固定式柴油機系統(tǒng)一體式除塵凈化裝置制造方法
【專利摘要】一種固定式柴油機系統(tǒng)一體式除塵凈化裝置，屬于填料除塵凈化裝置。它包括塔體（28）、引風機（3）、洗滌液循環(huán)泵（25）和生物液循環(huán)泵（20）；所述塔體（28）自下而上依次是填料洗滌除塵塔（22）、填料過濾凈化塔（18）、清潔氣體排氣罩（17）；所述填料洗滌除塵塔（22）自下而上依次包括儲液區(qū)、初次噴淋洗滌區(qū)、填料床層和二次噴淋洗滌區(qū)；所述填料過濾凈化塔（18）自下而上依次包括儲液區(qū)、氣液分離區(qū)、生物填料床層和生物循環(huán)液噴淋區(qū)。本實用新型能夠針對固定式柴油機系統(tǒng)排放的溫度高、粉塵量大、含NOx、SO2等的特殊煙氣進行過濾凈化。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種填料除塵凈化裝置，尤其涉及一種用于處理大型固定式柴油 機系統(tǒng)(如柴油機發(fā)電廠）煙氣的一體式填料除塵凈化塔。 固定式柴油機系統(tǒng)一體式除塵凈化裝置

【背景技術】
[0002] 2012年年底以來，我國大部分地區(qū)多次出現(xiàn)持續(xù)的大范圍霧霾天氣，對人民群眾 的身體健康和生產(chǎn)生活造成嚴重影響，受到社會輿論以及政府的密切關注，同時也對我國 的大氣污染防治工作提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。雖然固定式柴油機系統(tǒng)排放的煙氣中N0 X、S02和 粉塵濃度低于排放標準，但隨著國家對環(huán)保要求的日益嚴格，其煙氣排放的凈化處理將會 愈加受到重視。目前，減少NOx的排放量主要還是靠煙氣脫硝，大多采用催化還原法，脫硝 率較高，但存在吸附劑或催化劑等再生困難、運行成本高等問題；另一方面，國內多采用石 灰石一石膏濕法脫硫，該技術比較成熟，但造價高且運行復雜。
[0003] 生物填料過濾法脫硫脫硝是近年來的一項新興技術，因其具有工藝簡單、運行成 本低、無二次污染等優(yōu)點而倍受青睞。生物過濾法的基本原理是利用微生物對污染物有較 強、較快適應能力的特點，對其進行馴化，使其能夠以污染物為碳源和能源，并將其轉化為 無害的、簡單的物質（如C0 2、H20等)。大量學者已做了相應的實驗研究證明生物過濾法用 于脫硫、脫硝是可行的，如：李順義的生物法脫硝實驗研究「一#包學徵全激復合算#你歡 備及沒虔^汾/7_/.岸潘?Τ產(chǎn)學液，％Μ ^激幻和徐嬌的生物法同時脫硫脫硝研 %(生物法脫除工業(yè)廢氣中SOjn NO的研究[D].天津：天津大學，2008)等。生βφ}'走龍 塔內的填料多為球狀或圓柱狀，靠近壁面處的填料顆粒要比主體區(qū)裝填的疏松，相應地靠 近壁面處的空隙率比主體區(qū)略大，生物塔運行過程中氣體或液體易順著塔壁流動,使傳質 不能充分進行，即產(chǎn)生壁流效應。壁流效應的存在，直接導致了凈化效率的下降，為克服壁 流現(xiàn)象造成的氣流分布不均勻問題，可以對填料塔進行分層處理，如張華新進行了多層生 規(guī)塔為認(多層生物濾塔凈化硫化氫廢氣研究[J].環(huán)境工程學報，2011，5(1): 757-7你入這樣加大了投入成本，也增加了生物塔的高度，因此有必要解決填料塔的壁流問 題。另外，大型柴油機發(fā)電廠直接排出的煙氣含有較大的粉塵，并且氣體溫度也在300°C左 右，必須經(jīng)過填料洗滌塔降溫、除塵等預處理后才能引入生物填料塔，進行后續(xù)生物降解處 理。若系統(tǒng)中采用的洗滌塔和生物過濾塔為分體結構，由于兩者之間在運行過程中需要管 線連接，易出現(xiàn)由于管線泄露造成的生產(chǎn)停頓及增加管線維護費用的現(xiàn)象，同時還存在占 地面積過大、土建成本高等問題，因此必須對填料洗滌除塵塔和生物過濾塔進行合理布局。 實用新型內容
