一种气体除尘方法、应用及旋风除尘洗涤塔与流程

1.本发明涉及尾气处理领域，具体地说，涉及一种气体除尘方法、应用及旋风除尘洗涤塔。


背景技术：

2.太阳能电池片生产过程中会生成含有硅烷和氨气的尾气，为了减少最终排出的尾气对环境的污染，需要燃烧尾气，以转化生成含二氧化硅和其他物质的尾气，再将尾气输送至厂务端洗涤塔进行处理。现有的尾气洗涤塔中缺乏针对尾气中粉尘的处理装置，导致在尾气处理中，粉尘集中留存在洗涤塔后段，进而影响后段风机的运行，造成洗涤塔中气压紊乱，使得洗涤塔存有宕机的风险。
3.现有的洗涤塔为了除尘通常将尾气引导为旋转气流，使得气体与喷淋水充分接触，从而实现除尘。例如，一件公开号为cn108815961a的专利，公开了一种萤石烘干尾气治理工艺，其设置了第一旋流板和第二旋流板，充分引导尾气形成旋转上升的气流，再与喷淋装置喷出的水接触。但是此过程中单是通过喷淋水阻挡气流上升，从而截留粉尘，此种单级除尘的方式无法一次性充分除去粉尘，由此只能适用于对比文件中所述已经经过初步除尘，并除去了多数粉尘的工况；并且融有粉尘的水会流经第一旋流板和第二旋流板，由此容易残留在第一旋流板和第二旋流板上，影响装置的后续使用；此外对比文件为了实现水循环增设了过滤装置，此种方式无疑增加了成本，且还需时常对过滤装置进行更换维修，增加人力成本。


技术实现要素：

4.1、要解决的问题
5.针对现有尾气洗涤塔除尘不充分的问题，本发明提供一种气体除尘方法，在传统喷淋截留除尘基础上，还可同时实现气尘分离，可有效降低尾气中的粉尘含量，改善喷淋除尘效果。该气体除尘方法能够很好的应用在太阳能电池片生产过程中。在该气体除尘方法基础上，本发明还提供了实现该方法的一种旋风除尘洗涤塔。
6.2、技术方案
7.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
8.一种气体除尘方法，其步骤包括：
9.步骤一：将待处理气体从喷淋除尘空间下部通入，并使气体在喷淋除尘空间内螺旋上升；
10.步骤二：气体上升过程中，通过喷淋机构沿气体上升方向对待处理气体不断喷淋除尘；待气体上升至喷淋除尘空间顶部，气体从出气通道排出；同时，气体中含有的部分粉尘，在离心力作用下，脱离喷淋除尘空间的束缚，从出气通道外侧排至吸尘空间；
11.步骤三：待处理气体得到初步除尘。
12.优选地，经步骤三后的气体再次经过至少一次喷淋除尘。
13.优选地，利用后续喷淋除尘所产生的废水对步骤二中分离出的粉尘进行喷淋除尘。
14.优选地，经处理的气体经过干燥后排出。
15.优选地，喷淋除尘产生的废水自然沉降净化后，用于循环喷淋。
16.优选地，上述气体除尘方法在太阳能电池片生产过程中产生的尾气处理中的应用。
17.一种旋风除尘洗涤塔，包括：
18.塔体，内部具有喷淋除尘空间，以及除尘后气体的排出口；
19.进气单元，连通喷淋除尘空间；
20.第一喷淋机构，位于喷淋除尘空间内，用于喷淋除尘；
21.所述进气单元用于使通入喷淋除尘空间的气体形成螺旋上升气流；喷淋除尘空间具有可供第一喷淋机构喷淋除尘后的气体流出的出气通道，以及位于出气通道外侧，供分离出的粉尘排出的粉尘通道；
22.还包括吸尘空间，位于塔体内喷淋除尘空间的外侧，与喷淋除尘空间的粉尘通道相连通。优选地，所述塔体设置上侧开口的筒状的喷淋筒，喷淋筒内外空间分别形成喷淋除尘空间和吸尘空间，其上侧开口靠中部形成出气通道，靠两侧形成粉尘通道；所述第一喷淋机构布置在喷淋筒内出气通道下方。
