖天爐排出的煙氣中含有大量的對人體有害的顆粒粉塵和含硫 的氧化物氣體，嚴(yán)重影響了鑄造廠附加居民的生活環(huán)境， 一直以來，沖天爐的脫硫除塵 是鑄造廠環(huán)境治理的重點(diǎn)項(xiàng)目，許多企業(yè)投入大量的人力和資金開發(fā)沖天爐的脫硫除塵 技術(shù)。
目前用于沖天爐的脫硫除塵方法有二類， 一類是水幕除塵方法，在沖天爐的上方設(shè) 置一個水噴頭，利用高壓水橫向噴出水幕，沖天爐的高溫爐氣穿過水幕時，較大的顆粒 與水幕碰撞吸水而與水混合，隨水流入排污池，爐氣中部分硫的氧化物被水吸收成為硫 酸從爐氣中分離；由于水膜的厚度小，這類方法僅能除去大顆粒，沖天爐煙氣中的微顆 粒和大部分硫氧化物氣體仍然排入大氣中，同時，形成水膜的高壓水需要大的能源消耗，
運(yùn)行成本較高。
另一類是組合方法，用大功率引風(fēng)機(jī)把沖天爐的煙氣首先引入T足風(fēng)式除塵器，利用 旋風(fēng)式除塵器的降溫作用和除塵作用，去除煙氣中的大顆粒，降低煙氣溫度；然后把爐 氣引入布袋除塵器，去除煙氣中的微小顆粒，再經(jīng)水噴淋吸收部分二氧化硫，并進(jìn)一歩 除塵。這類方法可去除沖天爐煙氣中的有害顆粒，消除煙氣中的部分有害氣體，但這類 除塵器投資大動力消耗高、運(yùn)行成本高。
縱上所述，目前用于沖天爐的除塵方法或者除塵效果達(dá)不到國家的排放標(biāo)準(zhǔn)，或者 投資大，運(yùn)行成本高，中小鑄造企業(yè)無法承擔(dān)除塵成本。與此同時，人們的環(huán)保意識不 斷提高，對沖天爐等工業(yè)窯爐的排放要求越來越高，國家正在制訂越來越嚴(yán)格的排放標(biāo) 準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述脫硫除塵方法的不足，提供一種不僅除塵效果好、脫硫 效率高，而且能耗低、設(shè)備投資少和運(yùn)行成本低的工業(yè)爐窯脫硫除塵方法。
本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思是由通常的水作為冷卻水由上至下與由下至上的產(chǎn)生于工業(yè)窯 爐的熱氣體充分接觸而進(jìn)行能量與物質(zhì)的交換，目的是采用較少的冷卻水能夠吸附較多 的煙塵和二氧化硫。 一是通過使冷卻水盡量分散以及增加流動的距離而改變冷卻水的分 布狀態(tài)，控制熱氣體的流動方向、流動距離和流動速度，而使氣液兩相充分接觸，在兩 者充分接觸的過程中，冷卻水直接吸附熱氣體中的煙塵和二氧化硫。二是通過多道裝置 進(jìn)行熱量交換，利用相變的手段進(jìn)行除塵和脫硫先是利用剛與冷卻水接觸的熱氣體的
溫度較高的特點(diǎn)，使噴淋狀的冷卻水中的一部分汽化成水蒸氣，而使熱氣體成為既含有
煙氣又含有水蒸氣的混合氣；在混合氣經(jīng)過后道裝置冷卻后使得其中的水蒸氣相變成為 小液滴，由于在相變前水蒸氣與煙氣和二氧化硫氣體混合得較好，所以在相變中不僅可 有效吸收一部分二氧化硫，而且可高效率地吸附了煙氣中的微小顆粒；隨著小液滴的不
斷形成，其中的部分不斷聚合成較大的液滴并形成水流后再與冷卻水合流而帶走所含 的二氧化硫和煙塵顆粒。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是 一種工業(yè)爐窯脫硫除塵方法，具有如下步驟①將 工業(yè)爐窯脫硫除塵裝置的煙氣進(jìn)口與工業(yè)爐窯的煙氣出口相連通，該工業(yè)爐窯脫硫除塵 裝置包括上端開口而與大氣相通的殼體，還包括進(jìn)水管、排污管、水流分配器、接觸式 冷卻噴淋裝置和阻擋帽。殼體具有煙氣進(jìn)口、環(huán)形底板和環(huán)形側(cè)板，煙氣進(jìn)口位于環(huán)形 底板的中央，環(huán)形底板與環(huán)形側(cè)板密閉連接在一起且位于環(huán)形側(cè)板的下方。環(huán)形底板按 內(nèi)高外低的方式傾斜設(shè)置，且環(huán)形底板上設(shè)有位于最低處的出水口，該出水口與排污管
的進(jìn)水口密閉連接。殼體上的煙氣進(jìn)口即為:DJk爐窯脫硫除塵裝置的煙氣進(jìn)口。阻擋帽
是朝下的表面為圓錐形的結(jié)構(gòu)件。水流分配器、接觸式冷卻噴淋^t和阻擋帽按照從上 至下的順序設(shè)置在殼體中。進(jìn)水管的出水口與水流分配器的進(jìn)水口密閉連接。水流分配 器包括集水箱以及進(jìn)水口設(shè)置在集水箱上部的6 12根出水管。各出水管的出水口朝向 接觸式冷卻噴淋裝置。接觸式冷卻噴淋裝置的下端、阻擋帽的上表面、殼體的環(huán)形底板 的上表面以及殼體的環(huán)形側(cè)板的內(nèi)表面之間所圍繞的空間為噴淋區(qū)。②通過水泵將冷 卻水泵入進(jìn)水管，冷卻水流出進(jìn)水管后，進(jìn)入水流分配器的集水箱中，再經(jīng)過水流分配 器的出水管而進(jìn)入接觸式冷卻噴淋裝置中，冷卻水在重力作用下由上至下經(jīng)過接觸式冷 卻噴淋裝置后呈噴淋狀落下，進(jìn)入噴淋區(qū)。 一部分冷卻水落下至阻擋帽的上表面，再沿 阻擋帽的上表面從其邊沿呈水幕狀落下至殼體的環(huán)形底板上，另一部分冷卻水從阻擋帽 與殼體的環(huán)形側(cè)板之間所形成的通道中落下直接到達(dá)殼體的環(huán)形底板上，這些落至殼體 的環(huán)形底板上的冷卻水沿環(huán)形底板流入排污管后，沿排污管排出工業(yè)爐窯脫硫除塵裝置 外。③工業(yè)爐窯所產(chǎn)生的煙氣從殼體的煙氣進(jìn)口由下至上進(jìn)入工業(yè)爐窯脫硫除塵裝置， 因上方的阻擋帽的阻擋而先與四周的位于阻擋帽與殼體的環(huán)形底板之間的水幕狀的冷 卻水相接觸、再穿過水幕進(jìn)入殼體內(nèi)的噴淋區(qū)而與接觸式冷卻噴淋裝置落下的噴淋狀冷 卻水相接觸。這一過程中，噴淋狀冷卻水的大部分吸附煙氣中的一部分煙塵顆粒和吸收 煙氣中的一部分二氧化硫后，下落到殼體的環(huán)形底板上后流入排污管，沿排污管排出工 業(yè)爐窯脫硫除塵裝置外。噴淋狀冷卻水的一小部分則與煙氣進(jìn)行熱交換而吸熱產(chǎn)生相 變、成為水蒸氣，在煙氣的帶動下水蒸氣在流動中與煙氣混合而成為混合氣。 當(dāng)混 合氣向上進(jìn)入接觸式冷卻噴淋裝置后，混合氣與進(jìn)入接觸式冷卻噴淋裝置的冷卻水相接 觸，而使混合氣中的水蒸氣與冷卻水進(jìn)行熱交換而吸熱，使水蒸汽產(chǎn)生相變而成為液態(tài) 的水滴，在相變中鄰近的二氧化硫被水滴吸收、鄰近的微小煙塵顆粒被水滴有效吸附， 這些水滴在下落中與冷卻水匯合，呈噴淋狀冷卻水由接觸式冷卻噴淋裝置下落而進(jìn)入噴 淋區(qū)而重復(fù)步驟③中冷卻水的過程。