[0004] 本實用新型所要解決的技術問題是針對固定式柴油機系統(tǒng)排放的溫度高、粉塵量 大、含NOx、S02等的特殊煙氣，提供一種防壁流效應的一體式填料洗滌除塵和過濾凈化裝 置。
[0005] -種固定式柴油機系統(tǒng)一體式除塵凈化裝置，其特征在于：
[0006] 包括塔體、引風機、洗滌液循環(huán)泵和生物液循環(huán)泵；
[0007] 所述塔體自下而上依次是填料洗滌除塵塔、填料過濾凈化塔、清潔氣體排氣罩；
[0008] 所述填料洗滌除塵塔自下而上依次包括儲液區(qū)、初次噴淋洗滌區(qū)、填料床層和二 次噴淋洗滌區(qū)；儲液區(qū)中安裝有布氣管和氣液分離板，其中布氣管位于液面下方，與引風機 相連，氣液分離板位于液面上方；初次噴淋洗滌區(qū)中安裝有初次噴淋系統(tǒng)；無機填料床層 內填充有無機填料，無機填料床層的底部設有若干向上凹的凹槽，其中凹槽側壁和無機填 料床層頂部多孔蓋板均為沖孔鐵網(wǎng)，無機填料床層下底面和凹槽上頂面均為非透氣性支撐 板；無機填料床層中靠近填料洗滌除塵塔內壁沿塔高方向設置有若干防壁流擋板；二次噴 淋洗滌區(qū)中安裝有再次噴淋系統(tǒng)；上述初次噴淋系統(tǒng)和再次噴淋系統(tǒng)的噴嘴與洗滌液循環(huán) 泵出口相連，洗滌液循環(huán)泵入口與儲液區(qū)相連；
[0009] 所述填料過濾凈化塔自下而上依次包括儲液區(qū)、氣液分離區(qū)、填料床層和生物循 環(huán)液噴淋區(qū)；儲液區(qū)安裝有生物循環(huán)液儲液槽和出氣管，其中出氣管下端穿過生物循環(huán)液 儲液槽與填料洗滌除塵塔相通，出氣管上端伸出生物循環(huán)液儲液槽中液面以外；氣液分離 區(qū)安裝有氣液分離器所述氣液分離器上半部呈半球狀，下半部呈倒圓錐狀，并由若干根支 撐桿固定于出氣管上；生物填料床層內填充有生物填料，生物填料床層的底部為沖孔鐵網(wǎng)； 生物填料床層中靠近填料過濾凈化塔內壁沿塔高方向設置有若干防壁流擋板；生物循環(huán)液 噴淋區(qū)中安裝有噴淋系統(tǒng)；上述噴淋系統(tǒng)的噴嘴與生物液循環(huán)泵出口相連接，生物液循環(huán) 泵入口與生物儲液區(qū)相連。
[0010] 固定式柴油機系統(tǒng)排放的煙氣經(jīng)引風機的作用輸入布氣管，煙氣從布氣管排出 后，經(jīng)洗滌液進行初步淋洗降溫、洗滌除塵后，排出液面，煙氣中的大顆粒粉塵及液滴在慣 性碰撞作用下，被氣液分離板捕集；初次噴淋系統(tǒng)對氣液分離板進行反沖洗，將氣液分離板 所捕集的顆粒淋洗到洗滌液儲液槽中，同時對煙氣繼續(xù)淋洗降溫、洗滌除塵；煙氣穿過初次 噴淋系統(tǒng)后，進入環(huán)形凹槽，在進氣壓力作用下，橫向穿過凹槽側壁進入無機填料床層，煙 氣中粉塵在與填料慣性碰撞過程中被捕集；在防壁流擋板作用下，盡可能的避免煙氣沿塔 壁上升；二次噴淋系統(tǒng)對無機填料床層反沖洗，防止無機填料床層中粉塵顆粒累積造成堵 塞；煙氣穿過出氣管進入生物填料床層，在與生物填料接觸過程中被填料上附著的微生物 吸附、降解，完成對煙氣中so 2、nox等廢氣的過濾凈化；被除塵凈化后的氣體，由清潔氣體排 氣罩排出。
