[發明專利]工業爐窯用脫硫除塵裝置

有效

• 申請號: 200810215285.5
• 申請日: 2008-09-19
• 公開（公告）號: CN101391175A
• 公開（公告）日: 2009-03-25
• 發明（設計）人: 姚立猛
• 申請（專利權）人: 姚立猛
• 主分類號: B01D53/78
• 分類號: B01D53/78;B01D53/18;B01D53/50;B01D47/00;F27B1/18
• 代理公司: 常州市江海陽光專利代理有限責任公司
• 代理人: 翁堅剛

技術領域

本發明屬于大氣環境保護設備，具體涉及一種工業爐窯用脫硫除塵裝置。

背景技術

工業爐燃燒產物對大氣造成了嚴重的污染，影響了人類的生存和生活質量，例如工業爐燃料中的硫在大氣中形成了酸雨，造成了農業的減產，工業爐排出的有害微小粉塵影響人類的健康，污染環境。因此，世界各國對各種工業爐的排放限制越來越嚴格，都制訂了工業爐窯排放標準。

工業爐窯用的除塵裝置主要分為三類，一類是干法除塵裝置，它是利用煙塵的重力、慣性力、離心力或借助于外界電場產生的靜電引力或經過過濾物的作用，將煙塵捕集，達到除塵凈化煙氣的目的，但是該裝置不能去除煙氣中的有害氣體；另一類是濕法除塵裝置，它是利用水在沖天爐中與煙氣作相對運動，煙氣中的煙塵和有害氣體分子與水的接觸過程中，所發生的慣性碰撞、阻攔作用、擴散溶解作用以及水分子的凝聚作用，使煙氣中的煙塵相互結合，逐步形成較大的粒子而被捕集，同時也使煙氣中的有害氣體溶入到水中而被捕集。上述兩類裝置除塵效果不好，脫硫效率不高，特別是去除微顆粒的能力較差。還有一類是干濕法除塵裝置，該裝置將干法除塵和濕法除塵組合起來，提高了除塵效率，但是這種組合裝置存在設備投資大、能耗高、運行成本高的問題。

沖天爐是鑄造企業傳統的設備，提供熔化的金屬液供澆注；其原理是利用焦炭燃燒產生的熱量熔化金屬；由于維護和運行成本低，同時存在化學增碳的過程，到目前為止，沖天爐仍在廣泛使用。但沖天爐排出的煙氣中含有大量的對人體有害的顆粒粉塵和含硫的氧化物氣體，嚴重影響了鑄造廠附加居民的生活環境，一直以來，沖天爐的脫硫除塵是鑄造廠環境治理的重點項目，許多企業投入大量的人力和資金開發沖天爐的脫硫除塵技術。

目前用于沖天爐脫硫除塵的裝置有二類，一類是水幕除塵裝置，在沖天爐的上方設置一個水噴頭，利用高壓水橫向噴出水幕，沖天爐的高溫爐氣穿過水幕時，較大的顆粒與水幕碰撞吸水而與水混合，隨水流入排污池，爐氣中部分硫的氧化物被水吸收成為硫酸從爐氣中分離；由于水膜的厚度小，這類除塵裝置僅能除去大顆粒，沖天爐煙氣中的微顆粒和大部分硫氧化物氣體仍然排入大氣中，同時，形成水膜的高壓水需要大的能源消耗，運行成本較高。

另一類使用的除塵裝置是組合裝置，用大功率引風機把沖天爐的煙氣首先引入旋風式除塵器，利用旋風式除塵器的降溫作用和除塵作用，去除煙氣中的大顆粒，降低煙氣溫度；然后把爐氣引入布袋除塵器，去除煙氣中的微小顆粒，再經水噴淋吸收部分二氧化硫，并進一步除塵。這一類除塵裝置可去除沖天爐煙氣中的有害顆粒，消除煙氣中的部分有害氣體，但這類除塵器投資大動力消耗高、運行成本高。

縱上所述，目前用于沖天爐除塵的裝置或者除塵效果達不到國家的排放標準，或者投資大，運行成本高，中小鑄造企業無法承擔除塵成本。與此同時，人們的環保意識不斷提高，對沖天爐等工業窯爐的排放要求越來越高，國家正在制訂越來越嚴格的排放標準。

發明內容

本發明的目的在于針對上述脫硫除塵裝置的不足，提供一種不僅除塵效果好、脫硫效率高，而且能耗低、設備投資少和運行成本低的工業爐窯用脫硫除塵裝置。

本發明的總的技術構思是：由通常的水作為冷卻水由上至下與由下至上的產生于工業窯爐的熱氣體充分接觸而進行能量與物質的交換，目的是采用較少的冷卻水能夠吸附較多的煙塵和二氧化硫。一是通過使冷卻水盡量分散以及增加流動的距離而改變冷卻水的分布狀態，控制熱氣體的流動方向、流動距離和流動速度，而使氣液兩相充分接觸，在兩者充分接觸的過程中，冷卻水直接吸附熱氣體中的煙塵和二氧化硫。二是通過多道裝置進行熱量交換，利用相變的手段進行除塵和脫硫：先是利用剛與冷卻水接觸的熱氣體的溫度較高的特點，使噴淋狀的冷卻水中的一部分汽化成水蒸氣，而使熱氣體成為既含有煙氣又含有水蒸氣的混合氣；在混合氣經過后道裝置冷卻后使得其中的水蒸氣相變成為小液滴，由于在相變前水蒸氣與煙氣和二氧化硫氣體混合得較好，所以在相變中不僅可有效吸收一部分二氧化硫，而且可高效率地吸附了煙氣中的微小顆粒；隨著小液滴的不斷形成，其中的一部分不斷聚合成較大的液滴并形成水流后再與冷卻水合流而帶走所含的二氧化硫和煙塵顆粒。