上述步驟①中的接觸式冷卻噴淋裝置為列管接觸式冷卻噴淋裝置，該列管接觸式冷 卻噴淋裝置具有列管和2塊管板。2塊管板分為上管板和位于上管板下方的下管板。列 管的各單管相互平行且豎向設(shè)置，每根單管的管體上下端均開口，列管的每根單管穿過 上管板上相應(yīng)的管孔和下管板上相應(yīng)的管孔，每根單管的管體的上端頭位于上管板的上 方，每根單管的管體的下端頭位于下管板的下方。列管的每根單管的管體與上管板密封 固定連接，上管板與殼體的環(huán)形側(cè)板的內(nèi)壁密封固定連接。列管的每根單管的管體還與 下管板焊接固定在一起，且每根單管與下管板的相應(yīng)管孔的部分孔壁之間留有間隙。下 管板焊接固定在殼體的環(huán)形側(cè)板上。步驟①中所述的水流分配器的出水管中包括MI水口
位于上管板邊緣部位且位于上管板上方的上出禮訝、"及包括出水B位于上管板與下管 板之間的下出水管。步驟②中冷卻水經(jīng)過水琉分酡器的出水管而進(jìn)入接觸式冷卻噴淋裝 置時， 一部分冷卻水經(jīng)過上出水管落至接觸式冷卻噴淋裝置的上管板上，當(dāng)冷卻水的水 位到達(dá)列管的各單管的上端口的高度時，則冷卻水進(jìn)入各單管中而沿各單管的內(nèi)壁流 下。另一部分冷卻水流經(jīng)過下出水管進(jìn)入上管板與下管板之間的區(qū)域，然后再流過卩管 板的管孔的孔壁與相應(yīng)的單管外壁之間的間隙、沿各單管的外壁流下。這些沿單管的外 壁流下的冷卻水與上述沿著單管內(nèi)壁流下的冷卻水在單管下端匯聚后，呈噴淋狀落下至 噴淋區(qū)。對冷卻水的流量進(jìn)行控制，使落至下管板上的冷卻水量在開始的一段時間大于 沿下管板的管孔的孔壁與相應(yīng)的單管外壁之間的間隙流下的冷卻水量，而使上管板與下 管板之間的區(qū)域中的冷卻水具有一定的高度，直至進(jìn)出水量達(dá)到平衡。步驟④中當(dāng)煙氣 與水蒸氣的混合氣向上進(jìn)入接觸式冷卻噴淋裝置后， 一部分混合氣直接進(jìn)入列管的各單 管的內(nèi)腔，而與進(jìn)入接觸式冷卻噴淋裝置的各單管的內(nèi)腔中的冷卻水膜相接觸，另一部 分混合氣則進(jìn)入列管的各單管之間的空間而與沿各單管外壁流下的冷卻水膜相接觸。直 接進(jìn)入單管的內(nèi)腔中的混合氣向上與冷卻水膜相接觸而被這些冷卻水吸附混合氣中的 煙氣中的一部分煙塵顆粒和吸收混合氣中的煙氣中的一部分二氧化硫、 一部分水蒸汽釋 放熱量而成為水滴落下，其余混合氣繼續(xù)向上運(yùn)動而通過單管的位于上管板與下管板之 間的管段，混合氣中的水蒸汽在此管段中因大量吸熱而成為水滴下落，在下落過程中則 與管中的冷卻水膜匯合而流出單管呈噴淋狀落下。進(jìn)入列管的各單管之間的空間的混合 氣在與冷卻水膜相接觸后，冷卻水膜吸附混合氣的煙氣的一部分煙塵顆粒和一部分二氧 化硫而沿著單管外壁繼續(xù)呈水膜流下，混合氣的一部分水蒸汽與冷卻水膜接觸后釋放熱 量而成為水滴與冷卻水膜匯合而一同流下離開單管呈噴淋狀落下。
上述步驟①中的脫硫除塵器還包括6 20塊設(shè)置在噴淋區(qū)中且位于阻擋帽上方的旋 流導(dǎo)向板。每塊旋流導(dǎo)向板的形狀相同，均為一塊四邊形的板，其上邊緣為水平狀，其 內(nèi)邊緣和外邊緣均與上邊緣形成卯。夾角，且外邊緣長度大于內(nèi)邊緣的長度，從而下邊 緣呈內(nèi)高外低的傾斜狀，傾斜角Y為20 35。。各旋流導(dǎo)向板的板體由其外側(cè)邊緣焊接 固定在殼體的環(huán)形側(cè)板上，且所處的高度位置相同。在同一高度上，各旋流導(dǎo)向板的板 體與經(jīng)過其外側(cè)邊緣的殼體的直徑方向呈5 15。的夾角，以及各旋流導(dǎo)向板的外側(cè)邊緣 按照與豎直方向呈20 40。的夾角設(shè)置，從而使各旋流導(dǎo)向板的內(nèi)側(cè)邊緣在不同的高度 上圍繞相應(yīng)一個假想圓設(shè)置，該假想圓的直徑的大小范圍為殼體的直徑的20% 30%。 步驟②中，由接觸式冷卻噴淋裝置呈噴淋狀下落至噴淋區(qū)中的冷卻水的大部分先落在旋 流導(dǎo)向板上，其余落在阻擋帽的上表面的中央部位。落在旋流導(dǎo)向板上的冷卻水沿著相 應(yīng)的旋流導(dǎo)向板的板體流下落至阻擋帽的上表面上或直接落下至殼體的環(huán)形底板上。步
驟③中，煙氣以一定流速穿過阻擋帽所形成釣|<:冪而—進(jìn)入噴i根區(qū)后，則在旋流導(dǎo)向板的 導(dǎo)向作用下，煙氣在與噴淋狀冷卻水和水霧逆—向相互混合中沿著導(dǎo)"向板旋轉(zhuǎn)向上而形成 含有煙氣和水蒸氣的旋流向上的混合氣?；旌蠚鈺焕鋮s水冷卻降溫并以其中的一部分 煙塵為核心凝結(jié)為小液滴，相當(dāng)多的煙塵將隨著液滴匯成水流被冷卻水帶走向下流動。 其余混合氣則以旋流向上的方式進(jìn)入接觸式冷卻噴淋裝置中。
上述步驟①中的脫硫除塵器還包括鱗板網(wǎng)霧化裝置。鱗板網(wǎng)霧化裝置設(shè)置在噴淋區(qū) 中且位于接觸式冷卻噴淋裝置與旋流導(dǎo)向板之間。鱗板網(wǎng)霧化裝置包括網(wǎng)狀底板和各個 霧化筒豎向平行緊密排列在網(wǎng)狀底板上組成。各霧化筒由鋼制的菱形孔網(wǎng)板繞成圓筒狀 構(gòu)成。步驟②中，由接觸式冷卻噴淋裝置呈噴淋狀下落至噴淋區(qū)中的冷卻水先落在鱗板 網(wǎng)霧化裝置上，再由鱗板網(wǎng)霧化裝置下落，其中冷卻水的大部分落在旋流導(dǎo)向板上，其 余落在阻擋帽的上表面的中央部位。步驟③中，經(jīng)過旋流導(dǎo)向板形成的旋流向上的混合 氣先以旋流式向上的方式經(jīng)過鱗板網(wǎng)霧化裝置，在與鱗板網(wǎng)霧化裝置的各霧化筒相接觸 而與其交換熱量，以及對噴淋狀冷卻水進(jìn)行旋轉(zhuǎn)沖擊后使冷卻水產(chǎn)生部分霧化后，繼續(xù) 旋轉(zhuǎn)上升而進(jìn)入接觸式冷卻噴淋裝置中?；旌蠚鈺焕鋮s水冷卻降溫并以其中的一部分 煙塵為核心凝結(jié)為小液滴，相當(dāng)多的煙塵將隨著液滴匯成水流被冷卻水帶走向下流動。
