复杂含尘废气处理设备的制作方法

[0001]
本实用新型属于环境保护技术领域，具体涉及一种复杂含尘废气处理设备。


背景技术：

[0002]
在某些金属、非金属矿产的开采、选矿过程中，以及垃圾集中焚烧的过程中，均有可能产生复杂含尘废气。所谓复杂含尘废气，是指废气中不仅含有对环境有害的粉尘，而且含有对环境有害的挥发性物质，例如烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醛类、酮类等挥发性化合物中的一种或多种。
[0003]
目前，对于复杂含尘废气，多数企业主要是使用布袋除尘器、湿电除尘器、旋风除尘器、重力除尘器进行处理。布袋除尘器、湿电除尘器、旋风除尘器、重力除尘器，乃至其他类型的除尘器，例如脉冲除尘器等，只要是合格产品，均能有效或者较为有效地清除废气中的粉尘，然而，对于废气中的挥发性化合物等以气态形式存在的有害成分，现有的除尘器所起的作用有限。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的旨在提供一种既能有效清除复杂含尘废气中的粉尘，又能有效清除其中的挥发性有害物质的设备，从而克服上述现有技术的缺陷。该目的是通过下述技术方案实现的：
[0005]
一种复杂含尘废气处理设备，包括下列装置或部件：
[0006]
(1)沉淀吸附装置，包括上箱体、下箱体、废气进气管以及设置在上箱体和下箱体之间的透气网；上箱体的顶板或侧壁上部设有净气出气口，上箱体内充填有吸附材料颗粒；下箱体的侧壁上部设有由阀门控制的进水口，下箱体的底板或侧壁下部设有由阀门控制的排水口，处理废气时，下箱体内装有水；废气进气管由上向下贯穿上箱体和透气网，直达下箱体内的水体中；
[0007]
(2)结晶分离装置，包括分离罐、冷冻水进水管、环形冷冻水管和冷冻水出水管；环形冷冻水管设置在分离罐内，冷冻水进水管贯穿分离罐的顶板或侧壁上部进入分离罐后与环形冷冻水管连通，冷冻水出水管贯穿分离罐的底板或侧壁下部进入分离罐后与环形冷冻水管连通；分离罐的底板或侧壁下部设有进水口，分离罐的顶板或侧壁上部设有出水口，分离罐的底板或侧壁下部还设有由阀门控制的排污口；
[0008]
(3)将下箱体的排水口与分离罐的进水口连通的管道。
[0009]
在上述技术方案的基础上，本实用新型可附加下述技术手段，以便更有效地处理复杂含尘废气：
[0010]
所述分离罐内设置有多层环形冷冻水管，相邻的环形冷冻水管通过直立管连通，所述冷冻水进水管与最上层的环形冷冻水管连通，所述冷冻水出水管与最下层的环形冷冻水管连通。
[0011]
进一步地，充填在所述上箱体内的吸附材料颗粒分装在多个透气袋中。
[0012]
进一步地，在所述分离罐的出水口设有孔径小于100目的滤网。
[0013]
进一步地，在所述分离罐的进水口设有阀门。
[0014]
进一步地，在所述分离罐的顶板上设有热水进水口。
[0015]
本实用新型具有下述有益效果：
[0016]
通过沉淀吸附装置中的水和吸附材料的共同作用，本实用新型能有效清除复杂含尘废气中的粉尘和挥发性有害物质，使处理后的废气达到排放标准；通过结晶分离装置，本实用新型能使溶解在水中的或者以微晶形式存在于水中的挥发性有害物质转化成较大的结晶颗粒，并与水分离，从而改善水质。
附图说明
[0017]
图1为本实用新型的一个实施例中的沉淀吸附装置的纵剖面结构示意图；
[0018]
图2为本实用新型的一个实施例中的结晶分离装置的纵剖面结构示意图；
[0019]
图3为图2中的冷冻水管的俯视结构示意图；
[0020]
图4为图2中的冷冻水管的仰视结构示意图。
具体实施方式
[0021]
以下结合附图详细介绍本实用新型的技术方案。
[0022]
如图1所示，本实施例中的沉淀吸附装置包括上箱体1、下箱体2、废气进气管4以及设置在上箱体1和下箱体2之间的透气网3；上箱体的顶板设有净气出气口101(也可以将净气出气口设置在上箱体的侧壁上部)，上箱体1内充填有吸附材料颗粒(例如活性炭、膨润土、分子筛等)；下箱体2的侧壁上部设有由阀门控制的进水口201，下箱体2 的底板上设有由阀门控制的排水口202(也可将排水口设置在下箱体2 的侧壁下部)，处理废气时，下箱体2内装有水；废气进气管4由上向下贯穿上箱体1和透气网3，直达下箱体2内的水体中。
[0023]
在本实施例中，透气网3采用规格为200目的不锈钢网，其作用是为充填在上箱体中的吸附材料颗粒提供支撑结构，且便于废气进入到上箱体1中。另外，为了便于更换吸附材料，上箱体1上设有可打开和闭合的进料口(图中未显示)，充填在上箱体1中的吸附材料颗粒可以先分装在多个由透气材料制作的透气袋中，然后再装入上箱体1中。
[0024]
如图2所示，本实施例中的结晶分离装置包括分离罐5和冷冻水管。分离罐5的侧壁下部设有由阀门控制的进水口501(也可将进水口设置于分离罐的底板)，分离罐5的侧壁上部设有出水口502(也可将出水口设置于分离罐的顶板)，分离罐5的出水口设置有孔径小于100目的滤网(图中未示出)，分离罐5的底板上还设有由阀门控制的排污口503 (也可将排污口设置在分离罐5的侧壁下部)。分离罐5的进水口501 与下箱体2的排水口202通过管道(图中未示出)连通。为了便于清洗沉积在分离罐5底部或者冷冻水管上的结晶物或/和其他沉积物，本实施例在分离罐5的顶板上设置热水进水口(图中未示出)，必要时，可用热水冲洗结晶物或/和其他沉积物。
