本发明属于尾气处理技术领域，具体而言，本发明涉及处理含尘尾气的系统。
背景技术：
在集成电路以及led面板的制造过程中，化学气相沉积中会用到多种含硅物质，例如三氯氢硅、二氯二氢硅、硅烷、乙硅烷、正硅酸乙酯、八甲基环四硅氧烷、聚硅氮烷、四甲基硅烷、三甲基硅烷等；在光纤预制棒的制造过程中，气相沉积使用的主要原料为四氯化硅，这些气体参与反应后，以尾气的形式排出，同时，上述气体在充装、置换过程中，也会产生尾气。上述这些作为工艺原料或者反应副产物的有毒有害气体，其中部分物质具有腐蚀性、毒性以及易燃易爆等特性，需要进行处理达标后排放，避免出现安全事故以及污染环境等情况。
集成电路、led面板以及光纤制造企业主要采用热处理的方式将尾气进行燃烧处理，热处理为电热或燃烧等形式。在处理含硅气体时，燃烧后会产生二氧化硅和氯化氢等酸性气体，需要对产生的固废和尾气进行处理，否则会造成环境污染。现有技术多采用水淋洗或者袋式收尘的方式进行处理；也有少量使用干式吸附和催化剂氧化的方式处理尾气，即使用吸附剂或催化剂对尾气进行吸附或催化转化进行处理，不过因吸附介质和催化剂使用成本高，且面临废弃物的处理问题，因此该类方法使用较少；等离子尾气处理器利用电能将相关尾气在高温下激化并分解，处理量偏小，同时也需配套收尘和尾气处理设施。
即在现有尾气处理方法中，采用干式吸附和催化剂氧化的方式处理尾气的方式因吸附介质和催化剂使用成本高，且面临废弃物的处理问题和处理量小，因此使用较少。等离子尾气处理器利用电能将相关尾气在高温下激化并分解，但处理量偏小，同时也需配套收尘和尾气处理设施，使用范围较小。因此目前较多采用燃烧联合水淋洗或者袋式收尘的方式对硅基尾气进行处理。
在处理含硅尾气的过程中产生的二氧化硅粉尘由于颗粒细小，极易产生粉尘凝结堵塞管道或设备，造成设备无法正常运行，进而影响主系统的运行。针对该问题，有研究采用在燃烧筒体内部设置刮刀，对沉积在燃烧筒内壁上的二氧化硅进行机械去除。该方案存在两个问题，一是传动部分机械密封容易泄露，尤其是在处理硅烷等易燃易爆气体时，危险性极高，二是刮刀本身也会沉积二氧化硅颗粒，系统需要停机进行清理，影响生产系统运行。
采用水淋洗时，若淋洗水分布不均匀，部分区域可能存在液体死区，导致收尘效果不佳，细小的颗粒排入大气，造成环境污染；同时，对尾气中的氯化氢等捕集会产生酸性废水，未进行有效处理而进行排放会造成环境污染，且使用中性循环水淋洗效果较差且消耗量大。为了降低运行成本，有采用将淋洗水进行回收利用的方案，但是淋洗水中含有大量的固体二氧化硅，且颗粒极细小，为微米级，仅通过简单滤网不易过滤，使得颗粒细小的二氧化硅进入喷淋系统，造成堵塞。同时，淋洗水为酸性废水，具有腐蚀性，对滤网材质有一定的要求。没有对外排的淋洗水中聚集的固体颗粒物进行分离，容易造成后续管道和设施的堵塞。
尾气燃烧后，采用袋式收尘方式进行收尘时，更换布袋费用高，当尾气中含水率高或含油高时，容易糊袋，最终造成系统不能正常运行，另外，燃烧产生的氯化氢等酸性气体没有得到有效处理，造成环境污染。且当采用多布袋排列时，若个别布袋破埙，判定破袋位置时间长。
因此，现有处理尾气的技术有待进一步改进。
技术实现要素：
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种处理含尘尾气的系统。采用该系统可显著提高处理含尘尾气的效率，使得含尘尾气中的粉尘和有害气体都能得到高效捕集，且能有效的将固体颗粒带出系统，避免固体颗粒堵塞填料或进入后续系统，同时实现尾气的洁净排放，也可避免在运行过程中需停机维保的现象发生，并实现液体的循环使用，显著降低新水和碱液或酸液的消耗量。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理含尘尾气的系统，所述含尘尾气是指含有粉尘和有害气体和/或燃烧后含有粉尘和有害气体的含尘尾气，根据本发明的实施例，该系统包括：