[0011] 所述的布氣管呈十字形結構，保證布氣均勻，利于煙氣與洗滌液充分接觸。
[0012] 所述的氣液分離板呈中間高兩邊低的錐形結構，利于煙氣集中在氣液分離板中部 通過，防止產(chǎn)生壁流現(xiàn)象；同時利于噴淋液分散到塔壁流下，降低氣液對流產(chǎn)生的壓差。
[0013] 所述的若干圈向上凹的環(huán)形凹槽，內圈的環(huán)形凹槽的高度要高于外圈的環(huán)形凹 槽，利于使填料盡量從無機填料床層的中部通過。
[0014] 所述的防壁流擋板為環(huán)形且斷面呈"V"型擋板結構，阻擋塔壁處氣流沿塔壁上升， 引導氣流流下填料層中部，防止煙氣與填料接觸不充分現(xiàn)象，增加煙氣與填料接觸的機會， 提高除塵、凈化效率。
[0015] 所述的無機填料為理化性能穩(wěn)定、耐酸腐蝕且機械強度高的球形填料，保證裝置 運行過程中填料長期耐用且不易被煙氣中酸性氣體腐蝕或發(fā)生其他反應。
[0016] 所述的生物填料為表面粗糙、比表面積大、有利于微生物附著生長的填料，可以保 證微生物有足夠的量和較強的廢氣凈化能力。
[0017] 所述凹槽側壁和多孔蓋板的網(wǎng)孔直徑略小于無機填料直徑；所述生物填料床層底 部的網(wǎng)孔直徑略小于生物填料直徑，防止填料下漏。
[0018] 所述出氣管的高度必須高于生物循環(huán)液儲液槽中液面的高度，防止生物液流入下 層填料洗滌除塵塔，造成微生物的損失，同時保證煙氣又能順利進入填料過濾凈化塔。
[0019] 所述洗滌液儲液區(qū)和生物循環(huán)液儲液區(qū)分別設有洗滌液排出口和生物循環(huán)液排 水閥，保證必要時將洗滌液和生物液排出塔體。
[0020] 本實用新型的有益效果是：一體式填料洗滌凈化裝置將降溫、除塵洗滌塔和填料 過濾凈化塔合為一體，節(jié)省了管道閥門和管線，設備結構緊湊，占地面積小，節(jié)省了土建成 本，合理利用了場地空間，同時除塵、廢氣凈化效率高，在不影響運行的情況下可連續(xù)清灰； 采用生物法進行煙氣處理，結構相對簡單、成本低、且無二次污染。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0022] 圖2為圖1的A-A向視圖；
[0023] 圖3為圖1的B-B向視圖；
[0024] 圖4為布氣管的結構示意圖；
[0025] 附圖中，各標號所代表的部件列表如下：1、柴油機尾氣，2、進氣閥門，3、引風機，4、 布氣管，5、洗滌液儲液槽，6、氣液分離多孔擋板，7、初次噴淋系統(tǒng)，8、凹槽，9、多孔蓋板，10、 再次噴淋系統(tǒng)，11、生物循環(huán)液排水閥，12、生物循環(huán)液儲液槽，13、氣液分離器，14、生物填 料床層，15、防壁流擋板16、生物循環(huán)液噴淋系統(tǒng)，17、清潔氣體排氣罩，18、填料過濾凈化 塔，19、承托網(wǎng)，20、生物液循環(huán)泵，21、無機填料床層，22、填料洗滌除塵塔、23、凹槽上頂面， 24、凹槽多孔側壁，25、洗滌液循環(huán)泵，26、洗滌液排出口，27、濾網(wǎng)，28、塔體，29、無機填料 床層下底面，30、出氣管。

【具體實施方式】
