K12干燥尾气净化和综合回用系统的制作方法

技术领域

本实用新型涉及K12干燥尾气净化和综合回用系统。

背景技术：

K12又称K-12、AS或SDS，是十二烷基硫酸钠的简称。普通旋风分离器是利用气固混合物在作高速旋转时所产生的离心力，将粉尘从气流中分离出来的干式气固分离设备。其适用于所受的离心力远大于重力和惯性力，且对旋风分离器内壁粘附性不强的固体颗粒分离。但本申请人发现，对于K12固体粉尘来说，其粉尘极其微细，简单的通过旋风分离很难将其除去，另一方面因K12产品的特性其粉尘很容易粘附在潮湿的器壁上，不断累积造成旋风分离堵塞，除尘效果降低。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是现有技术旋风分离器很难分离K12干燥尾气中K12粉尘，且容易造成旋风分离器堵塞造成除尘效果低的问题，提供一种新的K12干燥尾气净化和综合回用系统，其具有K12粉尘脱除效果好，不造成旋风分离器堵塞的优点，所述净化和回用装置对K12收集口(3)和喷淋塔尾液排出口(34)产生的K12溶液可用于K12生产中的中和系统用水，水和K12得到综合利用，并且K12干燥尾气得到了充分的净化，达到了环保和节能降耗的效果。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：

K12干燥尾气净化和综合回用系统，包括K12干燥尾气净化和回用系统和喷淋塔；所述K12干燥尾气净化和回用系统包括K12干燥尾气中K12粉尘脱除装置、粗回水收集容器(40)、过滤器(41)和精回水容器(42)；所述K12 粉尘脱除装置采用如下方案一或方案二；

方案一:

包括旋流分离器，所述旋流分离器包括分离容器，所述分离容器包括圆筒(1) 以及倒置圆锥筒，圆筒(1)下缘圆周与倒置圆锥筒的底缘圆周密封连接；圆筒侧面设置K12干燥尾气入口(2)，圆锥筒的尖端部设置K12收集口(3)，圆筒的顶面设置排气口(4)，圆筒侧面具有水输入口(5a～5c)；

或者方案二：

包括旋流分离器，所述旋流分离器包括分离容器，所述分离容器包括圆筒(1) 以及倒置圆锥筒，圆筒(1)下缘圆周与倒置圆锥筒的底缘圆周密封连接；圆锥筒的尖端部设置K12收集口(3)，圆筒的顶面设置排气口(4)，圆筒侧面具有综合入口(25d)，所述综合入口(25d)为K12干燥尾气入口(2)与水输入口(5d)汇流而成；

K12收集口(3)输入粗回水收集容器(40)；

具有粗回水收集容器(40)输向过滤器(41)、过滤器(41)输向精回水容器(42)的路径；

所述喷淋塔包括喷淋塔喷淋水入口(31)、待净化气体入口(32)、喷淋塔气体排出口(33)以及喷淋塔尾液排出口(34)，排气口(4)具有输入喷淋塔待净化气体入口(32)的路径；

所述喷淋塔尾液排出口(34)输入粗回水收集容器(40)。

上述技术方案中，进一步包括K12生产装置的中和装置系统(43)，以及从精回水容器(42)输向K12生产装置的中和装置系统(43)的路径。

由于方案一水输入口(5a～5c)在圆筒的设置，以及方案二水输入口(5d)通过与K12干燥尾气入口(2)汇流成综合入口(25d)再进入圆筒的水输入口的间接输入，得以使水与K12干燥尾气中的K12粉尘发生接触并使后者溶解，将传统的气固分离模式改为气液分离模式，增加了K12收集口的收集量，相应降低了排气口排气中K12物料含量；尤其方案二，在进入圆筒之前，水与K12干燥尾气中的K12粉尘就开始发生接触，与方案一仅仅在圆筒内接触相比，水与K12 粉尘接触得更充分，排气口排气中K12物料含量更低。进一步，所述净化和回用装置产生了K12溶液可用于K12生产中的中和系统用水，水和K12得到综合利用，达到了环保和节能降耗的效果。

