一种气液混合板及烟气净化装置的制作方法

本发明涉及烟气净化技术领域，具体而言，涉及一种气液混合板及烟气净化装置。

背景技术：

大气污染物排放是造成空气污染和雾霾的主要原因之一，对生态环境破坏严重，对人体健康极为不利。大气污染物中，烟尘、so2、nox的影响最大，是大气环境治理的重点。大气污染物最主要的来源是工业生产，如，我们日常看到的火电、钢铁、冶金、建材、化工等企业烟囱排放的高温燃烧烟气，都需要进行脱硫脱硝除尘处理。

目前主要采取湿法喷淋进行除尘脱硫脱硝，将大循环量的洗涤液进行雾化，多层喷淋加填料的方式让洗涤液与烟气进行接触反应，来进行脱硫、脱硝以及除尘，上述通过湿法喷淋进行除尘脱硫脱硝过程中，液滴雾化后，液滴与液滴之间仍不可避免的存在一定微小的距离，这部分空隙就会使一小部分烟气没有和洗涤液进行接触反应，从而导致对烟气的处理效果不佳。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题是目前对烟气处理过程中，无法保证烟气与洗涤液完全接触，从而导致对烟气进行净化处理的效果不佳。

为解决上述问题，本发明提供一种气液混合板，包括气液混合板本体，气液混合板本体内设置有若干管状的通道，若干所述通道相互交叉贯通，构成混流区。

可选地，每一所述通道均与至少两个分布方向不同的通道同时交叉相连，所述通道于交叉处形成变径结构，构成文丘里混合。

可选地，所述通道的孔径范围为0.3mm～10mm；所述气液混合板本体的厚度范围为2cm～50cm。

本发明的另一目的在于提供一种烟气净化装置，包括气液净化结构，所述气液净化结构包括具有中空结构的壳体，所述壳体内设置有如上所述的气液混合板；所述气液净化结构还包括设置于所述壳体内的分水盘；所述分水盘设置于所述气液混合板的上方。

可选地，所述气液混合板以及所述分水盘均于所述壳体内沿水平方向分布。

可选地，还包括水幕净化结构；所述水幕净化结构设置于所述气液净化结构的上端，且所述水幕净化结构与所述气液净化结构相贯通。

可选地，所述水幕净化结构包括水槽，所述水槽的底部设置有通孔，所述水槽通过所述通孔与所述气液净化结构相贯通；所述通孔与所述水槽的侧壁之间设置有孔板；所述孔板的上方设置有进水盘，所述进水盘的外侧设置有外挡水板；所述进水盘中的洗涤液从所述外挡水板处溢流，形成水幕；所述进水盘上设置有进水孔；所述孔板包括如上所述的气液混合板；所述侧壁的顶端向所述水槽的外侧倾斜。

可选地，所述孔板沿竖直方向分布。

可选地，所述进水盘的中部设置有凸起结构，所述凸起结构的截面形状为倒v字形；所述进水孔设置于所述凸起结构的两侧。

可选地，所述孔板与所述水槽的底部之间设置有空隙，构成水流通道；所述水槽的底部设置有向上延伸的内挡水板；所述内挡水板位于所述孔板的内侧；所述内挡水板的顶端高于所述水流通道的顶部。

与现有技术相比，本发明提供的气液混合板具有如下优势：

本发明提供的气液混合板，通过在气液混合板本体内设置若干相互交叉贯通的通道来构成混流区，使从任意通道进入气液混合板本体内的烟气均能与洗涤液相接触，从而使洗涤液与烟气在混流区内充分混合反应，增加洗涤液与烟气的接触面积，从而提高对烟气进行净化处理的效果。

附图说明

图1为本发明所述的气液混合板的俯视图；

图2为本发明所述的气液混合板的剖视图；

图3为本发明所述的烟气净化装置的结构简图。

附图标记说明：

1-气液净化结构；11-气液混合板本体；111-通道；12-壳体；13-分水盘；2-水幕净化结构；21-水槽；211-通孔；212-侧壁；213-内挡水板；22-孔板；23-进水盘；231-挡水板；232-进水孔；233-凸起结构；24-水流通道。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中表示，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“周向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于简化描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性，或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定为“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第一特征之“上”或之“下”，可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征的正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

