CN109011983A - 一种磁性液体净化污染气体的除尘脱污装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及磁性液体净化污染气体的除尘脱污装置，有效解决工业炉窑烟气除尘、脱硫、脱硝与脱VOCs的问题，污染气流源箱的污染气引入通道连通污染气引射管，磁性液体喷嘴装在污染气引射管中，臭氧喷入管装在污染气引射管的上部，污染气引射管经混合气雾出口通道连通沉降处理塔，混合气雾沉降室下部装有脉冲消磁分离网，凝聚污染物沉降室上部有振动除雾格网，一侧有磁性液体滤清格网和磁性液体溢出管，另一侧底部有渣液排污管，净化烟气引出室上部有连接风机的净化气流引出管；磁性液体循环池内装有磁性液体吸入总管并连通磁性液体输送泵，磁性液体总流出管连接磁性液体回流喷管、磁性液体循环池，本发明安装使用方便，效果好，防止空气污染。

Description

一种磁性液体净化污染气体的除尘脱污装置

技术领域

本发明涉及环保设备，特别是一种磁性液体净化污染气体的除尘脱污装置。

背景技术

随着社会对工业和生活所产生的污染气体排放提出了越来越严格的要求，国家的污染气体的排放标准冶随之提高，相关的净化污染气体的设备（装置）及***，也就是除尘脱污的环保设备及***，对其的结构与性能的相应要求也就随之提高。

各类窑炉所排放出的烟气通常含有诸如SO₂ 、NO _x、CO、HF、HCl、H ₂ S、CS₂、CH₄、噻吩、羰基硫、非甲烷总烃等有害气体及灰尘，对于含有二种以上对环境有害组分及粉尘颗粒物的脏烟气（或污染气体）的吸附与捕集处理，一直是烟气清洁处理的重要问题，现有的处理设备很多：如脱硝（消除氮氧化物）采用SNCR法、SCR法等高中温区脱硝方法，以及分级燃烧与高温低氧燃烧的低氮燃烧方法等；脱硫的方法也有数十种之多，如钙法、钠法、氨法、镁法、氧化金属法、双氧水法、有机胺法、活性焦法等；洗涤或电滤除尘有洗涤空塔、洗涤板塔、文氏管洗涤、动力波洗涤、湿式电除尘器、袋式过滤法等；有机污染气体处理的采用的吸附洗涤与烟气补燃升温氧化方法等。

目前，国内也引入EDV法、LoTOxTM 法、WGS+法、或模仿其基本原理进行改良的方法，上述方法都是将脱硝、脱硫、除尘集合在同一装置及***中，由于设备上存在的问题，使用中均存在着投资费用大、运行成本高、设备腐蚀严重、处理深度不够等问题。对于经济、简单、高效、长周期运行的一体化湿法脱硝、脱硫、除尘一体化湿法超净处理,一直是人们努力探索的方向。其实，在工业烟气除尘脱污的技术领域，国内外的认识与实践并没有多大差别，都是处在前行、创新、发展的过程中，因而对国外技术的引用必须谨慎，而且应该在实践中总结与发展投资节省、技术创新、操作便利的除尘脱污的装置与***。在此，提出一种借助于磁性液体净化污染气体的除尘脱污装置***，该装置***不失为污染气体除尘脱污的一种技术创新，但至今未见有公开报导。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的就是提供一种磁性液体净化污染气体的除尘脱污装置，可有效解决各种污染气体（包括烟气、燃气与环境气体）的除尘、脱硫、脱硝与脱VOCs（有机挥发物），为锅炉、热风炉、熔炼炉、干馏炉、干燥炉、焚烧炉的工业炉窑提供其烟气净化，保证实现环保保护的问题。

