专利名称：湿法电除尘工艺及专用设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及的湿法电除尘工艺及专用设备，属气体除尘技术领域，具体地讲是为生产二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯前序工艺中用湿法电除尘降低一氧化碳气体中含有微量灰尘的工艺及专用设备。
现有生产二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯所用一氧化碳气体中含有约2g/Nm3的灰尘，由于它的存在影响一氧化碳气体的输送、除湿剂的使用寿命，最重要的是影响了二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯的质量，而现有的湿法电除尘工艺及专用设备，工艺落后，设备结构不合理，特别是由于产量的扩大，要求除尘器处理气量由350m3/h增加到1500m3/h，就更满足不了要求，一种除尘效率高的相关工艺及相关设备目前尚未发现。
本发明的目的旨在改进上述不足，提供一种为生产二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯所用一氧化碳气体中含尘量小于2mg/Nm3的湿法电除尘工艺及专用设备。
为了达到上述目的，本发明的湿法电除尘工艺的专用设备，是在现有电除尘器结构的基础上，通过改进而实现的，它包括一筒体19，在筒体19侧壁上有一进气口9、污水出口16、检修孔15、爆破孔18，在筒体19上方有一出气口2、喷淋水入口1，在筒体19内上方有一与喷淋水入口1相通的进水管30，进水管30上有喷头3，在筒体19内上方有一与筒体密封连接的上管板20，上管板20有多个孔，每个孔内安装有集尘管11，集尘管11与上管板20为密封连接，在上管板20与之对应的筒体19外壁上方有一溢流水入口22，在每个集尘管11上方内插一溢流漏斗7，通过垫片28、螺丝31与集尘管11固定密封，在每个集尘管11下端有一集尘管固定架12将集尘管11固定，在筒体19内底部有一集尘水漏斗17，并与污水出口16相通，在筒体19上方的外圆周壁上通过一法兰32固定一瓷瓶室4，瓷瓶室4内有一密封座25、高压瓷瓶5，高压瓷瓶5内有一吊杆26，高压电线29通过接线箱23接到吊杆内并于一放电线架6电连接，通过瓷瓶上盖24、瓷瓶下盖27将吊杆26与高压瓷瓶5固定在一起，在每个集尘管11内中吊一放电线10，每根放电线10并联连接在放电线架6上，每根放电线10下端连接一重锤14，在每根放电线10之间连接一放电线防摆架13，其特点是进气口9设在筒体中上部侧壁上。在上管板20下方的筒体19内间距密封连接一下管板8，下管板8设与上管板20上下同心的孔，将每个集尘管11套在孔内，并与下管板8密封连接，在下管板8与之对应的筒体19侧壁上设一切向水入口21，在上管板20与下管板8之间的每个集尘管11的圆周壁上设切向孔33。
为了达到上述目的，本发明湿法电除尘工艺，它包括从进气口9将气体输送到除尘器内，通过高压线将电压加到集尘管11内的放电线10上，气体进入集尘管11内，即进入除尘区，带电运转的电除尘器在高压的作用下，产生了电晕电流和电场强度，在电场力的作用下，气体中的尘粒完成了带电、移动、沉降、冲洗过程，气体中的带电尘粒向集尘管运动，气体在集尘管11中滞留、运行得到除尘，最后直达出气口2，被吸收在集尘管壁的尘粒通过喷淋、溢流水的冲洗后，通过除尘器上的污水出口16排出，其特点是气体是从除尘器的中上部进气口9进入除尘器内，气体从上到下，再从下到上进入集尘管11内的除尘区内，通过高压电线29加入到放电线10上的高压为40-70KV，放电线10的电晕电流为0.5-1mA/米，气体在集尘管11内的运行路径为5-6米，气体在集尘管内的滞留时间为10-16S，冲洗过程用的水为喷淋水、溢流水，在溢流水的下方有一封闭的切向水，使集尘管11内的切向水形成螺旋状水膜，从而对溢流水形成必要的补充。
