專利名稱：一種含塵尾氣絕熱洗滌及水回收工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種干燥技術(shù)，尤其是涉及一種含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝。
背景技術(shù)：
干燥通常是指將熱量傳遞于濕物料并蒸發(fā)其中的水分，從而獲得較低水含量產(chǎn)品的過程，蒸發(fā)出的水分以蒸汽的形式從干燥器排出。一般情況下，蒸發(fā)出來的水蒸氣含有不凝氣體和少量固體顆粒。尾氣中因含有一定量的固體顆粒，直接排放容易對環(huán)境造成污染。同時(shí)，尾氣中水分以水蒸氣形式存在，仍具有較高的熱能，直接排放會(huì)造成很大的能源與水資源浪費(fèi)。但是尾氣因壓力和溫度均較低，影響其進(jìn)一步的應(yīng)用。目前大多數(shù)企業(yè)對此類尾氣采用以下兩種處理方法:第一種:干式除塵后直接外排；第ニ種:先干式除塵再濕式除塵后外排。干式除塵主要包括重力沉降、慣性除塵、旋風(fēng)除塵、袋式除塵和電除塵，重力沉降、慣性除塵和旋風(fēng)除塵因其除塵效率較低，除塵后的尾氣很難滿足排放環(huán)保指標(biāo)要求，必須經(jīng)過進(jìn)一歩濕式除塵；袋式除塵和電除塵除塵效率較高，但無法回收尾氣中的水分和能量。普通的濕式除塵可以捕集尾氣中的較小固體顆粒，濕式除塵后的尾氣完全可以達(dá)標(biāo)排放。但由于尾氣中含有較多的水蒸氣，在濕式除塵過程中發(fā)生冷凝釋放潛熱，導(dǎo)致普通的濕式除塵需要的循環(huán)水量大大增加，而且這部分水蒸氣釋放的潛熱也無法有效回收。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝，所述的絕熱洗滌，是指在濕式除塵器內(nèi)，含塵尾氣與洗滌水充分接觸，固體顆粒擴(kuò)散到洗滌水中或在慣性碰撞的作用下被洗滌水捕集從而實(shí)現(xiàn)與尾氣的分離；由于洗滌水與尾氣中水蒸氣的飽和溫度相同或相近，含塵尾氣與洗滌液之間不發(fā)生或僅發(fā)生少量的熱量傳遞，可認(rèn)為兩者之間是接近絕熱的；含塵尾氣中的固體顆粒可以被洗滌水捕集下來，但水蒸氣不產(chǎn)生或產(chǎn)生少量的冷凝現(xiàn)象的濕式除塵過程。本發(fā)明的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝高效凈化尾氣，充分利用所攜帯的潛熱，同時(shí)得到較潔凈的冷凝水，從而可有效實(shí)現(xiàn)尾氣中能量與水資源的充分回收再利用。本發(fā)明的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝，其特別之處在于:(I)干燥過程產(chǎn)生的含塵尾氣進(jìn)入絕熱噴淋洗滌塔內(nèi)，絕熱噴淋洗滌塔內(nèi)的飽和循環(huán)洗滌水向下噴淋與含塵尾氣逆向接觸，含塵尾氣中的大部分固體顆粒沉入絕熱噴淋洗滌塔底部形成沉淀物；
(2)從絕熱噴淋洗滌塔逸出的尾氣進(jìn)入絕熱填料洗滌塔，與絕熱填料洗滌塔內(nèi)的水膜充分接觸，少量固體顆粒被水膜捕集沉淀到絕熱填料洗滌塔底部，逸出尾氣成為潔凈尾氣，絕熱填料洗滌塔內(nèi)的部分水作為補(bǔ)水返回絕熱噴淋洗滌塔內(nèi)，部分水作為ニ級循環(huán)洗滌水返回絕熱填料洗滌塔內(nèi)；(3)潔凈尾氣含有的水蒸氣在空冷器中與環(huán)境空氣進(jìn)行充分熱交換，成為潔凈冷凝水進(jìn)入冷凝水儲(chǔ)水罐，大部分冷凝水被冷凝水排出泵送至其他用水単元，少量冷凝水返回絕熱填料洗滌塔，從空冷器中逸出的不凝氣經(jīng)水環(huán)真空泵排放到大氣中。
