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减少温室气体和烟尘颗粒粉尘排放的净化棚


技术领域:
本发明涉及所有在燃煤或燃烧及化学反应过程能生成有害的温室气体(CO2、 SO2……等)排入大气,对大气造成污染,通过这套净化棚装置可以减少温室气体和烟尘颗粒粉尘的排放。
背景技术:
目前,全世界都在关注和着手解决减少温室气体的排放量,防止地球气候的变 化,07年温室气体的含量已达到430ppm,近40年来我国冰川面积缩小了3248万 平方公里,93-96年海平面每年上升3.3mm,特别是二氧化碳浓度逐年增加,会造 成海洋缺氧,会给人类造成灾害,各国虽采取很多措施,诸如先后发明旋风式、脉 冲式、静电式、布袋式除尘设备等,但只能减少颗粒物烟尘污染物的排放,而对 CO2(SO2)气的排放,尚无有效的减排措施,所发明的这套净化装置可解决上述 难题,而且装置结构简单,技术易掌握,造价低,加工周期短,易推广应用。
发明内容:
本发明的目的,就是提供一套装置,它即能除尘净化烟尘颗粒(粉尘)又有减 少温室气体CO2、SO2气排放的功能,本发明装置由热能交换(散热)器(1),多 孔陶瓷烟尘颗粒(粉尘)净化器(2)栅格雾化沉积净化器(3),多孔碳石棉毡吸 附器(4)及引风机(5)组成(见图1、4、6、7、10、12、13、14)。所述热能交 换(散热)器(1),包括有第一组热能交换(散热)器(见图1),第二组热能交换 (散热)器(见图六),二者内外结构、装置完全相同,它是呈方形外壳罩由钢板 焊接而成,燃煤排放的烟尘气,通过气流进口法兰1连接进气管道,与方壳罩底座 2相连,底座由脚腿3支承(坐落在地面上紧固)热能交换(散热)器方壳内共组 装有二级散热器蛇形管。一级散热蛇形管4(见图4)为立式并排组装蛇形管,而 二级散热器蛇形管5是水平叠层组装放置,散热器方壳中间是靠法兰6定位、紧固 连接,其顶端有通风管法兰7,并与第二组热能交换(散热)器顶端的对称的通风 管道法兰8连接。第二组热能交换(散热)器结构与第一组热能交换(散热)器结 构相同(见图6);此外在热能交换(散热)器方壳罩上均设有循环冷却水入水口9 和冷却水出水口10,并接通外水源(泵)。经出口流出的水可利用(洗浴等)。经过 二次热交换被冷却的气流经出气口法兰11再进入多孔陶瓷烟尘颗粒净化器(2), 它的外形结构为锅筒形,是由钢板卷成筒形焊接而成(见图7),它平卧于地面上, 有四个脚腿及支承锅筒,气流先通过入口法兰13(与热交换器出气口法兰11连接), 多乳陶瓷净化器内设置有一层高硅氧纤维编织网(立放并与气流流向垂直)14,二 层异形多孔陶瓷片15、16,编织网14是用高硅氧纤维编织而成,网孔有一定尺寸 呈片状,可从多孔陶瓷净化器一侧插入或拉出(见图8),进行替换使用,之后是通 过二层异形多孔陶瓷片15、16,之间有一定间隔(也是立放与气流流向相垂直), 可以从多孔陶瓷净化器(2)一侧插入或拉出(见图8示意),锅筒分段连接就是用 锅筒筒耳17(每层有10个)并用螺栓坚固连接加上套盖18密封,第一层异形多孔 陶瓷片15孔较大,第二层异形多孔陶瓷片16孔较小,出口端法兰19与双层栅格雾 化沉积净化器(3)入口法兰20连接,双层栅格雾化沉积净化器(3)也为锅筒形, 立座在地面上,由三个脚腿21支承,净化器内分三室,第一室内设有三个同圆周 上,均布的雾化喷头22,锅筒外连通三个高频振动雾化发生器23,电动搅拌叶片 25由小电动机26驱动;第二、三室分别设置双层栅格雾化沉积网24、27、28,水 平放置(与气流方向垂直),可以插入、拉出(替换)见图11每组栅格网是由二个 片状编织网(网孔间交错组合)紧固在一起,而单片编织网也是用玻璃纤维或高硅 氧纤维编织而成。栅格雾化沉积器(3)顶端有通风管法兰29与多孔碳石棉毡吸附 室(4)立式方壳顶端进气管法兰30连接,由三个脚腿31支承,坐立地面。吸附 室(4)内设置(均为长条立放)多孔碳石棉毡长带32,长带有一定间隔,上下平 行放置(图13)出气口法兰33与引风机(5)排风入口34相连接(见图14),最后将 净化处理后的气体经排风口40排入大气。