23.优选地，所述进气单元包括连通喷淋筒内部靠下侧的进气管，进气管的进气口沿喷淋筒横截面的切线方向设置。
24.优选地，所述第一喷淋机构包括沿气流上升方向布置的多组第一喷头，可向四周喷淋除尘；多组所述第一喷头沿气流上升方向的布置直径逐渐增加。
25.优选地，所述塔体内，喷淋筒的上方设置有将塔内空间上下隔开的挡隔板；出气通道开设在挡隔板上；
26.还包括第二喷淋机构，位于塔体内挡隔板的上方，对出气通道排出的气体进行喷淋除尘；挡隔板上开设供第二喷淋机构喷淋水流出的下排水口，下排水口连通吸尘空间。
27.优选地，所述出气通道上方设置有避免水流入的挡水帽。
28.优选地，所述第二喷淋机构和挡隔板之间布置有用于使气体和水充分接触的密接层。
29.优选地，所述密接层为设置在塔体上方的拉西环。
30.优选地，所述塔体内气体的排出口之前设置干燥层，用于对处理后气体进行干燥。
31.优选地，所述干燥层为设置在塔体上方的鲍尔环。
32.优选地，还包括集水池，用于收集喷淋除尘空间和吸尘空间内的除尘污水。
33.优选地，所述集水池分为污水区和清水区，两者之间通过溢流通道相连通；喷淋除尘空间和吸尘空间内的除尘污水进入集水池的污水区；
34.还包括循环供水系统，抽取集水池清水区的水供喷淋机构喷淋用水。
35.优选地，从集水池底部向上延伸出第一隔板，以及从集水池上方插入池内接近池底的第二隔板，第一隔板和第二隔板之间形成溢流通道。
36.优选地，所述集水池中的污水区设置有排污管，清水区设置有补水管。
37.优选地，所述循环供水系统包括将集水池的清水区与喷淋机构连通的连通管，连
通管上设置有水泵。
38.3、有益效果
39.相比于现有技术，本发明的有益效果为：
40.(1)本发明气体除尘的方法中，导入喷淋除尘空间的气体形成螺旋上升气流，期间喷淋机构对待处理气体喷淋除尘，可以实现初步除尘；并且螺旋上升的待处理气体中的部分粉尘在离心力作用下可以脱离喷淋除尘空间的束缚，排至吸尘空间，从而实现气尘分离，进一步实现气体除尘，增强除尘效果。
41.(2)本发明气体除尘的方法，经初步的喷淋除尘和气尘分离式除尘的气体再经过至少一次喷淋除尘，能够更彻底地除去气体中的粉尘，并且喷淋除尘得到的废水能够除去气尘分离阶段中被分离出的粉尘，在保证除尘效果的前提下简化了除尘步骤；另外喷淋除尘产生的废水经过自然沉降后可以用于循环喷淋，实现了水资源的充分利用。
42.(3)本发明旋风除尘洗涤塔中，进气单元引导进入喷淋除尘空间的气体形成的螺旋上升气流，通过第一喷淋机构实现了初步的喷淋除尘；并且部分未除去的粉尘跟随螺旋上升的气流持续上升会在离心力的作用下脱离喷淋除尘空间的束缚，进而进入吸尘空间实现气尘分离，可以避免大量粉尘跟随气流上升，使得继续上升的气流中的含尘量减少，达到更好的除尘效果。
43.(4)本发明旋风除尘洗涤塔中进气单元可以引导进入喷淋除尘空间的尾气形成上宽下窄的锥形旋转气流，与之配合设置的第一喷淋机构中的多组第一喷头的布置直径沿气流上升方向逐渐增加，如此使得第一喷头始终处于气流中的粉尘密集处，不需旋流板等阻挡物便可使得水雾和气体充分接触，从而达到更好的除尘效果。
44.(5)本发明旋风除尘洗涤塔在塔体下方设有用于吸收粉尘的集水池与喷淋除尘空间和吸尘空间均连通，配合循环供水系统实现了水资源循环利用；并且在集水池靠近循环供水系统一侧设置的溢流通道，利用水中粉尘的自然沉淀将集水池分成了污水区和清水区，保证了清水区的水才会流入循环供水系统中，即不需过滤装置便使得循环水保持纯净，减少了成本。
附图说明
45.图1为本发明的二维图。
46.图中：
