一种含尘气体除尘装置和含尘气体除尘方法与流程

1.本发明涉及环保设备领域，特别涉及一种含尘气体除尘装置和含尘气体除尘方法，适用于高温含尘气体的除尘。


背景技术：

2.目前，在冶金行业的生产过程中，常常会产生大量的高温含尘蒸汽。对于高温含尘蒸汽的处理一般采用喷淋洗涤、旋流洗涤、水淬喷淋等工艺。其中，喷淋工艺采用大量喷淋水捕集含尘气体中的灰尘，耗水量大，效率低，并且难以自清洁清洗。旋流洗涤工艺是使得含尘气流旋转，螺旋分离出灰尘颗粒，再用喷淋水洗涤，该方法无法去除气流中的微小尘埃，除尘效率低。水淬喷淋是将含尘气体引入水中，是含尘气体与水充分接触，去除灰尘，该法只能适用于小风量除尘，适用范围小。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供一种含尘气体除尘装置和含尘气体除尘方法，在实现自清洁的同时采用较小的消耗实现好的除尘效果。
4.本发明的技术方案是这样实现的：
5.一种含尘气体除尘装置，包括：
6.塔体，塔体内部形成空腔，塔体下部开设有供含尘气体进入空腔的进气口，塔体顶部开设有供除尘后的气体排出的排气口；
7.吸附喷淋除尘装置，吸附喷淋除尘装置为至少一个，沿空腔的高度方向排列安装于进气口和排气口之间的空腔中，以对所经过的含尘气体进行吸附喷淋除尘操作；
8.清洗装置，清洗装置为至少一个，每个清洗装置一一对应地安装于每个吸附喷淋除尘装置的下方，以从吸附喷淋除尘装置的下方向吸附喷淋除尘装置方向喷淋。
9.进一步，清洗装置包括：
10.第一水泵，第一水泵位于塔体外侧；
11.清洗输水管，清洗输水管布设于吸附喷淋除尘装置的下方，并连接于第一水泵；
12.清洗喷头，清洗喷头为多个，清洗喷头安装于清洗输水管并朝向吸附喷淋除尘装置设置，在第一水泵工作供水时，清洗喷头将清洗用水喷向上方的吸附喷淋除尘装置。
13.进一步，吸附喷淋除尘装置包括：
14.第一格板，第一格板固定安装于空腔中；
15.填料球，填料球的数量为多个，填料球铺设于第一格板上，以吸附所经过的含尘气体中的粉尘；
16.喷淋装置，喷淋装置安装于填料球的上方，以向填料球喷水。
17.进一步，喷淋装置包括：
18.第二水泵，第二水泵位于塔体外侧；
19.喷淋输水管，喷淋输水管布设于填料球的上方，并连接于第二水泵；
20.喷淋喷头，喷淋喷头为多个，喷淋喷头安装于喷淋输水管并朝向填料球设置，在第二水泵工作供水时，喷淋喷头将除尘用水喷向下方的填料球。
21.进一步，所述含尘气体除尘装置还包括：
22.搅拌装置，搅拌装置安装于填料球的上方并插入多个填料球之间，以对多个填料球进行搅拌。搅拌装置为至少一个，每个搅拌装置一对一地安装于每个吸附喷淋除尘装置的上方，并插入多个填料球之间，以对多个填料球进行搅拌。
23.进一步，所述含尘气体除尘装置还包括：
24.脱水处理层，脱水处理层为一层，安装于空腔中，位于排气口和吸附喷淋除尘装置之间。
25.进一步，脱水处理层包括：
26.第二格板，第二格板固定安装于空腔中；
27.脱水板，脱水板铺设于第二格板上，以吸收所经过的气体中的水分。
28.进一步，所述含尘气体除尘装置还包括：
29.排水口，排水口开设于塔体侧壁的底部；
30.排水板，排水板固定安装于塔体内空腔的底部，并朝向排水口倾斜，排水口靠近排水板的上表面设置。
31.进一步，所述含尘气体除尘装置还包括：
32.粉尘监测装置，粉尘监测装置安装于排气口，以检测从排气口排出气体中的粉尘含量，获取粉尘含量参数；
33.控制装置，控制装置连接于粉尘监测装置、吸附喷淋除尘装置和清洗装置，以从粉尘监测装置接收粉尘含量参数，根据粉尘含量参数的变化控制吸附喷淋除尘装置和清洗装置的喷淋水量。
34.一种含尘气体除尘方法，采用如上任一项所述的含尘气体除尘装置，包括：
35.启动吸附喷淋除尘装置，以在含尘气体经过吸附喷淋除尘装置时，对含尘气体进行吸附喷淋除尘操作；
36.将含尘气体从进气口通入塔体；
37.启动清洗装置，从吸附喷淋除尘装置的下方对吸附喷淋除尘装置进行喷淋，以清理堆积在吸附喷淋除尘装置下部的污垢。