[0025]
如图2并结合图3、图4所示，本实施例中的冷冻水管包括冷冻水进水管601、冷冻水出水管611和五层环形冷冻水管以及将相邻的环形冷冻水管连通的直立管。五层环形冷冻水管由上到下分别为第一环形冷冻水管602、第二环形冷冻水管603、第三形冷冻水管604、第四环形冷冻水管605、第五环形冷冻水管606；第一环形冷冻水管602与第二环形冷冻水管
603通过第一直立管607连通，第二环形冷冻水管603 与第三形冷冻水管604通过第二直立管608连通，第三形冷冻水管604 与第四环形冷冻水管605通过第三直立管609连通，第四环形冷冻水管 605与第五环形冷冻水管606通过第五直立管610连通。冷冻水进水管 601与第一环形冷冻水管602连通，冷冻水出水管611与第五环形冷冻水管606连通。另需说明的是，根据实际需要，可以调整环形冷冻水管的数量，例如设置三层、四层或者七层、八层环形冷冻水管。总之，冷冻水进水管与最上层的环形冷冻水管连通，相邻的环形冷冻水管通过直立管连通，冷冻水出水管与最下层的环形冷冻水管连通。
[0026]
以上结合附图详细描述了本实用新型的一个实施例的结构特征，以下进一步介绍其工作原理和工作方法。
[0027]
本实用新型工作时，需要制冷设备、水泵、气泵、支架等设备或装置的配合。支架的作用是在工作场所安装、固定本实用新型中的沉淀吸附装置和结晶分离装置。处理废气时，先关闭下箱体2的排水口202，将自来水或井水从下箱体2的进水口201注入到下箱体2中，待水面上升到下箱体2的高度的三分之二左右时，停止注水，并关闭进水口201。然后启动气泵，通过废气进气管4，将复杂含尘废气抽送到下箱体2内的水体中。在重力和惯性的共同作用下，废气中的大颗粒粉尘会沉降到下箱体2的底部；废气中的小颗粒粉尘，在水分子不规则运动的作用下，会悬浮在水体中；废气中的挥发性有害成分，有的会溶于水，如甲醛、乙醛等，不溶于水的挥发性有害成分，如萘、酚、蒽等，在水分子不规则运动的作用下，大多会以微晶的形式悬浮在水体中，少数会直接沉积在下箱体2的底部。废气中的无害成分，如氮气、氧气等，则会以气泡的形式脱离水体，并通过透气网3进入到上箱体1中，在此过程中，有少量挥发性有害成分和极少量的细微粉尘会随着气泡脱离水体并进入到上箱体1中。上箱体1充填有吸附材料颗粒，吸附材料颗粒之间的空隙为气体提供了上升通道，在气体上升的过程中，残留在气体中的细微粉尘和其他有害成分大部分被吸附材料吸附，这就使得最终通过净气出气口101排放到环境中的气体符合排放标准。
[0028]
沉淀吸附装置工作一段时间后，需要对下箱体2内的水体进行处理，并更换上箱体1中的吸附材料，此时就需要停止抽入废气，打开下箱体2的排水口202，用水泵将下箱体2内的水体，连同沉积物、悬浮物一并抽送到分离罐5中。与此同时，用另一台水泵将制冷设备制备的温度在摄氏零度到2度之间的冷冻水抽送到冷冻水进水管601中，在水泵所产生的流体压力和重力的作用下，冷冻水沿着冷冻水进水管601、各环形冷冻水管和直立管在分离罐5内流动，并最终经冷冻水出水管 611流出。在冷冻水的作用下，分离罐5内的温度会下降，特别是冷冻水管的管壁温度下降更多。而在通常情况下，下箱体2内的水体在处理了复杂含尘废气后，水温会上升到摄氏30度以上。摄氏30度以上的废水从分离罐5的底部进入到分离罐5内部后，会在分离罐5内缓慢上升，在此过程中，连同废水一并抽送到分离罐5内的沉积物在重力作用下会缓慢地沉积到分离罐5的底部，在冷冻水管与废水的热交换作用下，原本悬浮于废水中的、由挥发性物质形成的微晶会逐步转化为大颗粒结晶物并沉积在分离罐5的底部或者冷冻水管的表面(极少数结晶物颗粒随着水体的流动到达出水口502后，也会被设置在出水口502处的滤网阻断)。与此同时，由于水温下降，水分子的不规则运动减弱，再加上与结晶物的相互作用，原本悬浮于废水中的小颗粒粉尘大多也会沉积在分离罐5的底部或者冷冻水管的表面。这就使得经过处理并最终通过分离罐5上部的出水口502流出的水的水质大为改善。对于从出水口502 流出的水，可视具体情况，分别按下述方式处理：
[0029]
第一，直接作为冲洗卫生间或浇灌树木、草坪的水使用；
[0030]
第二，使用其他净水设备，进一步处理。
[0031]
当分离罐5的底部，特别是冷冻水管的表面所沉积的结晶物达到一定数量后，就需要停止结晶分离装置的工作。此时，就需要关闭进水口501，打开分离罐5底部的排污口503，将分离罐5中的废水和沉积物排出，必要时，可打开分离罐5顶部的热水进水口，用摄氏80度以上的热水冲洗残留在分离罐5内、特别是沉积在冷冻水管管壁上的结晶物或/和其他沉积物。对于从排污口503流出的含有结晶物和沉积物的废水，可以使用其他净水设备，例如重力沉降池等进行处理。