一种高温高湿烟气湿法冷却减湿方法技术

本发明专利技术涉及一种高温高湿烟气湿法冷却减湿方法，其特征在于，包括高温高湿烟气的引入、第一级双流体喷雾降温、第二级循环水喷淋降温、应急喷淋降温、除雾处理、排出等步骤。本方法采用两级冷却降温。第一级通过双流体喷雾直接触完全蒸发的方法将烟气降温到100度左右。第二级在填料段内喷淋低温的水对饱和湿烟气进行再次冷却（冷却至温度40‑60℃）并把饱和湿烟气中的水蒸汽降温后使其凝结成液态水，减少了烟气中含水率（减湿至湿度

【技术实现步骤摘要】
一种高温高湿烟气湿法冷却减湿方法
本专利技术涉及烟气处理领域，尤其涉及一种高温高湿烟气湿法冷却减湿方法。
技术介绍
金属铸造、冶炼、垃圾焚烧等行业在生产过程中一般会产出大量的高温高湿烟气，如果直接进行除尘、有害物质脱除处理，不仅脱除效率低，而且出口烟气带水情况严重。为消除这些问题，高温高湿烟气在湿法脱除有害物质前需要先降温处理。普通的喷淋降温方法对高温高湿烟气的降温效果有限，不仅降温效率低，而且降温过程耗水量大，运行成本高。同时降温后烟气的含水率很高，容易造成水在烟道中凝结，造成有害物质在烟道结垢腐蚀烟道。因此提供一种减湿效果好、降温效率高、运行成本低、消耗能源少的高温高湿烟气湿法冷却减湿方法是本专利技术所要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术克服了现有方法的不足，提供一种减湿效果好、降温效率高、运行成本低、消耗能源少的高温高湿烟气湿法冷却减湿方法。为达到上述目的，本专利技术采用的方法方案为：提供了一种高温高湿烟气湿法冷却减湿方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）高温高湿烟气由进口引入冷却塔体，由上而下运动；所述高温高湿烟气温度为650-950℃，湿度为25-32%；（2）第一级双流体喷雾降温：将压缩空气和水混合产生雾状水颗粒，由喷淋器喷淋入冷却塔体内；雾状水颗粒与高温高湿烟气直接接触，水颗粒吸收烟气的热量后完全蒸发，同时烟气的温度降至90-105℃；（3）第二级循环水喷淋降温：用于冷却烟气的循环水由喷淋器喷淋入冷却塔体；循环水在填料层处直接与烟气接触，循环水吸收烟气的热量使烟气降温至40-60℃，同时高温高湿烟气中的水汽被降温后重新变为液态，使烟气减湿至含湿率小于20%；所述水汽被降温后变为液态的水与吸热升温的循环水一同回流至循环水储存容器；循环水从循环水储存容器排出，经过冷却器降温后，再次由喷淋器喷淋入冷却塔体；（4）当经过两级冷却的高温高湿烟气温度>90℃时，通过应急喷淋器将冷却水喷淋入冷却塔体；冷却水与所述高温高湿烟气接触，对烟气进行降温；（5）降温减湿的烟气，经过除雾层进一步除去水汽后，从低温气体出口排出，进行下一工序的处理。作为一种优选方案，所述步骤（1）中高温高湿烟气流速控制在19990Nm³/h以下。作为一种优选方案，所述步骤（2）中压缩空气与水的质量流量比30-50:1。作为一种更优选方案，所述步骤（2）中压缩空气在混合时，其压力控制在2-4.1barg；水在混合时，其压力控制在1-2.9barg。作为一种更优选方案，所述步骤（2）中雾状水颗粒的粒径不大于40µm。作为一种更优选方案，所述步骤（2）中雾状水颗粒被喷淋出的总流速控制在60-180L/min，喷淋角度设置为45-60°。作为一种优选方案，所述步骤（3）中循环水温度控制在32-37℃。作为一种更优选方案，所述步骤（3）中循环水喷淋总流速控制在20-27m3/h，喷淋角度设置为45-60°。作为一种优选方案，所述步骤（5）中气体排出时速度不高于3.2m/s。作为一种优选方案，所述烟气经历整个冷却减湿过程的时间控制大于1.8s。本专利技术的有益技术效果在于：提供了一种减湿效果好、降温效率高、运行成本低、消耗能源少的高温高湿烟气湿法冷却减湿方法。（1）本方法采用两级冷却降温。第一级通过双流体喷雾直接触完全蒸发的方法使烟气降温到100度左右。第二级在填料段内喷淋低温的水对饱和湿烟气进行再次冷却（降温至温度40-60℃）并把饱和湿烟气中的水蒸汽降温后使其凝结成液态水，减少了烟气中含水率（减湿至湿度<20%）。降温完成后的湿烟气经过除雾层进一步除去水汽。相比于传统方法，本方法降温效率高、减湿效果好。（2）通过第二级循环水降温，不仅换热升温后的循环水基本以液态形式回到循环水系统，同时使得第一级完全蒸发的水、高温高湿烟气中的水汽冷凝后进入循环水系统。同时经过除雾层可进一步将烟气中的水汽转为液态，回落进入循环水系统。循环水通过冷却器移除热量达到低温循环水后喷淋再次使用。因此本方法不用补充太多水，相反还可以为其他反应、洗涤吸收提供用水，实现了节水节能的目的，降低了运行成本低，具有节能环保的积极意义。（3）本方法减少了排气中的水蒸汽和酸雾，盐雾夹带，对减少空气中雾霾有重要意义。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的优选实施例的结构示意图。图2是本专利技术填料的正视图。图中：1为冷却塔，11为塔槽、111为循环水出口、112为液位计、113为紧急排水口、114为塔槽的温度监测器、12为冷却塔体、121为高温烟气进口、122为第一级冷却双流体喷雾系统接入口、123为第二级冷却循环喷淋系统接入口、124为应急喷淋系统接入口、125为填料层、126为冷却塔体的温度监测器、13为除雾塔体、131为低温气体出口、132为除雾层、2为第一级冷却双流体喷雾系统、21为压缩空气输送管道、211为压缩空气输送管道的流量变送器、212为压缩空气输送管道的压力监测器、22为水输送管道、221为水输送管道的流量变送器、222为水输送管道的压力监测器、223为背压调节器、224为水输送管道的温度自动调节阀、23为混合管道、24为第一喷淋器、241为第一喷淋器喷嘴、3为第二级冷却循环喷淋系统、31为第一循环水输送管道、32为冷却器、321为冷却器的温度自动调节阀、33为第二循环水输送管道、331为第二循环水输送管道的流量变送器、332为第二循环水输送管道的压力监测器、34为第二喷淋器、341为第二喷淋器喷嘴、35为循环泵、351为变频装置、4为应急喷淋系统、41为高温应急水箱、42为应急喷淋器、50为填料单元、51为镂空片层、52为细柱状突起。具体实施方式现在结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细的说明，以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1和2所示，一种高温高湿烟气湿法冷却减湿方法，采取的步骤如下：1、温度为650-950℃，湿度为25-32%的高温高湿烟气（主要成分为CO、N2、CO2，密度为0.283kg/m³）在引风机等常规手段的作用下，由高温烟气进口121进入冷却塔体12中，并由上而下运动，流速控制在19990Nm³/h以下。2、进行第一级双流体喷雾降温。压缩空气在流量变送器211、压力监测器212的控制下、水（如自来水）在流量变送器221、222的控制下，进入混合管道23混合。此时压缩空气的压力控制在2-4.1barg，水的压力控制在1-2.9barg；压缩空气与水的质量流量比30-50:1。高速气流撞击水产生粒径不大于40µm的雾状水颗粒，由深入冷却塔体12的第一喷淋器24喷淋出来，喷淋总流速（未分至每个喷头前的流速）控制在60-180L/min，喷淋角度（与垂直向下方向的夹角）设置为45-60°。喷淋出的雾状水颗粒与高温高湿烟气直接接触，水颗粒吸收烟气的热量后完全蒸发，同时将烟气的温度降至90-105℃。相比于普通喷淋降温，粒径不大于40µm的雾状水颗粒与高温高湿烟气的接触面积更大，使降温的效率大大提高。另外喷淋角度设置与垂直向下方向呈45-60°夹角的原因是：由于高温烟气从上而下运动，如果喷淋角度接近或达到0°时，第一喷淋器24喷出的流体也呈或接近从垂直上而下运动，则流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高温高湿烟气湿法冷却减湿方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）高温高湿烟气由进口引入冷却塔体，由上而下运动；所述高温高湿烟气温度为650‑950℃，湿度为25‑32%；（2）第一级双流体喷雾降温：将压缩空气和水混合产生雾状水颗粒，由喷淋器喷淋入冷却塔体内；雾状水颗粒与高温高湿烟气直接接触，水颗粒吸收烟气的热量后完全蒸发，同时烟气的温度降至90‑105℃；（3）第二级循环水喷淋降温：用于冷却烟气的循环水由喷淋器喷淋入冷却塔体；循环水在填料层处直接与烟气接触，循环水吸收烟气的热量使烟气降温至40‑60℃，同时高温高湿烟气中的水汽被降温后重新变为液态，使烟气减湿至含湿率小于20%；所述水汽被降温后变为液态的水与吸热升温的循环水一同回流至循环水储存容器；循环水从循环水储存容器排出，经过冷却器降温后，再次由喷淋器喷淋入冷却塔体；（4）当经过两级冷却的高温高湿烟气温度>90℃时，通过应急喷淋器将冷却水喷淋入冷却塔体；冷却水与所述高温高湿烟气接触，对烟气进行降温；（5）降温减湿的烟气，经过除雾层进一步除去水汽后，从低温气体出口排出，进行下一工序的处理。

