CN109420408A - 半湿循环烟尘净化器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种机械设备，即一种半湿循环烟尘净化器，包括竖立桶体(1)，桶体(1)设有烟进口(8)，烟进口(8)接有烟管(10)，烟管(10)与布袋过滤器(11)相接，其特征在于：布袋过滤器(11)底部有增湿料斗(3)，增湿料斗(3)有出料口(4)，出料口(4)在烟进口(8)与烟管(10)之间。其有益效果是：吸附剂在增湿料斗内获得增湿和增温，重复使用的吸附剂在增湿激活的同时自动补热，吸附剂与烟尘在温度相同或相近的条件下混合，使吸附效率更高，烟尘净化更彻底。特别适于燃煤锅炉烟尘脱硫净化，并适于在自动化的烟尘净化生产***中应用。
Description
技术领域
本发明涉及一种机械设备，即半湿循环烟尘净化器。
背景技术：
在工业生产中，物料燃烧过程，如金属冶炼、煤、垃圾、生物质等，需要对燃烧所产生的烟尘进行处理，处理烟尘的过程多采用在烟尘中加入吸附剂。有湿法、半湿法和干法，湿法由于含水过多，蒸汽与烟气混合在一起难以过滤，烟尘的净化质量难以控制。例如现有燃煤脱硫设备，大部分采用湿法吸附技术，排出的蒸汽与硫化物、氧化物等凝聚在一起，形成新的颗粒物，造成PM2.5超标。干法由于吸附剂得不到活化，吸附剂利用效率低。半湿法吸附净化，一次吸附过滤造成吸附的浪费，多次过滤需要多道输送设备，输送设备越多，烟尘的温度变化越大，这样吸附剂与被吸附剂的烟尘温度差也就越大，吸附剂与被吸附剂的烟尘温度差越大，吸附剂颗粒与烟尘颗粒的亲和力就越小，吸附剂对烟尘的捕捉率就越低。
现有烟尘净化设备不利于半湿循环吸附的烟尘净化。在吸附剂吸附烟尘完成一次过滤的过程中，经过烟尘输送管道布袋时，吸附剂的温度会下降。再次利用需要补充热量，以达到与烟尘管道内相同或相近的温度。吸附剂过滤时温度下降的越多，补热增湿的难度就越大，例如在脱硫过程中，含有硫化物的烟尘温度是100℃，完成一次吸附过滤后的温度会下降到40℃，回料吸附剂从40℃，再提高到100℃，仅依靠瞬间增湿是很难达到的。显然，循环过滤净化对设备工序的简化、净化环境的封闭以及智能化的要求更高，实现半湿烟尘净化百次循环难度更大。
发明内容：
本发明的目的是提供一种能够在烟尘循环过滤的过程中，使重复使用的吸附剂具有与被吸附烟尘相同或相近的温度。包括氧化钙对燃煤烟尘中氧化硫和氮氧化物的吸附，氧化钙与氧化硫的温度越接近，亲和力越高。可获得较高的吸附率，吸附率越高，过滤净化越彻底，是排放更低的烟尘净化器。
上述目的是由以下技术方案实现的：研制一种半湿循环烟尘净化器，包括竖立的桶体，竖立的桶体内设有烟管，烟管与布袋过滤器相接，其特征在于：布袋过滤器底部有增湿料斗。
所述桶体上部接有排烟管。
所述烟管是由烟板与桶体套装形成的空腔，烟经空腔进入布袋过滤器。
所述布袋过滤器，有上料箱，下料箱，烟管的烟进入上料箱，经布袋过滤，布袋内的物料经下料箱进入增湿料斗。
所述增湿料斗是桶状体，上有吸附剂入口、回料口、下有出料口。
所述增湿料斗侧面有喷管，喷管是喷水管或蒸汽管。
所述增湿料斗上部有回料管。
所述增湿料斗下有出料口，出料口是负压出料，所说负压是出料口与烟管相接处的管，截面缩小后再放大产生负压。
所述回料管接有回料阀门或三通回料阀，三通回料阀另一端是排料口。