上述步驟①中的阻擋帽為上表面設(shè)有水流旋轉(zhuǎn)部件的阻擋帽。阻擋帽包括帽體和水 流旋轉(zhuǎn)部件。水流旋轉(zhuǎn)部件包括圓臺形殼體和焊接固定在圓臺形殼體下表面上的6 12 塊條狀連接板，條狀連接板的形狀為漸開線形。水流旋轉(zhuǎn)部件的各條狀連接板呈中心對 稱設(shè)置在圓臺形殼體上，且水流旋轉(zhuǎn)部件由其各連接板的下端面焊接固定在帽體的上表 面上。圓臺形殼體的下邊沿超出帽體，其大小5為帽體的直徑的5% 10%。步驟②中， 由鱗板網(wǎng)霧化裝置呈噴淋狀下落的冷卻水的大部分先落在旋流導(dǎo)向板上，其余落在阻擋 帽的帽體的上表面的中央部位。落在帽體的上表面的中央部位的冷卻水沿帽體的上表面 并在連接板的限制下流下，再在帽體的邊沿呈水幕狀落下至環(huán)形底板上。落在旋流導(dǎo)向 板上的冷卻水沿著相應(yīng)的旋流導(dǎo)向板的板體流下落至阻擋帽的圓臺形殼體的上表面上 或直接落下至殼體的環(huán)形底板上，落在圓臺形殼體的上表面上的冷卻水沿著圓臺形殼體 的邊沿呈另一個水幕狀落下至環(huán)形底板上。步驟③中，煙氣以一定流速穿過阻擋帽的帽 體所形成的內(nèi)層水幕后，大部分煙氣穿過外層水幕而進(jìn)入殼體內(nèi)腔中的噴淋區(qū)。其余煙 氣從帽體、圓臺形殼體以及連接板之間形成的夾層中通過而進(jìn)入殼體內(nèi)腔中的噴淋區(qū)， 煙氣在通過所述夾層時，也可以與逆向的冷卻水交換能量與物質(zhì)，使得煙氣成為含有水 蒸氣的混合氣，使得冷卻水吸附一部分煙塵和二氧化硫。
上述步驟①中的工業(yè)爐窯脫硫除塵裝置還包括1個抽風(fēng)機(jī)，抽風(fēng)機(jī)處于殼體內(nèi)且位 于殼體的上端開口處，從而使得步驟②至歩驟④的各步驟中，在需要減少內(nèi)部的阻力時，
可啟動抽風(fēng)機(jī)而使煙氣流通順暢，不堵塞。
上述步驟②中通過水泵泵入進(jìn)水管的冷卻水的pH值為8 12。 本發(fā)明的積極效果是-
(1) 本發(fā)明中所采用的接觸式噴淋冷卻裝置在使用中從其上部加入冷卻水，而在 其下部則流出噴淋狀冷卻水，這些噴淋狀冷卻水落下時則進(jìn)入下方的空間，煙氣進(jìn)入該 空間后首先與噴淋狀冷卻水相互接觸而脫去一部分二氧化硫和除去一部分煙塵，同時使 一部分冷卻水汽化成為水蒸汽，水蒸汽則與煙氣混合成混合氣，然后混合氣進(jìn)入接觸式 噴淋冷卻裝置而與接觸式噴淋冷卻裝置屮的冷卻水相互接觸而脫去混合氣中的一部分 二氧化硫和除去一部分煙塵，與此同時混合氣中的水蒸汽被冷卻而相變成水，在水蒸汽 的相變過程中也吸收了 -部分二氧化硫以及帶走了顆粒較小的煙塵，從而本發(fā)明的裝置 不僅在先后兩個階段都可進(jìn)行脫硫和除塵，從而使煙氣與冷卻水的接觸時間較長，而且 通過直接接觸和相變兩種方式在接觸式噴淋冷卻裝置中進(jìn)行脫硫和除塵，從而使除塵效 率較高。如果所加入的冷卻水是pH值為8 12的堿性水的話，則脫除二氧化硫的效率 可達(dá)98°/。以上，甚至可以非常接近100%。
(2) 本發(fā)明的方法中采用的工業(yè)爐窯脫硫除塵裝置一方面可以直接連接在沖天爐 等工業(yè)爐窯的爐體或煙道上，對于不同結(jié)構(gòu)和形狀的爐體或煙道一般還需制作一個相對 應(yīng)的筒狀連接件，通過該連接件將本發(fā)明的裝置安裝在有關(guān)工業(yè)爐窯的爐體或煙道上， 因而本發(fā)明的脫硫除塵裝置的使用范圍較為廣闊。
(3) 本發(fā)明的方法結(jié)構(gòu)簡單，與組合式除塵方法相比，不需要大功率的引風(fēng)設(shè)備， 與單一的水幕除塵方法相比，也不需要高壓水，因而不僅設(shè)備投資少、與組合式除塵方 法相比可節(jié)省投資60%以上，而且能源消耗較低，運(yùn)行成本也較低，適于大面積推廣使 用。另外，本發(fā)明的方法也可以添加在現(xiàn)有的除塵裝置上以提高除塵和脫硫效果。
(4) 本發(fā)明的方法中采用的工業(yè)爐窯脫硫除塵裝置的阻擋帽在使用中有兩個作用， 一是對上升的煙氣進(jìn)行阻擋并使其從阻擋帽與殼體之間的通道進(jìn)入殼體內(nèi)腔中的噴淋 區(qū)，—是可以對從上方落下的冷卻水進(jìn)行阻擋，不但防止冷卻水落入爐體或煙道中，而 且使冷卻水沿阻擋帽的上表面流下而落至殼體的環(huán)形底板上。在冷卻水落至環(huán)形底板的 過程中，則與煙氣進(jìn)行了第一次的相互接觸。當(dāng)本發(fā)明的阻擋帽為一倒置的圓錐形殼體 時，則還可使下落至阻擋帽的冷卻水在落下至環(huán)形底板時，形成一個圓環(huán)形的水幕。當(dāng) 阻擋帽的帽體的上表面設(shè)置水流旋轉(zhuǎn)部件后，從上方落下的水流則可沿漸開線形狀的連 接板從帽體上繼續(xù)落下，不但可以延長水流在阻擋帽上流過的距離，而且對水流進(jìn)行了 均勻的分流。圓臺形殼體的下邊沿超出帽體，則一方面使得阻擋帽可以形成內(nèi)外兩層水 幕，另一方面使得穿過內(nèi)層水幕的一部分煙氣從帽體、圓臺形殼體以及連接板之間形成
的夾層中通過而進(jìn)入殼體內(nèi)腔中的噴淋區(qū)，煙氣在通"過^T述夾層時，也可^^逆向的冷 卻水交換能量與物質(zhì)，使得煙氣成為含有水蒸氣的混合氣，使^得冷卻水吸，付一部分煙塵
和二氧化硫。
(5) 本發(fā)明的方法中采用的工業(yè)爐窯脫硫除塵裝置的進(jìn)水方式有兩種。 一種是直 接采用進(jìn)水管將冷卻水引入接觸式冷卻噴淋裝置中；在接觸式冷卻噴淋裝置為具有上下 兩塊管板的列管接觸式冷卻噴淋裝置的情況下，用一根上進(jìn)水管和1 3根下進(jìn)水管將 冷卻水分別送入上管板上和上管板與下管板之間。
另一種進(jìn)水方式是采用水流分配器的形式，先通過一根進(jìn)水管將冷卻水引入水流分 配器的集水箱中，再通過出水管將冷卻水引入接觸式冷卻噴淋裝置中。后一種方式可以 使進(jìn)入脫硫除塵器中的冷卻水有一個緩沖的場所，然后由集水箱通過多根出水管將冷卻 水引導(dǎo)至上管板上，還可以在多根出水管中設(shè)置1 2根專門的出水管，將其出水口設(shè) 置在上管板和下管板之間。
