本發(fā)明涉及煙氣凈化領(lǐng)域，具體而言，涉及一種超重力廢氣處理裝置、廢氣處理循環(huán)系統(tǒng)及脫硫除塵方法。

背景技術(shù)：

pm2.5為可入肺顆粒物，因富含大量有毒、有害物質(zhì)且在大氣中停留時(shí)間長(zhǎng)，對(duì)人體健康和大氣環(huán)境質(zhì)量有嚴(yán)重危害。美國(guó)國(guó)家航空航天局(nasa)2010年9月公布的全球空氣質(zhì)量地圖表明，我國(guó)大部分地區(qū)的pm2.5指數(shù)遠(yuǎn)高于安全值。燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣等是pm2.5污染的首要元兇，從工業(yè)源頭上加強(qiáng)超細(xì)顆粒物的排放控制成為解決大氣污染的主要途徑。據(jù)報(bào)道，2016年12月，我國(guó)京津冀、山西、陜西、河南等11個(gè)省市在內(nèi)的地區(qū)連續(xù)4天被霧霾影響，使人們的出行出現(xiàn)了極大的影響，pm2.5是引霧霾的主要原因，所以pm2.5的治理迫在眉睫。而江蘇火力發(fā)電們居全國(guó)第一，水泥產(chǎn)量位居全國(guó)第一，鋼鐵產(chǎn)量位居全國(guó)第二；而煤電、水泥、鋼鐵，是pm2.5的重要來(lái)源。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，傳統(tǒng)除塵設(shè)備，如靜電除塵器、布袋除塵器等對(duì)大于10μm的顆粒有很高的除塵效率，一般可達(dá)99％以上，然而，隨著顆粒直徑的逐漸減小，除塵效率也逐漸降低，約有1％的飛灰進(jìn)入大氣，構(gòu)成大氣氣溶膠的主要部分。這部分飛灰以粒徑小于2.5微米甚至亞微米級(jí)超細(xì)顆粒為主，其數(shù)量可達(dá)到飛灰總數(shù)的90％以上，且表面往往富集煤中微量重金屬元素及有機(jī)污染物，危害極大。在極端情況下，除塵效率甚至?xí)陀?0％，采用凝并技術(shù)強(qiáng)化細(xì)顆粒物的收集成為除塵技術(shù)的一個(gè)新的發(fā)展方向。

而且我國(guó)是煤炭大國(guó)，大量的燃煤造成了大量的so2，也嚴(yán)重的污染了空氣，破壞了人類的居住環(huán)境。因此，目前迫切需要一種新型的脫硫除塵的一體機(jī)系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種超重力廢氣處理裝置、廢氣處理循環(huán)系統(tǒng)及脫硫除塵方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中超重力廢氣處理裝置、廢氣處理循環(huán)系統(tǒng)及脫硫除塵方法存在的上述問(wèn)題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種超重力廢氣處理裝置，其包括堿液噴霧裝置、用于堿液輸入的堿液輸送管和用于廢氣輸入的廢氣管；

所述堿液噴霧裝置包括中心管和多個(gè)噴霧通孔，所述中心管與所述堿液輸送管相連，所述噴霧通孔設(shè)置于所述中心管外壁；

所述廢氣管出口與所述中心管同軸。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述超重力廢氣處理裝置還包括填料層，所述填料層包括絲網(wǎng)，所述填料層徑向包裹所述堿液輸送管。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，超重力廢氣處理裝置還包括密封的殼體，所述填料層與所述殼體可轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述堿液輸送管與所述殼體密封連接，所述廢氣管與所述殼體密封連接。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述殼體為柱狀，所述殼體上設(shè)置有廢堿液出口，所述廢堿液出口設(shè)置在所述殼體安裝所述廢氣管的一面。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述填料層設(shè)置有同軸的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，所述堿液輸送管在所述殼體外部分為圍繞所述轉(zhuǎn)動(dòng)軸的多根分管，所述分管在所述殼體內(nèi)合入所述中心管。

一種廢氣處理循環(huán)系統(tǒng)，其包括堿液循環(huán)部和上述的超重力廢氣處理裝置；

所述堿液循環(huán)部包括再生池、稠厚器、儲(chǔ)水槽和過(guò)濾洗滌裝置，所述再生池與所述超重力廢氣處理裝置的廢堿液出口連接，所述稠厚器包括清液出口和稠漿出口，所述清液出口與所述儲(chǔ)水槽相連，所述稠漿出口與所述過(guò)濾洗滌裝置相連，所述過(guò)濾洗滌裝置與所述儲(chǔ)水槽相連；