38.从上述方案可以看出，本发明的含尘气体除尘装置和含尘气体除尘方法，实现了将喷淋除尘、旋流除尘和冷凝除尘三种方式的结合，除尘效率比传统的水浴除尘更高，用水量更低，除尘效率可达90％以上，用水量仅为同级别水浴除尘器用水量的40％。本发明的含尘气体除尘装置结构简单、除尘效率高、适用性好、用水量少、防堵塞、具有自清洁功能、维护方便，能够广泛地应用于冶金行业中的蒸汽除尘作业中。
附图说明
39.图1为本发明实施例的含尘气体除尘装置的内部结构示意图；
40.图2为本发明实施例的含尘气体除尘方法的步骤流程图。
具体实施方式
41.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。
42.如图1所示，本发明实施例的含尘气体除尘装置主要包括塔体1、吸附喷淋除尘装置2和清洗装置3。其中，塔体1内部形成空腔，塔体1下部开设有供含尘气体进入空腔的进气口11，塔体1顶部开设有供除尘后的气体排出的排气口12。吸附喷淋除尘装置2为至少一个，沿空腔的高度方向排列安装于进气口11和排气口12之间的空腔中，以对所经过的含尘气体进行吸附喷淋除尘操作。清洗装置3为至少一个，每个清洗装置3一一对应地安装于每个吸附喷淋除尘装置2的下方，以从吸附喷淋除尘装置2的下方向吸附喷淋除尘装置2方向喷淋。例如图1所示实施例中，吸附喷淋除尘装置2为两个，清洗装置3为两个，每个吸附喷淋除尘装置2均对应于一个清洗装置3。
43.如图1所示，本发明实施例中，清洗装置3主要包括第一水泵31、清洗输水管32和清洗喷头33。其中，第一水泵31位于塔体1外侧。清洗输水管32布设于吸附喷淋除尘装置2的下方，并连接于第一水泵31。清洗喷头33为多个，清洗喷头33安装于清洗输水管32并朝向吸附喷淋除尘装置2设置，在第一水泵31工作供水时，清洗喷头33将清洗用水喷向上方的吸附喷淋除尘装置2。
44.本发明实施例中，利用清洗装置3从下方对吸附喷淋除尘装置2进行喷淋，实现了对吸附喷淋除尘装置2下部的清洁操作，使得原本难以清洁的塔体内部结构死角能够根据需要随时进行清洁，进而能够保证含尘气体除尘装置在长时间工作后仍然具有最好的除尘效果。另外，在吸附喷淋除尘装置2工作过程中，根据需要也可以同时启动清洗装置3配合吸附喷淋除尘装置2的工作而从吸附喷淋除尘装置2的下部辅助对经过的含尘气体进行喷淋作业。
45.如图1所示，本发明实施例中，吸附喷淋除尘装置2主要包括第一格板21、填料球22和喷淋装置23。其中，第一格板21固定安装于塔体1的空腔中，具有可通过含尘气体和水的格栅。填料球22的数量为多个，填料球22铺设于第一格板21上，以吸附所经过的含尘气体中的粉尘。喷淋装置23安装于填料球22的上方，以向填料球22喷水。
46.在可选实施例中，第一格板21可采用钢格板，具有强度大耐腐蚀的特点，能够长期使用。在其它可选实施例中，第一格板21的材料也可以选用其它强度大耐腐蚀的材料，如金属、合金或复合材料等。
47.在可选实施例中，填料球22可采用聚丙烯塑料制成。优选地，填料球22的直径为50毫米至200毫米。优选地，填料球22填满并多层堆放于第一格板21上。以单层3000个直径100毫米的填料球为例，每层填料球22可增加吸附水膜面积近100m2。因此，在本发明优选实施例中，填料球22填满并多层堆放于第一格板21上能够极大增加吸附面积，实现更好的除尘效果。
48.本发明实施例中，所有填料球22自由堆积，形成一层一定高度的球层，保证能产生足够大的换热及吸附面积，并且能够产生大量不规则气流通道，粉尘在气流通道中能够形成旋流，含尘气体在通过填料球22时所经过的时间和路径更长，含尘气体中的尘粒在填料球22之间能够产生碰撞、附着、凝聚、离心分离等效果，在这些效果的综合性作用下，除尘效率能够达到90％。
49.本发明实施例中，喷淋装置23向填料球22喷水会在填料球22表面形成一层流动水膜，含尘气体中携带的热量能够与流动水膜发生热交换而被水膜带走，在此基础上，含尘气体中的水蒸气能够冷凝形成水滴而进一步吸附大量的尘粒。
