一種煙氣中有害氣體及微塵處理設備的制作方法

本實用新型涉及煙氣處理，具體地說是一種煙氣中有害氣體及煙塵處理設備。

背景技術：

目前大氣污染嚴重，多地區出現霧霾，大氣污染原因較多，工業煙塵煙氣是重要的污染源之一，比如說各種工業鍋爐，尤其是燃煤燃油等鍋爐所產生的煙塵煙氣，其中含有大量氮氧化物、硫氧化物以及固體顆粒物，直接或進行簡單的脫硫脫硝處理后排放到大氣中，而許多煙塵煙氣處理工藝，首先考慮的并不是降低污染，而是考慮如何降低工業設備的損耗，其處理效果較差。

技術實現要素：

針對現狀，本實用新型提供一種煙氣中有害氣體及微塵處理設備，該設備為一種大型煙塵處理成套設備。依靠電動機械和專用配套設施，采用堿性水循環系統和煙氣體系對污染環境的煙塵進行處理凈化。使得處理后的空氣中，氮氧化物和硫氧化物含量優于國家標準；煙氣中的(可見)顆粒物優于國家標準；PM2.5和可吸入顆粒物優于國家標準。

本實用新型所采用的技術方案為：

一種煙氣中有害氣體及微塵處理設備，包括旋風除塵塔、氣體聚合吸附塔、固體物降凝塔、氣體固體物冷卻降凝塔；旋風除塵塔為中空密閉塔體，塔體中上部為圓筒狀、塔體下部為倒圓錐臺形，氣體聚合吸附塔、固體物降凝塔及氣體固體物冷卻降凝塔均為中空密閉塔體，塔體中上部為筒狀、塔體下部為倒錐臺形；

待處理煙氣由旋風除塵塔上部的氣體入口沿旋風除塵塔內壁圓周的切線方向流入塔體內，于旋風除塵塔上設有氣體排出管，氣體排出管的一端處于旋風除塵塔中下部、且面向塔體底部，氣體排出管的另一端穿過旋風除塵塔上部的塔體壁面與氣體聚合吸附塔上部的氣體入口相連通；

氣體聚合吸附塔中上部裝填有顆粒填料，于塔體內顆粒填料下方沿橫向方向設有防止填料向下脫落的篩板，于氣體聚合吸附塔上設有氣體排出管，氣體排出管的一端處于氣體聚合吸附塔篩板的下方，氣體排出管的另一端穿過氣體聚合吸附塔上部的塔體壁面與固體物降凝塔上部的氣體入口相連通；

于固體物降凝塔中部沿塔體的橫向方向設有上下二板隔板，二板隔板四周邊緣分別與塔體內壁面密閉連接，二板隔板將塔體分隔成上中下三個互不連通的密閉腔室，于二板隔板間密閉腔室的塔體相對的左右兩側壁面上分別設有冷卻水入口和冷卻水出口、且冷卻水入口和冷卻水出口均處于二板隔板間密閉腔室的上部區域；上隔板上部的密閉腔室與下隔板下部的密閉腔室通過二根以上貫穿二板隔板間密閉腔室的金屬管相連通；固體物降凝塔上部的氣體入口位于上隔板上部的密閉腔室所在區域，于固體物降凝塔上設有氣體排出管，氣體排出管的一端處于固體物降凝塔下隔板下部的密閉腔室中，氣體排出管的另一端穿過固體物降凝塔上部的塔體壁面與氣體固體物冷卻降凝塔上部的氣體入口相連通；

于氣體固體物冷卻降凝塔中部沿塔體的橫向方向設有上下二板隔板，二板隔板四周邊緣分別與塔體內壁面密閉連接，二板隔板將塔體分隔成上中下三個互不連通的密閉腔室，于二板隔板間密閉腔室的塔體相對的左右兩側壁面上分別設有冷卻水入口和冷卻水出口、且冷卻水入口和冷卻水出口均處于二板隔板間密閉腔室的上部區域；上隔板上部的密閉腔室與下隔板下部的密閉腔室通過二根以上貫穿二板隔板間密閉腔室的金屬管相連通；氣體固體物冷卻降凝塔上部的氣體入口位于上隔板上部的密閉腔室所在區域，于氣體固體物冷卻降凝塔上設有氣體排出管，氣體排出管的一端處于氣體固體物冷卻降凝塔下隔板下部的密閉腔室中，氣體排出管的另一端穿過氣體固體物冷卻降凝塔上部的塔體壁面伸出至塔體外部放空；