为解决目前对烟气处理过程中，无法保证烟气与洗涤液完全接触，从而导致对烟气进行净化处理的效果不佳的问题，本发明提供一种气液混合板，参见图1、图2所示，该气液混合板包括气液混合板本体11，气液混合板本体11内设置有若干管状的通道111，若干通道111相互交叉贯通，构成混流区。

通过相互交叉贯通的通道111，使得气液混合板形成一类似于筛网的三维立体结构；使用该气液混合板时，烟气从气液混合板的一侧进入气液混合板本体11，被气液混合板本体11内的若干通道111切割为若干细小的气柱，进入通道111内；洗涤液从气液混合板的另一侧进入气液混合板本体11，并进入通道111；洗涤液与切割为细小气柱的烟气在相互贯通的通道111形成的混流区内不断撞击，充分混合接触，发生相应的反应，达到对烟气进行净化处理的目的。

本发明提供的气液混合板，通过在气液混合板本体11内设置若干相互交叉贯通的通道111来构成混流区，使从任意通道111进入气液混合板本体11内的烟气均能与洗涤液相接触，从而使洗涤液与烟气在混流区内充分混合反应，增加洗涤液与烟气的接触面积，从而提高对烟气进行净化处理的效果。

其中气液混合板的材质可以为金属材质或高分子材料；本申请中的气液混合板的分布方向可以根据烟气以及洗涤液的流向进行选择；根据气体以及液体流动的特点，本申请优选气液混合板沿水平方向分布，以便于烟气从气液混合板的下方进入通道111，同时洗涤液从气液混合板的上方进入通道111，使得烟气与洗涤液通过交叉贯通的通道111于混流区内进行充分混合接触。

其中洗涤液可以是脱硫剂、脱硝剂、水或其他任意能够对烟气进行净化处理的洗涤液，可根据烟气处理的需求而定，本文不对洗涤液进行限定。

进一步的，本申请中每一通道111均与至少两个分布方向不同的通道111同时交叉相连，通道111于交叉处形成变径结构，构成文丘里混合。

通过使每一通道111均至少与两个分布方向不同的通道111相连，使得烟气在到达某一通道111与其他分布方向不同的通道111相交叉的位置时，由于通道111的截面积变大，从而使得该位置处形成负压，起到文丘里混合的作用，通过形成的负压将更多的烟气与洗涤液吸入通道111，从而起到高效混合的作用，进一步提高对烟气进行净化处理的效率。

本申请提供的气液混合板，每一通道111均与至少两个分布方向不同的通道111相连贯通，使得在每一通道111与其他通道111的交叉贯通位置形成文丘里混合，从而使本申请提供的气液混合板构成文丘里集群型气液两相混流的大面积板状模块，孔隙率高于55％以上，进而在不通过增加循环泵功率的前提下，提高洗涤液与烟气的混合效率，提高烟气净化处理效果。

本申请优选通道111的孔径范围为0.3mm～10mm，以通过若干通道111于气液混合板本体11内形成相互贯通的微通道结构，从而一方面保证每一部分烟气均能与洗涤液相接触，另一方面进一步增加洗涤液与烟气的接触面积，提高净化效果。

气液混合板本体11的厚度根据对烟气净化处理的需求而定，本申请优选气液混合板本体11的厚度范围为2cm～50cm。

本发明的另一目的在于提供一种烟气净化装置，参见图3所示，该烟气净化装置包括气液净化结构1，该气液净化结构包括具有中空结构的壳体12，壳体12内设置有如上所述的气液混合板。

其中壳体12的横截面可以为圆形、椭圆形、矩形等任意几何形状，本申请优选该壳体12的横截面为矩形，以便于在对烟气治理能力相同的情况下，减小烟气净化装置的占地面积；使用该烟气净化装置时，洗涤液与烟气分别从气液混合板的两侧进入不同的通道111，通过相互交叉贯通的通道111于混流区内充分碰撞、混合、接触，达到对烟气进行高效净化处理的目的。