47.1、塔体；
48.2、喷淋除尘空间；
49.3、进气单元；31、进气管；
50.4、第一喷淋机构；41第一喷头；
51.5、吸尘空间；6、出气通道；
52.7、喷淋筒；
53.8、第二喷淋机构；81、第二喷头；
54.9、挡隔板；10、下排水口；
55.11、密接层；
56.12、干燥层；
57.13、集水池；
58.14、循环供水系统；141、连通管；142、水泵；
59.15、溢流通道；151、第一隔板；152、第二隔板；
60.16、排污管；
61.17、补水管。
具体实施方式
62.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于了解，下面结合实施例对本发明作进一步阐述。
63.实施例1
64.如图1所示，本实施例的一种旋风除尘洗涤塔，包括塔体1，塔体1内部具有喷淋除尘空间2，喷淋除尘空间2内通过喷淋水实现初步除尘，还具有除尘后气体排出的出口；塔体1内部还设有位于喷淋除尘空间2外侧的吸尘空间5，其与喷淋除尘空间2的粉尘通道相连通。具体的，塔体1出口可通过连接风管和集流风管与引风机和排放烟囱连接，将经过塔体1处理后的尾气经由连接风管在集流风管中汇合，再由引风机引至排放烟囱排入大气。
65.在塔体1上设置有连通喷淋除尘空间2的进气单元3，进气单元3引导气体进入喷淋除尘空间2。喷淋除尘空间2由设置在塔体1内的喷淋筒7的内空间形成，在喷淋除尘空间2内设置有用于喷淋除尘的第一喷淋机构4，第一喷淋机构4包括沿气流上升方向布置的多组第一喷头41，可向四周喷淋，使得喷淋水雾与上升气流中的粉尘相接触，达到除尘效果；具体的，喷淋筒7通过连接板等连接件固定连接在塔体1内部，第一喷淋机构4包括第一供水管，第一供水管侧面固定连接有数个沿第一供水管中线对称或环形分布的横管，横管端部与第一喷头41连接。
66.为了使得第一喷淋机构4的喷淋水雾与气流中的粉尘更充分地接触，需要进气单元3将进入喷淋除尘空间2内的气体形成螺旋上升的气流，以增大气流中粉尘与喷淋水雾的接触时间和接触面积。由此设置一种进气单元3，包括连通喷淋筒7内部靠下侧的进气管31，进气管31的进气口沿喷淋筒7横截面的切线方向设置。具体的，进气管31穿过喷淋筒7和塔体1，并与喷淋筒7和塔体1固定连接，进气管31的进气口处可通过法兰等连接件连接送尾气装置。此方案中，气流通过进气管31导流，延喷淋筒7切线位置吹入筒内，受筒壁偏转导向，气流在筒内加速旋转，由于抵压段位于上方出口，受压力驱动，气流呈螺旋上升形态。在另一种可能的实施例中，进气单元3包括设置在喷淋筒7内部的旋流引导板和位于旋流引导板下方的进气管31，进气管31将气体引入喷淋筒7，气体上升经过旋流引导板形成螺旋上升气流。当然还有其他实现方式，其中螺旋上升气流类似于龙卷风，沿竖直方向的横截面呈上宽下窄的梯形形状。
67.与螺旋上升气流对应的，使得多组第一喷头41沿气流上升方向的布置直径逐渐增加，从而使得第一喷头41的喷淋水与螺旋上升气流中的粉尘始终处于充分接触状态，达到较好的除尘效果；具体的，连通第一供水管和第一喷头41的横管的长度沿上升方向逐渐增大。
68.喷淋筒7上侧设有开口，塔体1上方固定连接有将塔体1内空间上下隔开的挡隔板9，挡隔板9上开设有出气通道6，供经过除尘的气流流出；并且在挡隔板9上方设置包括一个
