一体式硫铵尾气洗涤除杂装置及除杂方法
【专利摘要】本发明是一种一体式硫铵尾气洗涤除杂装置，包括卧式储水槽体，在槽体一端的顶部沿其长度方向依次立有进气管和出气管，进气管和出气管分别与槽体内部连通，并且进气管和出气管与槽体的连接端均不超出槽体内壁，在出气管管腔内填塞有捕雾装置，在槽体的底部设有排空管；一种一体式硫铵尾气洗涤除杂方法，包括加水步骤\除尘步骤和清洗步骤；本发明在一台装置内解决了整个系统的水溶液循环洗涤、更新、贮存问题，装置高度集成化一体化，降低了能耗和装置操作重量；用焦化厂的现有资源来充分解决硫铵干燥尾气排放问题，同时其吸收液可利用焦化厂现有硫铵生产装置来生产产品硫铵，治理成本得到有效控制。
【专利说明】一体式硫铵尾气洗涤除杂装置及除杂方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种尾气处理装置及其处理方法，具体说是硫铵颗粒生产中，对含硫铵颗粒排放尾气进行洗涤除杂(净化处理)的一种除杂装置和除杂方法，属于焦化厂焦炉煤气净化【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在焦化厂焦炉煤气净化工艺中，有一种生产硫铵颗粒产品的脱氨焦炉煤气净化工艺；在该工艺的硫铵干燥部分一般采用流化床干燥工艺，硫铵颗粒经流化床干燥后，有部分硫铵颗粒会随干燥气流排出，虽然在排出前经过旋风除尘，大部分硫铵颗粒被回收，还会有少量硫铵颗粒排放，能对大气形成污染，特别当生产气流调节不当时硫铵颗粒排放相当大，需要治理。GB16171-21012《炼焦化学工业污染排放标准》大气污染物特别排放限值为50mg/m3。
[0003]解决该问题日前焦化厂一般有二种方法:第一种，在旋风分离器后建一洗涤塔，用工业水循环洗涤。该法需用泵将洗涤液打循环，消耗外加动力。一般焦化厂最常规的为立式洗涤塔加水溶液循环槽、水溶液循环泵进行外循环洗涤除尘硫铵颗粒；也有采用结构相对简单的卧式结构，如燃料与化工2005年第2期《硫铵雾膜水浴除尘系统的改造》文中介绍的，将原尾气水平进入卧式槽，在卧式槽上方设一立式筒，外置水溶液循环泵循环喷洒洗涤净化尾气。本法系统相对复杂，需外加水溶液循环泵强制循环。第二种，如燃料与化工1999年第6期《硫铵干燥废气的湿式除尘工艺》文中所述，不用泵循环喷洒洗涤，直接利用送风机的动能，将尾气强制串过水面，利用硫铵溶于水快的特点，来洗涤除尘。但本法在实际应中存在二大问题，一是硫铵颗粒净化效果相对差一些，二是气流带出水雾量大，需通过不断补充水来控制水面，来确保洗涤效果。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，提供一种本发明所要解决的技术问题是:针对以上现有技术存在的缺点，提出一种充分利用送风机的原有动能，不需要外加循环泵来驱动循环洗涤水溶液，利用捕雾器控制尾气带出的水量，达到简化操作控制，减少用水量，降低动力消耗的硫铵尾气洗涤除尘的工艺方法。
[0005]本发明解决以上技术问题的技术方案:
一种一体式硫铵尾气洗涤除杂装置，包括卧式储水槽体，在槽体一端的顶部沿其长度方向依次立有进气管和出气管，进气管和出气管分别与槽体内部连通，立式进气管是让废弃进入后主动撞击液面，这样设计的好处为:1.硫铵极易溶于水，相互接触必然会让部分硫铵直接溶入水中；2.立式进气管结构能保证气流的动能垂直作用于液面，在同样气流速度下，气流垂直进入作用于液面，对液面形成的冲击力最大，液体被撞击分散后进入气流中的量最多；如气流水平(与液面平行)进入，气流与液面产生摩擦，气流对液面形成的冲击力最小，液体被撞击分散后进入气流中的量最少。在同样气流速度下，立式进气管结构能保证气流夹带大量水雾(水滴)，大量的水雾与气流中硫铵粉尘接触，使硫铵粉尘被水雾吸收；在控制一定阻力的前提下，此处夹带足够量的水雾是取消水溶液强制循环的关键，即本发明的关键之所在。
[0006]进气管和出气管与槽体的连接端均未超出槽体内壁，该处设计是为了充分利用气流的自身动能，让进气管和出气管通过两者间液面上的槽体空腔形成一个流畅、无阻碍的气路通道，并为硫铵粉尘溶于水雾提供空间和时间。
[0007]在出气管管腔内填塞有瓷质(或金属)填料作为捕雾装置，填料形式整装与散装均可。在焦化厂考虑到目前填料技术状态和实际应用采用轻瓷填料整装，比表面与阻力控制比较合适，效果较佳。填料底层为与填料形态(大小)相对应的支承结构。出口设置捕雾装置能捕获气流中的水雾，并进一步捕集硫铵粉尘。当水雾随气流上升至捕雾装置，夹带水雾的气流在捕雾装置的表面形成新的气液接触面，进一步捕集气流中的硫铵粉尘，同时水雾在填料表面形成大的液滴后自行落下返回槽中。