50.如图1所示，本发明实施例中，喷淋装置23包括第二水泵231、喷淋输水管232和喷淋喷头233。其中，第二水泵231位于塔体1的外侧。喷淋输水管232布设于填料球22的上方，并连接于第二水泵231。喷淋喷头233为多个，喷淋喷头233安装于喷淋输水管232并朝向填料球22设置，在第二水泵231工作供水时，喷淋喷头233将除尘用水喷向下方的填料球22。
51.如图1所示，本发明实施例的含尘气体除尘装置还进一步包括搅拌装置4。搅拌装置4安装于填料球22的上方并插入多个填料球22之间，以对多个填料球22进行搅拌。搅拌装置4为至少一个，每个搅拌装置4一对一地安装于每个吸附喷淋除尘装置的上方，并插入多个填料球22之间，以对多个填料球22进行搅拌。
52.在可选实施例中，搅拌装置4主要由电机、减速机、转动轴体、搅动件。其中，电机通过减速机驱动转动轴体转动，转动轴体插入到第一格板21上的填料球22中，搅动件安装于转动轴体靠近第一格板21的端部，搅动件靠近第一格板21设置，在转动轴体转动时，带动搅动件在第一格板21上转动，进而将第一格板21上的填料球22进行搅动。电机和减速机可以由减速电机替代。
53.在搅拌装置4启动时，搅拌装置4搅动填料球22，使得填料球22与填料球22之间互相摩擦碰撞，使得附着于填料球22上的粉尘快速脱落，同时在喷淋装置23和/或清洗装置3的工作配合下，脱落的粉尘能够随流动水膜冲走，这样可以有效防止填料球22结垢堵塞。
54.在可选实施例中，搅拌装置4的转动轴体的端部穿过第一格板21(第一格板21开设有供转动轴体穿过的开孔或开口)，转动轴体穿过第一格板21的末端固定至清洗装置3的清洗输水管32，进而在搅拌装置4启动时可带动清洗输水管32连同清洗喷头33在第一格板21的下方转动喷淋清洗，使得清洗装置3对第一格板21以及第一格板21上的填料球22的清洗更加彻底，能够有效防止第一格板21底部结垢堵塞。
55.如图1所示，本发明实施例的含尘气体除尘装置还进一步包括脱水处理层5。脱水处理层5为一层，安装于塔体1的空腔中，位于排气口12和吸附喷淋除尘装置2之间。即，位于塔体1内吸附喷淋除尘装置2的上方。
56.其中，脱水处理层5包括第二格板51和脱水板52。第二格板51固定安装于塔体1的空腔中。脱水板52铺设于第二格板51上，以吸收所经过的气体中的水分。
57.经过吸附喷淋除尘装置2除尘后的气流向上流动进入脱水处理层5，在脱水处理层5中，通过脱水板52去除气流中所夹杂的水分，实现气体的脱水，脱水后的气体继续上升并从排气口12排出塔体1。
58.如图1所示，本发明实施例的含尘气体除尘装置还进一步包括排水口6和排水板7。其中，排水口6开设于塔体1侧壁的底部。排水板7固定安装于塔体1内空腔的底部，并朝向排水口6倾斜，排水口6靠近排水板7的上表面设置。
59.本发明实施例中，在塔体1底部设置倾斜的排水板7，从上方吸附喷淋除尘装置2下落的含有污垢的污水沿排水板7的斜面向排水口6下流，排水板7的设置能够有效避免污水中的污垢在塔体1底部的淤积沉淀，通过排水口6的及时排放，能够避免淤积沉淀的污垢对排水口6的堵塞。
60.如图1所示，本发明实施例的含尘气体除尘装置还进一步包括粉尘监测装置8和控制装置(图中未示出)。其中，粉尘监测装置8安装于排气口12，以检测从排气口12排出气体中的粉尘含量，获取粉尘含量参数。控制装置连接于粉尘监测装置8、吸附喷淋除尘装置2和清洗装置3，以从粉尘监测装置8接收粉尘含量参数，根据粉尘含量参数的变化控制吸附喷淋除尘装置2和清洗装置3的喷淋水量。
61.进一步地，控制装置可连接于吸附喷淋除尘装置2中的第二水泵231和清洗装置3中的第一水泵31，以根据所监测的排出气体中的粉尘含量，通过控制第二水泵231和/或第一水泵31的供水量来调节吸附喷淋除尘装置2和/或清洗装置3的喷淋水量。例如，当监测到排出气体中的粉尘含量过高(如高于某个设定阈值)时，控制第二水泵231和/或第一水泵31增加供水量，以增加流经填料球22的流动水膜流量，进而能够带走更多的尘粒，降低排出气体中的粉尘含量。
62.进一步地，控制装置还可连接于搅拌装置4，以控制搅拌装置4的起停和搅拌速度，配合吸附喷淋除尘装置2和/或清洗装置3的喷淋水量，进一步降低排出气体中的粉尘含量。