所述增湿料斗有水管阀，水管阀是电控冷热调节器。调节器可自动调节水温。
所述蒸汽管阀是电控压力与流量调节器。
所述增湿料斗有缓存室，缓存室是在增湿料斗中部增加锥斗，锥斗上部是缓存室，锥斗底部有溜料阀。
所述增湿料斗缓存室内有加热管或加热腔，加热腔是板与板之间的封闭腔体，接有加热介质的入口和出口。
所述增湿料斗有传感器，传感器在料桶壁上，传感器与芯片连接。
所述增湿料斗芯片与回料阀或三通回料阀连接。
所述增湿料斗芯片与水管阀或蒸汽管阀连接。
所述增湿料斗芯片与溜料阀连接。
所述增湿料斗芯片与加热阀连接。
所述的桶体有烟孔，烟孔是在桶体上开有不同高度的孔，烟孔由与桶体相连的烟罩包围，所述烟罩是桶体状桶板与桶体围成的腔体，腔体内的桶体上有烟孔。
本发明的有益效果是：增湿料斗具有对吸附剂自动增湿的同时调节吸附剂温度的功能，以保障吸附剂与烟尘颗粒具有相同或相近温度，获得较高的吸附率，吸附剂每循环吸附过滤一次，就被水或蒸汽重新活化一次，吸附剂可以多次重复使用，从布袋排出的烟经风机压送到下一组净化器，再经布袋过滤，达到更低排放。特别适用于燃煤锅炉烟尘脱硫净化，并适用于自动化的烟尘净化生产***中应用。
附图说明
图1是第一种实施例的主视图；
图2是第一种实施例的喷管袋主视图；
图3是第一种实施例的增湿料斗水管主视图；
图4是第一种实施例的增湿料斗回料管主视图；
图5是第一种实施例的增湿料斗回料阀主视图；
图6是第一种实施例的增湿料斗缓存室主视图；
图7是第一种实施例的增湿料斗缓存排气口部件主视图；
图8是第一种实施例的增湿料斗加热管主视图；
图9是第一种实施例的增湿料斗水管电控主视图；
图10是第一种实施例的增湿料斗进料斗传感器电控主视图；
图11是第一种实施例的增湿料斗回料阀电控主视图；
图12是第一种实施例的增湿料斗缓存室电控主视图；
图13是第一种实施例的增湿料斗加热管主视图；
图14是第二种实施例的烟管主视图；
图15是第三种实施例的螺旋烟管主视图；
图16是第三种实施例的螺旋烟管部件主视图；
图17是第四种实施例的布袋卡口主视图；
图18是第五种实施例的保温板主视图；
图19是第五种实施例的保温板部件主视图；
图20是第六种实施例的串联循环净化主视图；
图21是第六种实施例的上下串联循环净化主视图；
图22是第七种实施例的烟罩主视图；
图23是第七种实施例的烟罩部件主视图。
图中可见：桶体1，吸附剂入口2，增湿料斗3，出料口4，喷水管5，三通回料阀6，蒸汽管7，烟进口8，烟板9，烟管10，布袋过滤器11，布袋上料箱12，布袋圆环13，布袋卡口14，空心压盖15，布袋16，布袋下料箱17，排料口18，保温板19，布袋下排烟口20，布袋上排烟口21，风机22，风机管道23，烟管道螺旋板24，烟孔25，加热腔26，烟罩27，下料箱流管28，排烟桶29，出料口传感器30，芯片31，蒸汽管阀32，水管阀33，回料传感器34，回料管35，缓存室传感器36，加热阀37，加热管38，缓存室39，回水管40，排气口41，锥斗42，溜料阀43，集气桶44，溜料管45，进料斗传感器46，法兰47，回料阀48。
实施方式
