[發明專利]一種基于相變的煙氣末端逆向脫水精除塵裝置

在審

• 申請號: 201910394096.7
• 申請日: 2019-05-13
• 公開（公告）號: CN110090520A
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 陳光;王虹;包向軍;王明月;周春林;王芳;李曉麗
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: B01D50/00
• 分類號: B01D50/00;B01D53/26
• 代理公司: 安徽知問律師事務所 34134
• 代理人: 郭大美

本發明公開了一種基于相變的煙氣末端逆向脫水精除塵裝置，涉及大氣污染控制領域。本發明包括：除塵箱體，除塵箱體頂部的側壁上連通有煙氣入口煙道，除塵箱體底部的側壁上連通有煙氣出口煙道；除塵箱體內自上而下依次設有相變冷卻區和濾網除塵區；相變冷卻區包括若干個豎直設置的熱管，且熱管的蒸發段位于除塵箱體內部，熱管的冷凝段位于除塵箱體外部；濾網除塵區包括若干個自上而下分布的濾網除塵單元，濾網除塵單元包括環形框架，該環形框架上鋪有濾網；其中，除塵箱體的底面開口設置；以及沉淀池，該沉淀池位于除塵箱體底面開口的下方。本發明的目的在于低成本、低能耗條件下對工業煙氣進一步除塵達到近零排放并消除白煙。

技術領域

本發明涉及大氣污染控制領域，更具體地說，涉及一種基于相變的煙氣末端逆向脫水精除塵裝置，適用于工業窯爐特別是轉爐煉鋼末端一次煙氣等工業煙氣污染物的治理。

背景技術

近些年，隨著我國經濟實力的逐步增加和環保標準漸趨嚴格，對主要污染物的排放標準實行近零排放要求。根據國家標準《煉鋼工業大氣污染物排放標準GB28664-2012》，現有煉鋼企業中轉爐一次煙氣顆粒物排放濃度要求在100mg/m³以下，新建企業和特別排放限值企業要求轉爐一次煙氣顆粒物排放濃度在50mg/m³以下。目前大型鋼鐵企業中煉鋼一次煙氣排放含塵濃度約在50～30mg/m³區間。而隨著環保標準的越加嚴格，一次煙氣排放含塵濃度將會要求進一步降低，直至達到近零排放。

目前轉爐煙氣除塵主要有兩種，一種是濕式除塵系統(以OG法為主)，通過噴淋水和環縫文丘里管使煙氣降溫并除塵，該種方法使煙氣充分潤濕導致煙氣帶有飽和水；另一種是干法除塵(以LT法為主)，通過電極形成的強大電暈場使氣體電離，粉塵、霧滴粒子等獲得電子而荷電，在電場力、水霧碰撞、吸附凝并的共同作用下粒子被捕集到集塵板上，達到除灰的目的。OG法可除去煙氣中95％以上含塵量，使煙氣含塵量降至30mg/m³以下；LT法能脫除99％的煙氣塵量，使煙塵量降低到10mg/m³以下，且節約大量水資源。但目前應用最為廣泛的仍是OG法除塵系統，本專利主要針對OG除塵系統后部煙氣。雖然目前OG法效果顯著，但煙氣中仍殘余較多粒徑在10μm以下的微塵，煙氣溫度約為80℃左右。目前面對越來越嚴格的環保要求，對煙氣含塵的要求將會越來越高，30mg/m³的含塵濃度仍較高，尚有較大的提升空間。但目前的OG法難以實現煙塵的進一步高效脫除，且消耗大量的水資源和電力資源，投資成本過高，不利于大規模推廣應用，還將導致煙氣含飽和水(>300g/kg干煙氣)，排出煙囪后造成白煙(煙氣冷凝、水汽析出導致)，白煙雖對環境無害但卻影響市容市貌。

現有技術中關于煙氣除塵系統及除塵方法的技術方案已有相關專利公開，例如專利公開號：CN 105107365 A，公開日：2015年12月02日，發明創造名稱為：煙氣復合相變除塵脫硫工藝及裝置，該申請案公開了一種脫硫塔內部的煙氣復合相變除塵脫硫裝置，煙氣在煙道入口中受渦旋相變器旋流作用斜向下旋流進入脫硫塔，渦旋相變器是由四角切向布置的多組霧化噴嘴組成，其可使煙氣充分潤濕并使含塵液滴碰撞長大，進入脫硫塔的煙氣經布置在上方的脫硫噴淋層除去大部分的含塵顆粒和SO₂，剩下的濕煙氣和少量煙塵通過上方的高效除霧器，進一步脫除水分和微塵并排出到大氣中。該申請案的除塵脫硫裝置通過噴水霧和強化碰撞的方式使煙氣含水過飽和而除去煙塵，并通過脫硫噴淋層除去SO₂，除塵脫硫效率高，且裝置簡單投資小。但通過噴霧使含水飽和度增加，耗水量較大，需不斷補充干凈水，并消耗大量電能，且除塵方式比較粗獷，難以實現精細化除塵，適用于前段除塵，不適用于末端除塵。