或多个第二喷头81的第二喷淋机构8，对从出气通道6流出的气体进行进一步的喷淋除尘；具体的第二喷淋机构8包括与第一供水管连通的第二供水管，第二供水管与第二喷头81连接；为了防止第二喷淋机构8喷淋水与螺旋上升气流对冲，影响气流的上升，在出气通道6的上方设置挡水帽。其中出气通道6可以是正对喷淋筒7出口的出气筒，为了引导气流顺利通过出气通道上升，出气筒的直径不小于第一喷头41的最大布置直径。
69.在一般的洗涤塔装置中，未被水雾除去的粉尘最终都容易随上升气流持续上升，最终可能会聚集在塔体1顶部，影响除尘。由此本实施例在喷淋除尘空间2之外还设置了用于实现粉气分离的吸尘空间5。吸尘空间5由喷淋筒7的外空间构成，喷淋筒7内的螺旋气流上升至喷淋筒7开口边缘处时，失去束缚，在离心力的作用下扩散进入吸尘空间5，从而实现了粉尘分离，再对已经分离出去的粉尘进行单独的处理，相比于以往单纯通过多级喷淋除尘等方式效率更高。对于吸尘空间5内粉尘的吸收处理，在挡隔板9开设下排水口10，供第二喷淋机构8喷淋除尘后的废水流出，废水进入吸尘空间5，吸收被分离的粉尘，实现了喷淋水的多重利用。
70.为了更充分地除去粉尘，在第二喷淋机构8和挡隔板9之间设置密接层，用于使得气体和水充分接触，更充分地除去粉尘。其中密接层包括与塔体1和挡水帽连接的第一支撑网，第一支撑网可以供水流通过，第一支撑网连接有第一填充层，优选是拉西环。
71.气体最终将流出塔体1，此时由于气体与喷淋水有多次接触，导致气体内含有大量水分，导致尾气不满足排放标准，因此在塔体1内气体排出之前设置干燥层12，用于对处理后的气体进行干燥。干燥层12包括与塔体1连接的第二支撑网，第二支撑网连接有第二密接层，优选是鲍尔环。
72.为了除去上述诸多阶段形成的废水中的粉尘，在塔体1下方设置集水池13，用于收集喷淋除尘空间2和吸尘空间5内的除尘污水。其中集水池13可以和塔体1分开设置并通过连接件固定连接，也可以和塔体1一体成型。集水池13底部向上延伸出第一隔板151，并从集水池13上方插入第二隔板152，第一隔板151和第二隔板152之间形成溢流通道15。溢流通道15利用粉尘的自然沉淀将集水池13分成了污水区和清水区，二者通过溢流通道15相连通；其间，喷淋除尘空间2和吸尘空间5形成的除尘污水进入集水池13的污水区，经过粉尘自然沉淀后，较干净的水通过溢流通道15流入清水区。进一步设置与集水池13的清水区连接的循环供水系统14，其抽取集水池13中清水区的水供喷淋机构喷淋用水，实现水的循环利用。其中循环供水系统14包括连通集水池13与喷淋机构的连通管141，并且在管道中部设置水泵142，从而将集水池13中的清水输送至喷淋机构；具体的，第一供水管与第二供水管连通，循环供水系统14中的连通管141与第一供水管和第二供水管连通。当然，上述第一喷淋机构4和第二喷淋机构8也都可以单独通过水源供水。
73.为了实现彻底的水循环，在集水池13的底部开设排污管16，用于排出沉积在集水池13底部的污泥，另外由于在水循环过程中存有一定的水消耗，因此在集水池13的清水区位置设置补水管17，用于及时为集水池13的清水区补水。
74.本实施例在处理尾气时，先通过进水管31将尾气导入喷淋筒7，尾气受筒壁偏转导向，形成螺旋上升气流，喷淋筒7内的第一喷淋机构4通过第一喷头41喷淋水雾，实现一级除尘；螺旋上升气流持续上升至喷淋筒7上开口边缘处失去束缚，从而扩散入吸尘空间5，实现气尘分离，完成二级除尘，剩余较纯净的气体沿出气通道6继续上升；通过出气通道6流出的