本发明解决的技术方案是，一种磁性液体净化污染气体的除尘脱污装置，包括污染气体预处理管路、沉降处理塔、磁性液体循环管路，以及清洁气体引出管路，所述的污染气体预处理管路包括：污染气流源箱、污染气引入通道、污染气引射管、混合气雾出口通道、臭氧喷入管、气流通道格栅支撑、磁性液体喷嘴；磁性液体循环管路包括：强磁场发生器、磁性液体流出支管、磁性液体集管、磁性液体总流出管、磁性液体输送泵、磁性液体吸入总管、磁性液体回流喷管、磁性液体补充管路、磁性液体补充容器、磁性液体循环池；沉降处理塔包括：混合气雾沉降室、净化烟气引出室、脉冲消磁分离网、振动除雾格网、磁性液体滤清格网、磁性液体溢出管、渣液排污管、凝聚污染物沉降室；清洁气体引出装置包括：净化气流引出管、净化气流引风机、净化气流排出管，污染气流源箱的污染气引入通道为水平的矩形通道，直接连通缩放喷嘴结构的污染气引射管，磁性液体喷嘴也水平设置在污染气引射管中，臭氧喷入管装在污染气引射管的上部，污染气引射管连通扩散型结构的混合气雾出口通道，混合气雾出口通道连通沉降处理塔，沉降处理塔由混合气雾沉降室、净化烟气引出室、及底部的凝聚污染物沉降室构成，混合气雾沉降室下部装有脉冲消磁分离网，脉冲消磁分离网下为凝聚污染物沉降室一侧，凝聚污染物沉降室另一侧上部有振动除雾格网，其上为净化烟气引出室，凝聚污染物沉降室一侧磁性液体滤清格网和磁性液体溢出管，凝聚污染物沉降室另一侧底部设置渣液排污管，在净化烟气引出室上部设置净化气流引出管，该管道连通净化气流引风机，风机出口连通净化气流排出管；磁性液体循环池内装有磁性液体吸入总管并连通磁性液体输送泵，磁性液体总流出管一端接通磁性液体输送泵，另一端连通水平装有磁性液体集管，磁性液体集管上有多根磁性液体流出支管，多根磁性液体流出支管穿过强磁场发生器向上与多个磁性液体喷嘴分别连接，在磁性液体总流出管上装有连通的磁性液体回流喷管，并***磁性液体补充管路的水平段，磁性液体补充管路一端连通磁性液体循环池，另一端转折向上连通磁性液体补充容器的锥形底部。

本发明装置（***）将待排放的污染气体的有害成分能够高效地被磁性液体吸附，使污染气体能够得到净化，而被磁化液体吸附的各种污染成分能快速经物理化学过程变成凝絮状固体而沉降下来，再经脉冲磁场作用使磁化液体与凝絮物分离，并根据分离出的磁化液体成分状况进行调节与补充,之后可再次循环重复使用，结构新颖独特，安装使用方便，效果好，可有效用于各种污染气体的净化处理，防止空气污染，是除尘脱污设备的开拓与创新，有良好的经济和社会效益。

附图说明

图1为本发明主视图。

图2为本发明俯视图。

图3为本发明左视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施进行详细说明。

由图1-3所示，本发明一种磁性液体净化污染气体的除尘脱污装置，包括污染气体预处理管路、沉降处理塔、磁性液体循环管路，以及清洁气体引出管路，所述的污染气体预处理管路包括：污染气流源箱1、污染气引入通道2、污染气引射管3、混合气雾出口通道4、臭氧喷入管20、气流通道格栅支撑5、磁性液体喷嘴6；磁性液体循环管路包括：强磁场发生器7、磁性液体流出支管8、磁性液体集管9、磁性液体总流出管10、磁性液体输送泵11、磁性液体吸入总管12、磁性液体回流喷管13、磁性液体补充管路14、磁性液体补充容器15、磁性液体循环池16；沉降处理塔17包括：混合气雾沉降室18、净化烟气引出室19、脉冲消磁分离网21、振动除雾格网22、磁性液体滤清格网23、磁性液体溢出管24、渣液排污管25、凝聚污染物沉降室29；清洁气体引出装置包括：净化气流引出管26、净化气流引风机27、净化气流排出管28，污染气流源箱1的污染气引入通道2为水平的矩形通道，直接连通缩放喷嘴结构的污染气引射管3，磁性液体喷嘴6也水平设置在污染气引射管3中，臭氧喷入管20装在污染气引射管3的上部，污染气引射管3连通扩散型结构的混合气雾出口通道4，混合气雾出口通道4连通沉降处理塔17，沉降处理塔17由混合气雾沉降室18、净化烟气引出室19、及底部的凝聚污染物沉降室29构成，混合气雾沉降室18下部装有脉冲消磁分离网21，脉冲消磁分离网21下为凝聚污染物沉降室29一侧，凝聚污染物沉降室29另一侧上部有振动除雾格网22，其上为净化烟气引出室19，凝聚污染物沉降室29一侧磁性液体滤清格网23和磁性液体溢出管24，凝聚污染物沉降室29另一侧底部设置渣液排污管25，在净化烟气引出室19上部设置净化气流引出管26，该管道连通净化气流引风机27，风机出口连通净化气流排出管28；磁性液体循环池16内装有磁性液体吸入总管12并连通磁性液体输送泵11，磁性液体总流出管10一端接通磁性液体输送泵11，另一端连通水平装有磁性液体集管9，磁性液体集管9上有多根磁性液体流出支管8，多根磁性液体流出支管8穿过强磁场发生器7向上与多个磁性液体喷嘴6分别连接，在磁性液体总流出管10上装有连通的磁性液体回流喷管13，并***磁性液体补充管路14的水平段，磁性液体补充管路14一端连通磁性液体循环池16，另一端转折向上连通磁性液体补充容器15的锥形底部。

