一种高温废气洗涤装置及其实现方法与流程

1.本发明涉及高温废气洗涤技术领域，尤其涉及的是一种高温废气洗涤装置及其实现方法的改进。


背景技术：

2.在废污处理行业中，尤其是涉及烘干行业(包括污泥、木材、果蔬、工业废渣等处理)，在烘干废污的同时，会产生大量的烘干程序中产生的废气(该废气并非干燥的，而是烘干程序中产生富含大量水蒸气的废气)，而烘干后的废气成分复杂，有空气、水蒸气、粉尘及微量挥发性有机气体等等。其中水蒸气中包含有大量气化潜热，基本接近烘干过程中消耗的能量。这个热量要回收的话就需要换热，但是由于废气中同时含有大量粉尘，如果在不进行粉尘处理就直接换热，粉尘会粘附在换热器表面，很快就会导致换热过程的恶化发生，甚至出现换热失败现象。因此，对废气换热处理需先进行粉尘处理。
3.现有技术中，对废气进行洗涤喷淋的去粉尘操作过程通常是采用常温水进行喷淋，从而把废气中的粉尘洗涤出来，这样，由于洗尘过程低于废气的温度，导致废气的热能会被热交换到洗涤水中，而低温又导致废气中的水蒸气会凝结，进一步失去热能的承载者，更为严重的是，现有技术的废气洗涤过程不仅需要消耗大量的水量，同时因为冷凝水会凝结，进一步增加洗尘后的污水产生量，导致后续污水处理的难度增加，几乎使废气洗尘无法按标准要求进行。
4.因此，现有技术还有待改进。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种高温废气洗涤装置及其实现方法，旨在实现一种减少废水产出量的废气洗涤装置及方法，并能够保持废气的热能含量。
6.本发明提出了一种高温废气洗涤装置,用于处理烘干后高温废气的洗涤，其中，所述高温废气洗涤装置包括：
7.废气净化塔；
8.与所述废气净化塔相连的喷淋机构，所述喷淋机构设置喷淋的水的温度与所述废气净化塔中高温废气的温度大致一致；
9.与所述喷淋机构连通的集水井；
10.以及与所述废气净化塔连通的沉降循环池，且所述沉降循环池与所述集水井相连通。
11.在一种实施方式中，所述废气净化塔包括：
12.净化塔主体；
13.设于所述净化塔主体上的进气管，所述进气管位于所述净化塔主体的底部位置；
14.设于所述净化塔主体内的至少一层填料，所述填料位于所述进气管的上方；
15.设于所述净化塔主体内的收水器，所述收水器位于所述填料的上方；
16.设于所述净化塔主体上的排气管，所述排气管位于所述收水器的上方。
17.在一种实施方式中，所述排气管连接设置有去热回收装置，且所述排气管通过风机与所述去热回收装置连通。
18.在一种实施方式中，所述填料的层数设置为两层，两层所述填料包括：
19.一级填料，所述一级填料位于所述进气管的上方；
20.二级填料，所述二级填料位于所述一级填料的上方，所述二级填料与所述一级填料均采用相同的滤网结构。
21.在一种实施方式中，所述喷淋机构包括：
22.喷淋泵；
23.设于所述喷淋泵上的进水管，所述进水管与所述集水井连通；
24.设于所述喷淋泵上的喷水管道，所述喷水管道与所述废气净化塔连接；
25.设于所述喷水管道上的第一喷头，所述第一喷头位于所述一级填料的上方且位于所述二级填料的下方；
26.设于所述喷水管道上的第二喷头，所述第二喷头位于所述二级填料的上方且位于所述收水器的下方。
27.在一种实施方式中，所述第一喷头以及所述第二喷头均为雾化喷头。
28.在一种实施方式中，所述集水井包括：
29.集水井主体，所述集水井主体与所述喷淋机构相连通；
30.设于所述集水井主体上的补水阀；
31.设于所述集水井主体上的药液箱。
32.在一种实施方式中，所述药液箱与所述集水井主体之间设置有计量泵。
