一种烟气脱水及消白烟系统的制作方法

本发明属于烟气处理技术领域，具体涉及一种烟气脱水及消白烟系统。

背景技术：

湿法脱硫会产生白烟，是由于在湿式脱硫系统中，脱硫剂溶液和高温烟气直接接触，脱硫剂溶液的水分吸收烟气的热量而汽化，使得烟气在冷却过程中吸收了水汽，导致烟气含水量大大增加。随着脱硫过程的进行，烟气的温度逐渐下降，由于烟气温度的降低导致烟气携带水汽的能力降低(饱和水含量降低)，当水汽量超出了烟气的携带能力，就会有大量的水蒸气凝结成水滴，在烟气直接排放至外界时形成白烟。

白烟的产生会对周围居民生活造成困扰，影响环境感观。另外，全国多地陆续出台了大气治理新规，提到白烟排放的控制指标烟气脱白，因此，消白烟成为了火力、电力、焦化等行业需要十分重视的环保问题。总而言之，消除白烟污染，意义重大。

可见，现有技术还有待改进和提高。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种烟气脱水及消白烟系统，利用水吸附填料层对水分子的吸附能力，吸附烟气中的水汽，以降低烟气的含水率，达到脱水、消白烟的目的，具有一脱多吸、轮流吸附和脱附再生、脱附效果佳的优点。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种烟气脱水及消白烟系统，其中，包括带烟气进口和烟气出口的烟气热交换器、烟气脱水塔、风机、与风机出口连通的烟囱；所述烟气脱水塔设有多个脱水室，每个所述脱水室设有水吸附填料层；所述烟气热交换器的烟气出口分别连通于脱水室的烟气进口；所述脱水室的烟气出口均连通于风机；所述水吸附填料层内部设有脱附供热器；所述脱水室还连通有真空脱附装置。

所述的烟气脱水及消白烟系统中，所述水吸附填料层为3a分子筛水吸附填料层。

所述的烟气脱水及消白烟系统中，所述水吸附填料层为活性炭水吸附填料层。

所述的烟气脱水及消白烟系统中，多个所述脱水室沿着烟气脱水塔的高度方向设置。

所述的烟气脱水及消白烟系统中，所述脱水室的数量为4个。

所述的烟气脱水及消白烟系统中，还包括供热循环泵；所述脱附供热器、供热循环泵与烟气热交换器相连通以形成循环回路。

所述的烟气脱水及消白烟系统中，所述真空脱附装置包括真空泵、冷凝水收集罐、冷凝器、循环水冷却器、冷凝循环泵；所述脱水室、真空泵、冷凝器的热流管道、冷凝水收集罐依次相连通以形成循环回路；所述冷凝循环泵、冷凝器的冷流管道、循环水冷却器依次相连通以形成循环回路；所述冷凝水收集罐的底部设有排水口。

所述的烟气脱水及消白烟系统中，所述冷凝器为列管式换热器。

所述的烟气脱水及消白烟系统中，所述脱水室设有脱附补气阀。

所述的烟气脱水及消白烟系统中，所述脱水室的烟气进口、脱附补气阀设于水吸附填料层的下方；所述脱水室的烟气出口、脱水室与真空泵的连接处设于水吸附填料层的上方。

有益效果：

本发明提供了一种烟气脱水及消白烟系统，利用水吸附填料层对水分子的吸附能力，吸附烟气中的水汽，以降低烟气的含水率，达到脱水、消白烟的目的，具有一脱多吸、轮流吸附和脱附再生、脱附效果佳的优点。

在水吸附填料层内部设置脱附供热器，当水吸附填料层吸附饱和后，通过脱附供热器对水吸附填料层进行热交换，同时真空脱附装置对脱水室进行抽真空处理，在负压和升温的状态下，水吸附填料层所吸附的水蒸气将从中脱离并流往真空脱附装置，实现水吸附填料层的脱附再生。

附图说明

图1为本发明提供的烟气脱水及消白烟系统的连接示意图。

具体实施方式

本发明提供一种烟气脱水及消白烟系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，本发明提供一种烟气脱水及消白烟系统，该烟气脱水及消白烟系统包括带烟气进口和烟气出口的烟气热交换器1、烟气脱水塔2、风机3、与风机3出口连通的烟囱4；烟气脱水塔2设有多个脱水室21，每个脱水室21设有水吸附填料层22；烟气热交换器1的烟气出口分别连通于脱水室21的烟气进口；脱水室21的烟气出口均连通于风机3；水吸附填料层22的内部设有脱附供热器5；脱水室21还连通有真空脱附装置。

多个脱水室21沿着烟气脱水塔2的高度方向设置。在本实施例中，脱水室的数量为4个。另外，水吸附填料层22设于脱水室21的中部位置。多个脱水室可以采用“一脱多吸”(一个脱水室处于脱附再生状态，多个脱水室处于吸附状态)，实现烟气脱水塔2同时进行水汽吸附、脱附再生，促使多个脱水室交替工作，以保证烟气脱水塔较强的工作连续性。

工业含湿烟气从烟气热交换器1的烟气进口流进，经过热交换后，从烟气热交换器1的烟气出口进入烟气脱水塔2的处于吸附工作状态的多个脱水室21。在脱水室21内，烟气由下往上流经水吸附填料层22，经过水吸附填料层22对水汽的吸附后，从脱水室21的烟气出口流到风机3，在风机3的驱动力作用下，经过脱水处理的烟气不断从脱水室21流出，通过烟囱4排放至大气，达到烟气脱水、消白烟的目的，从而实现烟气安全排放。