为了保证使用效果和使用方便，所述的磁性液体为碱性溶液中均匀混合强磁性微粉制成，在磁场作用下形成有分散磁场或无分散磁场的状态，从而有效完成液体中固体颗粒物以及化学反应生成的沉淀物的吸附与解吸。

所述的连通污染气流源箱1的污染气引入通道2为扁长截面的水平放置的矩形通道，并由垂直线轴装在污染气引入通道2中的多排气流通道格栅支撑5将矩形通道分割成多个均等的小型通道。

所述的磁性液体喷嘴6水平装在污染气引射管3的缩放喷嘴结构的收缩段中，臭氧喷入管20装在污染气引射管3的缩放喷嘴结构的最小截面的顶部，磁性液体喷嘴6与臭氧喷入管20的个数一一对应。

所述的沉降处理塔17为矩形筒体，上部分割成平行的矩形截面的混合气雾沉降室18和矩形截面的净化烟气引出室19，底部是凝聚污染物沉降室29，混合气雾沉降室18下部装有相同截面的脉冲消磁分离网21，净化烟气引出室19下部装有相同截面的振动除雾格网22。

所述的磁性液体总流出管10上装有磁性液体回流喷管13，磁性液体回流喷管13等直径***磁性液体补充管路14的水平管段中，外周边与相接触的磁性液体补充管路14处密封，磁性液体回流喷管13出口端呈锥形，以喷射的方式引导磁性液体补充管路14中的磁性补充流体进入磁性液体循环池16。

所述的磁性液体补充容器15底部为锥形圆通体，磁性液体补充管路14转折向上连接到锥形的底部，通过磁性液体回流喷管13的流量调节，实现对磁性液体的循环补充。

由上述可以看出，本发明一种磁性液体净化污染气体的除尘脱污装置，由污染气体预处理管路、沉降处理塔、磁性液体循环管路，以及清洁气体引出管路组成的***来完成。在污染气体预处理管路中，污染气体从污染气流源1流出通过气流通道格栅支撑5进入污染气引入通道2，经过污染气引射装置3经与从磁性液体喷嘴6出来的磁化液体而形成磁化液体与之充分混合的磁化混合气雾，同时臭氧也从臭氧喷入装置20喷入该磁化混合气雾中，随后进入混合气雾出口通道4并相互在其中进行物理化学过程；磁性液体循环管路是向***不断地提供磁性液体而设置，磁性液体从磁性液体循环池16经磁性液体吸入总管12进入磁性液体输送泵11，加压后进入磁性液体总流出管10，再通过磁性液体集管9被均匀分配到磁性液体流出支管8，该支管通过强磁场发生装置7后磁性进入磁性液体喷嘴6，在磁性液体总流出管10上特意引出磁性液体回流喷管13，用它***磁性液体补充管路14中，通过喷嘴引射的方式将磁性液体补充容器15中磁性液体经磁性液体补充管路14而进入磁性液体循环池16；在沉降处理塔17中从混合气雾出口通道4出来的经物理化学作用后的磁化混合气雾进入混合气雾沉降室18，在向下流动与沉降后经脉冲消磁分离装置21后实现气液的部分分离与沉降，随后转折向上进入振动除雾装置22实现完全的气液分离，之后向上进入净化烟气引出室19，而含凝聚污染物的消磁磁化液沉降进入凝聚污染物沉降室29，在其流动过程中经磁性液体滤清装置23，滤清后的磁性液体经磁性液体溢出管24进入磁性液体循环池16，在凝聚污染物沉降室29沉降下来的渣液经其底部设置的渣液排污管25定期排出；清洁气体引出装置主要是将净化烟气引出室19中的除污后的净化气体通过净化气流引出管26进入净化气流引风机27，再由净化气流排出管28排入大气环境中。为了更好实现除尘脱污的技术效果，达到精细化程度。