于旋風除塵塔、氣體聚合吸附塔、固體物降凝塔、氣體固體物冷卻降凝塔的塔體上部均設有堿性水溶液入口、塔體底部均設有排污口；

旋風除塵塔、氣體聚合吸附塔、固體物降凝塔和氣體固體物冷卻降凝塔底部的排污口經閥門通過排污管與顆粒物池相連通；

所述旋風除塵塔、氣體聚合吸附塔、固體物降凝塔、氣體固體物冷卻降凝塔的塔體下部分別橫向設置有溢流管進行固液分離，所述溢流管的一端由塔體外部穿過塔壁向下伸入塔內水面之下，另一端口于塔體外部與一三通的中部接口相連，三通的一個接口向上放空，三通的第三個接口向下與一匯流管連通，每個溢流管流出物于匯流管匯總，流入顆粒物沉降池內；

于顆粒物沉降池上部設有溢流口或溢流管，顆粒物沉降池中的水可依靠水位差經溢流口或溢流管流入第一液體固體物分離處理水槽中；于第一液體固體物分離處理水槽上部設有溢流口或溢流管，第一液體固體物分離處理水槽中的水可依靠水位差經溢流口或溢流管流入第二液體固體物分離處理水槽中；于第二液體固體物分離處理水槽上部設有溢流口或溢流管，液體固體物分離處理水槽中的水可依靠水位差經溢流口或溢流管流入一凈水槽中；凈水槽中水經水泵分別與旋風除塵塔、氣體聚合吸附塔、固體物降凝塔、氣體固體物冷卻降凝塔塔體上部的堿性水溶液入口相連通；

還包括一冷卻水槽，冷卻水槽中水經水泵分別與固體物降凝塔、氣體固體物冷卻降凝塔塔體上的冷卻水入口相連通，固體物降凝塔、氣體固體物冷卻降凝塔塔體上的冷卻水出口分別通過管路與冷卻水槽相連通。

根據待處理煙氣的具體情況，所述旋風除塵塔、氣體聚合吸附塔、固體物降凝塔、氣體固體物冷卻降凝塔分別可設置為一個或沿待處理煙氣流動方向依次串聯的兩個以上。

所述氣體聚合吸附塔內沿橫向設有篩板，篩板四周邊緣與塔體內壁面相貼接，篩板為一塊或平行、間隔設置的兩塊以上，顆粒填料處于篩板上方和/或篩板之間，顆粒填料為活性炭和/或木塊，顆粒填料的粒徑為8-10mm。

篩板上通孔的孔徑范圍為1-7mm。

于凈水槽中添加有氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種或二種以上堿性物質，使堿性物質于水中的質量濃度在0.5－5％之間；

凈水槽中水經水泵分別與旋風除塵塔、氣體聚合吸附塔、固體物降凝塔、氣體固體物冷卻降凝塔塔體上部的堿性水溶液入口相連通；

通過控制排污口的物料排出速度和堿性水溶液進入塔體的速度使旋風除塵塔、氣體聚合吸附塔、固體物降凝塔、氣體固體物冷卻降凝塔內的塔體底部均分別留有一定高度的堿性水溶液；

所述旋風除塵塔氣體排出管的一端口面向旋風除塵塔內堿性水溶液水面，端口與旋風除塵塔內堿性水溶液水面距離為10-30cm。

在第二液體固體物分離處理水槽與凈水槽之間的水流路徑上設置有過濾纖維和/或過濾棉，第二液體固體物分離處理水槽中的水經過濾纖維和/或過濾棉后流入凈水槽中。

所述待處理煙氣經過三通與鼓風機相連，所述三通的第一接口為煙氣入口、與待處理煙氣氣源相連通，第二接口為空氣入口、與大氣相連通，第三接口與鼓風機入口相連，鼓風機的出口與旋風除塵塔上部的氣體入口連通，于所述三通的煙氣入口與空氣入口處分別設有閘板閥，通過調節待處理煙氣與空氣的比例，調節待處理煙氣流入塔體內的溫度以及進氣量。