33.在一种实施方式中，所述沉降循环池包括:
34.循环池主体，所述循环池主体分别与所述废气净化塔以及所述集水井连通；
35.设于所述循环池主体上的废气收集罩，所述废气收集罩上连接设置有负压调节阀，所述废气收集罩通过所述负压调节阀与所述废气净化塔连接；
36.设于所述循环池主体内的污泥刮泥器。
37.一种实现如上所述的高温废气洗涤装置的方法，包括以下步骤：
38.a、通过进气管从底部向所述废气净化塔输入烘干程序产生的高温废气；
39.b、通过所述喷淋机构向所述废气净化塔内喷淋水，喷淋水与高温废气对冲形成废水，废水从所述废气净化塔的底部流入到所述沉降循环池中，清洗粉尘后的高温废气从所述废气净化塔的顶部位置的排气管流出；
40.c、废水在所述沉降循环池中沉降后，连通到所述集水井，所述喷淋机构从所述集水井中获取用于喷淋的水，并循环使用；并且所述喷淋机构向所述废气净化塔中的喷淋水保持与其中的高温废气大致一致的温度。
41.本发明的有益效果：本发明通过废气净化塔、喷淋机构、集水井以及沉降循环池形成保温的水循环系统，一方面喷淋机构的喷水保持与高温废气大致相同的温度，必要时可通过外部热源对喷淋水进行加热，另一方面通过喷淋机构的高温水对高温废气进行洗涤，高温水能够把高温废气中的粉尘洗涤出来，并且高温废气中仍然保留有大量气化潜热，为后续的废气热回收创造了条件，同时能够避免在高温废气洗涤过程中产生大量的冷凝废
水，本发明能够将去掉粉尘的高温气体送出，避免粉尘粘附在换热器表面，避免出现换热恶化以及换热失败的现象。
附图说明
42.图1是本发明提供的高温废气洗涤装置较佳实施例的结构示意图。
43.图2是本发明提供的高温废气洗涤方法较佳实施例的流程示意图。
44.图3是本发明提供的高温废气洗涤装置中的废气净化塔的结构示意图。
45.图4是本发明提供的高温废气洗涤装置中的收水器较佳实施例结构示意图。
46.图5是本发明提供的高温废气洗涤装置中的填料较佳实施例结构示意图。
47.附图标记：
48.100、废气净化塔；200、喷淋机构；300、集水井；400、沉降循环池；500、去热回收装置；
49.110、净化塔主体；120、进气管；130、填料；140、收水器；150、排气管；160、风机；170、循环池进水管；131、一级填料；132、二级填料；
50.210、喷淋泵；220、进水管；230、喷水管道；240、第一喷头；250、第二喷头；
51.310、集水井主体；320、补水阀；330、药液箱；340、计量泵；
52.410、循环池主体；420、废气收集罩；430、污泥刮泥器；440、负压调节阀；450、循环池排水管。
具体实施方式
53.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
54.基于现有技术中存在的问题，本实施例提供一种高温废气洗涤装置,用于烘干后高温废气的洗涤，具体如图1中所示，本实施例中的高温废气洗涤装置包括：废气净化塔100、设于所述废气净化塔100上的喷淋机构200、与所述喷淋机构200连通的集水井300以及与所述废气净化塔100连通的沉降循环池400，所述废气净化塔100用于所述高温废气的洗涤，所述喷淋机构200用于为所述废气净化塔100提供喷水，所述集水井300用于为所述喷淋机构提供水源，且所述沉降循环池400与所述集水井300相连通，所述沉降循环池400用于收集所述废气净化塔100内的废水以及对所述废水进行净化处理。
