固定式柴油機(jī)系統(tǒng)一體式除塵凈化裝置制造方法
【專利摘要】一種固定式柴油機(jī)系統(tǒng)一體式除塵凈化裝置，屬于填料除塵凈化裝置。它包括塔體（28）、引風(fēng)機(jī)（3）、洗滌液循環(huán)泵（25）和生物液循環(huán)泵（20）；所述塔體（28）自下而上依次是填料洗滌除塵塔（22）、填料過濾凈化塔（18）、清潔氣體排氣罩（17）；所述填料洗滌除塵塔（22）自下而上依次包括儲液區(qū)、初次噴淋洗滌區(qū)、填料床層和二次噴淋洗滌區(qū)；所述填料過濾凈化塔（18）自下而上依次包括儲液區(qū)、氣液分離區(qū)、生物填料床層和生物循環(huán)液噴淋區(qū)。本實用新型能夠針對固定式柴油機(jī)系統(tǒng)排放的溫度高、粉塵量大、含NOx、SO2等的特殊煙氣進(jìn)行過濾凈化。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種填料除塵凈化裝置，尤其涉及一種用于處理大型固定式柴油 機(jī)系統(tǒng)(如柴油機(jī)發(fā)電廠）煙氣的一體式填料除塵凈化塔。 固定式柴油機(jī)系統(tǒng)一體式除塵凈化裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 2012年年底以來，我國大部分地區(qū)多次出現(xiàn)持續(xù)的大范圍霧霾天氣，對人民群眾 的身體健康和生產(chǎn)生活造成嚴(yán)重影響，受到社會輿論以及政府的密切關(guān)注，同時也對我國 的大氣污染防治工作提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。雖然固定式柴油機(jī)系統(tǒng)排放的煙氣中N0 X、S02和 粉塵濃度低于排放標(biāo)準(zhǔn)，但隨著國家對環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，其煙氣排放的凈化處理將會 愈加受到重視。目前，減少NOx的排放量主要還是靠煙氣脫硝，大多采用催化還原法，脫硝 率較高，但存在吸附劑或催化劑等再生困難、運(yùn)行成本高等問題；另一方面，國內(nèi)多采用石 灰石一石膏濕法脫硫，該技術(shù)比較成熟，但造價高且運(yùn)行復(fù)雜。
[0003] 生物填料過濾法脫硫脫硝是近年來的一項新興技術(shù)，因其具有工藝簡單、運(yùn)行成 本低、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)而倍受青睞。生物過濾法的基本原理是利用微生物對污染物有較 強(qiáng)、較快適應(yīng)能力的特點(diǎn)，對其進(jìn)行馴化，使其能夠以污染物為碳源和能源，并將其轉(zhuǎn)化為 無害的、簡單的物質(zhì)（如C0 2、H20等)。大量學(xué)者已做了相應(yīng)的實驗研究證明生物過濾法用 于脫硫、脫硝是可行的，如：李順義的生物法脫硝實驗研究「一#包學(xué)徵全激復(fù)合算#你歡 備及沒虔^汾/7_/.岸潘?Τ產(chǎn)學(xué)液，％Μ ^激幻和徐嬌的生物法同時脫硫脫硝研 %(生物法脫除工業(yè)廢氣中SOjn NO的研究[D].天津：天津大學(xué)，2008)等。生βφ}'走龍 塔內(nèi)的填料多為球狀或圓柱狀，靠近壁面處的填料顆粒要比主體區(qū)裝填的疏松，相應(yīng)地靠 近壁面處的空隙率比主體區(qū)略大，生物塔運(yùn)行過程中氣體或液體易順著塔壁流動,使傳質(zhì) 不能充分進(jìn)行，即產(chǎn)生壁流效應(yīng)。壁流效應(yīng)的存在，直接導(dǎo)致了凈化效率的下降，為克服壁 流現(xiàn)象造成的氣流分布不均勻問題，可以對填料塔進(jìn)行分層處理，如張華新進(jìn)行了多層生 規(guī)塔為認(rèn)(多層生物濾塔凈化硫化氫廢氣研究[J].環(huán)境工程學(xué)報，2011，5(1): 757-7你入這樣加大了投入成本，也增加了生物塔的高度，因此有必要解決填料塔的壁流問 題。