所述鼓風機由步進電機帶動。

旋風除塵塔、氣體聚合吸附塔、固體物降凝塔和氣體固體物冷卻降凝塔底部的排污口經閥門通過排污管與顆粒物池相連通；

于旋風除塵塔、氣體聚合吸附塔、固體物降凝塔和氣體固體物冷卻降凝塔底部的排污口下方分別設置有上下二端開口的倒錐臺形接料槽，排污口面向接料槽的上開口端，接料槽的下開口端與排污管相連通。

旋風除塵塔、氣體聚合吸附塔、固體物降凝塔、氣體固體物冷卻降凝塔的上部分別設有液體分布器，液體分布器與堿性水溶液入口相連通，所述液體分布器為環形圓管，環形圓管上開設有10個以上通孔，液體分布器使堿性水溶液均勻灑向旋風除塵塔、氣體聚合吸附塔、固體物降凝塔、氣體固體物冷卻降凝塔塔體四周的內壁面上。

有益效果：

依靠電動機械和專用配套設施，采用堿性水循環系統和煙氣體系對污染環境的煙塵進行處理凈化。使得處理后的空氣中，氮氧化物和硫氧化物含量優于國家標準；煙氣中的(可見)顆粒物優于國家標準；PM2.5和可吸入顆粒物優于國家標準。

附圖說明

圖1為實施例1的煙氣中有害氣體及微塵處理設備示意圖，其中：

T1為旋風除塵塔，T2為氣體聚合吸附塔，T3為固體物降凝塔，T4為氣體固體物冷卻降凝塔，A1、A2、A3、A4為氣體排出管，G1、G2、G3、G4為氣體入口，S1為顆粒物沉降池，S2為第一液體固體物分離處理水槽，S3為第二液體固體物分離處理水槽，S4為凈水槽，S5為冷卻水槽，K1為煙氣入口，K2為空氣入口，K3為鼓風機入口，L為液體分布器，3為過濾纖維和/或過濾棉，4為水泵。

圖2為實施例1煙氣中有害氣體及微塵處理設備中液體分布器的一種通孔分布示意圖，其中，1為通孔，2為液體分布器的堿性水溶液入口。

具體實施方式

實施例1

1.一種煙氣中有害氣體及微塵處理設備，其特征在于：包括旋風除塵塔T1、氣體聚合吸附塔T2、固體物降凝塔T3、氣體固體物冷卻降凝塔T4；旋風除塵塔T1為中空密閉塔體，塔體中上部為圓筒狀、塔體下部為倒圓錐臺形，氣體聚合吸附塔T2、固體物降凝塔T3及氣體固體物冷卻降凝塔T4均為中空密閉塔體，塔體中上部為筒狀、塔體下部為倒錐臺形；

待處理煙氣由旋風除塵塔T1上部的氣體入口G1沿旋風除塵塔T1內壁圓周的切線方向流入塔體內，于旋風除塵塔T1上設有氣體排出管A1，氣體排出管A1的一端處于旋風除塵塔T1中下部、且面向塔體底部，氣體排出管A1的另一端穿過旋風除塵塔T1上部的塔體壁面與氣體聚合吸附塔T2上部的氣體入口G2相連通；

氣體聚合吸附塔T2中上部裝填有顆粒填料，于塔體內顆粒填料下方沿橫向方向設有防止填料向下脫落的篩板，于氣體聚合吸附塔T2上設有氣體排出管A2，氣體排出管A2的一端處于氣體聚合吸附塔T2篩板的下方，氣體排出管A2的另一端穿過氣體聚合吸附塔T2上部的塔體壁面與固體物降凝塔T3上部的氣體入口G3相連通；

于固體物降凝塔T3中部沿塔體的橫向方向設有上下二板隔板，二板隔板四周邊緣分別與塔體內壁面密閉連接，二板隔板將塔體分隔成上中下三個互不連通的密閉腔室，于二板隔板間密閉腔室的塔體相對的左右兩側壁面上分別設有冷卻水入口和冷卻水出口、且冷卻水入口和冷卻水出口均處于二板隔板間密閉腔室的上部區域；上隔板上部的密閉腔室與下隔板下部的密閉腔室通過二根以上貫穿二板隔板間密閉腔室的金屬管相連通；固體物降凝塔T3上部的氣體入口位于上隔板上部的密閉腔室所在區域，于固體物降凝塔T3上設有氣體排出管A3，氣體排出管A3的一端處于固體物降凝塔T3下隔板下部的密閉腔室中，氣體排出管A3的另一端穿過固體物降凝塔T3上部的塔體壁面與氣體固體物冷卻降凝塔T4上部的氣體入口G4相連通；

