專利名稱：液相介質(zhì)凈化氣體的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體凈化處理的方法及其裝置，尤其是涉及一種能除去氣體中的顆粒雜質(zhì)和混雜在其中不同性質(zhì)的其他氣體物質(zhì)的液相介質(zhì)凈化氣體的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
通常對(duì)含粉塵的有害氣體是通過二步法進(jìn)行處理。首先是通過靜電除塵或布袋除塵等設(shè)備除去氣體中的顆粒物料，再用濕法對(duì)有害氣體進(jìn)行處理。如對(duì)于煙氣的處理大都采用石灰法和氨法處理，這兩種氣體處理的方法，均利用液體與氣體的混合接觸來對(duì)氣體進(jìn)行吸收，而氣體與液體的接觸又是通過噴淋霧化方法實(shí)現(xiàn)的，液體通過加壓并經(jīng)噴嘴后細(xì)化液滴，使液滴盡可能與流動(dòng)狀態(tài)下的氣體充分反應(yīng)，達(dá)到凈化氣體的目的。但噴淋霧化后的液滴與氣體之間的碰撞壓力較小，氣體與液體的表面接觸概率低，故降低了對(duì)氣體中的粉狀灰塵以及有害氣體的捕捉和吸收的效率。如需提高液體的霧化程度，增加與被凈化氣體的接觸面，則要求噴淋壓力高、流量大，同時(shí)也造成能耗大、壓損大，處理裝置易損等缺陷。另一方面，由于霧化程度越高，也使得液滴重量越輕，液滴易隨氣流帶出排入大氣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種通過液體直接對(duì)預(yù)凈化氣體中的顆粒物和預(yù)除氣體進(jìn)行捕捉和吸收，且運(yùn)行能耗低，凈化效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠的液相介質(zhì)凈化氣體的方法及其裝置。
本發(fā)明為達(dá)到上述目的的技術(shù)方案是一種液相介質(zhì)凈化氣體的方法，其特征在于①、初級(jí)凈化將具有壓力的預(yù)凈化氣體沖擊液體，使預(yù)凈化氣體中的部分顆粒狀物質(zhì)和預(yù)除氣體與液體接觸后被捕捉和吸收；②、細(xì)化凈化經(jīng)初級(jí)凈化后的預(yù)凈化氣體在其凈化腔內(nèi)形成氣液混合體，并向上穿過凈化腔上部的篩網(wǎng)，篩網(wǎng)將氣液混合體細(xì)化分解成若干個(gè)氣液流體柱，使液體介質(zhì)對(duì)氣液混合體內(nèi)的顆粒物質(zhì)和預(yù)除氣體進(jìn)一步捕捉和吸收；③、洗滌凈化氣液流體柱穿過網(wǎng)孔后再次混合，并在篩網(wǎng)上滯留部分液體形成循環(huán)的洗滌液層，而部分氣液流體柱在穿入洗滌液層時(shí)被加壓、溶入液體中，對(duì)顆粒物質(zhì)和預(yù)除氣體捕捉和吸收，最后穿過洗滌液層排入大氣中。
本發(fā)明的液相介質(zhì)凈化氣體的裝置，包括帶有出氣口筒體、設(shè)置在筒體內(nèi)的細(xì)化網(wǎng)罩以及裝連在筒體上的進(jìn)氣管，所述的細(xì)化網(wǎng)罩包括中空的罩體、連接在罩體上部的篩網(wǎng)以及設(shè)置在篩網(wǎng)頂部起導(dǎo)向作用的徑向葉片，罩體頂部外側(cè)或徑向葉片的外側(cè)具有擋液圈，進(jìn)氣管穿過罩體與其密封連接。