另外，大型柴油機(jī)發(fā)電廠直接排出的煙氣含有較大的粉塵，并且氣體溫度也在300°C左 右，必須經(jīng)過填料洗滌塔降溫、除塵等預(yù)處理后才能引入生物填料塔，進(jìn)行后續(xù)生物降解處 理。若系統(tǒng)中采用的洗滌塔和生物過濾塔為分體結(jié)構(gòu)，由于兩者之間在運(yùn)行過程中需要管 線連接，易出現(xiàn)由于管線泄露造成的生產(chǎn)停頓及增加管線維護(hù)費(fèi)用的現(xiàn)象，同時還存在占 地面積過大、土建成本高等問題，因此必須對填料洗滌除塵塔和生物過濾塔進(jìn)行合理布局。 實用新型內(nèi)容
[0004] 本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對固定式柴油機(jī)系統(tǒng)排放的溫度高、粉塵量 大、含NOx、S02等的特殊煙氣，提供一種防壁流效應(yīng)的一體式填料洗滌除塵和過濾凈化裝 置。
[0005] -種固定式柴油機(jī)系統(tǒng)一體式除塵凈化裝置，其特征在于：
[0006] 包括塔體、引風(fēng)機(jī)、洗滌液循環(huán)泵和生物液循環(huán)泵；
[0007] 所述塔體自下而上依次是填料洗滌除塵塔、填料過濾凈化塔、清潔氣體排氣罩；
[0008] 所述填料洗滌除塵塔自下而上依次包括儲液區(qū)、初次噴淋洗滌區(qū)、填料床層和二 次噴淋洗滌區(qū)；儲液區(qū)中安裝有布?xì)夤芎蜌庖悍蛛x板，其中布?xì)夤芪挥谝好嫦路剑c引風(fēng)機(jī) 相連，氣液分離板位于液面上方；初次噴淋洗滌區(qū)中安裝有初次噴淋系統(tǒng)；無機(jī)填料床層 內(nèi)填充有無機(jī)填料，無機(jī)填料床層的底部設(shè)有若干向上凹的凹槽，其中凹槽側(cè)壁和無機(jī)填 料床層頂部多孔蓋板均為沖孔鐵網(wǎng)，無機(jī)填料床層下底面和凹槽上頂面均為非透氣性支撐 板；無機(jī)填料床層中靠近填料洗滌除塵塔內(nèi)壁沿塔高方向設(shè)置有若干防壁流擋板；二次噴 淋洗滌區(qū)中安裝有再次噴淋系統(tǒng)；上述初次噴淋系統(tǒng)和再次噴淋系統(tǒng)的噴嘴與洗滌液循環(huán) 泵出口相連，洗滌液循環(huán)泵入口與儲液區(qū)相連；
[0009] 所述填料過濾凈化塔自下而上依次包括儲液區(qū)、氣液分離區(qū)、填料床層和生物循 環(huán)液噴淋區(qū)；儲液區(qū)安裝有生物循環(huán)液儲液槽和出氣管，其中出氣管下端穿過生物循環(huán)液 儲液槽與填料洗滌除塵塔相通，出氣管上端伸出生物循環(huán)液儲液槽中液面以外；氣液分離 區(qū)安裝有氣液分離器所述氣液分離器上半部呈半球狀，下半部呈倒圓錐狀，并由若干根支 撐桿固定于出氣管上；生物填料床層內(nèi)填充有生物填料，生物填料床層的底部為沖孔鐵網(wǎng)； 生物填料床層中靠近填料過濾凈化塔內(nèi)壁沿塔高方向設(shè)置有若干防壁流擋板；生物循環(huán)液 噴淋區(qū)中安裝有噴淋系統(tǒng)；上述噴淋系統(tǒng)的噴嘴與生物液循環(huán)泵出口相連接，生物液循環(huán) 泵入口與生物儲液區(qū)相連。
[0010] 固定式柴油機(jī)系統(tǒng)排放的煙氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)的作用輸入布?xì)夤?，煙氣從布?xì)夤芘懦?后，經(jīng)洗滌液進(jìn)行初步淋洗降溫、洗滌除塵后，排出液面，煙氣中的大顆粒粉塵及液滴在慣 性碰撞作用下，被氣液分離板捕集；初次噴淋系統(tǒng)對氣液分離板進(jìn)行反沖洗，將氣液分離板 所捕集的顆粒淋洗到洗滌液儲液槽中，同時對煙氣繼續(xù)淋洗降溫、洗滌除塵；煙氣穿過初次 噴淋系統(tǒng)后，進(jìn)入環(huán)形凹槽，在進(jìn)氣壓力作用下，橫向穿過凹槽側(cè)壁進(jìn)入無機(jī)填料床層，煙 氣中粉塵在與填料慣性碰撞過程中被捕集；在防壁流擋板作用下，盡可能的避免煙氣沿塔 壁上升；二次噴淋系統(tǒng)對無機(jī)填料床層反沖洗，防止無機(jī)填料床層中粉塵顆粒累積造成堵 塞；煙氣穿過出氣管進(jìn)入生物填料床層，在與生物填料接觸過程中被填料上附著的微生物 吸附、降解，完成對煙氣中so 2、nox等廢氣的過濾凈化；被除塵凈化后的氣體，由清潔氣體排 氣罩排出。