55.所述喷淋机构200以及集水井300和沉降循环池400设置处于保温环境内，并保持其温度处于与所述废气净化塔100内的高温废气大致相同的温度。这样才可以保证本发明所述高温废气的洗尘过程采用与所述高温废气大致相同的温度进行，在洗尘的同时，减少洗尘用水的过度增减，这样就可以形成比较封闭高效的系统，而无需向外输出大量废水。
56.本实施例中的高温废气洗涤装置的工作原理：
57.烘干后的高温废气成分复杂，有空气、水蒸气、粉尘及微量挥发性有机气体，其中水蒸气通常处于饱和状态，并且水蒸气包含有大量气化潜热，基本接近烘干过程中所有消耗的能量。
58.本实施例中的喷淋机构通过喷出与高温废气相接近的喷水对废气净化塔中的高
温废气进行洗涤喷淋，喷出的水会对高温废气中的粉尘进行清洗，喷水会大致保持与高温废气相接近的温度，这样由于原有废气中的水蒸气已经基本饱和，洗尘的同时不会将水冷凝或气化，减少对洗涤用水的过度增减。
59.本实施例中的喷淋机构刚开始时，喷出的水可以是采用集水井及沉降循环池中的常温水或工业水，喷出的水通过高温废气的热传递，喷出的水会达到与高温废气相接近的温度，因此，无需外部热源对喷淋水进行加热。
60.废气净化塔中的喷淋水流入沉降循环池之后，经过较为宽大空间的沉降循环池的静水沉淀后，上层水流返回集水井，而大部分的粉尘沉降到所述沉降循环池的底部形成污泥，并向外输出。水流经过集水井之后又通过喷淋机构再次循环进入废气净化塔内继续对高温废气进行洗涤。
61.由此，形成循环用水系统，整个循环用水系统保持在保温环境中，例如采用保温材料隔离管路、井池等与外部环境，以防止温度的散失，尽可能保持洗涤用水与废气温度的大致一致。
62.高温水把高温废气中的粉尘洗涤出来之后，由于废气中本身水蒸气的饱和状态，液态水汽可以经过废气净化塔中的收水器的阻拦留下，并下流到废气净化塔底部，以便向沉降循环池内流动，带走粉尘。而高温废气中仍然基本保留有原有的大量气化潜热，形成了整个系统的热平衡，同时为后续的废气热回收创造了条件，能够避免在高温废气洗涤过程中产生大量的冷凝废水，减少了最终废水的大量形成。
63.本实施例中的高温废气洗涤装置的有益效果至少在于:本实施例中的高温废气洗涤装置通过废气净化塔、喷淋机构、集水井以及沉降循环池形成保温的水循环系统，一方面喷淋机构的喷水保持与高温废气大致相同的温度，必要时可通过外部热源对喷淋水进行加热，另一方面通过喷淋机构的高温水对高温废气进行洗涤，高温水能够把高温废气中的粉尘洗涤出来，并且高温废气中仍然保留有大量气化潜热，为后续的废气热回收创造了条件，同时能够避免在高温废气洗涤过程中产生大量的冷凝废水，本实施例中的高温废气洗涤装置能够将去掉粉尘的高温气体送出，避免粉尘粘附在换热器表面，避免出现换热恶化以及换热失败的现象。
64.在进一步的一种实施例中，结合图1及图3所示，所述废气净化塔100包括：净化塔主体110、设于所述净化塔主体110上的进气管120、设于所述净化塔主体110内的至少一层填料130、设于所述净化塔主体110内顶端的收水器140、设于所述净化塔主体110的顶部位置的排气管150。
65.具体地，结合图1及图3所示，净化塔主体110可以设置为封闭的圆柱形筒状结构；所述进气管120可以位于所述净化塔主体110的底部位置，所述进气管120用于向所述净化塔主体110内输入烘干过程产生的高温废气，注意此时高温废气是高温和水蒸气饱和的状态；所述填料130位于所述进气管120的上方，具体地所述填料130可以设置至少一层，根据不同的粉尘清洗难度不同，可以设置所述净化塔主体110的高度更高，以设置所述填料130设置更多层，并对应每一层填料130设置对应的喷淋机构200的喷头；所述收水器140位于所述填料130的上方，所述排气管150位于所述收水器140的上方，所述排气管150连接设置有外部的去热回收装置150，且所述排气管150通过风机160与所述去热回收装置500(例如换热器或者冷却塔)连通。
