专利名称：一种含尘尾气绝热洗涤及水回收工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及ー种干燥技术，尤其是涉及一种含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺。
背景技术：
干燥通常是指将热量传递于湿物料并蒸发其中的水分，从而获得较低水含量产品的过程，蒸发出的水分以蒸汽的形式从干燥器排出。一般情况下，蒸发出来的水蒸气含有不凝气体和少量固体颗粒。尾气中因含有一定量的固体颗粒，直接排放容易对环境造成污染。同时，尾气中水分以水蒸气形式存在，仍具有较高的热能，直接排放会造成很大的能源与水资源浪费。但是尾气因压力和温度均较低，影响其进一步的应用。目前大多数企业对此类尾气采用以下两种处理方法:第一种:干式除尘后直接外排；第ニ种:先干式除尘再湿式除尘后外排。干式除尘主要包括重力沉降、惯性除尘、旋风除尘、袋式除尘和电除尘，重力沉降、惯性除尘和旋风除尘因其除尘效率较低，除尘后的尾气很难满足排放环保指标要求，必须经过进一歩湿式除尘；袋式除尘和电除尘除尘效率较高，但无法回收尾气中的水分和能量。普通的湿式除尘可以捕集尾气中的较小固体颗粒，湿式除尘后的尾气完全可以达标排放。但由于尾气中含有较多的水蒸气，在湿式除尘过程中发生冷凝释放潜热，导致普通的湿式除尘需要的循环水量大大增加，而且这部分水蒸气释放的潜热也无法有效回收。
发明内容
本发明的目的在于提供一种含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺，所述的绝热洗涤，是指在湿式除尘器内，含尘尾气与洗涤水充分接触，固体颗粒扩散到洗涤水中或在惯性碰撞的作用下被洗涤水捕集从而实现与尾气的分离；由于洗涤水与尾气中水蒸气的饱和温度相同或相近，含尘尾气与洗涤液之间不发生或仅发生少量的热量传递，可认为两者之间是接近绝热的；含尘尾气中的固体颗粒可以被洗涤水捕集下来，但水蒸气不产生或产生少量的冷凝现象的湿式除尘过程。本发明的含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺高效净化尾气，充分利用所携帯的潜热，同时得到较洁净的冷凝水，从而可有效实现尾气中能量与水资源的充分回收再利用。本发明的含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺，其特别之处在于:(I)干燥过程产生的含尘尾气进入绝热喷淋洗涤塔内，绝热喷淋洗涤塔内的饱和循环洗涤水向下喷淋与含尘尾气逆向接触，含尘尾气中的大部分固体颗粒沉入绝热喷淋洗涤塔底部形成沉淀物；
(2)从绝热喷淋洗涤塔逸出的尾气进入绝热填料洗涤塔，与绝热填料洗涤塔内的水膜充分接触，少量固体颗粒被水膜捕集沉淀到绝热填料洗涤塔底部，逸出尾气成为洁净尾气，绝热填料洗涤塔内的部分水作为补水返回绝热喷淋洗涤塔内，部分水作为ニ级循环洗涤水返回绝热填料洗涤塔内；(3)洁净尾气含有的水蒸气在空冷器中与环境空气进行充分热交換，成为洁净冷凝水进入冷凝水储水罐，大部分冷凝水被冷凝水排出泵送至其他用水単元，少量冷凝水返回绝热填料洗涤塔，从空冷器中逸出的不凝气经水环真空泵排放到大气中。
为了进一步改进本发明的技术效果，本发明含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺的特别之处还在于:所述饱和循环洗涤水通过ー级循环水泵输送到绝热喷淋洗涤塔上部。为了进一步改进本发明的技术效果，本发明含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺的特别之处还在于:所述水膜为ニ级循环洗涤水在绝热填料洗涤塔上部喷淋到填料层表面形成的。