第一种实施例：图1介绍这种半湿循环烟尘净化器，主体是竖立的桶体1、桶体1上面逐渐缩小，接有圆形排烟桶29，桶体1内设有布袋过滤器11，经布袋过滤器11过滤的烟排入排烟桶29，再排入大气。布袋过滤器11进口与烟管10连接，布袋过滤器11布袋16内的吸附剂进入增湿料斗3，增湿料斗3位于烟管10与烟进口8之间，增湿料斗3底部出料口4与烟管10相接，增湿料斗3上面有吸附剂入口2，吸附剂从吸附剂入口2经增湿料斗3进入出料口，由烟进口8进入的烟尘携带出料口4的吸附剂进入烟管10，吸附剂沿烟管10飞行，在飞行的过程中，烟尘与吸附剂碰撞，烟尘中的化合物在碰撞过程中不断附着在吸附剂的表面上，烟尘与吸附剂碰撞的主要条件是，烟尘中化合物的温度与吸附剂的温度越接近，越有亲和力，亲和力大吸附剂对烟尘化合物的捕捉就越高，即吸附效率高，吸附剂经过布袋过滤器11过滤再回到增湿料斗3，由增湿料斗3的出料口4再进入烟管10，重复对烟尘的吸附，为了保障烟尘回到烟管10能够具有与烟管10内的烟温度相近，把烟管10、布袋过滤器11和增湿料斗3全部安装在密闭性能好桶体1内。密闭性越好，运行时的工序就越少，吸附剂再次进入烟管10时，与烟管10内的温度差越小，所说吸附剂是指小型固体颗粒物。颗粒物吸附剂经过多次吸附烟尘会出现表面老化的现象，就是颗粒表面会被烟尘中的化合物包围，或在颗粒表面形成新的化合物。这就需要激活颗粒表面，激活的方法有许多，如对颗粒加热，加气、喷化学试剂等，常用的方法是加水或蒸汽。加水的方法也有多种，不同的烟尘激活的方法也不尽相同。有时烟尘本身含水较高，吸附剂在烟管内与水接触，同样可以重新激活吸附剂颗粒表面，如氧化钙颗粒表面在与空气的接触时吸收空气中的水分，表面生成氢氧化钙，但颗粒内部仍然是氧化钙，如果烟尘中含有硫化物，氢氧化钙与硫化物生成硫酸钙。附着在氧化钙颗粒表面的硫酸钙会影响吸附剂的继续吸附，当氧化钙表面与水接触时，再次在氧化钙颗粒表面生成氢氧化钙，会膨胀***，附着在氢氧化钙表面的硫酸钙会与氢氧化钙发生未知的交换，即外层硫酸钙进入里层，氢氧化钙由里层换至外层，并且氢氧化钙在飞行过程中与水膨胀会使外表层脱落，这样氧化钙颗粒表面仍保持吸附的活力。在此基础还可以进一步激活吸附剂。
如图2在增湿料斗3侧面设有喷管，根据不同的需要喷人不同的物质，结合图3、图4在增湿料斗3的侧面设有喷水管5或蒸汽管7设置喷水管5或蒸汽管7的作用是满足不同烟尘的激活条件，同时在增湿激活的同时增温，当烟进口8的温度明显高于增湿料斗3内吸附剂的温度时，吸附剂完成一次吸附回到增湿料斗3时温度会有所下降，为了保障吸附剂再次进入烟管10时，吸附剂的温度与烟管10内的温度相同或相近，在喷水时通过提高水温，使喷到吸附剂上的水的温度高于吸附剂的温度，提高吸附剂温度，达到吸附再进入烟管10时与烟管10内烟尘具有相同或相近的温度。这样吸附效率会显著提高。为了满足对吸附剂增湿增温的需要，在增湿料斗3侧面设有喷水管5或蒸汽管7。当烟尘温度接近冰点时，使用喷水管5，烟尘温度接近沸点时，使用蒸汽管7。一般情况下，在工业生产中烟具排出的烟尘温度变化不是很大，或接近冰点，或接近沸点，如图9、10是喷水或喷汽时芯片对水管阀的控制过程：增湿料斗3出料口4有出料口传感器30，出料口传感器30与芯片31连接，芯片31与水管阀33连接，芯片31根据出料口传感器30温度信号，指令水管阀33调节喷水管5的喷水温度喷水。图10是喷水或喷汽时芯片通过进料斗传感器反馈温度信号修正水管阀(33)调节温度的控制过程：芯片31根据出料口传感器30和回料口传感器34的温度差，指令水管阀33或蒸汽管阀32调节喷水或蒸汽管的温度。经增湿增温的回料吸附剂再经进料斗传感器46测温，测温后芯片31根据进料斗传感器46反馈信号修正水管阀33或蒸汽管阀32的指令。修正后回料吸附剂在增湿料斗3内达到与出料口4连接的烟管10相同或相近的温度，重复上述过程。在此基础上还可进一步优化。