66.在本发明较佳实施例中，如图1所示，进气管120设于净化塔主体110的底部位置，排气管150位于净化塔主体110的顶部位置，至少一层填料130以及收水器140均设于进气管的上方且位于排气管150的下方，且收水器140位于所述填料130的上方，每层的填料130的上方设置有喷淋机构200的喷头，高温废气从进气管120进入，高温废气自下而上流动与自上而下来的喷淋水雾接触，喷淋水保持与高温废气大致相同的温度进行洗尘，必要的情况下，可以在进气管120和喷淋机构200的喷淋泵的位置分别设置温度传感器，并可以在集水井300中设置加热装置，通过温度控制器实现对喷淋水温度控制，保持其与高温废气温度的大致一致。
67.最终，净化塔主体110、沉降循环池400、集水井300以及喷淋机构200之间循环的水温度与高温废气达到一个非常接近的平衡状态，本实施例通过喷淋机构200对高温废气进行去除粉尘处理，去掉粉尘的高温废气从废气净化塔100的排气管150送出，通过风机160输送到去热回收装置500。
68.在一种实施例中，如图1所示，喷淋机构200刚开始喷出的水可以是采用常温水或工业水，即预先在集水井及沉降循环池中加注一定量的常温水或工业水，由于喷淋机构200喷出的水通过高温废气的热传递，喷出的水会达到与高温废气相接近的温度，因此，无需设置加热装置对喷淋水进行加热，此时，加入集水井中的常温水或工业水不能过于饱和，即集水井需要预留一定的容纳空间，因为在常温水或工业水通过高温废气加热的过程中，会有部分冷凝水产生，集水井预留的容纳空间用于容纳冷凝水。
69.在本发明较佳实施例中，填料130能够使得高温废气均匀缓慢上升，并且填料130与喷射而来的喷淋水雾充分接触，喷淋均匀，能够达到较为理想的去除粉尘的效果，使得高温废气得到有效的净化处理。
70.具体地，结合图1、图3及图5所示，所述填料130的层数设置为两层，两层所述填料130包括：一级填料131以及二级填料132，其中，所述一级填料131与所述二级填料132可以采用相同的滤网结构，所述一级填料131位于所述进气管120的上方，所述二级填料132位于所述一级填料131的上方。本实施例通过在进气管120的上方设置两层填料130，高温废气依次经过一级填料131以及二级填料132后进入收水器140，能够保证高温废气与自上而下来的喷淋水雾充分接触，喷淋均匀，达到理想的洗尘净化效果。
71.结合图1及图4所示，本发明较佳实施例中，所述收水器140设置在所述废气净化塔100的顶部，位于排气管150的前侧，用来对洗涤后废气中的水蒸汽液滴进行物理阻挡，水蒸汽粘连后会下落到所述废气净化塔的底部，能够避免废气净化塔在风机工作时大量的水雾进入排气管150。
72.具体的实施例中，结合图1及图3所示，所述喷淋机构200包括：喷淋泵210、设于所述喷淋泵210上的进水管220、设于所述喷淋泵210上的喷水管道230、设于所述喷水管道230上的第一喷头240以及设于所述喷水管道230上的第二喷头250，所述进水管220与所述集水井主体210连通，所述喷水管道230与所述废气净化塔100连接，所述第一喷头240位于所述一级填料131的上方且位于所述二级填料132的下方，所述第二喷头250位于所述二级填料132的上方且位于所述收水器140的下方。上述管路都设置在保温材料的保温防护中。
73.在本实施例工作时，开启喷淋泵210，将集水井300中的水通过喷水管230道分别输送到第一喷头240以及第二喷头250进行喷淋，第一喷头240的水喷淋在一级填料131上，与