本发明通过将进气口从除尘器的底部移到中上部，省去了分布板，气体从上到下，再从下到上进入到集尘管内除尘区域，使气体均匀分布，缩小了设备高度2-3米，在上管板下部间距又增加一下管板，且在上管板与下管板之间的每个集尘管圆周壁上设切向孔，对应的筒体壁上设切向水入口，这样从切向水入口进来的水在通过每个集尘管上的切向孔进入到集尘管内形成一螺旋水漠向下冲去，给溢流水一个必要的补充，在放电线的作用下，使一氧化碳气体中的灰尘移动到集尘管管壁，在溢流水和切向水的作用下流到除尘器底部的集尘水漏斗上，通过污水出口排掉，本发明通过结构和工艺的改进，提高了一氧化碳气体的除尘效果，可使用户用到含尘量2mg/Nm3的一氧化碳气体。
图1为本发明专用设备的结构示意图；图2为图1的I部放大结构示意图；图3为图2的A-A剖视图；图4为图1的II部放大结构示意图。
附面说明1、喷淋水入口，2出气口，3喷头，4瓷瓶室，5高压瓷瓶，6放电线架，7溢流漏斗，8下管板，9进气口，10放电线，11集尘管，12集尘管固定架，13放电线防摆架，14重锤，15检修入孔，16污水出口，17集尘水漏斗，18爆破孔，19筒体，20上管板，21切向水入口，22溢流水入口，23接线箱，24瓷瓶上盖，25密封座，26吊杆，27瓷瓶下盖，28垫片，29高压电线，30进水管，31螺丝，32法兰，33切向孔，34垫片，35螺丝，36压盖。
为了更好地理解与实施，下面以附图为实施例，结合工艺进一步说明如下首先将专用设备湿法电除尘器加工好。先将筒体19加工好，筒体19的上盖最后封焊。在筒体19圆周侧壁底部开一污水出口16，通过一污水管连到筒体19内的集尘水漏斗17上，集尘水漏斗17与筒体19内圆周壁密封焊接在一起，在筒体19圆周侧壁底部、集尘水漏斗17上方各开一孔，一孔为检修入孔15，一孔为爆破孔18，在筒体上部侧壁上可再开一爆破孔，爆破孔18是当筒体内的气体压力达到极限时，可达到可靠泄压，防止筒体爆炸的目的。气体进气口9设在筒体19中上部外壁上，这样可使一氧化碳气体进入筒体内后，穿过林立的集尘管后转向向下运动到集尘器底部，而后再转向向上进入集尘管，经过两次转向使气体分布基本均匀，进一步达到除尘效果。将上管板20与下管板8采用碳钢板加工制作，根据筒体19的内径来决定尺寸，分别上下同心，各钻24-28个孔，集尘管固定架12比筒体内径稍小一点即可，同样钻24-28个孔，三者同心，然后分别将24-28个集尘管11分别穿过集尘管固定架12上的孔，并分别与集尘管固定架12焊牢，且集尘管固定架12上有通气孔，然后将下管板8上的孔分别穿过集尘管11，将下管板8按图1所示位置与筒体19每个集尘管11密封焊牢，然后分别把在上管板20与下管板8之间的每个集尘管11的圆周壁上沿切向钻切向孔33，切向孔4-8个为好，然后将上管板20的孔分别穿过每个集尘管11，将上管板20与筒体19内壁密封焊牢，然后将每个溢流漏斗7插在每个集尘管11内壁上方，分别通过垫片28，螺丝31固定在上管板20上并与上管板密封，在上管板20、下管板8对应的筒体侧壁上各开一溢流水入口22、切向水入口21。集尘管11的内径可采用200-300mm，集尘管截面1.37375m2，集尘管面积109.9m2，集尘管长5-6米为宜。集尘管在筒体内为正方形排列分布。筒体19的盖为一圆锥形，端点上开一出气口2，盖上开一喷淋水入口1，通过一进水管30连到筒体19内，进水管30上可安装7个喷头3，在筒体19上方的外圆周壁上分别通过法兰32固定4个瓷瓶室4，每个瓷瓶室内有一高压瓷瓶5、密封座25，高压瓷瓶5内有一空心吊杆26，高压电线29通过接线箱23接到空心吊杆26内，4根高压电线分别与2根放电线架6电连接，通过瓷瓶上盖24，瓷瓶下盖27将吊杆26与高压瓷瓶5固定在一起，为了防止高压线摇动，引起电火花，每个高压瓷瓶5分别通过压盖36、垫片34、螺丝35固定在密封座25上，28根放电线10并联连接在两根放电线架6上，并分别穿过集尘管11，放电线10比集尘管11要长1米左右，露在每个集尘管下端头的放电线10端头连接一重锤14，放电线10为一麻花形，这样集尘效果会更好一些，为了防止放电线10摆动在每个重锤14上方的放电线10连接一个放电线防摆架13，整个安装结束。