【技术特征摘要】
1.一种高温高湿烟气湿法冷却减湿方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）高温高湿烟气由进口引入冷却塔体，由上而下运动；所述高温高湿烟气温度为650-950℃，湿度为25-32%；（2）第一级双流体喷雾降温：将压缩空气和水混合产生雾状水颗粒，由喷淋器喷淋入冷却塔体内；雾状水颗粒与高温高湿烟气直接接触，水颗粒吸收烟气的热量后完全蒸发，同时烟气的温度降至90-105℃；（3）第二级循环水喷淋降温：用于冷却烟气的循环水由喷淋器喷淋入冷却塔体；循环水在填料层处直接与烟气接触，循环水吸收烟气的热量使烟气降温至40-60℃，同时高温高湿烟气中的水汽被降温后重新变为液态，使烟气减湿至含湿率小于20%；所述水汽被降温后变为液态的水与吸热升温的循环水一同回流至循环水储存容器；循环水从循环水储存容器排出，经过冷却器降温后，再次由喷淋器喷淋入冷却塔体；（4）当经过两级冷却的高温高湿烟气温度>90℃时，通过应急喷淋器将冷却水喷淋入冷却塔体；冷却水与所述高温高湿烟气接触，对烟气进行降温；（5）降温减湿的烟气，经过除雾层进一步除去水汽后，从低温气体出口排出，进行下一工序的处理。2.根据权利要求1所述的高温高湿烟气湿法冷却减湿方法，其特征在于：所述步骤（1）中高温高湿烟气流速控制在19990N...

【专利技术属性】
技术研发人员：周阳，夏小忠，邱会东，
申请(专利权)人：苏州艾特斯环保设备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32