进气管120输入的高温废气对冲接触，喷淋均匀；第二喷头250的水喷淋在二级填料132上，与从一级填料131而来的高温废气对冲接触，喷淋均匀，能够与高温废气充分接触，净化效果。
74.较佳的实施例中，结合图3所示，所述第一喷头131以及所述第二喷头132均为雾化喷头。在本实施例中，通过雾化喷头将水流喷射在废气净化塔110内，呈雾状散落在填料上，喷淋均匀，能够保证与高温废气充分接触，达到良好的洗尘净化效果。
75.在进一步的实施例中，如图1所示，所述集水井300包括：集水井主体310、设于所述集水井主体310上的补水阀320以及设于所述集水井主体310上的药液箱330，所述集水井主体310内的水与所述喷淋机构200通过喷水管道230相连通，集水井主体310通过所述补水阀320与水源连通，所述药液箱330与所述集水井主体310之间设置有计量泵340。
76.在本实施例中，集水井主体310、喷淋机构200、废气净化塔100以及沉降循环池400依次相连通，形成水循环系统，如图1所示，集水井主体310还分别通过所述补水阀320与水源连通以及通过计量泵340与药液箱连通，本实施例的补水阀320用于向集水井主体310中补充喷淋水，本实施例中的药液箱330用于对高温废气中的微量挥发性有机气体的净化处理，以及控制喷淋水的酸碱度平衡；而计量泵340能够精确控制药液箱330中的药水，方便控制废气净化塔100内高温废气净化处理过程。
77.在一种实施例中，如图1所示，所述沉降循环池400包括:循环池主体410、设于所述循环池主体410上的废气收集罩420以及设于所述循环池主体410内的污泥刮泥器430，所述循环池主体410分别与所述废气净化塔100以及所述集水井300连通，所述废气收集罩420与所述废气净化塔100连通，其中，所述废气收集罩420上连接设置有负压调节阀440，所述废气收集罩420通过所述负压调节阀440与所述废气净化塔100连接。
78.在本实施例中，所述循环池主体410一方面通过循环池进水管170与所述废气净化塔100连通，用于收集废气净化塔100中的废水(废水指的是从第一喷头131以及第二喷头132喷淋的高温水与高温废气充分接触结合粉尘后的水)，所述循环池主体410另一方面通过循环池排水管450与集水井主体310连通，用于将净化处理后的水输送到集水井主体310，形成水循环系统。在所述循环池排水管450上还可以设置一废水溢放出口，用来防止废水过量留下时，将废水进行溢放出来。
79.在本实施例中，循环池主体410内设置有污泥刮泥器430，用于对废水的净化处理，废水经循环池主体410沉淀后，上清液从循环池排水管450排出流入集水井主体310，沉淀于循环池主体410底部的污泥，在污泥刮泥器430推动下，缓慢地沿循环池主体410的底部向外排出，即循环池主体410通过污泥刮泥器430将污泥排出池外。
80.伴随废水进来的高温废气聚集于废气收集罩420内，废气收集罩420通过废气输送管将高温废气回归输送至废气净化塔100，形成高温废气的循环系统，避免高温废气的流失。
81.其中，废气收集罩420上还连接设置有负压调节阀440，废气收集罩420通过负压调节阀440调控，可以将废气收集到一定的气压情况下再将废气收集罩420内的废气释放返回废气净化塔100，以保证废气收集罩420与废气净化塔100之间的平衡。防止废气收集罩420内的气压不足时，废气反而从所述废气净化塔中倒灌进来。具体地可以通过在废气净化塔和废气收集罩中设置气压传感器实现控制，也可以设置所述负压调节阀440具有单向向废
气净化塔中导通的单向阀特性。