[0008]在槽体的底部设有排空管，硫铵工序做母液时，将槽中水溶液通过排空管放入硫铵生产溶液系统做母液。即洗涤除尘下的硫铵颗粒返回硫铵生产系统，最终形成硫铵产品。
[0009]一种一体式硫铵尾气洗涤除杂方法，其特征在于:包括如下步骤:
(1)加水步骤，远端计算机控制喷淋洗涤装置透过捕雾装置向槽体内加水，同时远传液位计采集槽体内的液位信息并通过可视控制端将信息传送给远端计算机，利用加水量多少来控制槽内液面高度，控制气流通道阻力，同时确保洗涤除尘效果(液面、阻力和除尘效果三者之间有没有什么必然联系？);液面高除尘效果好，但会加大阻力减少风量，影响工艺生产，在不显著减少风量的前提下，尽量提高液面；具体液面位置现场经验标定；
(2)除尘步骤，硫铵尾气从进气管通入槽体并冲击液面(大约可吸收百分之多少？速度有没有讲究？)，在气流中形成水雾夹带，气流中大于60%的硫铵粉尘溶于水雾中，气流夹带水雾上升进入捕雾装置，水雾在填料表面形成水膜进一步吸收气流中的硫铵粉尘，并形成液滴落回槽中(最终能保证残留多少？)；(需要结合捕雾器的结构详细说明其形成原理);最后在上层填料排出的气流中的硫铵含量可达到小于50mg/m3的水平；
(3)清洗步骤，分为实时清洗和整体清洗，实时清洗为:气体流速测定装置每隔30秒检测一次气体流速Vl并将其存储至远端计算机中，远程计算机会对获得的所有正常气体流速Vl求平均值V0，并将新获得的气体流速Vl与VO比较，当(Vl-V0)*100% ^ 15%时，远端计算机发出报警通知工作人员到场；当O > (Vl-V0)*100% ^ -15%时，远端计算机控制喷淋洗涤装置对捕雾装置进行清洗；整体清洗是利用硫铵生产周期性的特点(一般为二天一个周期)，在一个周期内不用补水，利用硫铵工序做母液(停止出料，无硫铵尾气生产)的时间段排空槽内溶液(储水)，重新加一次新水，新水通过喷淋装置均匀喷洒于填料表面，填料得到清洗，同时配制好了下一周期的洗涤用储水。
[0010]本发明进一步限定的技术方案为:
进一步的，在捕雾装置上方的出气管管腔中设有通过远端计算机操控的喷淋洗涤装置，可远程根据需求自动开启或关闭。
[0011]进一步的，在喷淋洗涤装置对应的的出气管管腔上设有气体流速测定装置，气体流速测定装置与远端计算机通讯连接，流速测定装置是为了观察捕雾装置的捕集效果，一旦捕雾装置被堵塞，其流速自然下降，如果捕雾装置损坏无法捕集，其流速自然上升。
[0012]进一步的，槽体内设有将槽体分割成气体流动腔和储水观察腔的隔板，进气管和出气管设在气体流动腔的顶部腔壁上，在储水观察腔的顶部腔壁上设有人孔装置，隔板在靠近槽体底部一侧设有连通缺口，隔板是为了防止气体从人孔装置中逃出。
[0013]进一步的，还包括远端液位监控装置，远端液位监控装置包括远传液位计和可视控制端，远传液位计插接在洁净腔一侧的槽体底部，可视控制端与远端计算机通讯连接。
[0014]进一步的，人孔装置上设有观察窗，这是为了方便工人直接在设备外对液面进行观察。
[0015]本发明的有益效果为:尾气中的硫铵粉尘(颗粒)直接用气流夹带中的水雾来吸收，在一台装置内解决了整个系统的水溶液循环洗涤、更新、贮存问题，装置高度集成化一体化，降低了能耗和装置操作重量；充分利用用焦化厂的现有资源来解决硫铵干燥尾气排放问题，同时其吸收液可利用焦化厂现有硫铵生产装置来生产产品硫铵，达到综合治理的目的，治理成本得到有效控制。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明的结构示意图。
[0017]图中:第一进气口 1，第二进气口 2，捕雾装置3，出气管4，喷淋洗涤装置5，隔板6，人孔装置7，液面8，远传液位计9，排空管10，远端计算机11，
【具体实施方式】
实施例1
本实施例提供的一体式硫铵尾气洗涤除杂装置，如图1所示，包括卧式储水槽体，在槽体一端的顶部沿其长度方向依次立有进气管和出气管4，进气管上设有第一进气口 I和第二进气口 2，进气管和出气管4分别与槽体内部连通，并且进气管和出气管4与槽体的连接端均不超出槽体内壁，在出气管4管腔内填塞有捕雾装置3，在槽体的底部设有排空管10 ；在捕雾装置3上方的出气管4管腔中设有通过远端计算机11操控的喷淋洗涤装置5 ;在喷淋洗涤装置5对应的的出气管管腔上设有气体流速测定装置12，气体流速测定装置12与远端计算机11通讯连接；槽体内设有将槽体分割成气体流动腔和洁净腔的隔板6，进气管和出气管4设在气体流动腔的顶部腔壁上，在洁净腔的顶部腔壁上设有人孔装置7，在人孔装置7上设有观察窗；隔板6在靠近槽体底部一侧设有连通缺口 ；还包括远端液位监控装置，远端液位监控装置包括相互通讯连接的远传液位计9和可视控制端，远传液位计插接在洁净腔一侧的槽体底部，可视控制端与远端计算机通讯连接。