图5可见增湿料斗3回料管35接有三通回料阀6，作用是布袋过滤器11经回料管35回到增湿料斗3，吸附剂循环第一次回到回料管35，回料传感器34把回料信号传给芯片31，芯片31指令溜料阀43关闭。这时吸附剂进入回料循环阶段。循环达到一定次数或时间时吸附剂的吸附能力会退化即老化，需要排出老化的吸附剂，三通回料阀6将老化吸附剂经三通回料阀6至排料阀18排出，同时从吸剂入口2投入新的吸附剂继续循环吸附。见图11是回料时芯片31对回料阀或三通回料阀6的控制过程：三通回料阀6与芯片31相连，芯片31分别与回料传感器34、进料斗传感器46相连。芯片31根据出料口传感器30和回料口传感器34的温度差，指令水管阀33或蒸汽管阀32调节喷水或蒸汽的温度。经增湿增温的回料吸附剂再经进料斗传感器46测温，测温后芯片31根据进料斗传感器46反馈信号修正水管阀33或蒸汽管阀32的指令。修正后回料吸附剂在增湿料斗3内达到与出料口4连接的烟管10相同或相近的温度。芯片31内有计时器，定时指令三通回料阀6打开旁通排料口18，同时打开溜料阀43，重复上述过程。
第二种实施例为了保障及时和稳定的投入新吸附剂，在增湿料斗3的上部设有缓存室39，见图6，缓存室39是由锥斗42将增湿料斗分为上下两部分，上部是缓存室39，锥斗42底部接有溜料阀43。吸附剂经吸附剂入口2进入增湿料斗3的缓存室39，缓存室39的吸附剂经溜料阀43按设定的流量开启溜料阀43，经溜料管45与喷水管5或蒸汽管7喷水增湿增温后循环吸附。蒸汽管7打开给吸附剂增湿增温时会有悬浮的蒸汽产生，悬浮汽如果随吸附剂一同经出料口4进入烟管10，过滤时会导致布袋16含水过多，过滤效率下降。见图7在增湿料斗3锥斗42底部设有集气桶44，悬浮的蒸汽经集气桶44进入排气口41排出。图12是芯片31对缓存室39溜料阀43的控制过程：溜料阀43与芯片31连接，芯片31与缓存室传感器36连接，吸附剂经吸附剂入口2进入增湿料斗3缓存室39，芯片根据出料口传感器30与缓存室传感器36指令水管阀33或蒸汽管阀32调节喷水或喷汽温度，芯片31设定流速，指令溜料阀43开启。吸附剂经喷水管5或蒸汽管7增湿后经进料斗传感器46反馈信号修正喷管温度，吸附剂经布袋16过滤后再回到增湿料斗3时，芯片31指令溜料阀43关闭，芯片31根据回料传感器34、进料斗传感器46，温度值指令喷管温度。见图8为了保障新投入增湿料斗3的吸附剂与烟管10的温度相近，在增湿料斗3缓存室39设有加热管38、加热阀37。开启加热阀37、加热管38预热缓存室39的吸附剂，经过加热的吸附剂在增湿前，具有与烟管10相近的温度。见图13是芯片31对增湿料斗3加热阀37的控制过程，增湿料斗3加热阀37与芯片31连接，芯片31根据出料口传感器30，指令加热阀37的加热温度，由缓存室传感器36传给芯片31，缓存室温度值传给芯片31，指令加热阀37停止。