本领域技术人员理解，上述方案一较优的是所述K12干燥尾气入口2的入口指向和水输入口5a～5c的入口指向，在入口处圆筒横截面所在平面上进行投影时，且所述投影在圆筒横截面圆周的径向和切线方向进行向量分解时，切线方向上的分向量相对于圆筒横截面圆周的圆心均为顺时针，或均为逆时针；上述方案二较优的是所述综合入口(25d)的入口指向，在入口处圆筒横截面所在平面上进行投影时，且所述投影在圆筒横截面圆周的径向和切线方向进行向量分解时，切线方向上的分向量相对于圆筒横截面圆周的圆心为顺时针，或为逆时针。

上述技术方案中，方案一所述水输入口(5a～5c)优选位于K12干燥器尾气入口(2)附近，水输入口与K12干燥器尾气入口越接近，越有利于水与K12干燥器尾气接触，从而有利于提高分离效果。

上述技术方案中，方案一所述K12干燥尾气入口(2)的入口指向在所述入口处圆筒横截面所在平面上的投影所指的方向与所述入口处圆筒横截面圆周优选基本相切。此处基本相切，例如但不限于是指，K12干燥尾气入口(2)的入口指向在入口处圆筒横截面所在平面上的投影所指的方向与入口处圆筒横截面圆周上经过入口的切线方向夹角为0°～30°，例如0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、 7°、8°、9°、10°、15°、20°等等,进一步优选0°～20°,更优选0°～10°,最优选0°～5°, 最优选0°。

上述技术方案中，方案二所述综合入口(25d)的入口指向在所述综合入口处圆筒横截面所在平面上的投影所指的方向与所述综合入口处圆筒横截面圆周优选基本相切。此处基本相切，例如但不限于是指，综合入口(25d)的入口指向在入口处圆筒横截面所在平面上的投影所指的方向与入口处圆筒横截面圆周上经过入口的切线方向夹角为0°～30°，例如0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、 9°、10°、15°、20°等等,进一步优选0°～20°,更优选0°～10°,最优选0°～5°,最优选0°。

上述技术方案中，方案一所述水输入口(5a～5c)的入口指向在所述入口处圆筒横截面所在平面上的投影所指的方向与所述入口处圆筒横截面圆周优选基本相切；此处基本相切，例如但不限于是指，水输入口5a～5c的入口指向在入口处圆筒横截面所在平面上的投影所指的方向与入口处圆筒横截面圆周上经过入口的切线方向夹角为0°～30°，例如0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°、10°、15°、20°等等,进一步优选0°～20°,更优选0°～10°,最优选0°～5°,最优选0°。

上述技术方案中，方案二所述综合入口(25d)的入口指向在所述综合入口处圆筒横截面所在平面上的投影所指的方向与所述综合入口处圆筒横截面圆周优选基本相切；此处基本相切，例如但不限于是指，综合入口(25d)的入口指向在入口处圆筒横截面所在平面上的投影所指的方向与入口处圆筒横截面圆周上经过入口的切线方向夹角为0°～30°，例如0°、1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、 9°、10°、15°、20°等等,进一步优选0°～20°,更优选0°～10°,最优选0°～5°,最优选0°。

上述技术方案中，方案一所述K12干燥尾气入口(2)的入口指向与K12干燥尾气入口处圆筒横截面所在的平面的下倾角优选为0～45°；例如但不限于0°、 1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°、10°、15°、20°、25°、30°、35°等等。

上述技术方案中，方案二所述综合入口(25d)的入口指向与所述综合入口处圆筒横截面所在的平面的下倾角优选为0～45°；例如但不限于0°、1°、2°、3°、 4°、5°、6°、7°、8°、9°、10°、15°、20°、25°、30°、35°等等。

上述技术方案中，方案一所述水输入口(5a～5c)的入口指向与水输入口 (5a～5c)的入口处圆筒横截面所在的平面的下倾角为0～45°；例如但不限于0°、 1°、2°、3°、4°、5°、6°、7°、8°、9°、10°、15°、20°、25°、30°、35°等等。

上述技术方案中，方案一所述水输入口(5a)可以位于K12干燥尾气入口 (2)的上部。

上述技术方案中，方案一所述水输入口(5b)可以位于K12干燥尾气入口 (2)的下部。

上述技术方案中，方案一所述水输入口(5a～5c)和方案二的综合入口(25d) 优选具有喷射结构。喷射结构的存在增强了水与K12干燥尾气中K12粉尘的接触，增加了本实用新型捕集K12的能力。

