本發(fā)明專利屬于氣體凈化處理技術(shù)領域，具體涉及一種用于含有揮發(fā)性有價元素氣體收塵凈化的方法及裝置。

背景技術(shù)：

工業(yè)生產(chǎn)過程中，通常會產(chǎn)生很多的工業(yè)廢氣，所排放的廢氣中含有粉塵、so2、nox、hf、co2等成分；一些工藝過程，會在煙氣中留有揮發(fā)性有價元素，如果不對這些廢氣進行有效處理，直接排放，會造成嚴重的環(huán)境污染及資源浪費。為了滿足環(huán)保要求，這些廢氣均應處理達到排放標準后可排放。

工業(yè)廢氣的處理通常有干法和濕法，干法除塵很難對揮發(fā)性有價元素進行回收，而工業(yè)大型裝置一般以濕法為主。較常見的濕法吸收凈化裝置各有優(yōu)缺點，缺點主要有吸收率較低，效果不好，存在“死區(qū)”，設備較高等。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種高效的方法及裝置，具體技術(shù)方案如下：

一種用于含有揮發(fā)性有價元素氣體收塵與凈化的方法，氣液混合體由中部塔體上部的氣體進口進入，沿外塔內(nèi)側(cè)切線運動，在離心力的作用下，被吸收的粉塵等會甩向外塔的內(nèi)壁表面，并在螺旋導向板的作用下順流而下，最終流入所述下部塔體；吸收液由吸收液進口進入，噴淋到每個球面篩板上部的吸收液與由下部塔體升上來的氣體混合；混合后的氣體進入上部塔體進行氣液分離，分離后的液體順內(nèi)筒流入下部塔體；氣體排放。

本發(fā)明進一步公開了實現(xiàn)所述方法的裝置，包括上部塔體、中部塔體、下部塔體；所述中部塔體為套筒式雙塔結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)塔和外塔；內(nèi)塔與外塔之間的間隙中設置有噴淋式螺旋導向板，氣體進口設置在外塔的上端，且氣體進口的方向為外塔內(nèi)壁的切線方向；內(nèi)塔中布置有篩板，每個篩板的上方設置吸收液進口；上部塔體設置氣液分離板，下部塔體設置吸收液水槽，上部塔體與下部塔體通過內(nèi)塔連通。

所述篩板為球面篩板。

本發(fā)明的優(yōu)點是：本發(fā)明具有吸收率高、能耗較低、結(jié)構(gòu)簡單、容易檢修等優(yōu)點，克服了常見濕法除塵(立式旋風水膜除塵和噴淋式除塵)存在“死區(qū)”，設備較高，吸收率較低，效果不好等缺點。本發(fā)明專利對于有價元素的回收率可達到98％以上；對含有有害氣體的工業(yè)廢氣可脫除，如：so2、nox，通過配置相應的淋洗吸收液可脫除相應的有害氣體，脫除率可達到96％以上。

附圖說明

圖1為收塵凈化裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為進氣口的布置方式示意圖；

圖3為球面篩板的示意圖；

圖4為內(nèi)外塔體及其夾層的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1為上部塔體，2為吸收液進口，3為中部塔體，4為下部塔體，5為外塔，6為螺旋導向板，7為內(nèi)塔，8為球面篩板，9為氣體進口，10為氣體出口。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖具體說明本發(fā)明。

含有揮發(fā)性有價元素的氣體與吸收液混合體從中部塔體3上部的氣體進口9進入內(nèi)塔7與外塔5的間隙中，在噴淋式螺旋導向板的引導下螺旋下行，煙塵及有害氣體在外塔7與內(nèi)塔5的間隙中被吸收液吸收，完成第一次吸收與凈化；氣液混合物流入下部塔體4后，液體從排水口流出，而氣體向上升騰，此時，與從吸收液進口2流入的吸收液在球面篩板8處匯聚，在球面篩板8每個小的球面下形成渦旋式的沸騰狀態(tài)，完成第二次吸收與凈化；第二次吸收后的氣體進入上部塔體1，在上部塔體1內(nèi)完成氣水分離，氣體由頂部的氣體出口10排出，吸收液經(jīng)內(nèi)筒7流入下部塔體4，由下部塔體排出進行處理。

所述的氣體進口9沿中部塔體3上部切線方向布置，目的是氣體液體混合后在壓力的作用下，沿外塔內(nèi)側(cè)切線運動，在離心力的作用下，被吸收的粉塵會甩向外塔筒體的內(nèi)壁表面，并順流而下，最終流入下部塔體4，即吸收液槽內(nèi)；由于氣體是切向進入塔內(nèi)，沿外筒內(nèi)壁做圓周運動，故在中部塔體的橫截面中心部形成“死區(qū)”，因此在中心區(qū)域設置了多層球面篩板塔，充分利用了塔內(nèi)空間形成了內(nèi)外塔組成的合理結(jié)構(gòu)。中心區(qū)域中的球面篩板大于平面篩板的開孔率，其氣體的通量大，能夠形成沸騰狀滴霧區(qū)，對氣體的粉塵、有害氣體成份吸收，效率好。

上述設備的內(nèi)外塔之間間隙設置了噴淋式螺旋導向板，解決了間隙噴淋吸收液的問題，同時起到氣體的引導走向問題，提高了氣體在塔內(nèi)的停留時間，即提高了吸收率。

所述噴淋式螺旋導向板是指導向板上設置很多小孔，氣液流經(jīng)導向板時，一部分液體自所述小孔墜落，與升騰的氣體混合，形成噴淋狀混合。該結(jié)構(gòu)增加了氣液混合面積，因此，對有害氣體的回收效果更好。

內(nèi)部塔筒的氣流速度v1一般為1～1.5m/s，為了保證氣體在內(nèi)部塔筒的處理時間在3s以上，內(nèi)部塔筒的高度h1應大于4.5m。高與直徑之比一般在4～7范圍內(nèi)。直徑d1由經(jīng)驗式確定，如下：

式中q為氣體處理量，m³/h。

外部塔筒在操作狀態(tài)下筒體截面速度v2一般為4～6m/s。從外部塔筒進入的氣體q全部進入內(nèi)部塔筒，因此可以確定內(nèi)部塔筒與外部塔筒之間的距離s。單位高度h(1m)下，氣體處理量q的表達式如下：

q＝h·s·v2(2)

與下式聯(lián)立：

q＝900πv1d1²(3)

由此得出內(nèi)部塔筒與外部塔筒之間的距離s：

進而得出外部塔筒直徑d2：

d2＝d1+2s(5)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種用于含有揮發(fā)性有價元素氣體收塵與凈化的方法及裝置，氣液混合體由中部塔體上部的氣體進口進入，沿外塔內(nèi)側(cè)切線運動，在離心力的作用下，被吸收的粉塵等會甩向外塔的內(nèi)壁表面，并在螺旋導向板的作用下順流而下，最終流入所述下部塔體；吸收液由吸收液進口進入，噴淋到每個球面篩板上部的吸收液與由下部塔體升上來的氣體混合；混合后的氣體進入上部塔體進行氣液分離，分離后的液體順內(nèi)筒流入下部塔體；氣體排放。本發(fā)明具有吸收率高、能耗較低、結(jié)構(gòu)簡單、容易檢修等優(yōu)點，對于有價元素的回收率可達到98％以上；通過配置相應的淋洗吸收液可脫除相應的有害氣體，吸收率可達到96％以上。

技術(shù)研發(fā)人員：董輝;李含竹;張井凡;屈文杰
受保護的技術(shù)使用者：東北大學
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.18
技術(shù)公布日：2017.10.20