[0026] 為了使本實用新型實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下 面結合具體圖示和實例，進一步闡述本實用新型。
[0027] 如圖1-圖3所示，固定式柴油機系統(tǒng)煙氣1經(jīng)引風機3作用輸送到十字形布氣管 4,布氣管4位于洗滌液儲液槽5的底部，且浸沒于液面以下。柴油機排放的尾氣溫度多在 300°C以上，利用洗滌液儲液槽5內液體可以對煙氣進行初步的降溫和除塵。經(jīng)過噴淋循環(huán) 液初步浸洗后的氣體含有大量的水分和粉塵，利用氣液分離多孔擋板6與煙氣中粉塵和水 滴的碰撞和攔截作用，捕獲大顆粒粉塵和水滴，粘結在氣液分離多孔擋板6的下面。粘結在 氣液分離多孔擋板6上的粉塵通過初次噴淋系統(tǒng)7的噴淋作用而匯集到洗滌液儲液槽5。 無機填料床層下底面29和凹槽上頂面23都是非透氣性鋼板，氣流只能通過凹槽多孔側壁 24橫向進入，增加了填料與氣流中粉塵的碰撞幾率，提高無機填料床層21的除塵性能。無 機填料床層21裝填的填料理化性質溫度、耐酸腐蝕，同時具有較強的機械強度如水處理濾 料陶粒等。為迫使煙氣從填料床層中部通過，內層凹槽的高度要高于外層。內壁上設置了 防壁流擋板15,減少填料床的壁流現(xiàn)象，使得氣流橫向經(jīng)過填料的過濾作用，近一步增強無 機填料層21對粉塵的過濾效果。在填料層表面覆蓋一層多孔蓋板9,可防止無機填料被氣 流沖起，造成表面填料分布不均勻。再次噴淋系統(tǒng)10的噴淋液對無機填料床層21縫隙捕 集到的粉塵進行反沖洗，防止堵塞填料間隙通道。經(jīng)過以上過程，煙氣的溫度被降的較低， 且氣體中的部分易溶氣體如N0 2和S02等被噴淋液吸收。
[0028] 煙氣經(jīng)過填料洗滌除塵塔22后，經(jīng)氣液分離器13進入填料過濾凈化塔18,氣液分 離器13可使下面的氣流進入填料過濾凈化塔18,同時阻止生物循環(huán)液儲液槽12內的生物 液流入下層。生物填料床層14內的生物填料比表面積大、利于微生物附著生長、耐微生物 腐蝕，例如專利CN103041695A公布的復合填料或簡單的鮑爾環(huán)填料、拉丁環(huán)填料等皆可； 生物循環(huán)液噴淋系統(tǒng)16可以給微生物生長提供必要的營養(yǎng)物質保證微生物的活性。經(jīng)過 生物填料時，煙氣中N0 X和S02等污染物被生物填料表面的微生物膜捕獲，進而被降解為簡 單小分子化合物S0 42' C02、H20及N2等。最后，被除塵、凈化后的氣體由清潔氣體排氣罩17 排出。
[0029] 最后應說明的是：以上所述實施案例僅用于裝置的使用說明，而并非是對本實用 新型的技術方案的限定，任何對本實用新型技術特征所做的等同替換或相應改進，其均應 涵蓋在本實用新型的保護范圍當中。
【權利要求】
1. 一種固定式柴油機系統(tǒng)一體式除塵凈化裝置，其特征在于： 包括塔體（28 )、引風機（3 )、洗滌液循環(huán)泵（25 )和生物液循環(huán)泵（20 ); 所述塔體（28)自下而上依次是填料洗滌除塵塔（22)、填料過濾凈化塔（18)、清潔氣體 排氣罩（17); 所述填料洗滌除塵塔（22)自下而上依次包括儲液區(qū)、初次噴淋洗滌區(qū)、填料床層和二 次噴淋洗滌區(qū)；儲液區(qū)中安裝有洗滌液儲液槽（5)、布氣管（4)和氣液分離板（6)，其中布氣 管（4)位于洗滌液儲液槽（5)中液面以下，與引風機（3)相連，氣液分離板（6)位于液面上 