為了進(jìn)一步改進(jìn)本發(fā)明的技術(shù)效果，本發(fā)明含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝的特別之處還在于:所述飽和循環(huán)洗滌水通過ー級循環(huán)水泵輸送到絕熱噴淋洗滌塔上部。為了進(jìn)一步改進(jìn)本發(fā)明的技術(shù)效果，本發(fā)明含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝的特別之處還在于:所述水膜為ニ級循環(huán)洗滌水在絕熱填料洗滌塔上部噴淋到填料層表面形成的。為了進(jìn)一步改進(jìn)本發(fā)明的技術(shù)效果，本發(fā)明含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝的特別之處還在于:所述補(bǔ)水通過補(bǔ)水泵返回絕熱噴淋洗滌塔內(nèi)，所述ニ級循環(huán)洗滌水通過ニ級循環(huán)水泵水送到絕熱填料洗滌塔上部。為了進(jìn)一步改進(jìn)本發(fā)明的技術(shù)效果，本發(fā)明含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝的特別之處還在于:所述含塵尾氣在進(jìn)入絕熱噴淋洗滌塔之前，先經(jīng)過干式除塵設(shè)備。為了進(jìn)一步改進(jìn)本發(fā)明的技術(shù)效果，本發(fā)明含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝的特別之處還在于:所述飽和循環(huán)洗滌水中循環(huán)水與尾氣中的水蒸氣的質(zhì)量比為8-10:1。為了進(jìn)一步改進(jìn)本發(fā)明的技術(shù)效果，本發(fā)明含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝的特別之處還在于:所述ニ級循環(huán)洗滌水中循環(huán)水與尾氣中的水蒸氣的質(zhì)量比為7-8:1。為了進(jìn)一步改進(jìn)本發(fā)明的技術(shù)效果，本發(fā)明含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝的特別之處還在于:所述沉淀物經(jīng)污水泵排到污水處理單元。為了進(jìn)一步改進(jìn)本發(fā)明的技術(shù)效果，本發(fā)明含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝的特別之處還在于:所述絕熱噴淋洗滌塔替換為文丘管除塵器或者水浴除塵器或者水膜除塵器或者板式塔。為了進(jìn)一步改進(jìn)本發(fā)明的技術(shù)效果，本發(fā)明含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝的特別之處還在于:所述空冷器替換為換熱器。經(jīng)過絕熱洗滌后的尾氣粉塵含量大大降低，而且因?yàn)榇藭r(shí)尾氣中的水蒸氣依然保持飽和或微過熱狀態(tài)，故潔凈尾氣進(jìn)入冷凝単元后可快速的轉(zhuǎn)化為潔凈的冷凝水并釋放出潛熱。潛熱被低溫介質(zhì)充分吸收，從而實(shí)現(xiàn)了能量的回收再利用。潔凈尾氣在冷凝水儲(chǔ)水罐形成冷凝水，少部分由冷凝水排出泵輸送回絕熱噴淋洗滌塔和絕熱填料洗滌塔以補(bǔ)充液相，以維持絕熱噴淋洗滌塔和絕熱填料洗滌塔的液位，確保絕熱洗滌的穩(wěn)定運(yùn)行，其余冷凝水輸送至其它用水単元，如鍋爐系統(tǒng)。在絕熱噴淋洗滌塔和絕熱填料洗滌塔內(nèi)，氣液兩相充分接觸并完成傳質(zhì)過程后，含有少量固體顆粒的液相在洗滌塔中下部匯集，并由循環(huán)水泵輸送至設(shè)備上部繼續(xù)作為洗滌水循環(huán)利用。為防止洗滌水中的固體顆粒含量過高影響洗滌效果，在洗滌塔底部由水泵將固體顆粒部分洗滌液輸送至污水處理單元進(jìn)行集中處理。通過上述論述，可以知道本發(fā)明的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝具有以下優(yōu)點(diǎn)并產(chǎn)生如下有益效果:
(1)本發(fā)明利用濕式除塵器中含塵尾氣與洗滌水之間絕熱、無熱量傳遞這一特性，尾氣中的水蒸氣不產(chǎn)生或產(chǎn)生少量冷凝現(xiàn)象，大大降低了循環(huán)洗滌水的用水量，同時(shí)降低了循環(huán)水泵的負(fù)荷，節(jié)水節(jié)能效果顯著；
(2)本發(fā)明中，尾氣中的水蒸氣經(jīng)絕熱洗滌后浄化，絕大部分在空冷器內(nèi)變?yōu)闈崈衾淠瑑H有少量污水在絕熱噴淋洗滌塔底部經(jīng)水泵送至污水處理單元，這為減輕污水處理單元負(fù)荷具有重要意義； (3)在提高能效方面，因經(jīng)絕熱洗滌后的尾氣粉塵含量極低，其對換熱裝置的不利影響降至最小，故蒸汽的換熱效果及熱利用率大大提高；
(4)在能量回收方面，經(jīng)絕熱洗滌后的尾氣溫度與該壓カ下水蒸氣的飽和溫度相同，大大有利于能量的回收及再利用；
因此，本發(fā)明的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝有效解決了普通濕式除塵的循環(huán)水量大、能量無法回收等問題，實(shí)現(xiàn)了含塵尾氣的能量與水資源的充分回收再利用，切實(shí)達(dá)到了節(jié)水、節(jié)能、環(huán)保的效果。由此可見，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，其實(shí)施的有益效果也是顯而易見的。


圖1是本發(fā)明的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝的示意圖。其中，I為排污泵,2為絕熱噴淋洗漆塔,3為ー級循環(huán)水泵,4為ー級補(bǔ)水泵,5為絕熱填料洗滌塔，6為ニ級循環(huán)水泵，7為空冷器，8為冷凝水儲(chǔ)水罐，9為冷凝水排出泵，10為
水環(huán)真空泵。
具體實(shí)施例方式為能清楚說明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過以下具體實(shí)施方式
，并結(jié)合其附圖，對本方案進(jìn)行闡述。本發(fā)明的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝，采用以下步驟實(shí)現(xiàn)的:(I)干燥過程產(chǎn)生的含塵尾氣進(jìn)入絕熱噴淋洗滌塔2內(nèi)，絕熱噴淋洗滌塔2內(nèi)的飽和循環(huán)洗滌水在ー級循環(huán)水泵3的作用下到達(dá)絕熱噴淋洗滌塔2上部，飽和循環(huán)洗滌水向下噴淋與含塵尾氣逆向接觸，含塵尾氣中的大部分固體顆粒沉入絕熱噴淋洗滌塔2底部形成沉淀物，后經(jīng)污水泵I排出進(jìn)污水處理單元；(2)經(jīng)過ー級絕熱洗滌后的尾氣，從絕熱噴淋洗滌塔2逸出，進(jìn)入絕熱填料洗滌塔5內(nèi)，ニ級循環(huán)水泵6將ニ級循環(huán)洗滌水送至絕熱填料洗滌塔5上部，噴淋在填料層表面形成的水膜，逸出尾氣與絕熱填料洗滌塔5內(nèi)的水膜充分接觸，尾氣中的少量固體顆粒被水膜捕集沉淀到絕熱填料洗滌塔底5部，此時(shí)的尾氣成為潔凈尾氣，絕熱填料洗滌塔5內(nèi)的部分水經(jīng)補(bǔ)水泵4返回絕熱噴淋洗滌塔2內(nèi)，作為補(bǔ)水以維持洗滌塔的液位，另外的大部分水作為ニ級循環(huán)洗滌水返回絕熱填料洗滌塔5內(nèi)；(3)潔凈尾氣含有的水蒸氣在空冷器7中與環(huán)境空氣進(jìn)行充分熱交換，成為潔凈冷凝水進(jìn)入冷凝水儲(chǔ)水罐8，大部分冷凝水被冷凝水排出泵9送至其他用水単元，少量冷凝水返回絕熱填料洗滌塔5用作補(bǔ)水以維持絕熱填料洗滌塔5的液位，從空冷器7中逸出的不凝氣經(jīng)水環(huán)真空泵10排放到大氣中。