一种复杂难处理烟气的湍冲喷射耦合一体式烟气净化工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种复杂难处理烟气的湍冲喷射耦合一体式烟气净化工艺，其步骤如下：a、待处理烟气经烟道竖直送入湍冲洗涤段；b、湍冲喷头自下向上喷出洗涤吸收液与自上而下流动的烟气高速碰撞，进行粉尘捕集、目标组分的溶解吸收；c、经湍冲洗涤段处理的烟气继续向下进入缩放喷射段与洗涤吸收液在缩放喷射段的缩颈处再次充分碰撞，对微米、亚微米级粉尘进行捕集，进一步溶解吸收目标组分；d、经过缩放喷射段处理的烟气及其夹带的液滴继续向下进入气液分离器分离部分液滴后，烟气从气液分离器的顶部排出。本发明专利技术的工艺与常规工艺相比，节能30%以上、节省设备投资35%以上、占地节约40%以上、除尘洗涤效率提高5%～20%以上。

A turbulent flue gas injection and coupling integrated flue gas purification process for complex refractory flue gas

The invention discloses a turbulent jet coupled flue gas purification process with complex and difficult to treat flue gas. The steps are as follows: A, the flue gas is sent to the turbulent rinse section vertically through the flue, and the B and the turbulent jet sprinkles the high speed collision between the washing absorption liquid and the top-down flow from up and down, and carries out the dust collection, the target component. The C, the flue gas treated by the turbulent rinse polyester section continues to enter into the scaling jet section and the scrubbing absorption liquid to fully collide again at the necking of the scaling ejection section, trapping the micron and submicron dust, and further dissolving the absorption target components; D, the flue gas and its entrainment droplets treated by the scaling ejection section. The flue gas is discharged from the top of the gas-liquid separator when the droplet is separated into the gas-liquid separator. Compared with the conventional process, the invention has more than 30% energy saving, more than 35% investment in equipment saving, more than 40% of land saving, and more than 5% to 20% efficiency in cleaning and washing.