其中壳体12内气液混合板的数量可以为一个，也可以为多个；多个设置于同一壳体12内的气液混合板的分布方向可以相同，也可以不同，根据烟气处理需求而定。

本申请中的气液净化结构1还包括设置于壳体12内的分水盘13，该分水盘13设置于气液混合板的上方。

洗涤液在进入气液混合板之前，先经过分水盘13，从而使得洗涤液在进入气液混合板之前处于均匀分布状态，进而提高洗涤液在气液混合板中的均匀分布程度，使得每一通道111内均有洗涤液进入，从而保证对烟气进行净化处理的效果。

气液混合板以及分水盘13于壳体12内均可以沿横向进行分布，也就是沿水平方向进行分布，也可以与水平方向呈一定夹角，倾斜设置；本申请优选气液混合板以及分水盘13均于壳体12内沿水平方向分布，从而使得烟气从气液混合板的下方进入通道111，洗涤液从气液混合板的上方进入通道111，再进一步通过相互交叉贯通的通道111不断进行气液接触，碰撞混合，实现对烟气的净化处理。

本申请提供的烟气净化装置，由于采用气液混合板来使洗涤液与烟气进行高效气液混合，使得该烟气净化装置具有较小的液气比，譬如常规技术的液气比范围为20～30，而本申请中烟气净化装置的液气比仅为1～5，从而有利于减小循环泵的循环量，使得循环泵的功率大大降低，降低了能耗。

为进一步提高对烟气的净化效果，本申请提供的烟气净化装置还包括水幕净化结构2；该水幕净化结构2设置于气液净化结构1的上端，且水幕净化结构2与气液净化结构1相贯通。

经气液净化结构1净化处理后的烟气，沿气液净化结构1上升，进入水幕净化结构2，于水幕净化结构2中进一步进行水幕净化处理后，直接排放，或进一步进行相应的处理。

本申请中的水幕净化结构2可以为现有技术中任意能够实现水幕净化处理的装置；具体的，本申请优选该水幕净化结构2包括水槽21，该水槽21的底部设置有通孔211，水槽21通过该通孔211与气液净化结构1相贯通。

烟气在气液净化结构1中与洗涤液进行充分气液接触后，通过通孔211进入水幕净化结构2，进一步对烟气进行水幕净化处理。

本申请中通孔211与水槽21的侧壁212之间设置有孔板22，孔板22的上方设置有进水盘23，进水盘23的外侧设置有外挡水板231；进水盘23中的洗涤液从外挡水板231处溢流，形成水幕；进水盘23上设置有进水孔232。

使用该烟气净化装置时，将洗涤液输送至进水盘23中，一部分洗涤液通过进水孔232进入水槽21，通过水槽21底部的通孔211进入气液净化结构1中，进一步在气液混合板中与烟气充分碰撞接触，对烟气进行净化；进水盘23中的水位达到外挡水板231的高度时，一部分洗涤液从进水盘23中溢出，溢出的洗涤液于孔板22的外侧形成水幕；经气液净化结构1净化后的烟气通过通孔211进入水槽21内，再进一步通过孔板22后，与孔板22外侧的水幕接触，并穿过水幕；在穿过水幕的过程中，烟气再次与洗涤液接触，对烟气进行净化处理；烟气穿过水幕后与水槽21的侧壁212接触，进行碰撞；烟气中的夹带水在烟气与侧壁212碰撞过程中形成液滴，流入水槽21，从而在提高对烟气的净化效果的同时，还能够减少排放烟气中的夹带水。

其中孔板22的分布方向可以是竖直方向，也可以与竖直方向呈一定角度，倾斜设置；本申请优选孔板22的分布方向为竖直方向。

孔板22可以为任意具有通孔结构的装置；本申请优选该孔板22为如上文所述的气液混合板。

此外，为便于烟气与侧壁212碰撞后对烟气进行排放，本申请优选侧壁212的顶端向水槽21的外侧倾斜；其中水槽21的外侧是指远离水槽21中心的一侧。

进一步的，进水盘23的中部设置有凸起结构233，进水孔232设置于该凸起结构233的两侧，从而便于使进水盘23中的洗涤液通过进水孔232进入水槽21；该凸起结构233的截面形状可以为任意几何形状，本申请优选该凸起结构233的截面形状为倒v字形。