其中，當(dāng)飽和循環(huán)洗滌水中循環(huán)水與尾氣中的水蒸氣的質(zhì)量比為10:1，ニ級循環(huán)洗滌水中循環(huán)水與尾氣中的水蒸氣的質(zhì)量比為7:1時(shí)，經(jīng)污水泵I排出的污水占尾氣中水蒸氣總質(zhì)量的9%，經(jīng)冷凝水排出泵9外排的冷凝水占尾氣中水蒸氣總質(zhì)量的90%。當(dāng)飽和循環(huán)洗滌水中循環(huán)水與尾氣中的水蒸氣的質(zhì)量比為8:1，ニ級循環(huán)洗滌水中循環(huán)水與尾氣中的水蒸氣的質(zhì)量比為8:1時(shí)，經(jīng)污水泵I排出的污水占尾氣中水蒸氣總質(zhì)量的12%，經(jīng)冷凝水排出泵9外排的冷凝水占尾氣中水蒸氣總質(zhì)量的87%。
干燥產(chǎn)生的含塵尾氣在進(jìn)入絕熱洗滌之前，最好先經(jīng)過干式除塵，盡可能減小尾氣中的固體顆粒含量。然后，含塵尾氣進(jìn)入絕熱噴淋洗滌塔2內(nèi)，與自上而下的飽和洗滌水充分接觸，大部分固體顆粒被洗滌水捕集下來，完成初歩除塵。經(jīng)初步除塵后，尾氣進(jìn)入絕熱填料洗滌塔5內(nèi)，洗滌水在填料的表層形成均勻的水膜，與含塵尾氣充分接觸，進(jìn)ー步除去剰余的固體顆粒。兩級絕熱洗滌塔基本可以達(dá)到除塵的目的。當(dāng)然，根據(jù)具體工程的實(shí)際要求，兩級洗滌塔，即絕熱噴淋洗滌塔和絕熱填料洗滌塔可以疊加成一個(gè)洗滌塔，或串聯(lián)三級甚至更多級的洗滌塔，以達(dá)到最佳的洗滌效果。其中，絕熱洗滌設(shè)備(絕熱噴淋洗滌塔、絕熱填料洗滌塔)不限于洗滌塔，也可以替換為其它濕式除塵設(shè)備:文丘管除塵器、水浴除塵器、水膜除塵器、板式塔等，也可以替換為能夠?qū)崿F(xiàn)絕熱洗滌功能的其他設(shè)備。絕熱洗滌后的潔凈尾氣由絕熱填料洗滌塔5塔頂排出，進(jìn)入空冷器7內(nèi)。在空冷器7內(nèi)，水蒸氣與環(huán)境空氣間接換熱，變?yōu)槔淠?；此處的空冷?也可更換為換熱器，冷卻介質(zhì)由環(huán)境空氣變?yōu)椴膳刃枰訜岬慕橘|(zhì)，這樣在實(shí)現(xiàn)尾氣中水回收的同時(shí)，充分利用了這部分水蒸氣的潛熱，實(shí)現(xiàn)了能量回收的目的。
權(quán)利要求
1.一種含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝，其特征在干: (1)干燥過程產(chǎn)生的含塵尾氣進(jìn)入絕熱噴淋洗滌塔內(nèi)，絕熱噴淋洗滌塔內(nèi)的飽和循環(huán)洗滌水向下噴淋與含塵尾氣逆向接觸，含塵尾氣中的大部分固體顆粒沉入絕熱噴淋洗滌塔底部形成沉淀物； (2)從絕熱噴淋洗滌塔逸出的尾氣進(jìn)入絕熱填料洗滌塔，與絕熱填料洗滌塔內(nèi)的水膜充分接觸，剰余的少量固體顆粒被水膜捕集沉淀到絕熱填料洗滌塔底部，逸出尾氣成為潔凈尾氣，絕熱填料洗滌塔內(nèi)的部分水作為補(bǔ)水返回絕熱噴淋洗滌塔內(nèi)，部分水作為ニ級循環(huán)洗滌水返回絕熱填料洗滌塔內(nèi)； (3)潔凈尾氣含有的水蒸氣在空冷器中與環(huán)境空氣進(jìn)行充分熱交換，成為潔凈冷凝水進(jìn)入冷凝水儲(chǔ)水罐，大部分冷凝水被冷凝水排出泵送至其他用水単元，少量冷凝水返回絕熱填料洗滌塔，從空冷器中逸出的不凝氣經(jīng)水環(huán)真空泵排放到大氣中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝，其特征在于:所述飽和循環(huán)洗滌水通過ー級循環(huán)水泵輸送到絕熱噴淋洗滌塔上部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝，其特征在于:所述水膜為ニ級循