当生产二苯基甲烷-4，4′-二异氰酸酯前序工艺需用一氧化碳气体时，这时要对一氧化碳气体开始除尘时，通过筒体上的进气口9进入除尘器上部，气体自上而下、再自下而上运动，运动过程中，气体穿过林立的集尘管11，在运动过程中使气体均匀分布，当到达集尘管11底部时，开始向上运动，进入集尘管11内，即进入除尘区，放电线10通过放电线架6与接线箱23接进来的高压电源相接，高压为40-70KV。放电线在直流高压的作用下，在其周围发生电晕，由此而产生的电晕电流向集尘管流动，放电线的电晕电流在0.5-1mA/米为宜，在电场力的作用下，气体中的尘粒完成了带电、移动、沉降、冲洗过程。气体中的带电尘粒向集尘管11运动，气体在集尘管11中滞留时间为10-16S，运行路径为5-6米，集尘管11壁上的尘粒靠3-9m3/h的溢流水、3-9m3/h的切向水合成双重水膜水冲走，而移动到放电线10上的尘粒，由安装在筒体顶部7个工业水喷头3间歇喷淋而得到冲洗，由上面冲洗下来的尘粒通过集尘水漏斗17、污水出口16排出。将除尘过的一氧化碳气体通过出气口2供应到用户，使气体达到含尘量2mg/Nm3的要求。
湿法电除尘工艺与专用设备技术参数和结构的最佳选择1、电场强度和电晕电流的最佳选择；由电除尘器工作原理可知，除尘过程是由尘粒荷电、收尘和清除灰尘三个过程组成的，而尘粒荷电和收尘过程均与电场强度和电晕电流密切相关，要提高电场强度，电流会下降，增大电流，电场强度会降低，事实上，电场强度和电晕电流受气体介质条件、极间距离、放电线粗细和形状的影响，经反复组态实验确定以下设计范围集尘管直径在200-300mm之间，麻花形放电线最适合除去细小尘粒，其直径在3-8mm之间，电压在40-70KV之间，放电线电晕电流在0.5-1mA/米为宜。
2、水膜水的最佳选择水膜水是本设备能否可靠运行的关键部分之一，为了充分保证水膜水在管壁的形成，本发明采用双重水膜形成结构，溢流水结构采用溢流漏斗的形式，切向水结构，本结构采用双层管板，集尘管在两管板间部分沿切向钻4-8个小孔，孔的直径根据水量确定为8mm，集尘管与两管板间采用密封结构。工作时两管板间通过切向水入口通入有3-9m3/h的循环水，这样水就从小孔沿切向管壁形成螺旋状水膜，从而对溢流水形成必要的补充，防止集尘管出现干区，以保证除尘质量。
3、工艺气体路径长度、气体在集尘管内的滞留时间的最佳选择当除尘器的电场和电流确定后，对于不同粒径的灰尘要到达集尘管所需的时间是不同的，集尘管的长度、滞留时间和气流速度是三个非常重要的工艺参数，工艺气体路径(集尘管)长度5-6米，工艺气体滞留(在集尘管内的滞留)时间10-16S，单位截面工艺气体流速度0.3-0.5米/秒，比收尘极面积200-300m2/m3/s。
实施例1，除尘器内用氮气置换后分析氧含量0.18％，含尘量为1.3g/m3的一氧化碳气体以350m3/h的量进入除尘器，除尘器运行电压为40KV，放电线电晕电流0.5mA/米，溢流水量为3m3/h，切向水量为3m3/h，喷淋水量25m3/h，系统运行平稳，出气口气体含尘量低于2mg/Nm3。
实施例2，除尘器内用氮气置换后分析氧含量0.1％，含尘量为3g/m3的一氧化碳气体以1500m3/h的量进入除尘器，除尘器运行电压为55KV，放电线电晕电流1mA/米，溢流水量为6m3/h，切向水量为6m3/h，喷淋水量28T/h，系统运行平稳，出气口气体含尘量低于2mg/Nm3。
实施例3，除尘器内用氮气置换后分析氧含量0.15％，含尘量为5g/Nm3的一氧化碳气体以1700m3/h的量进入除尘器、除尘器运行电压为70KV，放电线电晕电流为1mA/米，溢流水量为9m3/h，切向水量为9m3/h，喷淋水量30m3/h，系统运行平稳，出气口气体含尘量低于2mg/Nm3。
权利要求