[0011] 所述的布?xì)夤艹适中谓Y(jié)構(gòu)，保證布?xì)饩鶆?，利于煙氣與洗滌液充分接觸。
[0012] 所述的氣液分離板呈中間高兩邊低的錐形結(jié)構(gòu)，利于煙氣集中在氣液分離板中部 通過，防止產(chǎn)生壁流現(xiàn)象；同時利于噴淋液分散到塔壁流下，降低氣液對流產(chǎn)生的壓差。
[0013] 所述的若干圈向上凹的環(huán)形凹槽，內(nèi)圈的環(huán)形凹槽的高度要高于外圈的環(huán)形凹 槽，利于使填料盡量從無機(jī)填料床層的中部通過。
[0014] 所述的防壁流擋板為環(huán)形且斷面呈"V"型擋板結(jié)構(gòu)，阻擋塔壁處氣流沿塔壁上升， 引導(dǎo)氣流流下填料層中部，防止煙氣與填料接觸不充分現(xiàn)象，增加煙氣與填料接觸的機(jī)會， 提高除塵、凈化效率。
[0015] 所述的無機(jī)填料為理化性能穩(wěn)定、耐酸腐蝕且機(jī)械強(qiáng)度高的球形填料，保證裝置 運(yùn)行過程中填料長期耐用且不易被煙氣中酸性氣體腐蝕或發(fā)生其他反應(yīng)。
[0016] 所述的生物填料為表面粗糙、比表面積大、有利于微生物附著生長的填料，可以保 證微生物有足夠的量和較強(qiáng)的廢氣凈化能力。
[0017] 所述凹槽側(cè)壁和多孔蓋板的網(wǎng)孔直徑略小于無機(jī)填料直徑；所述生物填料床層底 部的網(wǎng)孔直徑略小于生物填料直徑，防止填料下漏。
[0018] 所述出氣管的高度必須高于生物循環(huán)液儲液槽中液面的高度，防止生物液流入下 層填料洗滌除塵塔，造成微生物的損失，同時保證煙氣又能順利進(jìn)入填料過濾凈化塔。
[0019] 所述洗滌液儲液區(qū)和生物循環(huán)液儲液區(qū)分別設(shè)有洗滌液排出口和生物循環(huán)液排 水閥，保證必要時將洗滌液和生物液排出塔體。
[0020] 本實用新型的有益效果是：一體式填料洗滌凈化裝置將降溫、除塵洗滌塔和填料 過濾凈化塔合為一體，節(jié)省了管道閥門和管線，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，節(jié)省了土建成 本，合理利用了場地空間，同時除塵、廢氣凈化效率高，在不影響運(yùn)行的情況下可連續(xù)清灰； 采用生物法進(jìn)行煙氣處理，結(jié)構(gòu)相對簡單、成本低、且無二次污染。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖2為圖1的A-A向視圖；
[0023] 圖3為圖1的B-B向視圖；
[0024] 圖4為布?xì)夤艿慕Y(jié)構(gòu)示意圖；
[0025] 附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下：1、柴油機(jī)尾氣，2、進(jìn)氣閥門，3、引風(fēng)機(jī)，4、 布?xì)夤埽?、洗滌液儲液槽，6、氣液分離多孔擋板，7、初次噴淋系統(tǒng)，8、凹槽，9、多孔蓋板，10、 再次噴淋系統(tǒng)，11、生物循環(huán)液排水閥，12、生物循環(huán)液儲液槽，13、氣液分離器，14、生物填 料床層，15、防壁流擋板16、生物循環(huán)液噴淋系統(tǒng)，17、清潔氣體排氣罩，18、填料過濾凈化 塔，19、承托網(wǎng)，20、生物液循環(huán)泵，21、無機(jī)填料床層，22、填料洗滌除塵塔、23、凹槽上頂面， 24、凹槽多孔側(cè)壁，25、洗滌液循環(huán)泵，26、洗滌液排出口，27、濾網(wǎng)，28、塔體，29、無機(jī)填料 床層下底面，30、出氣管。

【具體實施方式】
[0026] 為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體圖示和實例，進(jìn)一步闡述本實用新型。