本發(fā)明將具有一定壓力的預(yù)凈化氣體壓入液體中，使預(yù)凈化氣體沖擊液體，在此過程中，氣體中較大顆粒物質(zhì)在慣性和重力作用下沖入液體并沉入池底，而較小或較輕的顆料物質(zhì)及氣體則在凈化腔內(nèi)混合形成氣液混合體，同時(shí)氣液混合體向上并沖擊細(xì)化網(wǎng)罩，對(duì)凈化腔內(nèi)的氣液混合物進(jìn)行有效地混合、接觸碰撞，將氣液混合體分割、細(xì)化、分解形成氣液流體柱，達(dá)到氣體向液體傳質(zhì)的目的，同時(shí)在氣液混合體通過細(xì)化網(wǎng)罩時(shí)，進(jìn)一步捕捉和吸收氣液混合體中較小或較輕的顆料狀物質(zhì)及預(yù)除氣體。本發(fā)明的氣液流體柱在穿過細(xì)化網(wǎng)罩的瞬間，壓力較低的氣液流體柱在其重力和液體親和力的作用下，重新聚合，在篩網(wǎng)的上部形成一定厚度的洗滌液層，并隨著氣液流體柱的增加而形成循環(huán)，而壓力較大的氣液流體柱在壓力和慣性作用下，強(qiáng)性穿過洗滌液層時(shí)，通過液層施加一定的壓力，使氣液流體柱的表面積能有效地與洗滌液層接觸，該洗滌液層越厚，作用于氣體的壓力越大，通過洗滌液層不斷捕捉和吸收氣液流體柱中的微小顆粒狀物質(zhì)和預(yù)除氣體，同時(shí)在氣液流體柱穿越洗滌液層時(shí)，氣液流體柱其表面運(yùn)動(dòng)阻力大，從表面至中心的運(yùn)動(dòng)阻力和運(yùn)動(dòng)速度逐漸減弱和逐漸增加，這使得氣液流體柱中的各氣體分子和顆粒物在運(yùn)動(dòng)中不斷地改變相對(duì)位置，使氣體和液體充分接觸，提高對(duì)氣體的凈化效率。本發(fā)明采用液體作為凈化介質(zhì)，通過細(xì)化網(wǎng)罩增加氣體與液體之間的接觸面積，不僅運(yùn)行能耗低，而且能對(duì)氣體中的顆粒物以及預(yù)除氣體進(jìn)行捕捉和吸收，氣體凈化效率高。本發(fā)明由于能對(duì)顆粒物和預(yù)除氣體同時(shí)捕捉和吸收，故凈化裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，提高了整個(gè)凈化裝置工作的可靠性。本發(fā)明用水作為凈化介質(zhì)，可用于爐窯、鍋爐的煙氣處理，與噴淋水膜除塵相比，除塵效率在99.8％，脫硫率在99.5％，而用水量占噴淋量的35％左右，能耗是靜電除塵器的25％；本發(fā)明采用酸化高電位水作為凈化介質(zhì)，可用于醫(yī)院、賓館、辦公樓、學(xué)校、商場(chǎng)、酒店等公共場(chǎng)所的空氣凈化；當(dāng)采用高電位氧化水作為凈化介質(zhì)可用于畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)舍的空氣清洗，有效殺除流感等病毒；當(dāng)采用堿性水作為凈化介質(zhì)可用于煤焦化工業(yè)水煤氣的凈化；當(dāng)采用有機(jī)溶劑作為凈化介質(zhì)，可用于工業(yè)氣體的凈化等，適用性廣。


圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之一。
圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
圖3是細(xì)化網(wǎng)罩的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖2的I處放大結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5是圖2的II處放大結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是圖2的III處放大結(jié)構(gòu)示意圖。