所述儲(chǔ)水槽可為所述堿液噴霧裝置提供堿液。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述堿液包括naoh的溶液。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述過(guò)濾洗滌裝置內(nèi)使用洗滌劑進(jìn)行濾液洗滌，所述洗滌劑包括naoh的溶液。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述再生池內(nèi)使用再生料進(jìn)行廢液再生，所述再生料包括ca(oh)2。

一種脫硫除塵方法，其采用上述的廢氣處理循環(huán)系統(tǒng)，包括以下步驟：

a.向所述廢氣管通入廢氣，廢氣進(jìn)入所述超重力廢氣處理裝置；

b.開通所述堿液輸送管，所述堿液從所述噴霧通孔噴出，在所述噴霧通孔周圍形成霧化區(qū)域，所述霧化區(qū)域?qū)U氣進(jìn)行除塵；

c.轉(zhuǎn)動(dòng)所述填料層，所述霧化區(qū)域內(nèi)的氣液兩相通過(guò)離心作用進(jìn)入所述填料層，液體在所述填料層的所述絲網(wǎng)進(jìn)行剪切拉伸增大比表面積對(duì)廢氣進(jìn)行充分的脫硫除塵，液體脫硫除塵后形成廢液；

d.收集所述廢液納入所述再生池，對(duì)所述廢液進(jìn)行廢液再生形成再生漿液；

e.將所述再生漿液納入所述稠厚器，經(jīng)沉淀、澄清后，形成上清液和稠漿；

f.將所述上清液納入所述儲(chǔ)水槽中形成堿液；

g.將所述稠漿納入所述過(guò)濾洗滌裝置進(jìn)行過(guò)濾洗滌，洗滌后形成循環(huán)液，所述循環(huán)液納入所述儲(chǔ)水槽中形成堿液；

h.將所述儲(chǔ)水槽中的所述堿液輸送至所述堿液輸送管。

本發(fā)明的有益效果是：通過(guò)本發(fā)明提供的超重力廢氣處理裝置，可以在廢氣進(jìn)入超重力廢氣處理裝置時(shí)立即進(jìn)行第一步除塵和脫硫，且在霧化區(qū)域內(nèi)的第一步除塵脫硫效果極好，提高了廢氣的除塵率和脫硫效果。絲網(wǎng)構(gòu)成的填充層對(duì)液滴造成切割、拉扯形成液膜，可以增加堿液的比表面積，從而進(jìn)一步提高除塵脫硫效果。通過(guò)本發(fā)明提供的脫硫除塵系統(tǒng)和脫硫除塵方法可以循環(huán)使用脫硫堿液，節(jié)約了堿原料和水資源。整個(gè)過(guò)程自動(dòng)化程度較高，在無(wú)事故的情況下可以通過(guò)智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行脫硫除塵。具有很好的推廣價(jià)值。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施方式中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的超重力廢氣處理裝置的剖視圖；

圖2是圖1中ii-ii向的剖視圖；

圖3是圖1中iii-iii向的剖視圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的脫硫除塵系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖標(biāo)：010-超重力除塵脫硫機(jī)；100-殼體；200-噴霧裝置；300-堿液輸送管；400-廢氣管；110-第一面；130-第二面；150-側(cè)面；310-分管；210-中心管；230-噴霧通孔；500-填料層；510-粉塵沉降區(qū)；530-轉(zhuǎn)動(dòng)軸；550-電機(jī)；501-絲網(wǎng)；111-凈化氣出口；131-廢堿液出口；020-堿液循環(huán)部；021-再生池；022-稠厚器；024-儲(chǔ)水槽；023-帶式真空過(guò)濾機(jī)；001-廢氣處理循環(huán)系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施方式的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施方式中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施方式是本發(fā)明一部分實(shí)施方式，而不是全部的實(shí)施方式?；诒景l(fā)明中的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施方式，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施方式的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施方式?；诒景l(fā)明中的實(shí)施方式，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施方式，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，指示方位或位置關(guān)系的術(shù)語(yǔ)為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的設(shè)備或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過(guò)它們之間的另外的特征接觸。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