于氣體固體物冷卻降凝塔T4中部沿塔體的橫向方向設有上下二板隔板，二板隔板四周邊緣分別與塔體內壁面密閉連接，二板隔板將塔體分隔成上中下三個互不連通的密閉腔室，于二板隔板間密閉腔室的塔體相對的左右兩側壁面上分別設有冷卻水入口和冷卻水出口、且冷卻水入口和冷卻水出口均處于二板隔板間密閉腔室的上部區域；上隔板上部的密閉腔室與下隔板下部的密閉腔室通過二根以上貫穿二板隔板間密閉腔室的金屬管相連通；氣體固體物冷卻降凝塔T4上部的氣體入口位于上隔板上部的密閉腔室所在區域，于氣體固體物冷卻降凝塔T4上設有氣體排出管A4，氣體排出管A4的一端處于氣體固體物冷卻降凝塔T4下隔板下部的密閉腔室中，氣體排出管A4的另一端穿過氣體固體物冷卻降凝塔T4上部的塔體壁面伸出至塔體外部放空；

于旋風除塵塔T1、氣體聚合吸附塔T2、固體物降凝塔T3、氣體固體物冷卻降凝塔T4的塔體上部均設有堿性水溶液入口、塔體底部均設有排污口；

旋風除塵塔T1、氣體聚合吸附塔T2、固體物降凝塔T3和氣體固體物冷卻降凝塔T4底部的排污口經閥門通過排污管與顆粒物池相連通；

所述旋風除塵塔T1、氣體聚合吸附塔T2、固體物降凝塔T3、氣體固體物冷卻降凝塔T4的塔體下部分別橫向設置有溢流管，所述溢流管的一端由塔體外部穿過塔壁向下伸入塔內水面之下，另一端口于塔體外部與一三通的中部接口相連，三通的一個接口向上放空，三通的第三個接口向下與一匯流管連通，每個溢流管流出物于匯流管匯總，流入顆粒物沉降池S1內；

于顆粒物沉降池S1上部設有溢流口或溢流管，顆粒物沉降池S1中的水可依靠水位差經溢流口或溢流管流入第一液體固體物分離處理水槽S2中；于第一液體固體物分離處理水槽S2上部設有溢流口或溢流管，第一液體固體物分離處理水槽S2中的水可依靠水位差經溢流口或溢流管流入第二液體固體物分離處理水槽S3中；于第二液體固體物分離處理水槽S3上部設有溢流口或溢流管，液體固體物分離處理水槽S3中的水可依靠水位差經溢流口或溢流管流入一凈水槽S4中；凈水槽S4中水經水泵分別與旋風除塵塔T1、氣體聚合吸附塔T2、固體物降凝塔T3、氣體固體物冷卻降凝塔T4塔體上部的堿性水溶液入口相連通；

還包括一冷卻水槽S5，冷卻水槽S5中水經水泵分別與固體物降凝塔T3、氣體固體物冷卻降凝塔T4塔體上的冷卻水入口相連通，固體物降凝塔T3、氣體固體物冷卻降凝塔T4塔體上的冷卻水出口分別通過管路與冷卻水槽相連通。

根據待處理煙氣的具體情況，所述旋風除塵塔T1、氣體聚合吸附塔T2、固體物降凝塔T3、氣體固體物冷卻降凝塔T4分別可設置為一個或沿待處理煙氣流動方向依次串聯的兩個以上。

所述氣體聚合吸附塔T2內沿橫向設有篩板，篩板四周邊緣與塔體內壁面相貼接，篩板為一塊或平行、間隔設置的兩塊以上，顆粒填料處于篩板上方和/或篩板之間，顆粒填料為活性炭和/或木塊，顆粒填料的粒徑為8-10mm。