进一步的，本申请中孔板22与水槽21的底部之间设置有空隙，构成水流通道24；从进水盘23溢流进入水槽21中的洗涤液，通过该水流通道24流入气液净化结构1中，进一步用于对烟气进行净化处理。

为避免烟气从气液净化结构1进入水幕净化结构2中的烟气从水流通道24逸出，而导致烟气不能与水幕中的洗涤液相接触，本申请进一步在水槽21的底部设置有向上延伸的内挡水板213；该内挡水板213位于孔板22的内侧；且内挡水板213的顶端高于水流通道24的顶部，从而保证该水流通道24内始终充满洗涤液，避免烟气从该水流通道24中逸出。

本发明提供的烟气净化装置，对烟气进行净化处理过程中，烟气首先在横向分布的气液混合板中与洗涤液气液混合接触，进行气液净化处理，处理后的烟气再次通过孔板22后，穿过洗涤液构成的水幕，再次进行净化处理，保证对烟气的净化处理效果。

通过采用不同的洗涤液，本发明提供的烟气净化装置能够适用于各类不同的烟气净化处理，还能够做到对烟气中的多种污染物协同处理，脱出烟气中的烟尘、二氧化硫、氮氧化物、重金属以及二噁英等污染物；且在烟气处理过程中，烟气处理能力不受烟气中污染物浓度的限制，适用范围广，解决问题全面。

本申请提供的烟气净化装置，不仅能够处理烟气，还可用于对空气进行净化处理；对空气进行净化处理时，洗涤液可采用纯水，通过水与空气充分接触，能够有效去除空气中的pm2.5、pm10、气溶胶颗粒等，达到净化空气的目的；对空气进行净化处理后的水，经过膜处理净化后，能够循环使用；过滤出来的固体颗粒(空气中的pm2.5和pm10)作为一般固废处理。

本申请提供的烟气净化装置可以作为一个单独的装置使用，也可以根据烟气处理量，配置不同数量的烟气净化装置来联合使用，对烟气进行处理；其中多个烟气净化装置联合使用时，每一烟气净化装置均可独立运行，从而便于对装置进行更换维护等。

为便于理解，本文以洗涤液为水，通过该烟气净化装置对烟气进行除尘为例，详细描述本烟气净化装置的使用过程。

首先待处理的烟气从下方进入气液净化结构1，通过通道111被切割为细小的气柱进入气液混合板本体11；进水盘23中的水通过进水孔232进入水槽21，再通过通孔211进入气液净化结构1；在气液净化结构1中，经分水盘13进行均布后，水通过通道111进入气液混合板本体11内；从上方留下来的水与从下方进入的烟气在相互交叉贯通的通道11内充分碰撞接触，烟气中的大颗粒尘埃与水相撞后，被裹挟水后重量增加，失去向上的动力，从而被水流冲击而向下流入除尘洗涤池中；除尘后的烟气沿通道111继续上升，从气液混合板本体11出来后，经分水盘13的中的孔以及分水盘13与壳体12之间的缝隙继续向上穿行，进入水幕净化结构2；烟气在水幕净化结构2中裹挟一部分水穿过孔板22上的孔，与从进水盘23中溢流下来的水形成的水幕相接触，在烟气输送动力的作用下，烟气穿过水幕，通过水幕对烟气再次进行洗涤净化；穿过水幕的烟气顺势撞向侧壁212，烟气中的夹带水经碰撞后形成液滴流回水槽21，完成对烟气的除尘净化。

可见，使用该烟气除尘装置对烟气进行处理过程中，烟气的行进路线依次为：上一处理单元出口、气液混合板本体11、分水盘13、孔板22、侧壁212、下一处理单元进口；洗涤液的行进路线依次为：洗涤池、泵、进水总管、进水盘23、水槽21、、水流通道24、分水盘13、气液混合板本体11、洗涤池。

使用该烟气净化装置进行脱硝或脱硫处理时，将上述过程中的水更换为相应的脱硝剂或脱硫剂即可。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员，在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。