第三种实施例：影响吸附效率的另一因素是吸附时吸附剂颗粒与烟尘颗粒的飞行速度，一般情况下，飞行速度越低，吸附率越高，为了有效利用桶体1的空间，增大烟管10截面积，可获较低的烟尘飞行速度，如图14，烟管10是由桶状烟板9与桶体1套装中间形成的空腔，空腔截面积越大，烟尘在空腔组成的烟管10内的飞行速度越低，吸附的效率也就越好。桶体1内有烟板9，烟板9与桶体1组成空腔烟管10。
第四种实施例与第一种实施例不同的是：如图15桶体1为圆柱尘的飞行方向，使吸附剂颗粒获得撞击烟管10壁的机会得以提高，撞击烟管10壁的次数越多，吸附剂表面越容易脱落，为了加速吸附剂颗粒老化的外表面的脱落，烟管10由烟管道螺旋板24把烟管10隔成螺旋状的烟管10，烟尘在螺旋烟管10内沿圆周飞行，能提高吸附剂对烟管壁的撞击次数提高吸附效果，结合图16空腔烟管10沿烟管道螺旋板24把烟管10隔成螺旋管道，烟尘从烟进口8进入烟管10沿烟管道螺旋板24螺旋上升进入布袋过滤器11。
第五种实施例为了使吸附过滤时热能散失更小，在桶体1上设有保温层，保温层是保温板19与桶体1之间的空腔。保温空腔在桶体1外侧时，见图18，桶体1内层是烟管10，桶体1外的保温层是保温板19与桶体1之间的空腔。保温空腔在桶体1内时，见图17，保温板19在烟管10内，即保温板19与烟管9之间是烟管10，保温板19与桶体1之间空腔是保温层。保温层在桶体1内时，保温层是真空空腔。
第六种实施例布袋过滤器11在桶体1内，由于桶体1的特点是直径小，桶长度大，即有较高的高度，为了保障足够的过滤面积，需要布袋(16)有足够的长度。即布袋16的上口距地面较高，用现有把布袋系在布袋桶口上的方法安装较困难，结合图8布袋16在布袋过滤器11的上料箱12的底面安装，即布袋16上端缝合在布袋圆环13上，圆环直径大于布袋16直径，包有圆环的布袋16上口卡在布袋卡口14上，上端有空心压盖15，由空心压盖15压紧圆环，压紧的方法有很多，如旋转压盖、压紧或螺栓压紧，烟及吸附剂从空心压盖15空心处进入布袋16，安装时布袋16从布袋上料箱12的底面孔将布袋16穿入，布袋16上下料箱之间有敲击布袋装置，属常规装置不做叙述。
第七种实施例图20与第一种实施例不同的是串联循环净化，经吸附剂入口2投入增湿料斗3后进入出料口4，沿烟管10向上进入布袋上料箱12进入布袋16，吸附剂经布袋16经回料管35回落入增湿料斗3内重复循环，布袋16排出的烟经布袋下排烟口20进风机22，由风机管道23送入布袋过滤器11，经回料管35进入增湿料斗3。
图21是串联循环净化，为下、上串联，下层循环净化，布袋16排出的烟经布袋下排烟口21进入风机22由风机管道23进入布袋过滤器11，经布袋过滤器11进入布袋下料箱17，经下料箱流管28落入底部进入增湿料斗3，在增湿料斗3内增湿的吸附剂经增湿后进入出料口4与风机管道23的烟尘进入布袋过滤器11重复循环，布袋16排出的烟经布袋上排烟口21，排烟桶29进入大气，完成循环的吸附剂经排料口18排出。
第八种实施例烟罩图22与第一种实施例不同的是在桶体1上有烟孔25，其作用是布袋16排出的烟经过烟孔25进入桶体1外侧的烟罩27，在烟罩27内有高于布袋上料箱12的烟孔25排向排烟桶29，进入大气。这种排烟方式可增大布袋16安装数量，提高过滤产量。
图23布袋过滤器11排出的烟经烟孔25，进入烟罩27，烟罩27内的烟经烟孔25进入风机22。由风机22送入上层布袋过滤器11。
如图15，回料管35的吸附剂与蒸汽管7的蒸汽混合后从增湿料斗3的出料口4进入烟管10再循环，蒸汽产生的悬浮气体经吸附剂入口2排出。
