一种焦油脱除装置、方法和具有该装置的烟气净化设备与流程

1.本发明涉及废气处理技术领域，特别涉及一种焦油脱除装置。


背景技术：

2.现代化工业生产中会产出大量的烟气，而烟气中会含有焦油，焦油以水雾的形态混合在烟气中，焦油的成分复杂，不下于20种，大部分是苯的衍生物（甲苯、二甲苯、苯乙烯等）和多环芳经，焦油及其燃烧后会产生危害人体和环境的毒气，必须对其进行有效的处理。
3.目前，如中国专利cn110833751b公开了“一种焦炉烟道气脱硫协同吸附焦油装置”，其具体公开了烟气向上至焦油吸附箱中后，通过上吸附管、延长吸附管和下吸附管内分别放置的焦油吸附剂和氧化钙，并结合两侧喷洒机构的水分喷洒，其中氧化钙与二氧化硫反应生成亚硫酸钙沉淀，焦油则被焦油吸附剂吸取，同时灰尘则通过液态水雾沉降，剩余的气体则继续向上通过外接管道排出。
4.上述专利技术方案中，采用了水洗法和过滤法，水洗法是使含有焦油的烟气通过水浴箱或喷淋机构（如，文丘里洗涤器），利用焦油颗粒和水滴之间的惯性碰撞将烟气中的部分焦油除去，而过滤法是使烟气通过焦油吸附剂材料，使得焦油便粘着在焦油吸附剂材料上而脱除。但是，现有技术中，喷淋机构通常采用喷嘴、喷管结构，由于这种结构限制，喷出形成的雾状会呈圆形或圆锥形，在高浓度的强烟气流撞击下很容易突破而造成漏捕，影响对烟气中焦油的处理效果。另外，吸附管对烟气过滤时，吸附管的分布面积有限，加上高浓度的强烟气流速度快，难以使得吸附管中的焦油吸附剂对烟气进行过滤，因此，通过也会影响对烟气中焦油的处理效果。


技术实现要素：

5.本发明目的之一是解决现有技术中对烟气的焦油进行处理时，因烟气是高浓度的强气流，不易被喷淋机构喷出的水雾捕捉和不易通过吸附管进行过滤，进而影响对烟气中焦油处理效果的问题。
6.本发明目的之二是提供一种焦油脱除方法。
7.本发明目的之三是提供一种具有焦油脱除装置的烟气净化设备。
8.为达到上述目的之一，本发明采用以下技术方案：一种焦油脱除装置，包括有燃烧箱与焦油吸附塔，所述燃烧箱位于所述焦油吸附塔侧端，所述燃烧箱侧向连通所述焦油吸附塔的吸附仓。
9.所述吸附仓中层层排列有过滤吸附板，所述过滤吸附板之间留有空隙，所述过滤吸附板之间以偏移的方式叠加在一起。
10.所述过滤吸附板下端开设有安装口，该安装口用于填充用于吸附烟气中焦油的吸附剂，所述安装口下安装有过滤板，通过所述过滤板限制所述吸附剂向下移动脱离所述安装口。
11.所述过滤吸附板上端面为用于挡水的挡水面，该挡水面的上方设有进水管，所述进水管连接有喷淋头，通过所述喷淋头喷淋所述烟气以去除所述烟气中的焦油。
12.在上述技术方案中，本发明实施例在使用时，将烟气通入燃烧箱中，将烟气中燃烧不充分的气体燃烧充分，之后将烟气通入到焦油吸附塔内吸附仓的底部，在吸附仓底部的烟气向上过程中，通过层层偏心叠加的过滤吸附板进行阻挡，此时烟气冲击过滤吸附板，与过滤吸附板中的吸附剂相接触，通过吸附剂吸附烟气中的焦油。
13.烟气受到过滤吸附板阻挡后气流强度降低，烟气无法继续向上，只能沿两侧方向移动绕开过滤吸附板继续向上，而过滤吸附板之间以偏心的间隔叠加方式排列，使得继续向上的烟气被上一层的过滤吸附板继续阻挡降低气流强度，继续进行对烟气中焦油的吸附，此时的烟气再次沿两侧方向移动以绕开该层的过滤吸附板，实现对烟气的扩散和对烟气中焦油的多次吸附。
14.在烟气通入吸附仓的同时或之前，向进水管供水，使得喷淋头向下喷出水雾，水雾受到过滤吸附板上端的挡水面阻挡沿两侧移动后落下，与降低气流强度后的烟气接触碰撞，去除烟气中的焦油。
15.本发明的有益效果是：本发明在焦油吸附塔中设置层层相间隔开的过滤吸附板，过滤吸附板间偏心叠加在一起，通过这种方式，第一方面是呈上下间隔且偏心叠加的过滤板能够在其下安装面积更大的吸附剂，提高对烟气中焦油的吸附效果；第二方面是使得过滤吸附板遭受到烟气冲击时，改变其流动方向，扩大烟气在吸附仓的分布范围，提高吸附剂的利用率，提高对烟气中焦油的吸附效果；第三方面是烟气流动方向改变后能够与另一或多个偏心的过滤吸附板发生接触，进行多次吸附，再次提高对烟气中焦油的吸附效果；第四方面是通过层层过滤吸附板逐步降低烟气的气流强度，进一步提高水雾对烟气中焦油的捕捉效率与效果；第五方面是喷出的水雾会在过滤吸附板阻挡下集中分布到过滤吸附板空隙的两侧，有利于集中对烟气中焦油进行捕捉；第六方面是喷出的水雾通过过滤吸附板上端面的挡水面阻隔，不会与吸附剂发生接触，与吸附剂形成互不干扰的双重过滤。