這兩種進(jìn)水方式中，待上管板上的冷卻水漫過列管的單管的上端則可進(jìn)入列管的單 管中，然后沿單管內(nèi)壁呈水膜狀流下；而流入上管板和下管板之間的冷卻水則從列管各 單管與下管板之間的間隙中沿著單管外壁呈水膜流下；而混合氣則由下而上與流經(jīng)各管 體內(nèi)外壁的冷卻水相接觸，不僅可保持混合氣向上流動的暢通，而且具有較大的氣與水 的接觸面積。另外，上管板與下管板之間以及列管的各單管之間的空間區(qū)域則是傳導(dǎo)式 冷卻區(qū)，也就是說由下進(jìn)水管加入的冷卻水還對流經(jīng)列管的管內(nèi)的混合氣起到進(jìn)一歩的 冷卻作用。
(6) 當(dāng)本發(fā)明的方法中采用的工業(yè)爐窯脫硫除塵裝置設(shè)置旋流導(dǎo)向板，若煙氣以 一定流速穿過阻擋帽所形成的水幕進(jìn)入噴淋區(qū)后，則在旋流導(dǎo)向板的導(dǎo)向作用下，煙氣 在與水流和水霧逆向相互混合中沿著導(dǎo)向板旋轉(zhuǎn)向上而形成含有煙氣和水蒸氣的混合 氣旋流。不僅延長了煙氣與水流和水霧的混合時間，而且混合氣會被冷卻水冷卻降溫并 以其中的一部分煙塵為核心凝結(jié)為小液滴，相當(dāng)多的煙塵將隨著液滴匯成水流被帶走。
(7) 當(dāng)本發(fā)明的方法中采用的工業(yè)爐窯脫硫除塵裝置設(shè)置鱗板網(wǎng)霧化裝置后，在 煙氣穿過該鱗板網(wǎng)霧化裝置的過程中，噴淋狀冷卻水從接觸式噴淋冷卻裝置流出而落至 鱗板網(wǎng)霧化裝置的各個霧化筒上，而煙氣與水霧的混合氣在向上的過程中則不僅與霧化 筒相接觸而被冷卻，而且與冷卻水直接接觸而被冷卻，也使部分冷卻水霧化，從而有利 于除塵和脫硫。
(8) 當(dāng)本發(fā)明的方法中采用的工業(yè)爐窯脫硫除塵裝置設(shè)置抽風(fēng)機(jī)后，可以在需要 時減少內(nèi)部的阻力，使煙氣流通順暢，不堵塞。


圖1為本發(fā)明的方法所采用的脫硫除塵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1中管板的結(jié)構(gòu)示意圖3為圖1中鱗板網(wǎng)霧化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖4為圖1中旋流導(dǎo)向板的結(jié)構(gòu)示意圖5為圖1中阻擋帽的水流旋轉(zhuǎn)部件結(jié)構(gòu)示意圖6為圖1中的水流分配器的結(jié)構(gòu)示意圖。
位號表
脫硫除塵裝置l、
殼體ll、煙氣進(jìn)口ll-l、環(huán)形底板ll-2、環(huán)形側(cè)板ll-3、噴淋區(qū)ll-4、 進(jìn)水管12、抽風(fēng)機(jī)18、排污管19、
水流分配器2、集水箱21、出水管22、上出水管22-l、下出水管22-2、 接觸式冷卻噴淋裝置4、列管41、上管板42、管孔42-l、下管板43、管孔43-l、 鱗板網(wǎng)霧化裝置5、網(wǎng)狀底板51、霧化筒52、 旋流導(dǎo)向板6、
阻擋帽7、帽體71、水流旋轉(zhuǎn)部件72、圓臺形殼體72-l、條狀連接板72-具體實(shí)施方式
(實(shí)施例1)
見圖1，本實(shí)施例的工業(yè)爐窯脫硫除塵方法具有如下步驟
①將工業(yè)爐窯脫硫除塵裝置1的煙氣進(jìn)口與工業(yè)爐窯的煙氣出口相連通，該工業(yè) 爐窯脫硫除塵裝置1包括上端開口而與大氣相通的殼體11，還包括進(jìn)水管12、排污管 19、抽風(fēng)機(jī)18、水流分配器2、接觸式冷卻噴淋裝置4和阻擋帽7。
抽風(fēng)機(jī)18處于殼體11內(nèi)且位于殼體11的上端開口處，從而使得在需要減少內(nèi)部 的阻力時，可啟動抽風(fēng)機(jī)18而使煙氣流通順暢，不堵塞。
殼體ll的直徑為2.6m。殼體11具有煙氣進(jìn)口 11-1、環(huán)形底板11-2和環(huán)形側(cè)板11-3， 煙氣進(jìn)口 11-1位于環(huán)形底板11-2的中央，環(huán)形底板11-2與環(huán)形側(cè)板11-3密閉連接在一 起且位于環(huán)形側(cè)板11-3的下方。環(huán)形底板11-2按內(nèi)高外低的方式傾斜設(shè)置，且環(huán)形底 板ll-2上設(shè)有位于最低處的出水口，該出水口與排污管19的進(jìn)水口密閉連接。殼體ll 上的煙氣進(jìn)口 11-1即為工業(yè)爐窯脫硫除塵裝置1的煙氣進(jìn)口。阻擋帽7是朝下的表面
為圓錐形的結(jié)構(gòu)件。水流分配器2、接觸式冷卻噴淋裝置4和阻招帽7按照認(rèn)上至下的 順序設(shè)置在殼體11中。進(jìn)水管12的出水口與水流分配器2的進(jìn)水口密閉'連接。水流分 配器2包括集水箱21以及進(jìn)水口設(shè)置在集水箱21上部的8根出水管22。出水管22中 包括出水口位于上管板42邊緣部位且位于上管板42上方的上出水管22-1、以及包括出 水口位于上管板42與下管板43之間的下出水管22-2 (見圖6)。
接觸式冷卻噴淋裝置4的下端、阻擋帽7的上表面、殼體11的環(huán)形底板11-2的上 表面以及殼體11的環(huán)形側(cè)板11-3的內(nèi)表面之間所圍繞的空間為噴淋區(qū)11-4。
接觸式冷卻噴淋裝置4為列管接觸式冷卻噴淋裝置，該列管接觸式冷卻噴淋裝置4 具有列管41和2塊管板。2塊管板分為上管板42和位于上管板42下方的下管板43。 列管41的各單管相互平行且豎向設(shè)置，每根單管的管體上下端均開口，列管41的每根 單管穿過上管板42上相應(yīng)的管孔42-l和下管板43上相應(yīng)的管孔43-l (見圖2)，每根 單管的管體的上端頭位于上管板42的上方，每根單管的管體的下端頭位于下管板43的 下方。列管41的每根單管的管體與上管板42密封固定連接，上管板42與殼體11的環(huán) 形側(cè)板11-3的內(nèi)壁密封固定連接。列管41的每根單管的管體還與下管板43焊接固定 在一起，且每根單管與下管板43的相應(yīng)管孔43-l的部分孔壁之間留有間隙。下管板43 焊接固定在殼體11的環(huán)形側(cè)板11-3上。