[0027] 如圖1-圖3所示，固定式柴油機(jī)系統(tǒng)煙氣1經(jīng)引風(fēng)機(jī)3作用輸送到十字形布?xì)夤?4,布?xì)夤?位于洗滌液儲液槽5的底部，且浸沒于液面以下。柴油機(jī)排放的尾氣溫度多在 300°C以上，利用洗滌液儲液槽5內(nèi)液體可以對煙氣進(jìn)行初步的降溫和除塵。經(jīng)過噴淋循環(huán) 液初步浸洗后的氣體含有大量的水分和粉塵，利用氣液分離多孔擋板6與煙氣中粉塵和水 滴的碰撞和攔截作用，捕獲大顆粒粉塵和水滴，粘結(jié)在氣液分離多孔擋板6的下面。粘結(jié)在 氣液分離多孔擋板6上的粉塵通過初次噴淋系統(tǒng)7的噴淋作用而匯集到洗滌液儲液槽5。 無機(jī)填料床層下底面29和凹槽上頂面23都是非透氣性鋼板，氣流只能通過凹槽多孔側(cè)壁 24橫向進(jìn)入，增加了填料與氣流中粉塵的碰撞幾率，提高無機(jī)填料床層21的除塵性能。無 機(jī)填料床層21裝填的填料理化性質(zhì)溫度、耐酸腐蝕，同時具有較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度如水處理濾 料陶粒等。為迫使煙氣從填料床層中部通過，內(nèi)層凹槽的高度要高于外層。內(nèi)壁上設(shè)置了 防壁流擋板15,減少填料床的壁流現(xiàn)象，使得氣流橫向經(jīng)過填料的過濾作用，近一步增強(qiáng)無 機(jī)填料層21對粉塵的過濾效果。在填料層表面覆蓋一層多孔蓋板9,可防止無機(jī)填料被氣 流沖起，造成表面填料分布不均勻。再次噴淋系統(tǒng)10的噴淋液對無機(jī)填料床層21縫隙捕 集到的粉塵進(jìn)行反沖洗，防止堵塞填料間隙通道。經(jīng)過以上過程，煙氣的溫度被降的較低， 且氣體中的部分易溶氣體如N0 2和S02等被噴淋液吸收。
[0028] 煙氣經(jīng)過填料洗滌除塵塔22后，經(jīng)氣液分離器13進(jìn)入填料過濾凈化塔18,氣液分 離器13可使下面的氣流進(jìn)入填料過濾凈化塔18,同時阻止生物循環(huán)液儲液槽12內(nèi)的生物 液流入下層。生物填料床層14內(nèi)的生物填料比表面積大、利于微生物附著生長、耐微生物 腐蝕，例如專利CN103041695A公布的復(fù)合填料或簡單的鮑爾環(huán)填料、拉丁環(huán)填料等皆可； 生物循環(huán)液噴淋系統(tǒng)16可以給微生物生長提供必要的營養(yǎng)物質(zhì)保證微生物的活性。經(jīng)過 生物填料時，煙氣中N0 X和S02等污染物被生物填料表面的微生物膜捕獲，進(jìn)而被降解為簡 單小分子化合物S0 42' C02、H20及N2等。最后，被除塵、凈化后的氣體由清潔氣體排氣罩17 排出。
[0029] 最后應(yīng)說明的是：以上所述實施案例僅用于裝置的使用說明，而并非是對本實用 新型的技術(shù)方案的限定，任何對本實用新型技術(shù)特征所做的等同替換或相應(yīng)改進(jìn)，其均應(yīng) 涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1. 一種固定式柴油機(jī)系統(tǒng)一體式除塵凈化裝置，其特征在于： 包括塔體（28 )、引風(fēng)機(jī)（3 )、洗滌液循環(huán)泵（25 )和生物液循環(huán)泵（20 ); 所述塔體（28)自下而上依次是填料洗滌除塵塔（22)、填料過濾凈化塔（18)、清潔氣體 排氣罩（17); 所述填料洗滌除塵塔（22)自下而上依次包括儲液區(qū)、初次噴淋洗滌區(qū)、填料床層和二 次噴淋洗滌區(qū)；儲液區(qū)中安裝有洗滌液儲液槽（5)、布?xì)夤埽?)和氣液分離板（6)，其中布?xì)?