【技术实现步骤摘要】
一种复杂难处理烟气的湍冲喷射耦合一体式烟气净化工艺
本专利技术涉及烟气处理
，尤其是指涉及各类燃料、冶炼、加热类窑炉烟气的净化、洗涤、吸收及环保处理，具体地说是一种除去烟气中颗粒物或重金属、除去烟气中目标组分、尤其是对高浓度物性复杂的微细颗粒物的除去能够发挥较好效果的复杂难处理烟气的湍冲喷射耦合一体式烟气净化工艺。
技术介绍
各类窑炉排放的烟气洗涤净化除尘、目标组分（如常见SO2、HF、HCl、NOx、H2S气等）的除去、回收一直是烟气清洁处理的重要工艺过程单元，方法很多：如空塔洗涤净化、填料塔洗涤净化、筛板塔洗涤净化、湍球塔洗涤净化、动力波洗涤净化、文氏管洗涤净化等，但对于难处理复杂高浓度含尘颗料物烟气需要多种方法的分体组合，而一步法彻底净化，一直存在困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种除去烟气中颗粒物或重金属、除去烟气中目标组分、尤其是对高浓度物性复杂的微细颗粒物的除去能够发挥较好效果的复杂难处理烟气的湍冲喷射耦合一体式烟气净化工艺。本专利技术的目的是通过以下技术方案解决的：一种复杂难处理烟气的湍冲喷射耦合一体式烟气净化工艺，其特征在于：该工艺的步骤如下：a、含有高浓度难处理物性复杂颗粒物及需净化吸收处理的SO2、HF、HCl、NOx、H2S中的一种目标组分或几种目标组分的烟气经烟道竖直送入湍冲洗涤段；b、位于湍冲洗涤段中下部的湍冲喷头自下向上喷出洗涤吸收液与自上而下快速流动的烟气高速碰撞，进行粉尘捕集、目标组分的溶解吸收；c、经过湍冲洗涤段处理的烟气继续向下进入缩放喷射段，湍冲洗涤段落下的洗涤吸收液在缩放喷射段的缩颈处与高速动能烟气再次充分碰撞，对微米、亚微米级粉尘进行捕集，进一步溶解吸收目标组分；d、经过缩放喷射段处理的烟气及其夹带的液滴继续向下进入气液分离器分离部分液滴后，烟气从气液分离器的顶部排出。所述步骤（a）中的高浓度难处理物性复杂颗粒物是指含尘量在0.5g/m3～50g/m3且粒径为0.01μm～3.0μm的粉尘。所述步骤（b）中的湍冲喷头自下向上喷出高为5m～7m的洗涤吸收液液柱，液柱螺旋状上升并弥散开呈细小水珠与自上而下流速为13m/s～30m/s的烟气高速碰撞形成悬浮泡沫状气液混合相，进行粉尘捕集、目标组分的溶解吸收。所述步骤（b）中的湍冲喷头的喷液量为1.5L/m3～7.0L/m3。所述步骤（b）中的湍冲喷头为耐蚀合金钢或工程塑料F4/F46/HPE/FRP/SiC制成的大开孔喷头且湍冲喷头的数量为1～6只。所述步骤（c）中的缩放喷射段同轴竖直设置在湍冲洗涤段的下方，缩放喷射段的内腔缩颈处理，缩放喷射段的入口角为20°～30°、出口角为7°～15°且喉颈处烟气流速为25m/s～50m/s，湍冲洗涤段落下的洗涤吸收液在缩放喷射段的缩颈处充分与高速动能烟气进行横向冲击、纵向摩擦切碎进行烟气缩放式喷射洗涤，洗涤吸收液再次被打散成更细小液滴形成气液高度混合弥散区，对微米、亚微米级粉尘进行捕集，进一步溶解吸收目标组分。所述步骤（d）中的气液分离器内设有棱棒式均布式捕液器或除沫器，棱棒式均布式捕液器或除沫器设置在气液分离器的烟气进口上方1.2m～6.0m处且到达棱棒式均布式捕液器或除沫器的烟气流速为0.8m/s～3.5m/s，夹带液滴的烟气经由棱棒式均布式捕液器或除沫器除去部分液滴，且使烟气在棱棒式均布式捕液器或除沫器的上方均匀分散开以利于液滴会聚沉降分离。所述步骤（d）中的棱棒式均布式捕液器或除沫器单层设置或多层设置，单层设置时在其上方设置冲洗喷头、多层设置时在其中间设置冲洗喷头，且冲洗喷头的进液口与冲洗管相连通。