气体沿挡水帽向四周散开，此时第二喷淋机构8喷淋水穿过密接层11对气体实现进一步喷淋除尘，完成三级除尘，其中剩余的除尘废水经过挡隔板9上的下排水口10流入吸尘空间，进而除去二级除尘中被分离出去的粉尘；三级除尘中剩余气体继续上升至密接层11，密接层11通过增大喷淋水雾与气体的接触面积实现更加彻底的四级除尘，其中四级除尘和三级除尘同步进行；最终气体排出塔体1之前经过干燥层12，除去气体中含有的水雾成分，使气体达到规定的排放标准。
75.实施例2
76.本实施例提供了一种气体除尘方法，用于除去气体中的粉尘，该方法使用实施例1中的旋风除尘洗涤塔配合完成，下面对加工过程进行较为详细的说明。
77.步骤一：通过进气单元3将待处理气体通入喷淋筒7形成的喷淋除尘空间2内，气体延喷淋筒7切线位置吹入筒内，受筒壁偏转导向，气流在筒内加速旋转，形成螺旋上升气流。
78.步骤二：位于喷淋除尘空间2内的第一喷淋机构4沿气体上升方向对待处理气体不断地喷淋水雾，喷淋水雾与气流接触，进而吸收气体中的粉尘，同时螺旋上升的气流上升至喷淋筒7顶部边缘时，含有的部分粉尘脱离喷淋除尘空间2的束缚，从出气通道6的外侧进入吸尘空间5，从而实现进一步的分离除尘。
79.步骤三：气体经过步骤一和步骤二处理后得到初步除尘。
80.步骤四：经过步骤三后的气体再次经过至少一次喷淋除尘，即气体沿出气通道6上升，在挡隔板9上方设置的第二喷淋机构8对气体进行再一次的喷淋除尘。在此期间得到的污水进入步骤二中的吸尘空间5内，对被分离的粉尘进行喷淋除尘，实现喷淋水的重复利用。
81.步骤五：经过步骤四得到的气体在排出之前通过设置在塔体1出口处的干燥层12，除去气体中含有的水雾成分，使其达到规定的排放标准。
82.步骤六：经步骤一至步骤五得到的除尘污水流至位于塔体1下方的集水池13中，在集水池13中经过自然沉淀，再将达到的清水循环输送至喷淋机构，从而实现循环喷淋。
83.综上所述，本实施例气体除尘方法，首先将气体通入喷淋除尘空间2内并形成螺旋上升气流，再通过喷淋机构对气体实现喷淋除尘；同时螺旋上升的待处理气体再离心力作用下，分离出部分粉尘进入吸尘空间5；另外较纯净气体再经历另外的至少一次喷淋除尘，在此期间得到的喷淋污水进入吸尘空间5对被分离出的粉尘实现喷淋除尘；最终气体在排出之前经过干燥除去水雾成分。在气体处理过程中产生的除尘污水最终进入集水池13，在集水池13中进行自然沉降，将得到的清水输送回喷淋机构实现循环供水，节约水资源和人力、物力成本。
84.实施例3
85.本实施例提供实施例2中气体除尘方法在太阳能电池片生产过程中产生的尾气处理中的应用。在太阳能电池板生产过程中产生的尾气含有大量粉尘，如果不进行除尘，便达不到规定的排放标准，污染环境。由此将太阳能电池板生产过程中产生的尾气作为待处理气体通入喷淋除尘空间2内，具体处理步骤与实施例2基本相同，最终能够充分地去除气体中的粉尘，使其达到排放标准。
86.在本专利的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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专利的限制。
87.在本专利中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
88.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的普通技术人员应当了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都应落入要求保护的本发明内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。