水吸附填料层22为3a分子筛水吸附填料层。利用3a分子筛对水分子的吸附能力，吸附烟气中的水气，以降低烟气的含水率，达到消白烟的目的。除了3a分子筛，还可以采用其他吸水剂(干燥剂)来替代，完成烟气的脱水。

除此之外，水吸附填料层22为活性炭水吸附填料层。通过选用活性炭材料，可实现同时脱除烟气中的二氧化硫、氮氧化物、水蒸汽等。

其中，烟气热交换器1与脱水室21之间的管路连接有烟气进口阀，风机3与脱水室21之间的管路连接有烟气出口阀。该烟气进口阀、烟气出口阀为电磁阀。

真空脱附装置包括真空泵61、冷凝水收集罐63、冷凝器62、循环水冷却器65、冷凝循环泵64；脱水室21、真空泵61、冷凝器62的热流管道、冷凝水收集罐63依次相连通以形成循环回路；冷凝循环泵64、冷凝器62的冷流管道、循环水冷却器65依次相连通以形成循环回路；冷凝水收集罐63的底部设有排水口(图中未示出)，便于进行冷凝水回收利用。

在本实施例中，冷凝器62为列管式换热器，其中循环水走冷凝器62的壳程，废气走冷凝器62的管程。

其中，真空泵61与脱水室21之间的管路连接有一真空脱附阀，冷凝水收集罐63与脱水室21之间的管路连接有一脱附废气排出阀，在本实施例中，该脱附废气排出阀的出口连接于烟气热交换器1后端的烟气进口阀前端。真空脱附阀、脱附废气排出阀为电磁阀。冷凝水收集罐63在排水口处设有冷凝水排出阀，用以控制冷凝水排出。冷凝水排出阀可以是电磁阀。

在真空脱附装置工作，为脱水室21进行真空脱附再生时，真空泵61启动，对待脱附再生的脱水室进行抽真空，促使水蒸气从水吸附填料层内脱离，并经过真空泵61流至冷凝器62，与由冷凝循环泵64输送过来的循环水进行热交换，换热后冷却成水，在冷凝水收集罐63汇集。而与水一并流进冷凝水收集罐63内的废气(烟气)则流回至脱水室21。冷凝水收集罐63设有水位计，可以是液位传感器，当水达到冷凝水收集罐63的最高水位，则需要将水从冷凝水收集罐63排出，若采用液位传感器来实时检测水位，可通过冷凝水排出阀自动排放。

在真空脱附再生过程中，将脱水室21内部的烟气及水吸附填料层22的水汽通过真空泵抽取至真空脱附装置，将当中的水汽通过冷却处理后进行收集、回收再用，然后将烟气排出，与从烟气热交换器1流过的含湿烟气混合一并送至处于吸附工作状态的脱水室21内。在此过程中，处于脱附再生的脱水室21的烟气进口和烟气出口关闭。

另外，脱水室21设有脱附补气阀23。通过设置脱附补气阀23，可以对其进行调节操作，以控制脱水室21内部的真空度，进而获得最佳的脱附效果。

脱水室21的烟气进口、脱附补气阀23设于水吸附填料层22的下方；脱水室21的烟气出口、脱水室21与真空泵61的连接处设于水吸附填料层22的上方。

该烟气脱水及消白烟系统还包括供热循环泵51；脱附供热器5、供热循环泵51与烟气热交换器1相连通以形成循环回路。在本实施例中，脱附供热器5可以是以盘管的方式设于水吸附填料层22内部，脱附供热器5与供热循环泵51之间的管路连接有脱附供热阀，脱附供热器5与烟气热交换器1之间的管路连接有脱附供热阀，脱附供热阀为电磁阀。

在真空脱附工作中，还通过脱附供热器5对水吸附填料层22进行换热升温，促使更多的水汽更加容易地从水吸附填料层22内部脱离，进一步地提升脱附效果。烟气热交换器1、脱附供热器5和供热循环泵51之间形成的回路内部流通有换热媒介，该换热媒介在烟气热交换器1内部与工业含湿烟气热交换后，经过供热循环泵51的工作下，换热媒介携带热量流至待脱附再生的水吸附填料层22，与水吸附填料层22换热，致使水吸附填料层的温度上升，从而促使水汽从水吸附填料层脱离。利用烟气的余热，将其利用至脱附再生工作中，减少该烟气脱水及消白烟系统的运营能耗，起到节能环保作用。

该烟气脱水及消白烟系统配置有与烟气进口阀、烟气出口阀、真空脱附阀、脱附废气排出阀等电磁阀电性连接的工控电脑，促使该系统能够自动控制相应的电磁阀，长期稳定地运行该系统，交替轮流地使用脱水室来对烟气进行高效率的脱水，最终完成烟气的脱水、消白烟工作。

综上所述，本发明提供了一种烟气脱水及消白烟系统，利用水吸附填料层对水分子的吸附能力，吸附烟气中的水汽，以降低烟气的含水率，达到脱水、消白烟的目的，具有一脱多吸、轮流吸附和脱附再生、脱附效果佳的优点。

在水吸附填料层内部设置脱附供热器，当水吸附填料层吸附饱和后，通过脱附供热器对水吸附填料层进行热交换，同时真空脱附装置对脱水室进行抽真空处理，在负压和升温的状态下，水吸附填料层所吸附的水蒸气将从中脱离并流往真空脱附装置，实现水吸附填料层的脱附再生。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。