實(shí)施例一

本實(shí)施例提供了一種超重力廢氣處理裝置，請(qǐng)參閱圖1，這種超重力廢氣處理裝置包括殼體100、噴霧裝置200、堿液輸送管300和廢氣管400。

請(qǐng)參閱圖1和圖2，殼體100為圓柱形密封殼，殼體100包括相對(duì)設(shè)置的第一面110和第二面130，以及側(cè)面150。堿液輸送管300穿過(guò)第一面110的圓心處，并與殼體100密封相連，通過(guò)堿液輸送管300可以向殼體100內(nèi)輸送堿液。堿液輸送管300靠近殼體100的一端分為多根分管310，分管310的中間形成轉(zhuǎn)動(dòng)容置空間，轉(zhuǎn)動(dòng)容置空間可以容置用于填料層500轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)組件。在堿液輸送管300的側(cè)端設(shè)置有堿液噴霧裝置200對(duì)堿液進(jìn)行噴霧。

請(qǐng)參閱圖1和圖3，在本實(shí)施例中，堿液噴霧裝置200包括中心管210和噴霧通孔230，中心管210與分管310連接用于接收從堿液輸送管300輸送的堿液，噴霧通孔230為設(shè)置在中心管210外壁的通孔，在中心管210外壁每排均設(shè)置有四個(gè)噴霧通孔230，共有平行設(shè)置的四排。

廢氣管400穿過(guò)第二面130的圓心處，并與殼體100密封相連，廢氣管400的出口對(duì)準(zhǔn)中心管210，通過(guò)廢氣管400的廢氣對(duì)準(zhǔn)堿液噴霧裝置200，廢氣通過(guò)堿液噴霧裝置200噴出的霧化堿液將其中的粉塵捕捉、沉降。

在堿液輸送管300外還徑向包裹有填料層500，填料層500和堿液輸送管300之間形成粉塵沉降區(qū)510。在填料層500軸心處設(shè)置有轉(zhuǎn)動(dòng)軸530，轉(zhuǎn)動(dòng)軸530與填料層500固定設(shè)置，轉(zhuǎn)動(dòng)軸530的一端伸出殼體100，并與電機(jī)550相連，通過(guò)電機(jī)550可以帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)軸530轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)一步帶動(dòng)填料層500轉(zhuǎn)動(dòng)。在填料層500轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中使得堿液噴霧裝置200噴出的小液滴進(jìn)入填料層500。

填料層500由多層絲網(wǎng)501構(gòu)成，由于絲網(wǎng)501結(jié)構(gòu)具有大量的網(wǎng)孔，進(jìn)入填料層500內(nèi)的小液滴在離心作用下，向填料層500外層位移，同時(shí)經(jīng)過(guò)絲網(wǎng)501的剪切、拉扯形成大量的液膜，極大地增加了堿液的比表面積，從而大量吸收廢氣中的二氧化硫、三氧化硫等酸性氣體。而且更大的比表面積的液膜可以包裹廢氣中的小顆粒粉塵，從而優(yōu)化除塵效果。

在殼體100的上方偏心設(shè)置有凈化氣出口111，在殼體100的下方偏心設(shè)置有廢堿液出口131，在殼體100內(nèi)進(jìn)行除塵和脫硫的氣體通過(guò)凈化氣出口111排出殼體100。而使用過(guò)后的廢堿液從廢堿液出口131排出。

在本發(fā)明中圓柱狀的殼體100為優(yōu)選方案，可以提供較佳的氣流循環(huán)，但是也可以實(shí)用錐形、長(zhǎng)方體等立體形狀，只要能密封容置堿液噴霧裝置200、填料層500等內(nèi)部結(jié)構(gòu)即可。填料層500不僅可以使用絲網(wǎng)501填充，也可以實(shí)用鮑爾環(huán)等具有框架結(jié)構(gòu)的物體進(jìn)行填充，只要能夠?qū)A液液滴造成拉扯切割從而形成液膜即可。

通過(guò)本發(fā)明提供的超重力廢氣處理裝置，可以在廢氣進(jìn)入超重力廢氣處理裝置時(shí)立即進(jìn)行第一步除塵和脫硫，且在霧化區(qū)域內(nèi)的第一步除塵脫硫效果極好，提高了廢氣的除塵率和脫硫效果。絲網(wǎng)501構(gòu)成的填充層對(duì)液滴造成切割、拉扯形成液膜，可以增加堿液的比表面積進(jìn)一步提高除塵脫硫效果。

實(shí)施例二

本實(shí)施例提供了一種廢氣處理循環(huán)系統(tǒng)001，請(qǐng)參閱圖4，這種廢氣處理循環(huán)系統(tǒng)001包括堿液循環(huán)部020和實(shí)施例一中的超重力廢氣處理裝置。

本實(shí)施例中使用的堿液為naoh溶液。堿液在超重力廢氣處理裝置內(nèi)發(fā)生的脫硫反應(yīng)如下：

2naoh+so2→na2so3+h2o

na2so3+so2+h2o→2nahso3

堿液經(jīng)過(guò)脫硫后形成含有大量na2so3和nahso3的廢堿液，而廢堿液可以通過(guò)堿液循環(huán)部020進(jìn)行再利用，再利用后形成堿液再次用于超重力廢氣處理裝置的脫硫除塵。

