烟气洗涤净化处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]涉及各种锅炉烟囱和燃烧干燥各种物体的烟囱大气污染物排放领域和机械制造，尤其是涉及大气污染物排放治理的装置。
【背景技术】
[0002]我国是煤炭资源储量非常丰富的国家，煤炭是主要的能源，被广泛用于金属冶炼、燃煤锅炉发电等工业生产。
[0003]现在的燃煤锅炉大气污染物排放是造成雾霾天气的主要罪魁祸首之一。治理燃煤锅炉大气污染物排放主要采用的方法以旋风除尘、布袋除尘和电磁除尘为主，此类除尘都是采用干式除尘动方法，降低锅炉烟尘排放浓度、S02、N02、C02气体排放浓度和烟气黑度。据有关资料的数据表明:燃烧一吨煤，要排放1.53kg的S02 ；3-9kg的N02 ;约2kg的CO和9-1 Ikg的粉尘，燃烧一吨煤的环保设备要投资156元。2013年，全国煤炭消耗量36亿吨，则需投入5616亿元的资金。大量的环保投入导致企业难以承担。投入不够，治理效果不佳，严重污染环境，是造成雾霾天气的主要罪魁祸首之一。大气环境被污染，给人类带来灾难性的后果，呼吸系统的疾病增加，肺癌的发病率大幅上升。特别是被污染的大气中的颗粒物被列为一级致癌物，癌症已经夺去无数人的生命。
【发明内容】
[0004]
[0005]彻底抛弃传统的干式除尘治理烟气的方法，采用逆向思维，用湿式洗涤治理大气污染物的排放。
[0006]为了解决上述技术问题，本装置采用的技术方案是:研发钟形活塞气体压缩机，处理燃煤、燃油、燃气锅炉等排放的烟气，把锅炉排烟通道或除尘通道与该压缩机进气口连接，利用水封洗涤净化气体，再利用排气孔的水封再次洗涤净化气体。由于排放气体的压力较低，本装置设计的压缩机的壳体可以使用常压容器，可以设计数米直径、数十米行程的缸体和活塞；活塞移动到上、下死点时，活塞都必须浸泡中液体中；活塞杆采用刚性杆和柔性杆组合，刚性杆进行直线运动，柔性杆进行直线和回转运动；其次压缩机必须成偶数配置，并用垂直升降的曳引机作动力，组合成一个处理单元。采用刚性柔性活塞杆和曳引机作拖动装置，可以使压缩机的缸体和活塞行程高达数十米。成对配置的压缩机的活塞，一个相当于电梯的轿厢，另一个相当于电梯的对重，利用曳引机往复转动的工作原理移动压缩机的活塞，使其比较节能。曳引机运行的噪音比活塞式压缩机和螺杆式压缩机要小得多。由于采用液体密封，缸体与活塞无须使用活塞环和润滑油。针对污染源排气量和处理气体清洁度要求，可利用处理单元进行串联和并联处理。处理排气量大的烟气，利用并联单元处理；处理气体清洁度要求较高的气体，可以采用串联单元处理。
[0007]由于该装置高达数十米，兼有烟囱所具备的拔烟、拔火的功能，再加上装置内的活塞在缸体内往复移动，造成活塞与缸体内的气体和活塞与水封中的气体压力交替地增大和减小，进行排放气体，将压缩后的气体穿过排除烟气的水封后再排到自然状态下的大气中。
[0008]钟形活塞气体压缩机的工作原理是:当相当于电梯轿厢的活塞在缸体内向上运动时，进气管道的止回阀关闭，缸体内气体体积越来越小，气体压力越来越大；与此同步，钟形活塞内腔的容积越来越大，压力越来越小，缸体内压力越来越大的气体就穿过水封进入活塞内腔。钟形活塞与水封又组成压缩机，钟形活塞内腔变为缸体，水封变为活塞，压缩后的气体经过排气止回阀和管道，穿过排气密封水箱，再进入烟囱，排到自然环境下的大气中，完成洗涤净化的过程。与此同时相当于电梯对重的钟形活塞向下运动时，钟形活塞内腔的容积越来越小，腔内气体的压力越来越大，气体就会穿过水封，再进入烟囱，排放到自然环境下的大气中；钟形活塞外壁与缸体之间的气体体积则越来越大，气体压力越来越小，进气止回阀打开，气体进入缸体，完成气体处理单元的工作循环。此时，曳引机反时针旋转，又完成下一个工作循环。曳引机在行程开关的控制下，自动地完成正、反转工作循环，做到烟气连续洗涤排放。