1.一种湿法电除尘工艺，它包括从进气口(9)将气体输送到除尘器内，通过高压线将电压加到集尘管(11)内的放电线(10)上，气体进入集尘管(11)内，即进入除尘区，带电运转的电除尘器在高压的作用下，产生了电晕电流和电场强度，在电场力的作用下，气体中的尘粒完成了带电、移动、沉降、冲洗过程，气体中的带电尘粒向集尘管运动，气体在集尘管(11)中滞留、运行得到除尘，最后直达出气口(2)，被吸收在集尘管壁的尘粒通过喷淋、溢流水的冲洗后，通过除尘器上的污水出口(16)排出，其特征是气体是从除尘器的中上部进气口(9)进入除尘器内，气体从上到下，再从下到上进入集尘管(11)内的除尘区内，通过高压电线(29)加入到放电线(10)上的高压为40-70KV，放电线(10)的电晕电流为0.5-1mA/米，气体在集尘管(11)内的运行路径为5-6米，气体在集尘管内的滞留时间为10-16S，冲洗过程用的水为喷淋水、溢流水，在溢流水的下方有一封闭的切向水，使集尘管(11)内的切向水形成螺旋状水膜，从而对溢流水形成必要的补充。
2.按权利要求1所述的湿法电除尘工艺，其特征是单位截面工艺气体流速0.3-0.5米/秒，比收尘极面积200-300m2/m3/s。
3.按权利要求1所述的湿法电除尘工艺，其特征是冲洗过程用的喷淋水量为3-30m3/h，溢流水量为3-9m3/h，切向水量为3-9m3/h。
4.实现权利要求1所述的湿法电除尘工艺的专用设备湿法电除尘器，它包括一筒体(19)，在筒体(19)侧壁上有一进气口(9)、污水出口(16)、检修孔(15)、爆破孔(18)，在筒体(19)上方有一出气口(2)、喷淋水入口(1)，在筒体(19)内上方有一与喷淋水入口(1)相通的进水管(30)，进水管(30)上有喷头(3)，在筒体(19)内上方有一与筒体密封连接的上管板(20)，上管板(20)有多个孔，每个孔内安装有集尘管(11)，集尘管(11)与上管板(20)为密封连接，在上管板(20)与之对应的筒体(19)外壁上方有一溢流水入口(22)，在每个集尘管(11)上方内插一溢流漏斗(7)，通过垫片(28)、螺丝(31)与集尘管(11)固定密封，在每个集尘管(11)下端有一集尘管固定架(12)将集尘管(11)固定，在筒体(19)内底部有一集尘水漏斗(17)，并与污水出口(16)相通，在筒体(19)上方的外圆周壁上通过一法兰(32)固定一瓷瓶室(4)，瓷瓶室(4)内有一密封座(25)、高压瓷瓶(5)，高压瓷瓶(5)内有一吊杆(26)，高压电线通过接线箱(23)接到吊杆内并于一放电线架(6)电连接，通过瓷瓶上盖(24)、瓷瓶下盖(27)将吊杆(26)与高压瓷瓶(5)固定在一起，在每个集尘管(11)内中吊一放电线(10)，每根放电线(10)并联连接在放电线架(6)上，每根放电线(10)下端连接一重锤(14)，在每根放电线(10)之间连接一放电线防摆架(13)，其特征是气体进气口(9)设在筒体中上部侧壁上，在上管板(20)下方的筒体(19)内间距密封连接一下管板(8)，下管板(8)设与上管板(20)上下同心的孔，将每个集尘管(11)套在孔内，并与下管板(8)密封联接，在下管板(8)与之对应的筒体(19)侧壁上设一切向水入口(21)，在上管板(20)与下管板(8)之间的每个集尘管(11)的圆周壁上设切向孔(33)。
5.按权利要求4所述的湿法电除尘工艺的专用设备湿法电除尘器，其特征是每个集尘管(11)上的切向孔(33)为4-8个。
6.按权利要求4所述的湿法电除尘工艺的专用设备湿法电除尘器，其特征是高压瓷瓶(5)分别通过压盖(36)、垫片(34)、螺丝(35)固定在密封座(25)上。
7.按权利要求4所述的专用设备湿法电除尘器，其特征是集尘管(11)的内径为200-300mm，集尘管(11)的长为5-6米。
全文摘要
本发明公开了一种湿法电除尘工艺及专用设备,属气体除尘技术,其特点是将进气口设在除尘器中上部,在上管板下方筒体内间距设一下管板,集尘管在上管板与下管板之间的管壁上设切向孔,气体从上到下,再从下到上进入集尘管内的除尘区,在40—70KV的高压电场作用下,气体中的尘粒完成了带电、移动、沉降、冲洗过程,集尘管内气体中的尘粒靠溢流水和切向水合成的双重水膜水冲走,含尘量2mg/Nm
文档编号B03C3/16GK1272406SQ0011087
公开日2000年11月8日 申请日期2000年1月31日 优先权日2000年1月31日
发明者吕隆壮, 曹庆俊, 姜英明, 廖增泰, 李勇 申请人:烟台万华聚氨酯股份有限公司