本发明系统操作非常简便,并可用计算机控制各净化器工作过程,在管路上设 多个检测点,监控温度、气体(成分)含量、颗粒大小及含量等。结构简单,易加 工制造,技术成熟,可靠,稳定,在国内、外可普遍推广应用。
附图说明:
图1是本发明的热交换(散热)器的总体结构示意图;图2是图1的A-A视图; 图3是图2的侧视图;图4是第一组散热器蛇形管的结构示意图;图5是图4的侧 视图;图6是第二组热能交换(散热)器结构示意图;图7是多孔陶瓷烟尘颗粒净 化器结构示意图;图8是图7B-B在锅筒一侧插入、拉出示意图;图9是图8的 侧视图;图10是双层栅格雾化沉积净化器结构示意图;图11是双层栅格雾化沉积 净化器图10A-A旋转示意图;图12是图11A侧视图;图13是多孔碳石棉毡吸附 室结构示意图;图14是引风机装配示意图。
1、气流进口法兰;2、方壳罩底座;3、脚腿;4、一级散热蛇形管;5、二级 散热蛇形管;6、法兰;7、顶部通风管法兰;8、第二组热能交换散热器顶端入口 法兰;9、冷却水入水口;10、冷却水出口;11、出气口法兰;12、脚腿;13、气 流入口法兰;14、高硅氧编织网;15、异形多孔陶瓷片;16、异形多孔陶瓷片;17、 锅筒筒耳;18、密封套盖;19、多孔陶瓷净化器顶端气流出口法兰;20、栅格雾化 沉积净化器入口法兰;21、脚腿;22、雾化喷头;23、高频振动雾化器;24、双层 栅格网;25、搅动叶片;26、小电机;27、双层栅格网;28、双层栅格网;29、栅 格雾化沉积净化器顶端气流出口法兰;30、多孔碳石棉毡顶端气流入口法兰;31、 脚腿;32、长条带石棉毡;33、出口法兰;34、引风机入口法兰;35、引风机;36、 集渣槽;37、集渣槽38、集渣槽39、集渣槽40、排风口。
具体实施方案:
具体实施方式一:(减排CO2过程),参见图1-14说明本实施方式。
本实施方式,先将热能交换器(1)多孔陶瓷净化器(2)双层栅格雾化沉积净 化器(3)多孔碳石棉毡吸附器(4)及引风机(5)分别组装入散热器蛇形管4、5, 进出口循环冷却水9、10,高频振动雾化器喷头、高频振动雾化发生器22、23,搅 拌电机叶片25及条带多孔碳石棉毡32,引风机35等,将方壳或锅筒结构相互连接 法兰6、7、11、13、19、20、28、29、30、33及所有筒耳17等用螺栓定位紧固, 再依次由插口处分别插入玻璃纤维或高硅氧纤维编织网14,异形多孔陶瓷片15、16, 双层栅格沉积网24、27、28,并用封盖盖住插口18,启动此风机35后,全部系统 (管道中)呈负压,高频振动雾化发生器23通电,则反应介质液被雾化,经雾化喷 头22喷入净化器(3)第一室中,同时开启小电机叶片(旋转)25雾化的介质液滴 被搅动,当打开进烟尘通道1,则燃烧所产生的污染烟尘气流就会从进气口法兰1 处进入热能交换器(1)中,这样高温有害烟尘气流,在经过一、二级散热器蛇形管 4、5时,将热量传至蛇形管中,而采用立式或水平叠放组合的蛇形管中有循环流动 的水通过,(由水泵完成流入9,流出10)完成热交换,被冷却的气流通过管法兰6 进入第二组热交换器,同样完成二级热交换后气流通过方壳罩法兰7经法兰8进入 多孔陶瓷净化器(2)中,并先后经过玻璃纤维编织网14,异形多孔陶瓷片15、16 经出口法兰19经法兰20进入双层栅格雾化沉积净化器(3)中,则气流与反应介质 混拌接触,气流上升至第一、二、三级双层栅格雾化沉积网24、27、28,通过顶部 出口法兰29,进口法兰30进入多孔碳石棉吸附器(4)中,并通过长条带多孔碳石 棉毡32后经由引风机入口34进入引风机,通过通风口40排入大气。