本发明与现有技术相比，具有以下突出的特点：

1）该装置***所使用磁性液体为碱性溶液中均匀混合强磁性微粉构成，在磁场作用下形成有分散磁场或无分散磁场的状态，从而有效完成液体中固体颗粒物以及化学反应生成的沉淀物的吸附与解吸；

2）连通污染气流源1的污染气引入通道2为扁长截面的水平设置的矩形通道，并由多排气流通道格栅支撑5在特定位置分割成小型通道，以此形成均匀分布的扁平的气流流场结构；

3）污染气引入通道2连通缩放喷嘴结构的污染气引射装置3且磁性液体喷嘴6水平设置在污染气引射器3中，而臭氧喷入装置20设置在污染气引射装置3顶部，之后污染气引射装置3连通扩散型结构的混合气雾出口通道4，于是均匀的污染气流就能在磁化液体喷射过程中均匀地完成污染气流、臭氧、磁化液体之间的完全充分的混合，极大地促进其相互间的物理化学过程的进行以及凝聚污染物的缓缓沉降；

4）混合气雾出口通道4连通由混合气雾沉降室18和净化烟气引出室19以及底部的凝聚污染物沉降室29共同组成的沉降处理塔17，混合气雾沉降室18下部设置有脉冲消磁分离装置21，其下为凝聚污染物沉降室29一侧，凝聚污染物沉降室29另一侧上部有振动除雾装置22，这种下部设置脱除装置的U形结构布置有利于含凝聚污染物的混合气雾在其中沉降与分离，在促进凝聚污染物与磁化液体分离的同时，也使得净化器体重的水雾含量急剧下降；

5）磁性液体循环处理管路的特征在于，在磁性液体总流出管10设置有磁性液体回流喷管13引出并***磁性液体补充管路14的水平段，磁性液体补充管路14一端连通磁性液体循环池16，一端转折向上连到磁性液体补充容器15的锥形底部，这样就用一个循环泵同时完成了磁性液体的循环和新液的补充且便于调节与控制。

本发明实施过程中由于采用碱性磁性液体，能在较为广泛范围内对酸性或中性污染气体进行高效处置，且能有效回收磁性液体而实现重复使用，经其处理后的气体能实现清洁无污染排放，达到国家规定的环保排放标准，经实验和测试，气体除尘降率可达95%以上，包括颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、汞等化合物的排放要求，并对其他微量有害物质也进行了测试，均达到了国家规定的大气污染排放标准，测试结果清楚表明，本发明装置可有效解决各种污染气体（包括烟气、燃气与环境气体）的除尘、脱硫、脱硝与脱VOCs（有机挥发物），为锅炉、热风炉、熔炼炉、干馏炉、干燥炉、焚烧炉的工业炉窑提供其烟气净化，实现环境保护的问题，是除尘设备上的一大创新，有良好的经济和社会效益。

Claims (7)