燃烧-除尘-收尘装置，所述燃烧-除尘-收尘装置包括：
燃烧段，所述燃烧段具有含尘尾气入口、助燃气入口和热源；
除尘段，所述除尘段与所述燃烧段相连，且所述除尘段设有环管，在设有所述环管的所述除尘段上，所述环管位于所述除尘段的横截面上，所述环管的外壁与所述除尘段的内壁具有距离，沿所述环管周向均匀分布有多个朝向所述除尘段内壁的孔；
收尘段，所述收尘段与所述除尘段相连，所述收尘段设有填料、液体雾化器和收尘后气体出口，所述液体雾化器位于所述填料上方，所述收尘后气体出口位于所述液体雾化器上方；
浆液出口，所述浆液出口位于所述除尘段和所述收尘段之间，且与所述除尘段和所述收尘段相连，且适于将所述除尘段和所述收尘段中的浆液排出；
ph调节装置，所述ph调节装置具有浆液入口、调浆后浆液出口和ph调节剂入口，且所述ph调节装置中设有ph检测仪，所述浆液入口与所述浆液出口相连，且所述浆液出口伸入至所述ph调节装置的液面下以形成液封；
液固分离装置，所述液固分离装置中设有滤芯、调浆后浆液入口、渣浆出口和过滤后液出口，所述调浆后浆液入口与所述调浆后浆液出口相连，所述过滤后液出口与所述环管和所述液体雾化器通过管路相连；
气体净化装置，所述气体净化装置内设有吸附层，且具有收尘后气体入口和净化后气体出口，所述吸附层位于所述气体净化装置的中部，所述收尘后气体入口位于所述气体净化装置的底部且与所述收尘后气体出口相连，所述净化后气体出口位于所述气体净化装置的顶部。
根据本发明实施例的处理含尘尾气的系统，在燃烧-除尘-收尘装置中，含尘尾气可在热源和助燃气的作用下充分燃烧，得到粉尘和有害气体；除尘段中设有环管，环管外壁靠近除尘段内壁，且沿环管周向均匀分布有多个朝向除尘段内壁的孔，当往环管通液体时，液体可经孔流出，并在除尘段内壁形成均匀的液膜，液膜可对除尘段内壁进行清洗，将附着在除尘段内壁上的粉尘淋洗脱落，同时，液膜也可以将有害气体中可溶于液膜的气体捕收，进而降低进入后续工序中有害气体的含量；当往环管通气体时，气体可经孔流出，并在除尘段内壁形成均匀的气膜，将除尘段内壁上的液体和/或黏附的粉尘吹落，即通过在除尘段内设置环管，并在环管上沿周向均匀设置多个朝向除尘段内壁的孔，可实现除尘段内的液相除尘和/或气相除尘，避免粉尘的沉积以及出现密封不良等问题的出现，也不会出现需停机清理的现象，有利于延长设备的运行周期；经除尘段除尘后，粒径较大的粉尘随着液膜和/或气膜从浆液出口排出，粒径较小的粉尘随着气流送至收尘段，同时，被捕收的有害气体也从浆液出口排出，未被捕收的随气流送至收尘段。收尘段中通过设置填料和液体雾化器，填料的表面有利于小颗粒粉尘着落，而液体雾化器通过将液体雾化，有利于提高液体颗粒的表面积，进而提高液体颗粒与小颗粒粉尘之间的接触面积，提高收尘效果，同时，也有利于增加液体颗粒与气体的接触面积，进而提高气流中有害气体的收率，进一步降低从收尘段排出的收尘后气体中有害气体的含量，而收尘段回收的粉尘和溶解于液体中的有害气体可随着液体流从浆液出口排出。从浆液出口排出的来自除尘段和收尘段的浆液送至ph调节装置，通过在该装置中设置ph检测仪，可实时知晓当前浆液的ph值，当浆液的ph值不利于捕收有害气体时，可及时补加酸液或碱液，以保证整个处理过程中浆液的ph值都是有利于捕收有害气体的，进而有利于提高对有害气体的捕集，降低收尘后气体中有害气体的含量，而通过将浆液出口伸入至ph调节装置的液面下以形成液封，可防止有害气体泄漏，避免对环境造成污染。调浆后浆液送至液固分离装置后，在滤芯的作用下，浆液中的固体颗粒被分隔在滤芯外壁上，可有效的将固体颗粒带出系统，避免固体颗粒堵塞填料或进入后续工序，而所得的过滤后液可送至环管和液体雾化器分别作为除尘段和收尘段的淋洗液使用，实现液体的循环使用，减少新水的补充量和碱液或酸液的消耗量。从收尘段排出的收尘后气体，经气体净化装置内的吸附层吸附后，可将在除尘段和收尘段内未被吸收的有害气体彻底吸收，使得净化后气体满足国家和地区的排放标准，实现尾气的洁净排放。由此，采用该系统可显著提高处理含尘尾气的效率，使得含尘尾气中的粉尘和有害气体都能得到高效捕集，且能有效的将固体颗粒带出系统，避免固体颗粒堵塞填料或进入后续系统，同时实现尾气的洁净排放，也可避免在运行过程中需停机维保的现象发生，并实现液体的循环使用，显著降低新水和碱液或酸液的消耗量。