为了进一步改进本发明的技术效果，本发明含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺的特别之处还在于:所述补水通过补水泵返回绝热喷淋洗涤塔内，所述ニ级循环洗涤水通过ニ级循环水泵水送到绝热填料洗涤塔上部。为了进一步改进本发明的技术效果，本发明含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺的特别之处还在于:所述含尘尾气在进入绝热喷淋洗涤塔之前，先经过干式除尘设备。为了进一步改进本发明的技术效果，本发明含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺的特别之处还在于:所述饱和循环洗涤水中循环水与尾气中的水蒸气的质量比为8-10:1。为了进一步改进本发明的技术效果，本发明含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺的特别之处还在于:所述ニ级循环洗涤水中循环水与尾气中的水蒸气的质量比为7-8:1。为了进一步改进本发明的技术效果，本发明含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺的特别之处还在于:所述沉淀物经污水泵排到污水处理单元。为了进一步改进本发明的技术效果，本发明含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺的特别之处还在于:所述绝热喷淋洗涤塔替换为文丘管除尘器或者水浴除尘器或者水膜除尘器或者板式塔。为了进一步改进本发明的技术效果，本发明含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺的特别之处还在于:所述空冷器替换为换热器。经过绝热洗涤后的尾气粉尘含量大大降低，而且因为此时尾气中的水蒸气依然保持饱和或微过热状态，故洁净尾气进入冷凝単元后可快速的转化为洁净的冷凝水并释放出潜热。潜热被低温介质充分吸收，从而实现了能量的回收再利用。洁净尾气在冷凝水储水罐形成冷凝水，少部分由冷凝水排出泵输送回绝热喷淋洗涤塔和绝热填料洗涤塔以补充液相，以维持绝热喷淋洗涤塔和绝热填料洗涤塔的液位，确保绝热洗涤的稳定运行，其余冷凝水输送至其它用水単元，如锅炉系统。在绝热喷淋洗涤塔和绝热填料洗涤塔内，气液两相充分接触并完成传质过程后，含有少量固体颗粒的液相在洗涤塔中下部汇集，并由循环水泵输送至设备上部继续作为洗涤水循环利用。为防止洗涤水中的固体颗粒含量过高影响洗涤效果，在洗涤塔底部由水泵将固体颗粒部分洗涤液输送至污水处理单元进行集中处理。通过上述论述，可以知道本发明的含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺具有以下优点并产生如下有益效果:
(1)本发明利用湿式除尘器中含尘尾气与洗涤水之间绝热、无热量传递这一特性，尾气中的水蒸气不产生或产生少量冷凝现象，大大降低了循环洗涤水的用水量，同时降低了循环水泵的负荷，节水节能效果显著；
(2)本发明中，尾气中的水蒸气经绝热洗涤后浄化，绝大部分在空冷器内变为洁净冷凝水，仅有少量污水在绝热喷淋洗涤塔底部经水泵送至污水处理单元，这为减轻污水处理单元负荷具有重要意义； (3)在提高能效方面，因经绝热洗涤后的尾气粉尘含量极低，其对换热装置的不利影响降至最小，故蒸汽的换热效果及热利用率大大提高；
(4)在能量回收方面，经绝热洗涤后的尾气温度与该压カ下水蒸气的饱和温度相同，大大有利于能量的回收及再利用；
因此，本发明的含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺有效解决了普通湿式除尘的循环水量大、能量无法回收等问题，实现了含尘尾气的能量与水资源的充分回收再利用，切实达到了节水、节能、环保的效果。由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