所述步骤（d）中的气液分离器的底部储液区通过带有循环泵的循环管与湍冲喷头的进液口相连接。所述气液分离器的底部储液区上侧设有连通补液管的补液口且该补液口位于烟气进口的下侧。所述的循环泵并列设置在循环管上。所述的循环管上设有旁支管，旁支管的出口端与浓缩器的原料入口相连通，在线运行将洗涤吸收液中的尘泥进行稠密浓缩并排出洗涤吸收液循环系统外；所述浓缩器的溢流槽通过清液管与清液槽相连通。所述的清液槽通过带有清液泵的水幕供液管与湍冲洗涤段顶端的环形溢流堰相连接，环形溢流堰中的清液下行在湍冲洗涤段的竖直内管壁上形成水幕以保护高温烟气的冲击侵蚀。所述步骤（d）中从气液分离器的顶部排出的烟气中粉尘颗料粒物含量在0.05g/m3～0.35g/m3，且气液分离器顶部的烟气排出口处设有尾排烟气分析设备。所述步骤（d）中的气液分离器顶部的烟气排出口通过烟气排出管与湿式电除尘器相连接进行后续烟气处理，实现除尘超净排放。所述的湍冲洗涤段和缩放喷射段为上下一体化耦合结构，缩放喷射段的底部与气液分离器相连接，所述的湍冲洗涤段采用耐蚀合金钢、金属衬瓷砖、石墨砖、或者耐高温工程塑料FRP/PP/PE/CPVC/PVD/PTFE、或者工程塑料的复合物制作而成；所述的缩放喷射段采用耐蚀合金钢、铅锑合金、或者工程塑料FRP/F4/F46/HPE/CPVC/SiC、或者工程塑料的复合物制作。本专利技术相比现有技术有如下优点：本专利技术通过将竖直设置的湍冲洗涤段和缩放喷射段耦合成湍冲喷射洗涤器对复杂难处理烟气进行洗涤净化吸收处理并进行气液分离，处理后的烟气中粉尘颗料粒物含量在0.05g/m3～0.35g/m3，与传统烟气多级洗涤工艺相比，节能泵动力消耗30%以上、节省设备投资35%以上、占地节约40%以上、除尘洗涤效率提高5%～20%以上，后续烟气处理可通过加设湿式电除尘器进一步处理以实现除尘超净排放；该工艺烟气净化强度高、投资省、效率高且节能效果明显，故适宜推广使用。附图说明附图1为本专利技术的湍冲喷射耦合一体式烟气净化工艺所采用的装置结构示意图。其中：1—湍冲喷射洗涤器；2—环形溢流堰；3—湍冲洗涤段；4—湍冲喷头；5—缩放喷射段；6—气液分离器；7—棱棒式均布式捕液器或除沫器；8—冲洗喷头；9—尾排烟气分析设备；10—冲洗管；11—补液管；12—循环泵；13—循环管；14—旁支管；15—浓缩器；16—清液管；17—清液槽；18—清液泵；19—水幕供液管。具体实施方式下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步的说明。如图1所示：一种复杂难处理烟气的湍冲喷射耦合一体式烟气净化工艺，该工艺的步骤如下：a、含有高浓度难处理物性复杂颗粒物及需净化吸收处理的SO2、HF、HCl、NOx、H2S中的一种目标组分或几种目标组分的烟气经烟道竖直送入湍冲洗涤段3，其中高浓度难处理物性复杂颗粒物是指含尘量在0.5g/m3～50g/m3且粒径为0.01μm～3.0μm的粉尘，同时具有粘性大、亲水性不强的特征；b、位于湍冲洗涤段3中下部的湍冲喷头4自下向上喷出高为5m～7m的洗涤吸收液液柱，液柱螺旋状上升并弥散开呈细小水珠与自上而下流速为13m/s～30m/s的烟气高速碰撞形成悬浮泡沫状气液混合相，进行粉尘捕集、目标组分的溶解吸收；c、经过湍冲洗涤段3处理的烟气继续向下进入缩放喷射段5，湍冲洗涤段3落下的洗涤吸收液在缩放喷射段5的缩颈处充分与高速动能烟气进行横向冲击、纵向摩擦切碎进行烟气缩放式喷射洗涤，洗涤吸收液再次被打散成更细小液滴形成气液高度混合弥散区，对微米、亚微米级粉尘进行捕集，进一步溶解吸收目标组分；d、经过缩本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