63.基于上述各项实施例的含尘气体除尘装置，本发明实施例还同时提供了一种含尘气体除尘方法，如图2所示，主要包括以下步骤：
64.步骤1、启动吸附喷淋除尘装置，以在含尘气体经过吸附喷淋除尘装置时，对含尘气体进行吸附喷淋除尘操作；
65.步骤2、将含尘气体从进气口通入塔体；
66.步骤3、启动清洗装置，从吸附喷淋除尘装置的下方对吸附喷淋除尘装置进行喷淋，以清理堆积在吸附喷淋除尘装置下部的污垢。
67.其中，步骤1和步骤2之间不区分执行顺序，可以同时执行，也可以先执行步骤1后执行步骤2，也可以先执行步骤2后执行步骤1。当先执行步骤2时，需要尽快执行步骤1以防止步骤1过晚执行而释放出过多的含尘气体。优选地，先执行步骤1后执行步骤2。
68.其中，步骤3可以在长时间工作以后执行，也可以在步骤2执行的过程中执行。步骤3的执行条件可根据实际工况进行设置，也可以根据需要进行人工确定。
69.基于搅拌装置4的实施例，本发明实施例的含尘气体除尘方法还进一步包括在步骤2和/或步骤3中控制搅拌装置4工作的步骤。
70.基于粉尘监测装置8和控制装置的实施例，本发明实施例的含尘气体除尘方法还进一步包括在步骤2中检测从排气口排出气体中的粉尘含量，根据排出气体中的粉尘含量的变化控制吸附喷淋除尘装置和/或清洗装置的喷淋水量，和/或控制搅拌装置4的搅拌速度的步骤。
71.本发明实施例的含尘气体除尘装置和含尘气体除尘方法应用于冶金行业工厂时，冶金产生的高温含尘蒸汽进入前，先开启喷淋装置23喷出大量喷淋水。
72.高温含尘蒸汽从下侧的进气口11进入塔体1内。
73.高温含尘蒸汽经过第一格板21，上方喷淋喷头233喷水在填料球22上形成一层流动水膜，含尘蒸汽中大量热量与流动水膜发生热交换被带走，蒸汽冷凝形成水滴吸附大量的尘粒。
74.多个填料球22堆叠在一起，填料球22之间形成多个小的、不规则的、弯曲的气流通道，高温含尘蒸汽在通过填料球22时，通过时间与通过路径更长，高温含尘蒸汽中的尘粒在
填料球22之间发生惯性碰撞、离心分离、液膜吸附。通过一层填料球22后，可以除去约40％左右的灰尘。
75.多层填料球22堆叠在一起，喷淋形成的水流从上层填料球22向下层填料球22流动，相对于其他除尘方式，用水量可大大降低，以相同风量的水浴除尘器相比，本发明实施例用水量仅为水浴除尘器用水量的40％。
76.高温含尘蒸汽通过填料球9后，进入喷淋除尘区，该区域中，喷淋喷头233向下喷出大量水雾，与自下而上的高温含尘气流形成对流，进一步的吸附含尘蒸汽中的尘粒和热量。
77.如图1所示实施例中，吸附喷淋除尘装置2为两层，高温含尘蒸汽依次通过两层吸附喷淋除尘装置2后，含尘量能大大降低。
78.经过两次除尘后的气流中，携带着大量的微小水滴，气流向上再经过上方的脱水处理层5，去除夹杂的大量水分后，从排气口12中排出。
79.搅拌装置4定时搅动填料球22，填料球22与填料球22之间互相摩擦碰撞，使得填料球22上的尘土快速脱落，然后大量的喷淋水将粉尘冲走，这样可以有效防止填料球22结垢堵塞。
80.长时间工作后，第一格板21底部可能结垢严重。当搅拌装置4搅拌时，带动清洗装置3的清洗输水管32旋转并向第一格板21喷水，防止第一格板21底部结垢堵塞。
81.塔体1底部由排水板7形成斜面，落在排水板7的水沿斜面向排水口6汇集，排水板7增加了水的流速，避免泥浆在塔体1底部沉淀。
82.粉尘监测装置8检测排气口12排出的气体中的粉尘含量是否超过排放标准，如果超过，则通过控制装置控制喷淋装置23喷淋水量，确保除尘达标。
83.本发明实施例的含尘气体除尘装置和含尘气体除尘方法，实现了将喷淋除尘、旋流除尘和冷凝除尘三种方式的结合，除尘效率比传统的水浴除尘更高，用水量更低，除尘效率可达90％以上，用水量仅为同级别水浴除尘器用水量的40％。本发明实施例的含尘气体除尘装置结构简单、除尘效率高、适用性好、用水量少、防堵塞、具有自清洁功能、维护方便，能够广泛地应用于冶金行业中的蒸汽除尘作业中。
84.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。