1.一种磁性液体净化污染气体的除尘脱污装置，包括污染气体预处理管路、沉降处理塔、磁性液体循环管路，以及清洁气体引出管路，所述的污染气体预处理管路包括：污染气流源箱（1）、污染气引入通道（2）、污染气引射管（3）、混合气雾出口通道（4）、臭氧喷入管（20）、气流通道格栅支撑（5）、磁性液体喷嘴（6）；磁性液体循环管路包括：强磁场发生器（7）、磁性液体流出支管（8）、磁性液体集管（9）、磁性液体总流出管（10）、磁性液体输送泵（11）、磁性液体吸入总管（12）、磁性液体回流喷管（13）、磁性液体补充管路（14）、磁性液体补充容器（15）、磁性液体循环池（16）；沉降处理塔（17）包括：混合气雾沉降室（18）、净化烟气引出室（19）、脉冲消磁分离网（21）、振动除雾格网（22）、磁性液体滤清格网（23）、磁性液体溢出管（24）、渣液排污管（25）、凝聚污染物沉降室（29）；清洁气体引出装置包括：净化气流引出管（26）、净化气流引风机（27）、净化气流排出管（28），其特征在于，污染气流源箱1的污染气引入通道（2）为水平的矩形通道，直接连通缩放喷嘴结构的污染气引射管（3），磁性液体喷嘴（6）也水平设置在污染气引射管（3）中，臭氧喷入管（20）装在污染气引射管（3）的上部，污染气引射管（3）连通扩散型结构的混合气雾出口通道（4），混合气雾出口通道（4）连通沉降处理塔（17），沉降处理塔（17）由混合气雾沉降室（18）、净化烟气引出室（19）、及底部的凝聚污染物沉降室（29）构成，混合气雾沉降室（18）下部装有脉冲消磁分离网（21），脉冲消磁分离网（21）下为凝聚污染物沉降室（29）一侧，凝聚污染物沉降室（29）另一侧上部有振动除雾格网（22），其上为净化烟气引出室（19），凝聚污染物沉降室（29）一侧磁性液体滤清格网（23）和磁性液体溢出管（24），凝聚污染物沉降室（29）另一侧底部设置渣液排污管（25），在净化烟气引出室（19）上部设置净化气流引出管（26），该管道连通净化气流引风机（27），风机出口连通净化气流排出管（28）；磁性液体循环池（16）内装有磁性液体吸入总管（12）并连通磁性液体输送泵（11），磁性液体总流出管（10）一端接通磁性液体输送泵（11），另一端连通水平装有磁性液体集管（9），磁性液体集管（9）上有多根磁性液体流出支管（8），多根磁性液体流出支管（8）穿过强磁场发生器（7）向上与多个磁性液体喷嘴（6）分别连接，在磁性液体总流出管（10）上装有连通的磁性液体回流喷管（13），并***磁性液体补充管路（14）的水平段，磁性液体补充管路（14）一端连通磁性液体循环池（16），另一端转折向上连通磁性液体补充容器（15）的锥形底部。

2.根据权利要求1所述的磁性液体净化污染气体的除尘脱污装置，其特征在于，所述的磁性液体为碱性溶液中均匀混合强磁性微粉制成，在磁场作用下形成有分散磁场或无分散磁场的状态，从而有效完成液体中固体颗粒物以及化学反应生成的沉淀物的吸附与解吸。

3.根据权利要求1所述的磁性液体净化污染气体的除尘脱污装置，其特征在于，所述的连通污染气流源箱（1）的污染气引入通道（2）为扁长截面的水平放置的矩形通道，并由垂直线轴装在污染气引入通道（2）中的多排气流通道格栅支撑（5）将矩形通道分割成多个均等的小型通道。

4.根据权利要求1所述的磁性液体净化污染气体的除尘脱污装置，其特征在于，所述的磁性液体喷嘴（6）水平装在污染气引射管（3）的缩放喷嘴结构的收缩段中，臭氧喷入管（20）装在污染气引射管（3）的缩放喷嘴结构的最小截面的顶部，磁性液体喷嘴（6）与臭氧喷入管（20）的个数一一对应。

5.根据权利要求1所述的磁性液体净化污染气体的除尘脱污装置，其特征在于，所述的沉降处理塔（17）为矩形筒体，上部分割成平行的矩形截面的混合气雾沉降室（18）和矩形截面的净化烟气引出室（19），底部是凝聚污染物沉降室（29），混合气雾沉降室（18）下部装有相同截面的脉冲消磁分离网（21），净化烟气引出室（19）下部装有相同截面的振动除雾格网（22）。

6.根据权利要求1所述的磁性液体净化污染气体的除尘脱污装置，其特征在于，所述的磁性液体总流出管（10）上装有磁性液体回流喷管（13），磁性液体回流喷管（13）等直径***磁性液体补充管路（14）的水平管段中，外周边与相接触的磁性液体补充管路（14）处密封，磁性液体回流喷管（13）出口端呈锥形，以喷射的方式引导磁性液体补充管路（14）中的磁性补充流体进入磁性液体循环池（16）。

7.根据权利要求1所述的磁性液体净化污染气体的除尘脱污装置，其特征在于，所述的磁性液体补充容器（15）底部为锥形圆通体，磁性液体补充管路（14）转折向上连接到锥形的底部，通过磁性液体回流喷管（13）的流量调节，实现对磁性液体的循环补充。