環(huán)洗滌水在絕熱填料洗滌塔上部噴淋到填料層表面形成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝，其特征在于:所述補(bǔ)水通過補(bǔ)水泵返回絕熱噴淋洗滌塔內(nèi)，所述ニ級循環(huán)洗滌水通過ニ級循環(huán)水泵送到絕熱填料洗滌塔上部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任ー權(quán)利要求所述的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝，其特征在于:所述含塵尾氣在進(jìn)入絕熱噴淋洗滌塔之前，先經(jīng)過干式除塵設(shè)備。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任ー權(quán)利要求所述的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝，其特征在于:所述飽和循環(huán)洗滌水中循環(huán)水與尾氣中的水蒸氣的質(zhì)量比為8-10:1。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任ー權(quán)利要求所述的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝，其特征在于:所述ニ級循環(huán)洗滌水中循環(huán)水與尾氣中的水蒸氣的質(zhì)量比為7-8:1。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任ー權(quán)利要求所述的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝，其特征在于:所述沉淀物經(jīng)污水泵排到污水處理單元。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任ー權(quán)利要求所述的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝，其特征在于:所述絕熱噴淋洗滌塔替換為文丘管除塵器或者水浴除塵器或者水膜除塵器或者板式塔。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任ー權(quán)利要求所述的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收エ藝，其特征在于:所述空冷器替換為換熱器。
全文摘要
本發(fā)明的含塵尾氣絕熱洗滌及水回收工藝干燥過程產(chǎn)生的含塵尾氣進(jìn)入絕熱噴淋洗滌塔，與該洗滌塔內(nèi)向下噴淋的飽和循環(huán)洗滌水逆向接觸，大部分固體顆粒沉入該洗滌塔底部形成沉淀物；尾氣從絕熱噴淋洗滌塔進(jìn)入絕熱填料洗滌塔，與其內(nèi)的水膜充分接觸，少量固體顆粒被水膜捕集沉淀到該洗滌塔底部，逸出尾氣成為潔凈尾氣，該洗滌塔內(nèi)的部分水作為補(bǔ)水返回絕熱噴淋洗滌塔內(nèi)，部分水作為二級循環(huán)洗滌水返回該洗滌塔內(nèi)；潔凈尾氣含有的水蒸氣在空冷器中與環(huán)境空氣進(jìn)行充分熱交換，成為潔凈冷凝水進(jìn)入冷凝水儲(chǔ)水罐，大部分冷凝水被冷凝水排出泵送至其他用水單元，少量冷凝水返回絕熱填料洗滌塔，從空冷器中逸出的不凝氣經(jīng)水環(huán)真空泵排放到大氣中。
文檔編號B01D47/06GK103120877SQ20131005403
公開日2013年5月29日 申請日期2013年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月20日
發(fā)明者王宏耀, 吳靜, 曹明見, 張波, 吳鋒, 馬世昌, 曹世峰, 王瑞雪 申請人:山東天力干燥股份有限公司