[0009]锅炉大气污染物排放标准的污染物项目主要是:颗粒物、硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物、汞及其氧化物和烟气黑度。混合在气体中的颗粒物穿过水封，经过两次洗涤吸收水分后，其重量增加，更容易下沉，不再排放到大气。沉淀在水中的颗粒物经过滤固化后，可进行回收利用，防止造成二次污染。硫氧化物以S02气体为主。利用S02的水溶性好的特点，使其溶于水中形成亚硫酸。亚硫酸是酸雨的主要成分，将部分溶于水中S02进行收集处理。氮氧化物主要是N02。N02易溶于水并与水反应生成硝酸。将溶于水中的N02进行收集处理。C02也易溶于水，与水反应，生成H2C03。集中处理酸液，可减少形成酸雨。
[0010]烟气的洗涤净化是在穿过已设置水封的过程中完成的。以燃煤锅炉为例，燃烧一吨煤要排出9-llkg的粉尘，1.53kg的S02，3-9kg的N02，大约2kg的CO。根据水封的用水量和锅炉燃煤消耗量的多少来确定水封里的水含颗粒物和酸度来更换新水。换出来的水可用过滤方法清除颗粒物，再进行固化处理；沉清后的水可用碱性物质中和后再继续循环使用，减少水的消耗量。
[0011]碰到需要处理的气体特殊时，可根据该气体与所使用封闭的液体的亲和性来确定液体密封物质。例如，需要处理电解氯化镁产生的氯气时，可使用浓硫酸作为密封液。
[0012]碰到真空冶炼炉时，可将炉内排气管连接到压缩机的进气口，使其作为真空泵来使用。
[0013]碰到需要获得压缩空气时，可将压缩机的进气口与大气连接，就可以获得压缩空气。
[0014]与现有技术相比，本装置具有如下优点:
[0015](I)本装置使用领域宽广，既可洗涤净化烟气和特殊气体，也可以作空气压缩机和真空泵使用。
[0016](2)作为燃煤、燃油、燃气锅炉和煤干燥炉、矿干燥炉、渣干燥炉的烟气净化除尘装置使用，可利用硫氧化物、氮氧化物和C02易溶于水的特性，使其充分与水接触，溶于水中，与水反应生成亚硫酸、硝酸等酸性水溶液，再进行中和处理，循环使用；沉淀在水中的颗粒物可进行过滤，然后再进行固化处理，避免二次污染，降低环境保护的压力。
[0017](3)与传统的除尘装置相比，本装置不仅除尘干净，具备传统除尘装置的功能，而且还让烟气穿过水封时，使用硫氧化物、氮氧化物等物质易溶于水的特性，使其部分溶于水中，再对水进行中和处理，循环使用，其功能要比传统除尘装置强得多。穿越水封经过水中洗涤净化的烟气进入烟囱，排放到自然状态下的大气。通过水封洗涤的气体，湿度较大，显得更加绿色环保。
[0018](4)钟形活塞压缩机是本装置的核心技术，。由于采用液体密封钟形活塞，缸体与活塞的间隙较大，缸体和活塞都可用钢板卷制，与传统活塞压缩机相比，传统活塞压缩机的制造成本较大，液体密封钟形活塞压缩机的成本较低，可极大地降低制造安装成本。再加上本装置是以处理单元出现，并用电梯曳引机作动力，组合成机械设备，而且还使用刚性活塞杆与柔性活塞杆组合，能够使用曳引机牵引活塞，就可以让该机的活塞行程高达数十米，活塞的直径达到数米。再加上钟形活塞重量基本相等，曳引机同时移动两台压缩机活塞，消耗的电功率较小，可以较大的减小使用成本，降低企业治理气体污染的环保投入。
[0019](5)本装置以处理单元作为