图1是本发明的含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺的示意图。其中，I为排污泵,2为绝热喷淋洗漆塔,3为ー级循环水泵,4为ー级补水泵,5为绝热填料洗涤塔，6为ニ级循环水泵，7为空冷器，8为冷凝水储水罐，9为冷凝水排出泵，10为
水环真空泵。
具体实施例方式为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过以下具体实施方式
，并结合其附图，对本方案进行阐述。本发明的含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺，采用以下步骤实现的:(I)干燥过程产生的含尘尾气进入绝热喷淋洗涤塔2内，绝热喷淋洗涤塔2内的饱和循环洗涤水在ー级循环水泵3的作用下到达绝热喷淋洗涤塔2上部，饱和循环洗涤水向下喷淋与含尘尾气逆向接触，含尘尾气中的大部分固体颗粒沉入绝热喷淋洗涤塔2底部形成沉淀物，后经污水泵I排出进污水处理单元；(2)经过ー级绝热洗涤后的尾气，从绝热喷淋洗涤塔2逸出，进入绝热填料洗涤塔5内，ニ级循环水泵6将ニ级循环洗涤水送至绝热填料洗涤塔5上部，喷淋在填料层表面形成的水膜，逸出尾气与绝热填料洗涤塔5内的水膜充分接触，尾气中的少量固体颗粒被水膜捕集沉淀到绝热填料洗涤塔底5部，此时的尾气成为洁净尾气，绝热填料洗涤塔5内的部分水经补水泵4返回绝热喷淋洗涤塔2内，作为补水以维持洗涤塔的液位，另外的大部分水作为ニ级循环洗涤水返回绝热填料洗涤塔5内；(3)洁净尾气含有的水蒸气在空冷器7中与环境空气进行充分热交换，成为洁净冷凝水进入冷凝水储水罐8，大部分冷凝水被冷凝水排出泵9送至其他用水単元，少量冷凝水返回绝热填料洗涤塔5用作补水以維持绝热填料洗涤塔5的液位，从空冷器7中逸出的不凝气经水环真空泵10排放到大气中。其中，当饱和循环洗涤水中循环水与尾气中的水蒸气的质量比为10:1，ニ级循环洗涤水中循环水与尾气中的水蒸气的质量比为7:1时，经污水泵I排出的污水占尾气中水蒸气总质量的9%，经冷凝水排出泵9外排的冷凝水占尾气中水蒸气总质量的90%。当饱和循环洗涤水中循环水与尾气中的水蒸气的质量比为8:1，ニ级循环洗涤水中循环水与尾气中的水蒸气的质量比为8:1时，经污水泵I排出的污水占尾气中水蒸气总质量的12%，经冷凝水排出泵9外排的冷凝水占尾气中水蒸气总质量的87%。
干燥产生的含尘尾气在进入绝热洗涤之前，最好先经过干式除尘，尽可能减小尾气中的固体颗粒含量。然后，含尘尾气进入绝热喷淋洗涤塔2内，与自上而下的饱和洗涤水充分接触，大部分固体颗粒被洗涤水捕集下来，完成初歩除尘。经初步除尘后，尾气进入绝热填料洗涤塔5内，洗涤水在填料的表层形成均匀的水膜，与含尘尾气充分接触，进ー步除去剰余的固体颗粒。两级绝热洗涤塔基本可以达到除尘的目的。当然，根据具体工程的实际要求，两级洗涤塔，即绝热喷淋洗涤塔和绝热填料洗涤塔可以叠加成一个洗涤塔，或串联三级甚至更多级的洗涤塔，以达到最佳的洗涤效果。其中，绝热洗涤设备(绝热喷淋洗涤塔、绝热填料洗涤塔)不限于洗涤塔，也可以替换为其它湿式除尘设备:文丘管除尘器、水浴除尘器、水膜除尘器、板式塔等，也可以替换为能够实现绝热洗涤功能的其他设备。绝热洗涤后的洁净尾气由绝热填料洗涤塔5塔顶排出，进入空冷器7内。在空冷器7内，水蒸气与环境空气间接换热，变为冷凝水；此处的空冷器7也可更换为换热器，冷却介质由环境空气变为采暖水等需要加热的介质，这样在实现尾气中水回收的同时，充分利用了这部分水蒸气的潜热，实现了能量回收的目的。
权利要求