一经公开了可以采用喷射结构，本领域技术人员可以合理选择现有技术中的喷射结构的种类和具体参数，且不必付出创造性劳动，并均能取得可比的技术效果。例如所述的喷射结构按喷洒形状分类可以为锥形喷嘴、方形喷嘴、矩形喷嘴、椭圆形喷嘴、扇形喷嘴、柱流(直流)喷嘴等，除后两种喷嘴外，其它都包括实心和空心两种。

对于实心锥形喷嘴而言，喷射角度可以选择30～360°。本实用新型仅仅为了同比计，喷射结构采用实心锥形喷嘴，而且是圆锥形喷嘴，喷射角度为60°。

上述技术方案中，方案二所述水输入口(5d)喷射结构的喷射方向与K12 干燥尾气入口(2)指向可以是基本顺流或基本是逆流。逆流比顺流更有利于水与干燥尾气中的K12粉尘充分接触，从而捕集K12的效果更优。

上述技术方案中，方案二所述基本呈逆向，可以是但不限于喷射方向与K12 干燥尾气入口(2)指向之间的夹角为150～210°，这个角度范围内例如但不限于是150°、160°、170°、180°、190°、200°、210°等等，从捕集K12效果看最优选180°。

上述技术方案中，方案一中所述喷射结构的喷射方向与所述水输入口的指向一致或基本一致。

本领域技术人员知晓，喷射方向是指喷射结构的喷洒形状的中心线指向。例如当采用实心圆锥形喷嘴实，喷射方向也既是从圆锥的顶点出发指向圆锥底面圆心的方向。

本实用新型中K12干燥尾气中K12粉尘脱除装置由于能够降低排气口4中 K12的含量，当进一步和喷淋塔联用时减轻了喷淋塔的净化负荷，进一步提高了 K12干燥尾气的净化程度。

本实用新型中所述K12干燥尾气中K12粉尘脱除装置增加了K12干燥尾气中粉尘的捕集能力，也即增加了K12收集口3回收K12的量，当所述K12干燥尾气中K12粉尘脱除装置作为本实用新型中净化和回用系统的组成部分时增加了K12收集口3物料的再利用，达到了节能降耗的有益技术效果。更进一步，本实用新型由于联用净化和回用系统和喷淋塔，进一步增加了喷淋塔尾液排出口 (34)K12溶液的再利用，能进一步降低排入空气中的K12量，达到保护大气、节能降耗的更好的技术效果。

具体实时方式中，K12干燥尾气中K12的含量、K12干燥尾气中K12粉尘脱除装置得排气口排气中K12的含量，均采用GB/T 16157-1966(《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》)规定的方法进行。

附图说明

图1是现有技术的旋风分离器示意图。

图2是本实用新型中方案一第一类实施方式示意图。

图3是本实用新型中方案一第二类实施方式示意图。

图4是本实用新型中方案一第三类实施方式示意图。为圆筒横截面处横截面圆周与俯视中K12干燥尾气入口与水输入口位置关系示意图，属于入口的指向相对于圆筒横截面圆周的圆心顺势针方向。

图5是本实用新型中方案二实施方式示意图。

图6是本实用新型中方案二实施方式中第一种汇流的方式示意图。

图7是本实用新型中方案二实施方式中第二种汇流的方式示意图。

图8是本实用新型中K12干燥尾气中K12粉尘脱除装置与喷淋塔联用示意图。

图9是本实用新型中K12干燥尾气净化和回用系统示意图。

图10是本实用新型K12干燥尾气净化和综合回用系统示意图。

图1～图10中，1为分离容器的圆筒，2为K12干燥尾气入口，3为K12收集口，4为排气口，5a～5d为水输入口。其中，5a为水输入口高于K12干燥尾气入口2的情形；5b为水输入口低于K12干燥尾气入口2的情形；5c为水输入口与K12干燥尾气入口2位于同一横截面的情形；5d为水输入口与K12干燥尾气入口2汇流成综合入口25d再进入分离容器的圆筒的情形；在图6所示的方案二实施方式中第一种汇流的方式中26a为喷嘴的喷射方向，其与K12干燥尾气入口2以顺流的方式汇流；在图7所示的方案二实施方式中第二种汇流的方式中 26b为喷嘴的喷射方向，其与K12干燥尾气入口2以逆流的方式汇流。