②通過水泵將冷卻水泵入進(jìn)水管12，冷卻水的pH值為8 12。冷卻水流出進(jìn)水管 12后，進(jìn)入水流分配器2的集水箱21中，再經(jīng)過水流分配器2的出水管22而進(jìn)入接觸 式冷卻噴淋裝置4中，冷卻水在重力作用下由上至下經(jīng)過接觸式冷卻噴淋裝置4后呈噴 淋狀落下，進(jìn)入噴淋區(qū)。 一部分冷卻水落下至阻擋帽7的上表面，再沿阻擋帽7的上表 面從其邊沿呈水幕狀落下至殼體11的環(huán)形底板11-2上，另一部分冷卻水從阻擋帽7與 殼體11的環(huán)形側(cè)板11-3之間所形成的通道中落下直接到達(dá)殼體11的環(huán)形底板11-2上， 這些落至殼體11的環(huán)形底板11-2上的冷卻水沿環(huán)形底板11-2流入排污管19后，沿排 污管19排出工業(yè)爐窯脫硫除塵裝置1外。
冷卻水經(jīng)過水流分配器2的出水管22而進(jìn)入接觸式冷卻噴淋裝置4時， 一部分冷 卻水經(jīng)過上出水管22-1落至接觸式冷卻噴淋裝置4的上管板42上，當(dāng)冷卻水的水位到 達(dá)列管41的各單管的上端口的高度時，則冷卻水進(jìn)入各單管中而沿各單管的內(nèi)壁流下。 另一部分冷卻水流經(jīng)過下出水管22-2進(jìn)入上管板42與下管板43之間的區(qū)域，然后再 流過下管板43的管孔43-l的孔壁與相應(yīng)的單管外壁之間的間隙、沿各單管的外壁流卜'。 這些沿單管的外壁流下的冷卻水與上述沿著單管內(nèi)壁流下的冷卻水在單管下端匯聚后，
呈噴淋狀落下至噴淋區(qū)。對冷卻水的流量進(jìn)行控制，使落至下管板43上的冷卻水量在 開始的一段時間大于沿下管板43的管孔1-4-3的孔壁與相應(yīng)的單管外壁之間的間隙流下
的冷卻水量，而使上管板42與下管板43之間的區(qū)域中的冷-郞求具^T^的高度，直至 進(jìn)出水量達(dá)到平衡。
③工業(yè)爐窯所產(chǎn)生的煙氣從殼體ll的煙氣進(jìn)口 11-1由下至上進(jìn)入工業(yè)爐窯脫硫除 塵裝置1，因上方的阻擋帽7的阻擋而先與四周的位于阻擋帽7與殼體11的環(huán)形底板 11-2之間的水幕狀的冷卻水相接觸、再穿過水幕進(jìn)入殼體ll內(nèi)的噴淋區(qū)11-4而與接觸 式冷卻噴淋裝置4落下的噴淋狀冷卻水相接觸。這過程中，噴淋狀冷卻水的大部分吸 附煙氣中的一部分煙塵顆粒和吸收煙氣中的一部分二氧化硫后，下落到殼體11的環(huán)形 底板11-2上后流入排污管19，沿排污管19排出工業(yè)爐窯脫硫除塵裝置1外。噴淋狀冷 卻水的一小部分則與煙氣進(jìn)行熱交換而吸熱產(chǎn)生相變、成為水蒸氣，在煙氣的帶動下水 蒸氣在流動中與煙氣混合而成為混合氣。
當(dāng)混合氣向上進(jìn)入接觸式冷卻噴淋裝置4后，混合氣與進(jìn)入接觸式冷卻噴淋裝 置4的冷卻水相接觸，而使混合氣中的水蒸氣與冷卻水進(jìn)行熱交換而吸熱，使水蒸汽產(chǎn) 生相變而成為液態(tài)的水滴，在相變屮鄰近的二氧化硫被水滴吸收、鄰近的微小煙塵顆粒 被水滴有效吸附，這些水滴在下落中與冷卻水匯合，呈噴淋狀冷卻水由接觸式冷卻噴淋 裝置4下落而進(jìn)入噴淋區(qū)而重復(fù)步驟③中冷卻水的過程。
當(dāng)煙氣與水蒸氣的混合氣向上進(jìn)入接觸式冷卻噴淋裝置4后， 一部分混合氣直接進(jìn) 入列管41的各單管的內(nèi)腔，而與進(jìn)入接觸式冷卻噴淋裝置4的各單管的內(nèi)腔中的冷卻 水膜相接觸，另一部分混合氣則進(jìn)入列管41的各單管之間的空間而與沿各單管外壁流 下的冷卻水膜相接觸。直接進(jìn)入單管的內(nèi)腔中的混合氣向上與冷卻水膜相接觸而被這些 冷卻水吸附混合氣中的煙氣中的一部分煙塵顆粒和吸收混合氣中的煙氣中的一部分二 氧化硫、 一部分水蒸汽釋放熱量而成為水滴落下，其余混合氣繼續(xù)向上運(yùn)動而通過單管 的位于上管板42與下管板43之間的管段，混合氣中的水蒸汽在此管段中因大量吸熱而 成為水滴下落，在下落過程中則與管中的冷卻水膜匯合而流出單管呈噴淋狀落下。進(jìn)入 列管41的各單管之間的空間的混合氣在與冷卻水膜相接觸后，冷卻水膜吸附混合氣的 煙氣的一部分煙塵顆粒和一部分二氧化硫而沿著單管外壁繼續(xù)呈水膜流下，混合氣的一 部分水蒸汽與冷卻水膜接觸后釋放熱量而成為水滴與冷卻水膜匯合而一同流下離開單 管呈噴淋狀落下。
本實(shí)施例的方法除塵效果好，脫硫效率能達(dá)95%以上。 (實(shí)施例2)
仍參見圖1以及圖4，本實(shí)施例的方法其余與實(shí)施例1相同，不同之處在于 步驟①中的脫硫除塵器1還包括18塊設(shè)置在噴淋區(qū)11-4中且位于阻擋帽7上方的 旋流導(dǎo)向板6。每塊旋流導(dǎo)向板6的形狀相同，均為一塊四邊形的板，其十.邊緣為水平
狀，其內(nèi)邊緣和外邊緣均與上邊緣形成90°夾角，Bj，緣長度大于內(nèi)邊鎵的長度，從 而下邊緣呈內(nèi)高外低的傾斜狀，傾斜角Y為25。。各旋流導(dǎo)向板6的板體由其外側(cè)邊緣 焊接固定在殼體11的環(huán)形側(cè)板11-3上，且所處的高度位置相同。在同一高度上，各旋 流導(dǎo)向板6的板體與經(jīng)過其外側(cè)邊緣的殼體11的直徑方向呈10°的夾角，以及各旋流導(dǎo) 向板6的外側(cè)邊緣按照與豎直方向呈30。的夾角設(shè)置，從而使各旋流導(dǎo)向板6的內(nèi)側(cè)邊 緣在不同的高度上圍繞相應(yīng)一個假想圓設(shè)置，該假想圓的直徑為7m。
步驟②中，由接觸式冷卻噴淋裝置4呈噴淋狀下落至噴淋區(qū)中的冷卻水的大部分先 落在旋流導(dǎo)向板6上，其余落在阻擋帽7的上表面的中央部位。落在旋流導(dǎo)向板6上的 冷卻水沿著相應(yīng)的旋流導(dǎo)向板6的板體流下落至阻擋帽7的上表面上或直接落下至殼體 11的環(huán)形底板ll-2上。
步驟③中，煙氣以一定流速穿過阻擋帽7所形成的水幕而進(jìn)入噴淋區(qū)11-4后，則 在旋流導(dǎo)向板6的導(dǎo)向作用下，煙氣在與噴淋狀冷卻水和水霧逆向相互混合中沿著導(dǎo)向 板旋轉(zhuǎn)向上而形成含有煙氣和水蒸氣的旋流向上的混合氣。混合氣會被冷卻水冷卻降溫 并以其中的一部分煙塵為核心凝結(jié)為小液滴，相當(dāng)多的煙塵將隨著液滴匯成水流被冷卻 水帶走向下流動。其余混合氣則以旋流向上的方式進(jìn)入接觸式冷卻噴淋裝置4中。 (實(shí)施例3)
仍參見圖1以及圖3，本實(shí)施例的方法其余與實(shí)施例1相問，不同之處在于