1.一种含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺，其特征在干: (1)干燥过程产生的含尘尾气进入绝热喷淋洗涤塔内，绝热喷淋洗涤塔内的饱和循环洗涤水向下喷淋与含尘尾气逆向接触，含尘尾气中的大部分固体颗粒沉入绝热喷淋洗涤塔底部形成沉淀物； (2)从绝热喷淋洗涤塔逸出的尾气进入绝热填料洗涤塔，与绝热填料洗涤塔内的水膜充分接触，剰余的少量固体颗粒被水膜捕集沉淀到绝热填料洗涤塔底部，逸出尾气成为洁净尾气，绝热填料洗涤塔内的部分水作为补水返回绝热喷淋洗涤塔内，部分水作为ニ级循环洗涤水返回绝热填料洗涤塔内； (3)洁净尾气含有的水蒸气在空冷器中与环境空气进行充分热交换，成为洁净冷凝水进入冷凝水储水罐，大部分冷凝水被冷凝水排出泵送至其他用水単元，少量冷凝水返回绝热填料洗涤塔，从空冷器中逸出的不凝气经水环真空泵排放到大气中。
2.根据权利要求1所述的含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺，其特征在于:所述饱和循环洗涤水通过ー级循环水泵输送到绝热喷淋洗涤塔上部。
3.根据权利要求1所述的含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺，其特征在于:所述水膜为ニ级循环洗涤水在绝热填料洗涤塔上部喷淋到填料层表面形成的。
4.根据权利要求1所述的含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺，其特征在于:所述补水通过补水泵返回绝热喷淋洗涤塔内，所述ニ级循环洗涤水通过ニ级循环水泵送到绝热填料洗涤塔上部。
5.根据权利要求1至4中任ー权利要求所述的含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺，其特征在于:所述含尘尾气在进入绝热喷淋洗涤塔之前，先经过干式除尘设备。
6.根据权利要求1至4中任ー权利要求所述的含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺，其特征在于:所述饱和循环洗涤水中循环水与尾气中的水蒸气的质量比为8-10:1。
7.根据权利要求1至4中任ー权利要求所述的含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺，其特征在于:所述ニ级循环洗涤水中循环水与尾气中的水蒸气的质量比为7-8:1。
8.根据权利要求1至4中任ー权利要求所述的含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺，其特征在于:所述沉淀物经污水泵排到污水处理单元。
9.根据权利要求1至4中任ー权利要求所述的含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺，其特征在于:所述绝热喷淋洗涤塔替换为文丘管除尘器或者水浴除尘器或者水膜除尘器或者板式塔。
10.根据权利要求1至4中任ー权利要求所述的含尘尾气绝热洗涤及水回收エ艺，其特征在于:所述空冷器替换为换热器。
全文摘要
本发明的含尘尾气绝热洗涤及水回收工艺干燥过程产生的含尘尾气进入绝热喷淋洗涤塔，与该洗涤塔内向下喷淋的饱和循环洗涤水逆向接触，大部分固体颗粒沉入该洗涤塔底部形成沉淀物；尾气从绝热喷淋洗涤塔进入绝热填料洗涤塔，与其内的水膜充分接触，少量固体颗粒被水膜捕集沉淀到该洗涤塔底部，逸出尾气成为洁净尾气，该洗涤塔内的部分水作为补水返回绝热喷淋洗涤塔内，部分水作为二级循环洗涤水返回该洗涤塔内；洁净尾气含有的水蒸气在空冷器中与环境空气进行充分热交换，成为洁净冷凝水进入冷凝水储水罐，大部分冷凝水被冷凝水排出泵送至其他用水单元，少量冷凝水返回绝热填料洗涤塔，从空冷器中逸出的不凝气经水环真空泵排放到大气中。
文档编号B01D47/06GK103120877SQ20131005403
公开日2013年5月29日 申请日期2013年2月20日 优先权日2013年2月20日
发明者王宏耀, 吴静, 曹明见, 张波, 吴锋, 马世昌, 曹世峰, 王瑞雪 申请人:山东天力干燥股份有限公司