堿液循環(huán)部020包括再生池021，再生池021與超重力廢氣處理裝置連接，并可以接受從廢堿液出口131排出的廢堿液。在再生池021內(nèi)加入再生料進(jìn)行廢液再生。在本實(shí)施例中再生料使用caco3和ca(oh)2的混合溶液，在控制成本的同時(shí)，也可以達(dá)到再生要求。在再生池021中發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：

2nahso3+caco3→na2so3+caso3·1/2h2o↓+co2↑+1/2h2o

2nahso3+ca(oh)2→na2so3+caso3·1/2h2o↓+3/2h2o

na2so3+ca(oh)2+1/2h2o→2naoh+caso3·1/2h2o↓

再生反應(yīng)后會(huì)生成半水亞硫酸鈣等沉淀，再加上廢堿液中也有吸收的廢氣粉塵。因此再生反應(yīng)后，再生池021中的廢堿液形成再生漿液。

堿液循環(huán)部020還包括稠厚器022，將再生漿液運(yùn)輸?shù)匠砗衿?22中，在稠厚器022中，再生漿液進(jìn)行沉淀、澄清分層，澄清分層后形成上清液和稠漿。若再生過(guò)程加入過(guò)量的ca(oh)2，上清液即為較純凈的2naoh的溶液，上清液可以直接加入超重力廢氣處理裝置中進(jìn)行除塵脫硫。而稠漿中包括大量的半水亞硫酸鈣沉淀，需要進(jìn)一步處理才能進(jìn)行應(yīng)用。在本實(shí)施例中上清液加入儲(chǔ)水槽024中，通過(guò)儲(chǔ)水槽024的緩沖混合，再補(bǔ)入超重力廢氣處理裝置中。

堿液循環(huán)部020還包括過(guò)濾洗滌裝置，在本實(shí)施例中過(guò)濾洗滌裝置使用帶式真空過(guò)濾機(jī)023。稠厚器022中的稠漿在帶式真空過(guò)濾機(jī)023中過(guò)濾，且使用naoh、nacl為主要成分的混合溶液進(jìn)行洗滌，濾液形成可循環(huán)用于超重力廢氣處理裝置的循環(huán)液，循環(huán)液為符合脫硫標(biāo)準(zhǔn)的含naoh溶液。循環(huán)液加入儲(chǔ)水槽024中與上清液混合形成堿液。

本發(fā)明還提供了一種脫硫除塵方法，該方法使用了發(fā)明提供的廢氣處理循環(huán)系統(tǒng)001，包括如下步驟：

a.向所述廢氣管400通入廢氣，廢氣進(jìn)入所述超重力廢氣處理裝置；

b.開通所述堿液輸送管300，所述堿液從所述噴霧通孔230噴出，在所述噴霧通孔230周圍形成霧化區(qū)域，所述霧化區(qū)域?qū)U氣進(jìn)行除塵；

c.轉(zhuǎn)動(dòng)所述填料層500，所述霧化區(qū)域內(nèi)的氣液兩相通過(guò)離心作用進(jìn)入所述填料層500，液體在所述填料層500的所述絲網(wǎng)501進(jìn)行剪切拉伸增大比表面積對(duì)廢氣進(jìn)行充分的脫硫除塵，液體脫硫除塵后形成廢液；

d.收集所述廢液納入所述再生池021，對(duì)所述廢液進(jìn)行廢液再生形成再生漿液；

e.將所述再生漿液納入所述稠厚器022，經(jīng)沉淀、澄清后，形成上清液和稠漿；

f.將所述上清液納入所述儲(chǔ)水槽024中形成堿液；

g.將所述稠漿納入所述過(guò)濾洗滌裝置進(jìn)行過(guò)濾洗滌，洗滌后形成循環(huán)液，所述循環(huán)液納入所述儲(chǔ)水槽024中形成堿液；

h.將所述儲(chǔ)水槽024中的所述堿液輸送至所述堿液輸送管300。

通過(guò)本發(fā)明提供的脫硫除塵系統(tǒng)和脫硫除塵方法可以循環(huán)使用脫硫堿液，節(jié)約了堿原料和水資源。整個(gè)過(guò)程自動(dòng)化程度較高，在無(wú)事故的情況下可以通過(guò)智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行脫硫除塵。具有很好的推廣價(jià)值。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。