篩板上通孔的孔徑范圍為1-7mm。于凈水槽S4中添加氫氧化鈉，使氫氧化鈉于水中的質量濃度為2％；凈水槽S4中水經水泵分別與旋風除塵塔T1、氣體聚合吸附塔T2、固體物降凝塔T3、氣體固體物冷卻降凝塔T4塔體上部的堿性水溶液入口相連通；通過控制排污口的物料排出速度和堿性水溶液進入塔體的速度使旋風除塵塔T1、氣體聚合吸附塔T2、固體物降凝塔T3、氣體固體物冷卻降凝塔T4內的塔體底部均分別留有一定高度的堿性水溶液；所述旋風除塵塔T1氣體排出管A1的一端口面向旋風除塵塔T1內堿性水溶液水面，端口與旋風除塵塔T1內堿性水溶液水面距離為10-30cm。

在第二液體固體物分離處理水槽S3與凈水槽S4之間的水流路徑上設置有過濾纖維和/或過濾棉，第二液體固體物分離處理水槽S3中的水經過濾纖維和/或過濾棉后流入凈水槽S4中。

所述待處理煙氣經過三通與鼓風機相連，所述三通的第一接口為煙氣入口K1、與待處理煙氣氣源相連通，第二接口為空氣入口K2、與大氣相連通，第三接口與鼓風機入口K3相連，鼓風機的出口與旋風除塵塔T1上部的氣體入口G1連通，于所述三通的煙氣入口K1與空氣入口K2處分別設有閘板閥，通過調節待處理煙氣與空氣的比例，調節待處理煙氣流入塔體內的溫度以及進氣量。所述鼓風機由步進電機帶動。

旋風除塵塔T1、氣體聚合吸附塔T2、固體物降凝塔T3和氣體固體物冷卻降凝塔T4底部的排污口經閥門通過排污管與顆粒物池相連通；

于旋風除塵塔T1、氣體聚合吸附塔T2、固體物降凝塔T3和氣體固體物冷卻降凝塔T4底部的排污口下方分別設置有上下二端開口的倒錐臺形接料槽，排污口面向接料槽的上開口端，接料槽的下開口端與排污管相連通。

旋風除塵塔T1、氣體聚合吸附塔T2、固體物降凝塔T3、氣體固體物冷卻降凝塔T4的上部分別設有液體分布器L，液體分布器L與堿性水溶液入口相連通，所述液體分布器為環形圓管，環形圓管上開設有20-50個通孔，液體分布器使堿性水溶液均勻灑向旋風除塵塔T1、氣體聚合吸附塔T2、固體物降凝塔T3、氣體固體物冷卻降凝塔T4塔體四周的內壁面上。

旋風除塵塔T1、氣體聚合吸附塔T2、固體物降凝塔T3及氣體固體物冷卻降凝塔T4均由不銹鋼板經卷板、焊接制成，上述塔的直徑可設計直徑為1米-20米，根據具體需要來設置該套設備內各單元的容積及占地面積。

如圖1所示，為實施例1所采用的凈化裝置，根據凈化裝置的處理過程是燃燒后煙氣經過旋風除塵塔T1進行一級除塵待處理煙氣-→煙氣在氣體聚合吸附塔T2(吸附、凈化)-→而后進入固體物降凝塔T3(降溫、凈化)-→氣體固體物冷卻降凝塔T4(降溫、脫濕、凈化)-→排入大氣

具體凈化過程：

安裝在遼寧省的一臺15噸循環流化床鍋爐，燃料含硫量5.75％。

鍋爐燃燒產生的煙氣經過旋風除塵塔T1，進入旋風除塵塔T1的入口溫度為80-100℃，使煙氣一級除塵，使煙塵中大顆粒物質沉降后，再進入氣體聚合吸附塔T2中吸附、凈化，進入氣體聚合吸附塔T2入口溫度為60-80℃，煙塵中硫、氮與沉降的顆粒物質氧化絡合吸收，使煙氣凈化，凈化后煙氣經進入固體物降凝塔T3降溫、凈化脫除較大顆粒固體物質，進入固體物降凝塔T3入口的溫度為50-70℃，而后進入氣體固體物冷卻降凝塔T4再降溫、脫濕、凈化，進入氣體固體物冷卻降凝塔T4入口的溫度為30-50℃，而后氣體從氣體固體物冷卻降凝塔T4上部的氣體出口排出，此時排出氣體的溫度為15-30℃。

經過本發明煙氣處理后，煙氣中的二氧化硫實測濃度由3260mg/m³，降低到58mg/m³，pm2.5含量降低到50μg/m³，氮氧化物降低到300mg/m³，煙塵濃度由2163mg/m³降低到60mg/m³，滿足了環保相關標準要求。