步驟①中的脫硫除塵裝置1還包括鱗板網(wǎng)霧化裝置5。鱗板網(wǎng)霧化裝置5設(shè)置在噴 淋區(qū)11-4中且位于接觸式冷卻噴淋裝置4與旋流導(dǎo)向板6之間。鱗板網(wǎng)霧化裝置5包 括網(wǎng)狀底板51和各個霧化筒52豎向平行緊密排列在網(wǎng)狀底板51上組成。各霧化筒由 鋼制的菱形孔網(wǎng)板繞成圓筒狀構(gòu)成。
歩驟②中，由接觸式冷卻噴淋裝置4呈噴淋狀下落至噴淋區(qū)中的冷卻水先落在鱗板 網(wǎng)霧化裝置5上，再由鱗板網(wǎng)霧化裝置5下落，其中冷卻水的大部分落在旋流導(dǎo)向板6 上，其余落在阻擋帽7的上表面的中央部位。
步驟③中，經(jīng)過旋流導(dǎo)向板6形成的旋流向上的混合氣先以旋流式向上的方式經(jīng)過 鱗板網(wǎng)霧化裝置5，在與鱗板網(wǎng)霧化裝置5的各霧化筒相接觸而與其交換熱量，以及對 噴淋狀冷卻水進(jìn)行旋轉(zhuǎn)沖擊后使冷卻水產(chǎn)生部分霧化后，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)上升而進(jìn)入接觸式冷 卻噴淋裝置4中?；旌蠚鈺焕鋮s水冷卻降溫并以其中的一部分煙塵為核心凝結(jié)為小液 滴，相當(dāng)多的煙塵將隨著液滴匯成水流被冷卻水帶走向下流動。 (實(shí)施例4)
仍參見圖1以及圖5，本實(shí)施例的方法其余與實(shí)施例1相同，不同之處在于 步驟①中的阻擋帽7為上表面設(shè)有水流旋轉(zhuǎn)部件72的阻擋帽。阻擋帽7包括帽體
71和水流旋轉(zhuǎn)部件72。水流旋轉(zhuǎn)部件72包括圓臺形先體72-和焊接簡定在圓臺形殼 體72-l下表面上的6塊條狀連接板72-2，條狀連接板72-2的形狀為漸開線形。水流旋 轉(zhuǎn)部件72的各條狀連接板72-2呈中心對稱設(shè)置在圓臺形殼體72-1上，且水流旋轉(zhuǎn)部件 72由其各連接板72-2的下端面焊接固定在帽體71的上表面上。圓臺形殼體72-1的下 邊沿超出帽體71，其大小s為帽體71的直徑的10%。
歩驟②中，由鱗板網(wǎng)霧化裝置5呈噴淋狀下落的冷卻水的大部分先落在旋流導(dǎo)向板 6上，其余落在阻擋帽7的帽體71的上表面的中央部位。落在帽體71的上表面的中央 部位的冷卻水沿帽體71的上表面并在連接板72-2的限制下流下，再在帽體71的邊沿 呈水幕狀落下至環(huán)形底板11-2上。落在旋流導(dǎo)向板6上的冷卻水沿著相應(yīng)的旋流導(dǎo)向 板6的板體流下落至阻擋帽7的圓臺形殼體72-1的上表面上或直接落下至殼體11的環(huán) 形底板ll-2上，落在圓臺形殼體72-l的上表面上的冷卻水沿著圓臺形殼體72-l的邊沿 呈另一個水幕狀落下至環(huán)形底板11-2上。
步驟③中，煙氣以一定流速穿過阻擋帽7的帽體71所形成的內(nèi)層水幕后，大部分 煙氣穿過外層水幕而進(jìn)入殼體內(nèi)腔中的噴淋區(qū)。其余煙氣從帽體、圓臺形殼體以及連接 板之間形成的夾層中通過而進(jìn)入殼體內(nèi)腔中的噴淋區(qū)，煙氣在通過所述夾層時，也可以 與逆向的冷卻水交換能量與物質(zhì)，使得煙氣成為含有水蒸氣的混合氣，使得冷卻水吸附 一部分煙塵和二氧化硫。
權(quán)利要求
1、一種工業(yè)爐窯脫硫除塵方法，其特征在于具有如下步驟①將工業(yè)爐窯脫硫除塵裝置(1)的煙氣進(jìn)口與工業(yè)爐窯的煙氣出口相連通，該工業(yè)爐窯脫硫除塵裝置(1)包括上端開口而與大氣相通的殼體(11)，還包括進(jìn)水管(12)、排污管(19)、水流分配器(2)、接觸式冷卻噴淋裝置(4)和阻擋帽(7)；殼體(11)具有煙氣進(jìn)口(11-1)、環(huán)形底板(11-2)和環(huán)形側(cè)板(11-3)，煙氣進(jìn)口(11-1)位于環(huán)形底板(11-2)的中央，環(huán)形底板(11-2)與環(huán)形側(cè)板(11-3)密閉連接在一起且位于環(huán)形側(cè)板(11-3)的下方；環(huán)形底板(11-2)按內(nèi)高外低的方式傾斜設(shè)置，且環(huán)形底板(11-2)上設(shè)有位于最低處的出水口，該出水口與排污管(19)的進(jìn)水口密閉連接；殼體(11)上的煙氣進(jìn)口(11-1)即為工業(yè)爐窯脫硫除塵裝置(1)的煙氣進(jìn)口；阻擋帽(7)是朝下的表面為圓錐形的結(jié)構(gòu)件；水流分配器(2)、接觸式冷卻噴淋裝置(4)和阻擋帽(7)按照從上至下的順序設(shè)置在殼體(11)中；進(jìn)水管(12)的出水口與水流分配器(2)的進(jìn)水口密閉連接；水流分配器(2)包括集水箱(21)以及進(jìn)水口設(shè)置在集水箱(21)上部的6～12根出水管(22)；各出水管(22)的出水口朝向接觸式冷卻噴淋裝置(4)；接觸式冷卻噴淋裝置(4)的下端、阻擋帽(7)的上表面、殼體(11)的環(huán)形底板(11-2)的上表面以及殼體(11)的環(huán)形側(cè)板(11-3)的內(nèi)表面之間所圍繞的空間為噴淋區(qū)(11-4)；②通過水泵將冷卻水泵入進(jìn)水管(12)，冷卻水流出進(jìn)水管(12)后，進(jìn)入水流分配器(2)的集水箱(21)中，再經(jīng)過水流分配器(2)的出水管(22)而進(jìn)入接觸式冷卻噴淋裝置(4)中，冷卻水在重力作用下由上至下經(jīng)過接觸式冷卻噴淋裝置(4)后呈噴淋狀落下，進(jìn)入噴淋區(qū)；一部分冷卻水落下至阻擋帽(7)的上表面，再沿阻擋帽(7)的上表面從其邊沿呈水幕狀落下至殼體(11)的環(huán)形底板(11-2)上，另一部分冷卻水從阻擋帽(7)與殼體(11)的環(huán)形側(cè)板(11-3)之間所形成的通道中落下直接到達(dá)殼體(11)的環(huán)形底板(11-2)上，這些落至殼體(11)的環(huán)形底板(11-2)上的冷卻水沿環(huán)形底板(11-2)流入排污管(19)后，沿排污管(19)排出工業(yè)爐窯脫硫除塵裝置(1)外；③工業(yè)爐窯所產(chǎn)生的煙氣從殼體(11)的煙氣進(jìn)口(11-1)由下至上進(jìn)入工業(yè)爐窯脫硫除塵裝置(1)，因上方的阻擋帽(7)的阻擋而先與四周的位于阻擋帽(7)與殼體(11)的環(huán)形底板(11-2)之間的水幕狀的冷卻水相接觸、再穿過水幕進(jìn)入殼體(11)內(nèi)的噴淋區(qū)(11-4)而與接觸式冷卻噴淋裝置(4