其中1-進(jìn)氣管；2-細(xì)化網(wǎng)罩；2-1-罩體；2-2-篩網(wǎng)；2-3-徑向葉片；2-4-擋液圈；3-補(bǔ)液管；4-筒體；4-1-出氣口；4-2-排污口；4-3-上筒身；4-4-下筒身；5-溢流管；6-弧形碎液盤；7-錐體；8-滾動(dòng)體；8-1滾輪；8-2滾輪架；9-回流擋液板；10-溢流管。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的液相介質(zhì)凈化氣體的凈化方法，首先進(jìn)行初級(jí)凈化將具有壓力的預(yù)凈化氣體壓入液體中，氣體中較大顆粒的粉塵在慣性和重力作用下沖入液體并沉入池底，使預(yù)凈化氣體中的顆粒狀物質(zhì)和氣體與液體混合后達(dá)到初級(jí)捕捉和吸收的目的。細(xì)化凈化經(jīng)初級(jí)凈化后的較小或較輕顆料物質(zhì)及預(yù)除氣體在其凈化腔內(nèi)形成氣液混合體，一種方法是將預(yù)凈化氣體沖擊液體時(shí)，被液體阻擋而改變流向進(jìn)入凈化腔內(nèi)，使預(yù)凈化氣體和被沖擊而產(chǎn)生飛濺的部分液體形成氣液混合體；還可以在凈化腔內(nèi)將預(yù)凈化氣體與液體進(jìn)行機(jī)械攪拌形成氣液混合體，如采用泵閥等將預(yù)凈化氣體與液體進(jìn)行攪拌，氣液混合體向上穿過凈化腔上部的篩網(wǎng)，篩網(wǎng)將氣液混合體細(xì)化、分解成若干個(gè)氣液流體柱，當(dāng)氣液混合體在壓力作用下擠入篩網(wǎng)孔口時(shí)，通道口徑的減小，流速增加，壓強(qiáng)增大，使氣、液進(jìn)行有效地混合、接觸碰撞，提高氣體介質(zhì)向液體介質(zhì)傳質(zhì)的效果。最后是洗滌凈化當(dāng)氣液流體柱在穿過網(wǎng)孔后再次混合時(shí)，在篩網(wǎng)上部滯留部分液體形成循環(huán)的洗滌液層，由于氣液混合體在穿過網(wǎng)孔被分割成細(xì)微的氣液流體柱鉆入洗滌液層的同時(shí)，該洗滌液層將被沖開讓氣柱穿過，洗滌液層在重力的作用下，自下而上各點(diǎn)壓強(qiáng)逐漸降低，氣液流體柱穿行液層時(shí)需克服液層作用于氣體的壓力，使氣液流體柱在穿行液層過程中，氣液兩相間始終存在著相互作用力，在該作用力的作用下，氣液流體柱密度增加，提高傳質(zhì)速率，此時(shí)洗滌液層越厚，氣液流體柱穿行行程越長(zhǎng)，其欲去除的氣體的擴(kuò)散時(shí)間也越長(zhǎng)，則溶入液體中的預(yù)凈化氣體如二氧化硫等就越充分，但同時(shí)由于液體壓力對(duì)上升穿行氣液流體柱的擠壓也逐漸下降，造成氣液流體柱直徑的同步增加，使相應(yīng)預(yù)凈化氣體如二氧化硫向水中的傳質(zhì)效率也減弱，同時(shí)一部分氣液流體柱則穿過洗滌液層時(shí)被加壓、熔融洗滌，對(duì)顆粒狀物質(zhì)和氣體進(jìn)行捕捉和吸收，將處理后的氣體排入大氣。
本發(fā)明凈化腔上部的篩網(wǎng)多層疊加，連續(xù)多次對(duì)預(yù)凈化氣體內(nèi)的顆粒狀物質(zhì)和氣體進(jìn)行捕捉和吸收，多層的篩網(wǎng)以及洗滌液層，可減小氣液流體柱擠入洗滌液層所需的初始?jí)毫?，也起到增加氣液流體柱與洗滌液層的有效接觸面積，提高凈化效果。
本發(fā)明的液相介質(zhì)凈化氣體的裝置見圖1所示，包括帶有出氣口4-1的筒體4、設(shè)置在筒體4內(nèi)的細(xì)化網(wǎng)罩2以及裝連在筒體4上的進(jìn)氣管1，筒體4可如圖4所示，為多節(jié)筒身連接構(gòu)成，上筒身4-3放置在下筒身4-4的槽口內(nèi)并用液體實(shí)現(xiàn)密封，并在其連接處設(shè)有溢流管10，筒體4可以是圓柱形，也可以是方截面形，可制成金屬殼體或磚混結(jié)構(gòu)制成整體結(jié)構(gòu)，下部與液體接觸部位作防腐處理。