方；初次噴淋洗滌區(qū)中安裝有初次噴淋系統(tǒng)（7);無機填料床層（21)內填充有無機填料，無 機填料床層（21)的底部設有若干向上凹的凹槽（8)，其中凹槽側壁（24)和無機填料床層頂 部多孔蓋板（9)均為沖孔鐵網(wǎng)，無機填料床層下底面（29)和凹槽上頂面（23)均為非透氣性 支撐板；填料洗滌除塵塔（22)內壁沿塔高方向設置有若干防壁流擋板（15);二次噴淋洗滌 區(qū)中安裝有再次噴淋系統(tǒng)（10);上述初次噴淋系統(tǒng)（7)和再次噴淋系統(tǒng)（10)的噴管與洗滌 液循環(huán)泵（25)出口相連，洗滌液循環(huán)泵（25)入口與于洗滌液儲液槽（5)相連； 所述填料過濾凈化塔（18)自下而上依次包括儲液區(qū)、氣液分離區(qū)、生物填料床層和生 物循環(huán)液噴淋區(qū)；儲液區(qū)安裝有生物循環(huán)液儲液槽（12)和出氣管（30)，其中出氣管（30)下 端穿過生物循環(huán)液儲液槽（12)與填料洗滌除塵塔（22)相通，出氣管（30)上端伸出生物循 環(huán)液儲液槽（12)中液面以外；氣液分離區(qū)安裝有氣液分離器（13);所述氣液分離器（13)上 半部呈半球狀，下半部呈倒圓錐狀，并由若干根支撐桿固定于出氣管（30)上端；生物填料 床層（14)內填充有生物填料，生物填料床層（14)底部的承托網(wǎng)為沖孔鐵網(wǎng)；填料過濾凈化 塔（18)內壁沿塔高方向設置有若干防壁流擋板（15);生物循環(huán)液噴淋區(qū)中安裝有噴淋系統(tǒng) (16 );上述噴淋系統(tǒng)（16 )的噴管與生物液循環(huán)泵（20 )出口相連接，生物液循環(huán)泵（20 )入口 與生物循環(huán)液儲液槽（12)相連。
2. 根據(jù)權利要求1所述的固定式柴油機系統(tǒng)一體式除塵凈化裝置，其特征在于：所述 的布氣管（4)呈十字形結構。
3. 根據(jù)權利要求1所述的固定式柴油機系統(tǒng)一體式除塵凈化裝置，其特征在于：所述 的氣液分離板（6)呈中間高兩邊低的錐形結構。
4. 根據(jù)權利要求1所述的固定式柴油機系統(tǒng)一體式除塵凈化裝置，其特征在于：所述 的若干圈向上凹的環(huán)形凹槽（8)，內圈的環(huán)形凹槽的高度依次高于外圈的環(huán)形凹槽。
5. 根據(jù)權利要求1所述的固定式柴油機系統(tǒng)一體式除塵凈化裝置，其特征在于：所述 的防壁流擋板（15)為環(huán)形，且斷面呈"V"形結構。
6. 根據(jù)權利要求1所述的固定式柴油機系統(tǒng)一體式除塵凈化裝置，其特征在于：所述 凹槽側壁（24)和多孔蓋板（9)的網(wǎng)孔直徑小于無機填料直徑；所述生物填料床層（14)底部 的網(wǎng)孔直徑小于生物填料直徑。
7. 根據(jù)權利要求1所述的固定式柴油機系統(tǒng)一體式除塵凈化裝置，其特征在于：所述 洗滌液儲液槽（5)的最底部設有洗滌液排出口（26);生物循環(huán)液儲液槽（12)的最底部設有 生物循環(huán)液排水閥（11)。
【文檔編號】B01D53/84GK203886369SQ201420109094
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年3月12日 優(yōu)先權日:2014年3月12日
【發(fā)明者】朱仁成, 鮑曉峰, 馬賽, 李舜酩 申請人:南京航空航天大學