)落下的噴淋狀冷卻水相接觸；這一過程中，噴淋狀冷卻水的大部分吸附煙氣中的一部分煙塵顆粒和吸收煙氣中的一部分二氧化硫后，下落到殼體(11)的環(huán)形底板(11-2)上后流入排污管(19)，沿排污管(19)排出工業(yè)爐窯脫硫除塵裝置(1)外；噴淋狀冷卻水的一小部分則與煙氣進(jìn)行熱交換而吸熱產(chǎn)生相變、成為水蒸氣，在煙氣的帶動下水蒸氣在流動中與煙氣混合而成為混合氣；④當(dāng)混合氣向上進(jìn)入接觸式冷卻噴淋裝置(4)后，混合氣與進(jìn)入接觸式冷卻噴淋裝置(4)的冷卻水相接觸，而使混合氣中的水蒸氣與冷卻水進(jìn)行熱交換而吸熱，使水蒸汽產(chǎn)生相變而成為液態(tài)的水滴，在相變中鄰近的二氧化硫被水滴吸收、鄰近的微小煙塵顆粒被水滴有效吸附，這些水滴在下落中與冷卻水匯合，呈噴淋狀冷卻水由接觸式冷卻噴淋裝置(4)下落而進(jìn)入噴淋區(qū)而重復(fù)步驟③中冷卻水的過程。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐窯脫硫除塵方法，其特征在于步驟①中的接觸式冷卻噴淋裝置(4)為列管接觸式冷卻噴淋裝置，該列管接觸式冷卻噴淋裝置(4)具 有列管(41)和2塊管板；2塊管板分為上管板(42)和位于上管板(42)下方的下管 板(43);列管(41)的各單管相互平行且豎向設(shè)置，每根單管的管體上下端均開口， 列管(41)的每根單管穿過上管板(42)上相應(yīng)的管孔(42-1)和下管板(43)上相應(yīng) 的管孔(43-1)，每根單管的管體的上端頭位于上管板(42)的上方，每根單管的管體 的下端頭位于下管板(43)的下方；列管(41)的每根單管的管體與上管板(42)密封 固定連接，上管板(42)與殼體(11)的環(huán)形側(cè)板(11-3)的內(nèi)壁密封固定連接；列管(41) 的每根單管的管體還與下管板(43)焊接固定在一起，且每根單管與下管板(43) 的相應(yīng)管孔(43-1)的部分孔壁之間留有間隙；下管板(43)焊接固定在殼體(11)的 環(huán)形側(cè)板(11-3)上；步驟①中所述的水流分配器(2)的出水管(22)中包括出水口位于上管板(42) 邊緣部位且位于上管板(42)上方的上出水管(22-1)、以及包括出水口位于上管板(42) 與下管板(43)之間的下出水管(22-2);步驟②中冷卻水經(jīng)過水流分配器(2)的出水管(22)而進(jìn)入接觸式冷卻噴淋裝置 (4)時， 一部分冷卻水經(jīng)過上出水管(22-1)落至接觸式冷卻噴淋裝置(4)的上管板 (42) 上，當(dāng)冷卻水的水位到達(dá)列管(41)的各單管的上端口的高度時，則冷卻水進(jìn)入 各單管中而沿各單管的內(nèi)壁流下；另一部分冷卻水流經(jīng)過下出水管(22- 2)進(jìn)入上管板(42)與下管板(43)之間的區(qū)域，然后再流過下管板(43)的管孔(43-1)的孔壁與相應(yīng)的單管外壁之間的間隙、沿各單管的外壁流下；這些沿單管的外壁流下的冷卻水與上述沿著單管內(nèi)壁流下的冷卻水在單管下端匯聚后，呈噴淋狀落下至噴淋區(qū)；對冷卻水的流量進(jìn)行控制，使落至下管板(43)上的冷卻水量在開始的一段時間大于沿下管板(43)的管孔(1-4-3)的孔壁與相應(yīng)的單管外壁之間的間隙流下的冷卻水量，而使上管板(42)與下管板(43)之間的區(qū)域中的冷卻水具有一定的高度，直至進(jìn)出水量達(dá)到平衡； 歩驟④中當(dāng)煙氣與水蒸氣的混合氣向上進(jìn)入錄^式玲卻噴淋裝萱(4)后， 一部分 混合氣直接進(jìn)入列管(41)的各單管的內(nèi)腔，而與進(jìn)入接觸式冷卻噴淋裝置(4)的各 單管的內(nèi)腔中的冷卻水膜相接觸，另一部分混合氣則進(jìn)入列管(41)的各單管之間的空 間而與沿各單管外壁流下的冷卻水膜相接觸；直接進(jìn)入單管的內(nèi)腔中的混合氣向上與冷 卻水膜相接觸而被這些冷卻水吸附混合氣中的煙氣中的一部分煙塵顆粒和吸收混合氣 中的煙氣中的一部分二氧化硫、 一部分水蒸汽釋放熱量而成為水滴落下，其余混合氣繼 續(xù)向上運(yùn)動而通過單管的位于上管板(42)與下管板(43)之間的管段，混合氣中的水 蒸汽在此管段中因大量吸熱而成為水滴下落，在下落過程中則與管中的冷卻水膜匯合而 流出單管呈噴淋狀落下；進(jìn)入列管(41)的各單管之間的空間的混合氣在與冷卻水膜相 接觸后，冷卻水膜吸附混合氣的煙氣的一部分煙塵顆粒和一部分二氧化硫而沿著單管外 壁繼續(xù)呈水膜流下，混合氣的一部分水蒸汽與冷卻水膜接觸后釋放熱量而成為水滴與冷 卻水膜匯合而一同流下離開單管呈噴淋狀落下。
3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的工業(yè)爐窯脫硫除塵方法，其特征在于步驟①中的脫硫除塵器(1)還包括6 20塊設(shè)置在噴淋區(qū)(11-4)中且位于阻擋帽(7)上方的旋流導(dǎo) 向板(6);每塊旋流導(dǎo)向板(6)的形狀相同，均為一塊四邊形的板，其上邊緣為水平 狀，其內(nèi)邊緣和外邊緣均與上邊緣形成90°夾角，且外邊緣長度大于內(nèi)邊緣的長度，從 而下邊緣呈內(nèi)高外低的傾斜狀，傾斜角Y為20 35。；各旋流導(dǎo)向板(6)的板體由其外 側(cè)邊緣焊接固定在殼體(11)的環(huán)形側(cè)板(11-3)上，且所處的高度位置相同；在同一 高度上，各旋流導(dǎo)向板(6)的板體與經(jīng)過其外側(cè)邊緣的殼體(11)的直徑方向呈5 15。 的夾角，以及各旋流導(dǎo)向板(6)的外側(cè)邊緣按照與豎直方向呈20 40。的夾角設(shè)置，從 而使各旋流導(dǎo)向板(6)的內(nèi)側(cè)邊緣在不同的高度上圍繞相應(yīng)一個假想圓設(shè)置，該假想 圓的直徑的大小范圍為殼體(11)的直徑的20% 30%;步驟②中，由接觸式冷卻噴淋裝置(4)呈噴淋狀下落至噴淋區(qū)中的冷卻水的大部 分先落在旋流導(dǎo)向板(6)上，其余落在阻擋帽(7)的上表面的中央部位；落在旋流導(dǎo) 向板(6)上的冷卻水沿著相應(yīng)的旋流導(dǎo)向板(6)的板體流下落至阻擋帽(7)的上表 面上或直接落下至殼體(11)的環(huán)形底板(11-2)上；步驟③中，煙氣以一定流速穿過阻擋帽(7)所形成的水幕而進(jìn)入噴淋區(qū)(11-4) 后，則在旋流導(dǎo)向板(6)的導(dǎo)向作用下，煙氣在與噴淋狀冷卻水和水霧逆向相互混合 中沿著導(dǎo)向板旋轉(zhuǎn)向上而形成含有煙氣和水蒸氣的旋流向上的混合氣；混合氣會被冷卻 水冷卻降溫并以其中的一部分煙塵為核心凝結(jié)為小液滴，相當(dāng)多的煙塵將隨著液滴匯成 水流被冷卻水帶走向下流動；其余混合氣則以旋流向上的方式進(jìn)入接觸式冷卻噴淋裝置 (4)中。