本發(fā)明的細(xì)化凈化網(wǎng)罩2見圖3所示，包括中空的罩體2-1、連接在罩體2-1上部帶有篩網(wǎng)2-2以及設(shè)置在篩網(wǎng)2-2上部起導(dǎo)向作用的徑向葉片2-3，罩體2-1上部的外側(cè)或徑向葉片2-3的邊外側(cè)具有擋液圈2-4，進(jìn)氣管1穿過罩體2-1，置于罩體2-1的中部，進(jìn)氣管1可采用耐磨性及耐酸性能好的金屬材料制作成圓形出口，進(jìn)氣管1的出口面與液面之間距離控制在0mm-200mm之間，可根據(jù)進(jìn)氣壓力要求設(shè)定，其進(jìn)氣管1與罩體2-1固定密封連接，或見圖4所示，進(jìn)氣管1與罩體2-1相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)且又密封，進(jìn)氣管1與罩體2-1之間通過相互插接各接槽內(nèi)實(shí)現(xiàn)液體密封，不僅防止液體從罩體2-1與進(jìn)氣管1之間進(jìn)入上部，又能使罩體2-1相對(duì)于進(jìn)氣管1轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)液體進(jìn)行攪拌，篩網(wǎng)2-2下表面與液面之間的距離控制在0mm-200mm之間，可根據(jù)進(jìn)氣管1內(nèi)氣體的壓力、流速來決定，最好當(dāng)篩網(wǎng)2-2與液面的間距控制在10mm-150mm之間。
為更有效的提高氣體的凈化能力，本發(fā)明的細(xì)化網(wǎng)罩2可如圖2所示從上至下由大到小多個(gè)套置，可在1-10層或更多層套罩，從上至下的篩網(wǎng)孔徑漸大，在相鄰罩體2-1之間均布有使兩個(gè)罩體2-1能相對(duì)運(yùn)動(dòng)的滾動(dòng)體8，該滾動(dòng)體8由滾輪8-1以及固定在罩體2-1和進(jìn)氣管2上的輪架8-2構(gòu)成，滾輪8-1連接在各輪架8-2上，使每個(gè)罩體2-1能自由的轉(zhuǎn)動(dòng)，保證每層凈化腔內(nèi)的各個(gè)部位和流速以及氣液混合物更有效地進(jìn)行攪拌，并進(jìn)行混合和細(xì)化，并同時(shí)篩網(wǎng)2-2上部存在擋液圈2-4內(nèi)的液體對(duì)氣體進(jìn)行洗滌吸收凈化。篩網(wǎng)的靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，使氣液混合體在穿插越過時(shí)，不斷改變運(yùn)動(dòng)方向，有利于洗滌液層的均勻性和氣流運(yùn)動(dòng)的波動(dòng)性。
見圖1所示，位于進(jìn)氣管1的下部，在筒體4上還連接有錐體7，進(jìn)氣管1與錐體7之間的空腔為變截面，將氣流通過變截面時(shí)改變流速及導(dǎo)向作用，將氣流導(dǎo)入液體中，以減少氣流的紊流，提高凈化效果。
本發(fā)明還具有補(bǔ)液管3，補(bǔ)液管3可穿過錐體7其出液口設(shè)置在錐體7的頂部，或者補(bǔ)液管3的出液口設(shè)置在錐體7頂部，或者補(bǔ)液管3為環(huán)形管，且管上有多個(gè)噴嘴，該環(huán)形補(bǔ)液管可1-3個(gè)布設(shè)，通過補(bǔ)液不僅能使回返上升的預(yù)凈化氣體與混合漿液得到攪拌、混合和稀釋，起到了調(diào)節(jié)液體混合濃度比例的作用，而且也利于較大氣液混合體的漿液團(tuán)破碎和均勻分散，使之保持氣液混和的相對(duì)均勻性，達(dá)到氣流的最佳配比，在筒體4的下部還設(shè)有可調(diào)節(jié)液位高度的溢流管5。
見圖2所示，本發(fā)明位于筒體4出口處，筒體4內(nèi)裝有水平或斜置回流擋液板9，回流擋液板9的后下側(cè)設(shè)有向上彎起的積液槽9-1，當(dāng)隨氣流帶出的液珠受到回流擋液板9的作用下，改變氣流流動(dòng)方向，而跌落集到積液槽中，并至下部的液池中，本發(fā)明的回流擋液板9是多層反向設(shè)置。