16.通过上述六方面，本发明达到了最佳对烟气中焦油的处理效果。
17.进一步地，在本发明实施例中，所述过滤吸附板以叠加的方式形成正三角形或倒三角形或菱形。
18.进一步地，在本发明实施例中，所述吸附仓下端开设有排液口，所述吸附仓的上端开设有排气口。
19.进一步地，在本发明实施例中，所述过滤吸附板前后端固定在所述吸附仓的侧壁上或所述过滤板通过连接杆固定在基板上，所述基板通过转头旋转连接在所述吸附仓的侧壁上，所述转头与所述基板通过螺栓或螺母与所述焦油吸附塔固定在一起。
20.进一步地，在本发明实施例中，所述燃烧箱中沿纵向设有燃烧通道与排放通道，所述燃烧通道连通所述排放通道，所述排放通道连通所述吸附仓，所述燃烧通道侧面设有放电火花针。
21.在烟气进入到燃烧箱后，启动放电火花针点燃烟气中燃烧不充分的气体进行充分燃烧，燃烧后的气体通过排放通道进入到吸附仓中。
22.更进一步地，在本发明实施例中，所述燃烧通道上设置有放火盘，所述放火盘具有外盘与内盘，所述外盘旋转套设所述内盘，所述外盘的内侧设有内边部，所述内盘的外侧设
有外边部，所述内边部与所述外边部上下密封贴合，所述内边部设有的内穿孔与所述外边部设有的外穿孔错位不连通。
23.当需要对火焰温度进行再利用时，通过管道对接放火盘，再拧动放火盘的外盘转动，使得外盘的内穿孔与内盘的外穿孔上下对位相通，促使燃烧通道的火焰通过内穿孔与外穿孔跑出放火盘，以便利用火焰温度加热设备。
24.为达到上述目的之二，本发明采用以下技术方案：一种焦油脱除方法，应用于上述发明目的之一中所述的焦油脱除装置，所述焦油脱除方法包括以下步骤：将烟气通入燃烧箱中，将烟气中燃烧不充分的气体燃烧充分，之后将烟气通入到焦油吸附塔内吸附仓的底部，在吸附仓底部的烟气向上过程中，通过层层偏心叠加的过滤吸附板进行阻挡，此时烟气冲击过滤吸附板，与过滤吸附板中的吸附剂相接触，通过吸附剂吸附烟气中的焦油。
25.烟气受到过滤吸附板阻挡后气流强度降低，烟气无法继续向上，只能沿两侧方向移动绕开过滤吸附板继续向上，而过滤吸附板之间以偏心的间隔叠加方式排列，使得继续向上的烟气被上一层的过滤吸附板继续阻挡降低气流强度，继续进行对烟气中焦油的吸附，此时的烟气再次沿两侧方向移动以绕开该层的过滤吸附板，实现对烟气的扩散和对烟气中焦油的多次吸附。
26.在烟气通入吸附仓的同时或之前，向进水管供水，使得喷淋头向下喷出水雾，水雾受到过滤吸附板上端的挡水面阻挡沿两侧移动后落下，与降低气流强度后的烟气接触碰撞，去除烟气中的焦油。
27.进一步地，在本发明实施例中，当过滤吸附板对烟气中焦油的吸附效果降低后，拧动螺栓或螺母，控制基板带动所有过滤吸附板向上转动，通过喷淋头对过滤吸附板中的过滤板或吸附剂进行喷洗，疏通过滤板的过滤孔或使吸附剂中焦油与水凝结成液体流出，完成后控制基板带动所有过滤吸附板复位，并拧动螺栓或螺母重新固定。
28.进一步地，在本发明实施例中，在烟气进入到燃烧箱后，启动放电火花针点燃烟气中燃烧不充分的气体进行充分燃烧，燃烧后的气体通过排放通道进入到吸附仓中。
29.当需要对火焰温度进行再利用时，通过管道对接放火盘，再拧动放火盘的外盘转动，使得外盘的内穿孔与内盘的外穿孔上下对位相通，促使燃烧通道的火焰通过内穿孔与外穿孔跑出放火盘，以便利用火焰温度加热设备。
30.为达到上述目的之三，本发明采用以下技术方案：一种烟气净化设备，所述烟气净化设备具有上述发明目的之一中所述的焦油脱除装置。
附图说明
31.图1为本发明实施例焦油脱除装置的平面结构示意图。
32.图2为本发明实施例过滤吸附板的排列示意图。
33.图3为本发明实施例过滤吸附板的另一排列示意图。
34.图4为本发明实施例燃烧箱的结构示意图。
35.图5为本发明实施例放火盘的立体结构示意图。
36.附图中10、燃烧箱，11、燃烧通道，12、排放通道，13、放电火花针；