82.图2为本发明实现上述实施例的所述高温废气洗涤装置的方法的较佳实施例的流程示意图。
83.具体而言，该高温废气洗涤装置的实现方法包括以下步骤：
84.s100、通过进气管从底部向所述废气净化塔输入烘干程序产生的高温废气；本实施例的一个实现方式中，所述高温废气洗涤装置的实现方法还包括：
85.s10、结合图1所示，预先在集水井300以及沉降循环池400内加注一定量的常温工业水或自来水，并进行加温到与废气温度大致一致，以此作为洗涤水；
86.s200、通过所述喷淋机构向所述废气净化塔内喷淋水，喷淋水与高温废气对冲形成废水，废水从所述废气净化塔的底部流入到所述沉降循环池中，清洗粉尘后的高温废气从所述废气净化塔的顶部位置的排气管流出；
87.具体地，结合图1所示，开启喷淋泵210，将洗涤水送入喷淋机构200，通过所述喷淋机构200的第一喷头240以及第二喷头250向所述废气净化塔100进行喷淋；在废气净化塔100内通入高温废气，高温废气自下而上流动与自上而下的喷淋水雾(洗涤水经过第一喷头240以及第二喷头250喷淋形成喷淋水雾)接触，洗涤水不断对废气中粉尘进行清洗，并保持与废气大致相同的温度，维持水蒸气的饱和平衡状；由此，喷淋水与高温废气对冲形成废水，废水从所述废气净化塔100的底部流入到所述沉降循环池400中，清洗粉尘后的高温废气从所述废气净化塔100的顶部位置的排气管150流出。
88.s300、废水在所述沉降循环池中沉降后，连通到所述集水井，所述喷淋机构从所述集水井中获取用于喷淋的水，并循环使用；并且所述喷淋机构向所述废气净化塔中的喷淋水保持与其中的高温废气大致一致的温度。
89.在本实施例中，结合图1所示，在废气净化塔100内，一方面高温废气通过喷淋水雾洗涤去掉粉尘，大部分经过洗涤的高温废气通过风机160输送至去热回收装置500，此时，高温废气只有少量的水蒸气被冷凝或进一步蒸发，高温废气中仍然含有大量的水蒸气，达到“去尘不去水”的效果，为后续的废气热回收创造了条件；另一方面一部分高温废气由洗涤水进入沉降循环池400内，聚集在沉降循环池400的废气收集罩420内，并且废气收集罩420通过负压调节阀440可将废气收集罩420内的废气返回到废气净化塔100内。所述沉降循环池400内保持宽大的净水空间，以便粉尘沉降到池底，并通过沉降污泥刮泥器430可以将污泥刮出，从而形成固定污泥，其体积和所需的处理能力就大大提高了。
90.综上所述，本发明提供一种高温废气洗涤装置及其实现方法,用于对烘干后高温废气的洗涤，所述高温废气洗涤装置包括：废气净化塔、设于所述废气净化塔上的喷淋机构、与所述喷淋机构连通的集水井以及与所述废气净化塔连通的沉降循环池，所述废气净化塔用于所述高温废气的洗涤，所述喷淋机构用于为所述废气净化塔提供喷水，所述集水井用于为所述喷淋机构提供水源，且所述沉降循环池与所述集水井相连通，所述沉降循环池用于收集所述废气净化塔内的废水以及对所述废水进行净化处理。本发明通过废气净化塔、喷淋机构、集水井以及沉降循环池形成保温的水循环系统，一方面喷淋机构的喷水保持与高温废气大致相同的温度，必要时可通过外部热源对喷淋水进行加热，另一方面通过喷淋机构的高温水对高温废气进行洗涤，高温水能够把高温废气中的粉尘洗涤出来，并且高温废气中仍然保留有大量气化潜热，为后续的废气热回收创造了条件，同时能够避免在高
温废气洗涤过程中产生大量的冷凝废水，本发明能够将去掉粉尘的高温气体送出，避免粉尘粘附在换热器表面，避免出现换热恶化以及换热失败的现象。
91.应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。