本發(fā)明面對(duì)進(jìn)氣管1的出口，還具有用于打碎液團(tuán)的弧形碎液盤6，弧形碎液盤6上具有帶通孔的凸起6-1，且相鄰?fù)蛊?-1錯(cuò)位設(shè)置，當(dāng)受氣流沖擊時(shí)，液池中凈化腔內(nèi)的液面下降，凈化腔外的液面升高，形成一定的壓差與氣流壓力平衡，當(dāng)氣流導(dǎo)入后受到液體的反作用力而改變方向進(jìn)入凈化腔，同時(shí)被氣體沖擊產(chǎn)生飛濺的部分液體形成大大小小的液團(tuán)，其中較小的液團(tuán)跟隨氣流運(yùn)動(dòng)，而較大的液團(tuán)在重力作用下，重新掉入液池。為了增加氣流與液體的混合效果，弧形碎液盤6的凸起6-1會(huì)使較大液團(tuán)在回落時(shí)，被弧形碎液盤6阻擋而繼續(xù)沿著氣流方向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)撞擊凸起6-1，致使液團(tuán)破碎細(xì)化，重新可以被氣流帶走沖向凈化腔內(nèi)，繼而進(jìn)入細(xì)化網(wǎng)罩上部，形成洗滌液層。
權(quán)利要求
1.一種液相介質(zhì)凈化氣體的方法，其特征在于①、初級(jí)凈化將具有壓力的預(yù)凈化氣體沖擊液體，使預(yù)凈化氣體中的部分顆粒狀物質(zhì)和預(yù)除氣體與液體接觸后被捕捉和吸收；②、細(xì)化凈化經(jīng)初級(jí)凈化后的預(yù)凈化氣體在其凈化腔內(nèi)形成氣液混合體，并向上穿過凈化腔上部的篩網(wǎng)，篩網(wǎng)將氣液混合體細(xì)化分解成若干個(gè)氣液流體柱，使液體介質(zhì)對(duì)氣液混合體內(nèi)的顆粒物質(zhì)和預(yù)除氣體進(jìn)一步捕捉和吸收；③、洗滌凈化氣液流體柱穿過網(wǎng)孔后再次混合，并在篩網(wǎng)上滯留部分液體形成循環(huán)的洗滌液層，而部分氣液流體柱在穿入洗滌液層時(shí)被加壓、溶入液體中，對(duì)顆粒物質(zhì)和預(yù)除氣體捕捉和吸收，最后穿過洗滌液層排入大氣中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液相介質(zhì)凈化氣體的方法，其特征在于所述凈化腔上部的篩網(wǎng)1層以上疊加設(shè)置，連續(xù)多次對(duì)預(yù)凈化氣體內(nèi)的顆粒狀物質(zhì)和預(yù)除氣體進(jìn)行捕捉和吸收。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液相介質(zhì)凈化氣體的方法，其特征在于所述的氣液混合體由沖擊液體被阻擋而改變流向進(jìn)入凈化腔內(nèi)的預(yù)凈化氣體和被沖擊而產(chǎn)生飛濺的部分液體形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液相介質(zhì)凈化氣體的方法，其特征在于所述的氣液混合體由凈化腔內(nèi)的預(yù)凈化氣體與液體通過機(jī)械攪拌形成。