Claims (17)
1.一种半湿循环烟尘净化器，包括竖立桶体(1)，桶体(1)设有烟进口(8)，烟进口(8)接有烟管(10)，烟管(10)与布袋过滤器(11)相接，其特征在于：布袋过滤器(11)底部有增湿料斗(3)，增湿料斗(3)有出料口(4)，出料口(4)在烟进口(8)与烟管(10)之间。
2.根据权利要求1所述的半湿循环烟尘净化器，其特征在于：所述的增湿料斗(3)是桶状容器，上部有吸附剂入口(2)，下部有出料口(4)，出料口(4)与吸附剂入口(2)之间的侧面有喷管。
3.根据权利要求2所述的半湿循环烟尘净化器，其特征在于：所述增湿料斗(3)的喷管是喷水管(5)或蒸汽管(7)，喷水管(5)或蒸汽管(7)分别接有水管阀(33)或蒸汽管阀(32)。
4.根据权利要求1所述的半湿循环烟尘净化器，其特征在于：所述增湿料斗(3)上部有回料管(35)。
5.根据权利要求4所述的半湿循环烟尘净化器，其特征在于：所述回料管(35)接有回料阀(48)或三通回料阀(6)。
6.根据权利要求2所述的半湿循环烟尘净化器，其特征在于：所述吸附剂入口(2)与出料口(4)之间有锥斗(42)，锥斗(42)上部是缓存室(39)，锥斗(42)底部有溜料阀(43)。
7.根据权利要求6所述的半湿循环烟尘净化器，其特征在于：所述缓存室(39)有加热管(38)或加热腔(26)，加热管(38)或加热腔(26)接有加热阀(37)。
8.根据权利要求1所述的半湿循环烟尘净化器，其特征在于：所述增湿料斗(3)外设有芯片(31)，芯片(31)与水管阀(33)或蒸汽管阀(32)连接。
9.根据权利要求1所述的半湿循环烟尘净化器，其特征在于：所述增湿料斗(3)桶壁或管壁上分别装有回料传感器(34)、进料斗传感器(46)、出料口传感器(30)、缓存室传感器(36)，回料传感器(34)、进料斗传感器(46)、出料口传感器(30)、缓存室传感器(36)分别与芯片(31)连接。
10.根据权利要求5所述半湿循环烟尘净化器，其特征在于：所述回料阀(48)或三通回料阀(6)与芯片(31)连接。
11.根据权利要求6所述的半湿循环烟尘净化器，其特征在于：所述溜料阀(43)与芯片(31)连接。
12.根据权利要求7所述的半湿循环烟尘净化器，其特征在于：所述加热阀(37)与芯片(31)连接。
13.根据权利要求1所述的半湿循环烟尘净化器，其特征在于：所述烟管(10)是在桶体(1)上套装桶状烟板(9)组成的空腔。
14.根据权利要求1所述的半湿循环烟尘净化器，其特征在于：所述布袋过滤器(11)有布袋(16)，布袋(16)上口有布袋圆环(13)，布袋圆环(13)由布袋(16)包围，落在凹型布袋卡口(14)上，布袋圆环(13)上有空心压盖(15)。
15.根据权利要求1所述的半湿循环烟尘净化器，其特征在于：所述桶体(1)有保温层，保温层是保温板(19)与桶体(1)之间的空腔。
16.根据权利要求1所述的半湿循环烟尘净化器，其特征在于：所述的桶体(1)上有不同高度的烟孔(25)，烟孔(25)由与桶体(1)相连的烟罩(27)包围。
17.根据权利要求2所述的半湿循环烟尘净化器，其特征在于：所述出料口(4)是负压出料口。
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