复杂难处理烟气的湍冲喷射耦合一体式烟气净化工艺，其特征在于：该工艺的步骤如下：a、含有高浓度难处理物性复杂颗粒物及需净化吸收处理的SO2、HF、HCl、NOx、H2S中的一种目标组分或几种目标组分的烟气经烟道竖直送入湍冲洗涤段；b、位于湍冲洗涤段中下部的湍冲喷头自下向上喷出洗涤吸收液与自上而下快速流动的烟气高速碰撞，进行粉尘捕集、目标组分的溶解吸收；c、经过湍冲洗涤段处理的烟气继续向下进入缩放喷射段，湍冲洗涤段落下的洗涤吸收液在缩放喷射段的缩颈处与高速动能烟气再次充分碰撞，对微米、亚微米级粉尘进行捕集，进一步溶解吸收目标组分；d、经过缩放喷射段处理的烟气及其夹带的液滴继续向下进入气液分离器分离部分液滴后，烟气从气液分离器的顶部排出。

【技术特征摘要】
1.一种复杂难处理烟气的湍冲喷射耦合一体式烟气净化工艺，其特征在于：该工艺的步骤如下：a、含有高浓度难处理物性复杂颗粒物及需净化吸收处理的SO2、HF、HCl、NOx、H2S中的一种目标组分或几种目标组分的烟气经烟道竖直送入湍冲洗涤段；b、位于湍冲洗涤段中下部的湍冲喷头自下向上喷出洗涤吸收液与自上而下快速流动的烟气高速碰撞，进行粉尘捕集、目标组分的溶解吸收；c、经过湍冲洗涤段处理的烟气继续向下进入缩放喷射段，湍冲洗涤段落下的洗涤吸收液在缩放喷射段的缩颈处与高速动能烟气再次充分碰撞，对微米、亚微米级粉尘进行捕集，进一步溶解吸收目标组分；d、经过缩放喷射段处理的烟气及其夹带的液滴继续向下进入气液分离器分离部分液滴后，烟气从气液分离器的顶部排出。2.根据权利要求1所述的复杂难处理烟气的湍冲喷射耦合一体式烟气净化工艺，其特征在于：所述步骤（a）中的高浓度难处理物性复杂颗粒物是指含尘量在0.5g/m3～50g/m3且粒径为0.01μm～3.0μm的粉尘。3.根据权利要求1所述的复杂难处理烟气的湍冲喷射耦合一体式烟气净化工艺，其特征在于：所述步骤（b）中的湍冲喷头自下向上喷出高为5m～7m的洗涤吸收液液柱，液柱螺旋状上升并弥散开呈细小水珠与自上而下流速为13m/s～30m/s的烟气高速碰撞形成悬浮泡沫状气液混合相，进行粉尘捕集、目标组分的溶解吸收。4.根据权利要求1或3所述的复杂难处理烟气的湍冲喷射耦合一体式烟气净化工艺，其特征在于：所述步骤（b）中的湍冲喷头的喷液量为1.5L/m3～7.0L/m3。5.根据权利要求1或3所述的复杂难处理烟气的湍冲喷射耦合一体式烟气净化工艺，其特征在于：所述步骤（b）中的湍冲喷头为耐蚀合金钢或工程塑料F4/F46/HPE/FRP/SiC制成的大开孔喷头且湍冲喷头的数量为1～6只。6.根据权利要求1所述的复杂难处理烟气的湍冲喷射耦合一体式烟气净化工艺，其特征在于：所述步骤（c）中的缩放喷射段同轴竖直设置在湍冲洗涤段的下方，缩放喷射段的内腔缩颈处理，缩放喷射段的入口角为20°～30°、出口角为7°～15°且喉颈处烟气流速为25m/s～50m/s，湍冲洗涤段落下的洗涤吸收液在缩放喷射段的缩颈处充分与高速动能烟气进行横向冲击、纵向摩擦切碎进行烟气缩放式喷射洗涤，洗涤吸收液再次被打散成更细小液滴形成气液高度混合弥散区，对微米、亚微米级粉尘进行捕集，进一步溶解吸收目标组分。7.根据权利要求1所述的复杂难处理烟气的湍冲喷射耦合一体式烟气净化工艺，其特征在于：所述步骤（d）中的气液分离器内设有棱棒式均布式捕液器或除沫器，棱棒式均布式捕液器或除沫器设置在气液分离器的烟气进口上方1.2m～6.0m处且到达棱棒式均布式捕液器或除沫器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋小良，徐光泽，
申请(专利权)人：双盾环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32