图8～图10中，30为喷淋塔示意图，31是喷淋塔喷淋水入口，32是待净化气体入口，33是喷淋塔气体排出口，34是喷淋塔尾液排出口，40是粗回水收集容器，41是过滤器，42是精回水容器，43是K12生产装置的中和装置系统。

图8和图10中，旋流分离器的排气口4输入喷淋塔待净化气体入口32。

图9和图10中旋流分离器的K12收集口3输入粗回水收集容器40，并且均具有粗回水收集容器40输向过滤器41，过滤器41输向精回水容器42，精回水容器42输向K12生产装置的中和装置系统43的路径。

图10中喷淋塔尾液排出口34输入粗回水收集容器40。

虽然，图10仅仅作为本实用新型的举例，其采用了图5所示的K12干燥尾气中K12粉尘脱除装置，但根据本说明书的记载，本领域技术人员清楚，用图 2～图4，以及图6和图7中所示的任何K12干燥尾气中K12粉尘脱除装置均可以达到可比的技术效果，因此也在要求保护的本实用新型范围内。

具体实施方式

仅为了同比，在具体实施方式中比较例和实施例固定如下条件：

1、旋流分离器容器：圆锥高度100cm，圆筒高度80cm，圆筒直径50cm；

2、K12干燥尾气入口2、水输入口、综合管入口，以及排气口的内径直径均为20cm；

3、现有技术和技术方案一的K12干燥尾气入口，以及技术方案二的综合入口均设在入口中心线距离圆筒顶部圆周40cm处，入口与入口处的横截面处于同一平面内，入口指向与横切面所在的圆周相切。

4、水输入口(5a～5d)均具有喷嘴，技术方案一中，喷射方向与水输入口中心线在同一直线上，喷射方向和水入口指向一致；技术方案二中，喷嘴喷射方向与K12干燥尾气入口中心线在同一直线上，顺流(如图6所示)或逆流(如图7 所示)。喷嘴按喷洒形状分类为实心圆锥型，喷射角为60°。

5、K12干燥尾气中K12的含量为249mg/m³，K12干燥尾气进料速度为 2000kg/t；

6、喷嘴喷水的速度为500kg/h，喷射压力为0.1MPa。

【比较例1】

采用图1所示的装置进行试验，排气口4的排气中K12的含量为44.82 mg/m³。

【实施例1】

如图2所示，水输入口在K12干燥尾气入口正上方，喷嘴喷射中心线与K12 干燥尾气入口中心距为23cm，喷射方向与水输入口所在横截面圆周相切，喷射方向与K12干燥尾气入口指向平行，经过试验，排气口4的排气中K12的含量为23.75mg/m³。

【实施例2】

如图3所示，水输入口在K12干燥尾气入口正下方，喷嘴喷射中心线与K12 干燥尾气入口中心距为23cm，喷射方向与水输入口所在横截面圆周相切，喷射方向与K12干燥尾气入口指向平行，经过试验，排气口4的排气中K12的含量为29.43mg/m³。

【实施例3】

如图4所示，水输入口与K12干燥尾气入口处于同一横截面，喷嘴喷射方向与水输入口所在横截面圆周相切，该切点与K12干燥尾气入口切点等分横截面圆周，经过试验，排气口4的排气中K12的含量为31.52mg/m³。

【实施例5】

见图5和图6，喷嘴深入K12干燥尾气管中心线位置，喷射方向与K12干燥尾气指向相同，或称顺流，也即喷射方向与K12干燥尾气指向之间夹角为0 °，经过试验，排气口4的排气中K12的含量为11.47mg/m³。

【实施例6】

见图5和图7，喷嘴深入K12干燥尾气管中心线位置，喷射方向与K12干燥尾气指向相反，或称逆流，也即喷射方向与K12干燥尾气指向之间夹角为180 °，经试验，排气口4的排气中K12的含量为6.253mg/m³。