[0018]一种一体式硫铵尾气洗涤除杂方法，其特征在于:包括如下步骤:
(1)加水步骤，远端计算机11控制喷淋洗涤装置5透过捕雾装置3向槽体内加水，同时远传液位计9采集槽体内的液位信息并通过可视控制端将信息传送给远端计算机11 ；
(2)除尘步骤，硫铵尾气从第一进气口I和第二进气口 2进入进气管并冲击液面8，气流夹带水雾上升进入捕雾装置3，水雾在捕雾装置3表面形成大液滴后落回槽中；
(3)清洗步骤，实时清洗，气体流速测定装置12每隔30秒检测一次气体流速Vl并将其存储至远端计算机11中，远程计算机11会对获得的所有正常气体流速Vl求平均值V0，并将新获得的气体流速Vl与VO比较，当(Vl-VO) *100% ^ 15%时，远端计算机发出报警通知工作人员到场；当O > (Vl-V0)*100% ^ -15%时，远端计算机控制喷淋洗涤装置对捕雾装置进行清洗。设备整体清洗，利用硫铵生产周期性的特点(一般为二天一个周期)，硫铵工序做母液时，工艺生产停止出料，停风机，无硫铵尾气生产，通过排空管10排空槽内溶液(储水)，通过洗涤装置5重新加一次新水，填料得到清洗；
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种一体式硫铵尾气洗涤除杂装置，包括卧式储水槽体，其特征在于:在所述槽体一端的顶部沿其长度方向依次立有进气管和出气管，所述进气管和出气管分别与槽体内部连通，并且所述进气管和出气管与所述槽体的连接端均未超出槽体内壁，在所述出气管管腔内填塞有填料式捕雾装置，在所述槽体的底部设有排空管。
2.根据权利要求1所述的一体式硫铵尾气洗涤除杂装置，其特征在于:在所述捕雾装置上方的出气管管腔中设有通过远端计算机操控的喷淋洗涤装置为填料结构。
3.根据权利要求2所述的一体式硫铵尾气洗涤除杂装置，其特征在于:在所述在填料上方设置喷淋洗涤装置对应的的出气管管腔上设有气体流速测定装置，所述气体流速测定装置与远端计算机通讯连接。
4.根据权利要求1所述的一体式硫铵尾气洗涤除杂装置，其特征在于:所述槽体内设有将槽体分割成气体流动腔和洁净腔的隔板，所述进气管和出气管设在气体流动腔的顶部腔壁上，在所述洁净腔的顶部腔壁上设有人孔装置，所述隔板在靠近槽体底部一侧设有连通缺口。
5.根据权利要求4所述的一体式硫铵尾气洗涤除杂装置，其特征在于:还包括远端液位监控装置，所述远端液位监控装置包括相互通讯连接的远传液位计和可视控制端，所述远传液位计插接在洁净腔一侧的槽体底部，所述可视控制端与远端计算机通讯连接。
6.根据权利要求4所述的一体式硫铵尾气洗涤除杂装置，其特征在于:在所述人孔装置上设有观察窗。
7.—种一体式硫铵尾气洗涤除杂方法，其特征在于:包括如下步骤: (1)加水步骤，远端计算机控制喷淋洗涤装置透过捕雾装置向槽体内加水，同时远传液位计采集槽体内的液位信息并通过可视控制端将信息传送给远端计算机； (2)除尘步骤，硫铵尾气从进气管通入槽体并冲击液面，在气流中形成水雾夹带，气流中大于60%的硫铵粉尘溶于水雾中，气流夹带水雾上升进入捕雾装置，水雾在填料表面形成水膜进一步吸收气流中的硫铵粉尘，并形成大液滴落回槽中；最后在填料上层排出的气流中的硫铵含量达到小于50mg/m3的水平； (3)清洗步骤，气体流速测定装置每隔30秒检测一次气体流速Vl并将其存储至远端计算机中，远程计算机会对获得的所有正常气体流速Vl求平均值V0，并将新获得的气体流速Vl与VO比较，当(Vl-V0)*100%彡15%时，远端计算机发出报警通知工作人员到场；当O >(Vl-VO) *100% ^ -15%时，远端计算机控制喷淋洗涤装置对捕雾装置进行清洗。
【文档编号】B01D50/00GK104436948SQ201410612851
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月4日 优先权日:2014年11月4日
【发明者】吴顺端, 王鑫海, 杨桦, 李柏生, 徐兴福 申请人:南京钢铁股份有限公司