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的工業(yè)爐窯用脫，^lf^塵方法r其特征在于步驟①中的脫 硫除塵器(1)還包括鱗板網(wǎng)霧化裝置(5);鱗板網(wǎng)霧化裝置(5)設(shè)置在噴淋區(qū)(11-4) 中且位于接觸式冷卻噴淋裝置(4)與旋流導(dǎo)向板(6)之間；鱗板網(wǎng)霧化裝置(5)包 括網(wǎng)狀底板(51)和各個霧化筒(52)豎向平行緊密排列在網(wǎng)狀底板(51)上組成；各 霧化筒由鋼制的菱形孔網(wǎng)板繞成圓筒狀構(gòu)成；步驟②中，由接觸式冷卻噴淋裝置(4)呈噴淋狀下落至噴淋區(qū)中的冷卻水先落在 鱗板網(wǎng)霧化裝置(5)上，再由鱗板網(wǎng)霧化裝置(5)下落，其中冷卻水的大部分落在旋 流導(dǎo)向板(6)上，其余落在阻擋帽(7)的上表面的中央部位；步驟(D中，經(jīng)過旋流導(dǎo)向板(6)形成的旋流向上的混合氣先以旋流式向上的方式 經(jīng)過鱗板網(wǎng)霧化裝置(5)，在與鱗板網(wǎng)霧化裝置(5)的各霧化筒相接觸而與其交換熱 量，以及對噴淋狀冷卻水進(jìn)行旋轉(zhuǎn)沖擊后使冷卻水產(chǎn)生部分霧化后，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)上升而進(jìn) 入接觸式冷卻噴淋裝置(4)中；混合氣會被冷卻水冷卻降溫并以其中的一部分煙塵為 核心凝結(jié)為小液滴，相當(dāng)多的煙塵將隨著液滴匯成水流被冷卻水帶走向下流動。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的工業(yè)爐窯脫硫除塵方法，其特征在于步驟①中的阻擋帽(7)為上表面設(shè)有水流旋轉(zhuǎn)部件(72)的阻擋帽；阻擋帽(7)包括帽體(71)和水 流旋轉(zhuǎn)部件(72);水流旋轉(zhuǎn)部件(72)包括圓臺形殼體(72-1)和焊接固定在圓臺形 殼體(72-1)下表面上的6 12塊條狀連接板(72-2)，條狀連接板(72-2)的形狀為漸 開線形；水流旋轉(zhuǎn)部件(72 )的各條狀連接板(72-2 )呈中心對稱設(shè)置在圓臺形殼體(72-1 ) 上，且水流旋轉(zhuǎn)部件(72)由其各連接板(72-2)的下端面焊接固定在帽體(71)的上 表面上；圓臺形殼體(72-1)的下邊沿超出帽體(71)，其大小s為帽體(71)的直徑的 5% 腦； -步驟②中，由鱗板網(wǎng)霧化裝置(5)呈噴淋狀下落的冷卻水的大部分先落在旋流導(dǎo) 向板(6)上，其余落在阻擋帽(7)的帽體(71)的上表面的中央部位；落在帽體(71) 的上表面的中央部位的冷卻水沿帽體(71)的上表面并在連接板(72-2)的限制下流下， 再在帽體(71)的邊沿呈水幕狀落下至環(huán)形底板(11-2)上；落在旋流導(dǎo)向板(6)上 的冷卻水沿著相應(yīng)的旋流導(dǎo)向板(6)的板體流下落至阻擋帽(7)的圓臺形殼體(72-1) 的上表面上或直接落下至殼體(11)的環(huán)形底板(11-2)上，落在圓臺形殼體(72-1) 的上表面上的冷卻水沿著圓臺形殼體(72-1)的邊沿呈另一個水幕狀落下至環(huán)形底板 (11-2)上；步驟③中，煙氣以一定流速穿過阻擋帽(7)的帽體(71)所形成的內(nèi)層水幕后， 大部分煙氣穿過外層水幕而進(jìn)入殼體內(nèi)腔中的噴淋區(qū)；其余煙氣從帽體、圓臺形殼體以 及連接板之間形成的夾層中通過而進(jìn)入殼體內(nèi)腔中的噴淋區(qū)，煙氣在通過所述夾層時， 也可以與逆向的冷卻水交換能量與物質(zhì)，使得銦氣成為含有水蒸氣^]婦合氣，使得冷卻 水吸附一部分煙塵和二氧化硫。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的工業(yè)爐窯脫硫除塵方法，其特征在于步驟①中的工業(yè)爐窯脫硫除塵裝置(1)還包括1個抽風(fēng)機(jī)(18)，抽風(fēng)機(jī)(18)處于殼體(11)內(nèi)且位于殼體(11)的上端開口處，從而使得步驟②至步驟④的各步驟中，在需要減少內(nèi)部的阻力時，可啟動抽風(fēng)機(jī)(18)而使煙氣流通順暢，不堵塞。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至5之一所述的工業(yè)爐窯脫硫除塵方法，其特征在于步驟②中通過水泵泵入進(jìn)水管(12)的冷卻水的pH值為8 12。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種工業(yè)爐窯脫硫除塵方法，具有如下步驟①將工業(yè)爐窯脫硫除塵裝置的煙氣進(jìn)口與工業(yè)爐窯的煙氣出口相連通。②將冷卻水泵入進(jìn)水管，由水流分配器進(jìn)入接觸式冷卻噴淋裝置中，呈噴淋狀落下進(jìn)入噴淋區(qū)，下落后沿排污管排出。③工業(yè)爐窯所產(chǎn)生的煙氣從殼體的煙氣進(jìn)口由下至上進(jìn)入工業(yè)爐窯脫硫除塵裝置，先與阻擋帽與環(huán)形底板之間的冷卻水相接觸、再與接觸式冷卻噴淋裝置落下的噴淋狀冷卻水相接觸進(jìn)行熱交換。④熱交換后，使水蒸汽產(chǎn)生相變而成為液態(tài)的水滴，在相變中鄰近的二氧化硫被水滴吸收、鄰近的微小煙塵顆粒被水滴有效吸附。本發(fā)明的工業(yè)爐窯脫硫除塵方法不僅除塵效果好、脫硫效率高，而且能耗低、設(shè)備投資少、運(yùn)行成本低。
文檔編號B01D53/50GK101362043SQ20081015690
公開日2009年2月11日 申請日期2008年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月19日
發(fā)明者姚立猛 申請人:姚立猛