20、焦油吸附塔，21、吸附仓，22、排液口，23、排气口，24、过滤吸附板，241、安装口，242、过滤板，243、挡水面，25、吸附剂，26、进水管，27、喷淋头；30、基板，31、连接杆，32、转头；40、放火盘，41、外盘，42、内盘，43、内边部，44、内穿孔，45、外边部，46、外穿孔。
具体实施方式
37.为了使本发明的目的、技术方案进行清楚、完整地描述，及优点更加清楚明白，以下结合附图对本发明实施例进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅仅用以解释本发明实施例，并不用于限定本发明实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“中”“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“顶”、“底”、“侧”、“竖直”、“水平”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发明的限制。此外，术语“一”、“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.出于简明和说明的目的，实施例的原理主要通过参考例子来描述。在以下描述中，很多具体细节被提出用以提供对实施例的彻底理解。然而明显的是。对于本领域普通技术人员，这些实施例在实践中可以不限于这些具体细节。在一些实例中，没有详细地描述公知焦油脱除方法和结构，以避免无必要地使这些实施例变得难以理解。另外，所有实施例可以互相结合使用。
41.实施例一：一种焦油脱除装置，如图1所示，包括有燃烧箱10与焦油吸附塔20，燃烧箱10位于焦油吸附塔20侧端，燃烧箱10侧向连通焦油吸附塔20的吸附仓21。
42.如图1、2所示，吸附仓21中层层排列有过滤吸附板24，过滤吸附板24之间留有空隙，过滤吸附板24之间以偏移的方式叠加在一起。
43.过滤吸附板24下端开设有安装口241，该安装口241用于填充用于吸附烟气中焦油的吸附剂25，安装口241下安装有过滤板242，通过过滤板242限制吸附剂25向下移动脱离安装口241。
44.过滤吸附板24上端面为用于挡水的挡水面243，该挡水面243的上方设有进水管26，进水管26连接有喷淋头27，通过喷淋头27喷淋烟气以去除烟气中的焦油。
45.实施步骤：将烟气通入燃烧箱10中，将烟气中燃烧不充分的气体燃烧充分，之后将烟气通入到焦油吸附塔20内吸附仓21的底部，在吸附仓21底部的烟气向上过程中，通过层
层偏心叠加的过滤吸附板24进行阻挡，此时烟气冲击过滤吸附板24，与过滤吸附板24中的吸附剂25相接触，通过吸附剂25吸附烟气中的焦油。
46.烟气受到过滤吸附板24阻挡后气流强度降低，烟气无法继续向上，只能沿两侧方向移动绕开过滤吸附板24继续向上，而过滤吸附板24之间以偏心的间隔叠加方式排列，使得继续向上的烟气被上一层的过滤吸附板24继续阻挡降低气流强度，继续进行对烟气中焦油的吸附，此时的烟气再次沿两侧方向移动以绕开该层的过滤吸附板24，实现对烟气的扩散和对烟气中焦油的多次吸附。
47.在烟气通入吸附仓21的同时或之前，向进水管26供水，使得喷淋头27向下喷出水雾，水雾受到过滤吸附板24上端的挡水面243阻挡沿两侧移动后落下，与降低气流强度后的烟气接触碰撞，去除烟气中的焦油。
48.本发明在焦油吸附塔20中设置层层相间隔开的过滤吸附板24，过滤吸附板24间偏心叠加在一起，通过这种方式，第一方面是呈上下间隔且偏心叠加的过滤板242能够在其下安装面积更大的吸附剂25，提高对烟气中焦油的吸附效果；第二方面是使得过滤吸附板24遭受到烟气冲击时，改变其流动方向，扩大烟气在吸附仓21的分布范围，提高吸附剂25的利用率，提高对烟气中焦油的吸附效果；第三方面是烟气流动方向改变后能够与另一或多个偏心的过滤吸附板24发生接触，进行多次吸附，再次提高对烟气中焦油的吸附效果；第四方面是通过层层过滤吸附板24逐步降低烟气的气流强度，进一步提高水雾对烟气中焦油的捕捉效率与效果；第五方面是喷出的水雾会在过滤吸附板24阻挡下集中分布到过滤吸附板24空隙的两侧，有利于集中对烟气中焦油进行捕捉；第六方面是喷出的水雾通过过滤吸附板24上端面的挡水面243阻隔，不会与吸附剂25发生接触，与吸附剂25形成互不干扰的双重过滤。