5.一種液相介質(zhì)凈化氣體的裝置，其特征在于包括帶有出氣口(4-1)的筒體(4)、設(shè)置在筒體(4)內(nèi)的細(xì)化網(wǎng)罩(2)以及裝連在筒體(4)上的進(jìn)氣管(1)，所述的細(xì)化網(wǎng)罩(2)包括中空的罩體(2-1)、連接在罩體(2-1)上部的篩網(wǎng)(2-2)以及設(shè)置在篩網(wǎng)(2-2)頂部起導(dǎo)向作用的徑向葉片(2-3)，罩體(2-1)頂部外側(cè)或徑向葉片(2-3)的外側(cè)具有擋液圈(2-4)，進(jìn)氣管(1)穿過罩體(2-1)與其密封連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液相介質(zhì)凈化氣體的裝置，其特征在于所述的細(xì)化網(wǎng)罩(2)從上至下由大到小1-10個(gè)套置，且從上至下的篩網(wǎng)孔徑漸大，在相鄰罩體(2-1)之間均布設(shè)有使兩個(gè)罩體(2-1)能相對(duì)運(yùn)動(dòng)的滾動(dòng)體(8)，使罩體(2-1)相對(duì)于進(jìn)氣管(1)轉(zhuǎn)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液相介質(zhì)凈化氣體的裝置，其特征在于位于進(jìn)氣管(1)的下部，筒體(4)上還連接有錐體(7)，進(jìn)氣管(1)與錐體(7)之間的空腔為變截面。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液相介質(zhì)凈化氣體的裝置，其特征在于還具有補(bǔ)液管(3)，補(bǔ)液管(3)的出液口設(shè)置在錐體(7)的頂部，在筒體(4)的下部還設(shè)有可調(diào)節(jié)液位高度的溢流管(5)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液相介質(zhì)凈化氣體的裝置，其特征在于位于筒體(4)出氣口(4-1)下部，筒體(4)內(nèi)裝有水平或斜置的回流擋液板(9)，在回流擋液板(9)后下側(cè)設(shè)有向上彎起的積液槽(9-1)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液相介質(zhì)凈化氣體的裝置，其特征在于所述的回流擋液板(9)多層反向設(shè)置。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的液相介質(zhì)凈化氣體的裝置，其特征在于面對(duì)進(jìn)氣管(1)的出口下部，還具有用于打碎液團(tuán)的弧形碎液盤(6)，弧形碎液盤(6)上具有帶通孔的凸起(6-1)，且相鄰?fù)蛊?6-1)錯(cuò)位設(shè)置。
全文摘要
一種液相介質(zhì)凈化氣體的方法，①初級(jí)凈化將具有壓力的預(yù)凈化氣體沖擊液體，使預(yù)凈化氣體中的部分顆粒狀物質(zhì)和氣體與液體接觸后被捕捉和吸收；②細(xì)化凈化經(jīng)初級(jí)凈化后的預(yù)凈化氣體在其凈化腔內(nèi)形成氣液混合體，并向上穿過凈化腔上部的篩網(wǎng)，篩網(wǎng)將氣液混合體細(xì)化分解成若干個(gè)氣液流體柱，對(duì)顆粒物質(zhì)和預(yù)除氣體進(jìn)一步捕捉和吸收；③洗滌凈化氣液流體柱穿過網(wǎng)孔后再次混合，并在篩網(wǎng)上滯留部分液體形成循環(huán)的洗滌液層，而部分氣液流體柱在穿入洗滌液層時(shí)被加壓、溶入液體中，再對(duì)顆粒物質(zhì)和預(yù)除氣體捕捉和吸收，最后排入大氣中。通過液體直接對(duì)氣體中的顆粒物和預(yù)除氣體凈化，具有運(yùn)行能耗低，凈化效率高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01D47/00GK1712105SQ200510039260
公開日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2005年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月9日
發(fā)明者王偉強(qiáng) 申請(qǐng)人:王偉強(qiáng)