具体实施方式二:若烟气中同时含有SO2气,则需对每级双层栅格雾化沉积网, 要予先进行处理,即在网上喷涂一层特殊反应介质后(组合紧固)分别插入到24、 27、28位,其它过程同方式一,如烟气中主要净化减排SO2气,则双层栅格雾化沉 积净化器(3)中,不进行雾化搅拌程序,其它过程同方式一。
具体实施方式三:将高温烟尘气流可先引入多孔陶瓷净化器(2)中,再进入热 能交换器(1),其余过程均同方式一。
具体实施方式四:在全部CO2(SO2)气净化装置系统各管道及净化、吸附室 可设置测试点(口),分别进行在线检测:温度、压力、气流成分含量、粉尘颗粒含 量等,并由计算机控制动态模拟检测及液晶动态模拟显示屏显示,净化全过程同方 式一。
工作原理:
本发明装置是当燃烧产物有烟尘颗粒污染及排放CO2(SO2)温室气体时可完成热能交 换、过滤净化处理、吸附扩散过程,能净化、去除减排污染物。
首先,在这一封闭系统内,可视热气流是在管路系统中流动当启动引风机35(见图14) 或利用已有烟筒,整个系统中呈现负压,根据伯努力定律知在该系统的任一断面上,气流总 是向负压方向流动。当高温热气流进入热能交换器(见图1)中,并先后经过立式及水平叠 放的散热蛇形铜管4、5组合间隙,与铜管壁接触,则将其携带的热量传给铜管,导入铜管 中循环流动的水中,这样,经过两组热能交换装置后,完成热量交换,热气流温度下降至 40-50度左右(循环水温上升后可利用热水);同时气流中所夹带的烟尘颗粒,部分由于穿 过蛇形铜管间隙时存在运动阻力,降低了流动速度,有些烟尘颗粒会沉落至集渣口36、37 排除。
其二,当气流进入多孔陶瓷净化器(见图7)时,呈紊流状态的气流,通过编织网14 时,被分割为成千上万个细小气流,使其由发达的紊流趋近于层流,此时,随气流流动的包 括一些小尺寸的烟尘颗粒,均会沉落至锅筒底部(由集渣口38排除),气流继续流动,在通 过一、二级多孔陶瓷片(15、16)时,又被强迫通过无规则,又是无序的孔隙中流动,即加 大流动阻力,使那些细小微尘颗粒被阻截难以通过,不是沉落在集渣口处,就是沉积在多孔 陶瓷片的微孔中,粉尘99.9%以上会被去除。
其三,净化过的烟气(含CO2或SO2)进入双层栅格雾化沉积净化室(见图10)中, 可与反应介质液雾化雾滴相遇并处于搅拌中,那么CO2气体分子就可与反应介质雾滴充份 接触,参加反应生成新的产物,而被去除一部分,而在随后的於双层栅格上的沉积吸附扩散 过程,会继续进行这种反应,残余少量的CO2气体会经引风机35排入大气,同时若在双层 栅格沉积网24、27、28上喷涂(附着)特殊的反应介质液,当含SO2气流通过栅格孔时与 特殊反应介质相接触发生反应,而且是连续过程,直至反应完了再重新更换、插入经喷涂的 双层栅格,实现SO2减排。
其四,条带状的多孔碳石棉毡,还有很强的吸附性,流经这里进行最后一次吸附,烟 尘微粒会实现100%去除。

来源:http://www.ijiejingpeng.com/

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