49.通过上述六方面，本发明达到了最佳对烟气中焦油的处理效果。
50.如图2所示，过滤吸附板24以叠加的方式形成正三角形或倒三角形或菱形。
51.如图1所示，吸附仓21下端开设有排液口22，吸附仓21的上端开设有排气口23。
52.如图2所示，过滤吸附板24前后端固定在吸附仓21的侧壁上，如图3所示，或过滤板242通过连接杆31固定在基板30上，基板30通过转头32旋转连接在吸附仓21的侧壁上，转头32与基板30通过螺栓或螺母与焦油吸附塔20固定在一起。
53.如图4所示，燃烧箱10中沿纵向设有燃烧通道11与排放通道12，燃烧通道11连通排放通道12，排放通道12连通吸附仓21，燃烧通道11侧面设有放电火花针13。
54.在烟气进入到燃烧箱10后，启动放电火花针13点燃烟气中燃烧不充分的气体进行充分燃烧，燃烧后的气体通过排放通道12进入到吸附仓21中。
55.如图5所示，燃烧通道11上设置有放火盘40，放火盘40具有外盘41与内盘42，外盘41旋转套设内盘42，外盘41的内侧设有内边部43，内盘42的外侧设有外边部45，内边部43与外边部45上下密封贴合，内边部43设有的内穿孔44与外边部45设有的外穿孔46错位不连通。
56.当需要对火焰温度进行再利用时，通过管道对接放火盘40，再拧动放火盘40的外盘41转动，使得外盘41的内穿孔44与内盘42的外穿孔46上下对位相通，促使燃烧通道11的火焰通过内穿孔44与外穿孔46跑出放火盘40，以便利用火焰温度加热设备。
57.实施例二：
一种焦油脱除方法，应用于实施例一中的焦油脱除装置，焦油脱除方法包括以下步骤：将烟气通入燃烧箱10中，将烟气中燃烧不充分的气体燃烧充分，之后将烟气通入到焦油吸附塔20内吸附仓21的底部，在吸附仓21底部的烟气向上过程中，通过层层偏心叠加的过滤吸附板24进行阻挡，此时烟气冲击过滤吸附板24，与过滤吸附板24中的吸附剂25相接触，通过吸附剂25吸附烟气中的焦油。
58.烟气受到过滤吸附板24阻挡后气流强度降低，烟气无法继续向上，只能沿两侧方向移动绕开过滤吸附板24继续向上，而过滤吸附板24之间以偏心的间隔叠加方式排列，使得继续向上的烟气被上一层的过滤吸附板24继续阻挡降低气流强度，继续进行对烟气中焦油的吸附，此时的烟气再次沿两侧方向移动以绕开该层的过滤吸附板24，实现对烟气的扩散和对烟气中焦油的多次吸附。
59.在烟气通入吸附仓21的同时或之前，向进水管26供水，使得喷淋头27向下喷出水雾，水雾受到过滤吸附板24上端的挡水面243阻挡沿两侧移动后落下，与降低气流强度后的烟气接触碰撞，去除烟气中的焦油。
60.当过滤吸附板24对烟气中焦油的吸附效果降低后，拧动螺栓或螺母，控制基板30带动所有过滤吸附板24向上转动，通过喷淋头27对过滤吸附板24中的过滤板242或吸附剂25进行喷洗，疏通过滤板242的过滤孔或使吸附剂25中焦油与水凝结成液体流出，完成后控制基板30带动所有过滤吸附板24复位，并拧动螺栓或螺母重新固定。
61.在烟气进入到燃烧箱10后，启动放电火花针13点燃烟气中燃烧不充分的气体进行充分燃烧，燃烧后的气体通过排放通道12进入到吸附仓21中。
62.当需要对火焰温度进行再利用时，通过管道对接放火盘40，再拧动放火盘40的外盘41转动，使得外盘41的内穿孔44与内盘42的外穿孔46上下对位相通，促使燃烧通道11的火焰通过内穿孔44与外穿孔46跑出放火盘40，以便利用火焰温度加热设备。
63.实施例三：一种烟气净化设备，烟气净化设备具有实施例一中的焦油脱除装置。
64.尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本发明，但是本发明不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本发明精神和范围内，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。