管（4)位于洗滌液儲液槽（5)中液面以下，與引風(fēng)機(jī)（3)相連，氣液分離板（6)位于液面上 方；初次噴淋洗滌區(qū)中安裝有初次噴淋系統(tǒng)（7);無機(jī)填料床層（21)內(nèi)填充有無機(jī)填料，無 機(jī)填料床層（21)的底部設(shè)有若干向上凹的凹槽（8)，其中凹槽側(cè)壁（24)和無機(jī)填料床層頂 部多孔蓋板（9)均為沖孔鐵網(wǎng)，無機(jī)填料床層下底面（29)和凹槽上頂面（23)均為非透氣性 支撐板；填料洗滌除塵塔（22)內(nèi)壁沿塔高方向設(shè)置有若干防壁流擋板（15);二次噴淋洗滌 區(qū)中安裝有再次噴淋系統(tǒng)（10);上述初次噴淋系統(tǒng)（7)和再次噴淋系統(tǒng)（10)的噴管與洗滌 液循環(huán)泵（25)出口相連，洗滌液循環(huán)泵（25)入口與于洗滌液儲液槽（5)相連； 所述填料過濾凈化塔（18)自下而上依次包括儲液區(qū)、氣液分離區(qū)、生物填料床層和生 物循環(huán)液噴淋區(qū)；儲液區(qū)安裝有生物循環(huán)液儲液槽（12)和出氣管（30)，其中出氣管（30)下 端穿過生物循環(huán)液儲液槽（12)與填料洗滌除塵塔（22)相通，出氣管（30)上端伸出生物循 環(huán)液儲液槽（12)中液面以外；氣液分離區(qū)安裝有氣液分離器（13);所述氣液分離器（13)上 半部呈半球狀，下半部呈倒圓錐狀，并由若干根支撐桿固定于出氣管（30)上端；生物填料 床層（14)內(nèi)填充有生物填料，生物填料床層（14)底部的承托網(wǎng)為沖孔鐵網(wǎng)；填料過濾凈化 塔（18)內(nèi)壁沿塔高方向設(shè)置有若干防壁流擋板（15);生物循環(huán)液噴淋區(qū)中安裝有噴淋系統(tǒng) (16 );上述噴淋系統(tǒng)（16 )的噴管與生物液循環(huán)泵（20 )出口相連接，生物液循環(huán)泵（20 )入口 與生物循環(huán)液儲液槽（12)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定式柴油機(jī)系統(tǒng)一體式除塵凈化裝置，其特征在于：所述 的布?xì)夤埽?)呈十字形結(jié)構(gòu)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定式柴油機(jī)系統(tǒng)一體式除塵凈化裝置，其特征在于：所述 的氣液分離板（6)呈中間高兩邊低的錐形結(jié)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定式柴油機(jī)系統(tǒng)一體式除塵凈化裝置，其特征在于：所述 的若干圈向上凹的環(huán)形凹槽（8)，內(nèi)圈的環(huán)形凹槽的高度依次高于外圈的環(huán)形凹槽。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定式柴油機(jī)系統(tǒng)一體式除塵凈化裝置，其特征在于：所述 的防壁流擋板（15)為環(huán)形，且斷面呈"V"形結(jié)構(gòu)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定式柴油機(jī)系統(tǒng)一體式除塵凈化裝置，其特征在于：所述 凹槽側(cè)壁（24)和多孔蓋板（9)的網(wǎng)孔直徑小于無機(jī)填料直徑；所述生物填料床層（14)底部 的網(wǎng)孔直徑小于生物填料直徑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的固定式柴油機(jī)系統(tǒng)一體式除塵凈化裝置，其特征在于：所述 洗滌液儲液槽（5)的最底部設(shè)有洗滌液排出口（26);生物循環(huán)液儲液槽（12)的最底部設(shè)有 生物循環(huán)液排水閥（11)。
【文檔編號】B01D53/84GK203886369SQ201420109094
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年3月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月12日
【發(fā)明者】朱仁成, 鮑曉峰, 馬賽, 李舜酩 申請人:南京航空航天大學(xué)