另外，根据本发明上述实施例的处理含尘尾气的系统还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些实施例中，所述热源为电加热棒或可燃气燃烧供热。
在本发明的一些实施例中，所述燃烧段外壁设有冷却装置。
在本发明的一些实施例中，所述冷却装置为换热夹套或外伴管。
在本发明的一些实施例中，包括多个所述环管，优选3个。
在本发明的一些实施例中，多个所述环管在高度方向上等间距分布。
在本发明的一些实施例中，所述环管外壁与所述除尘段内壁的最短距离占所述除尘段内壁到所述环管中心轴的距离的10-20％。
在本发明的一些实施例中，每个所述环管上设有不少于3个所述孔。
在本发明的一些实施例中，所述孔的直径为1-10mm，优选4mm。
在本发明的一些实施例中，所述孔所在的平面与所述除尘段内壁面的夹角为30-70度，优选45度。
在本发明的一些实施例中，所述填料为鲍尔环和丝网中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述填料的材质选自金属、陶瓷和四氟乙烯中的至少之一。
在本发明的一些实施例中，所述丝网的比表面积为100～500m2/m3，优选200m2/m3。
在本发明的一些实施例中，所述填料的高度为10-30cm，优选15cm。
在本发明的一些实施例中，在高度方向上，所述液体雾化器与所述填料的距离为30-200mm。
在本发明的一些实施例中，包括多个所述填料和与所述填料数量一致的多个所述液体雾化器。
在本发明的一些实施例中，所述ph调节装置包括浆液收集槽和ph调节剂盛放槽，所述浆液入口、所述调浆后浆液出口、ph调节剂入口和所述ph检测仪位于所述浆液收集槽，所述ph调节剂盛放槽与ph调节剂入口通过泵连接，且所述ph检测仪与所述泵相连。
在本发明的一些实施例中，所述过滤后液出口与所述液固分离装置相连。
在本发明的一些实施例中，包括多个所述液固分离装置，优选2个。
在本发明的一些实施例中，每个所述液固分离装置的过滤后液出口至少与另一个所述液固分离装置相连。
在本发明的一些实施例中，所述液固分离装置中包括多个所述滤芯，且所述液固分离装置中设有滤芯分布器，多个所述滤芯与所述滤芯分布器可拆卸地相连。
在本发明的一些实施例中，多个所述滤芯均匀地分布在所述滤芯分布器上。
在本发明的一些实施例中，所述滤芯的过滤精度不小于0.1μm。
在本发明的一些实施例中，在所述过滤后液出口与所述环管连接的所述管路上设有第一电磁阀。
在本发明的一些实施例中，在所述过滤后液出口和所述液体雾化器连接的管路上设有第二电磁阀。
在本发明的一些实施例中，包括多个所述气体净化装置。
在本发明的一些实施例中，每个所述气体净化装置的所述净化后气体出口与另一所述气体净化装置的所述收尘后气体入口相连。
在本发明的一些实施例中，通入所述环管的液体或气体的压力为2-6bar，优选4bar。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一个实施例的处理含尘尾气的系统结构示意图；
图2是根据本发明再一个实施例的处理含尘尾气的系统结构示意图；
图3是根据本发明又一个实施例的处理含尘尾气的系统结构示意图；
图4是根据本发明又一个实施例的处理含尘尾气的系统结构示意图；
图5是根据本发明又一个实施例的处理含尘尾气的系统结构示意图；
图6是根据本发明又一个实施例的处理含尘尾气的系统结构示意图；
图7是根据本发明又一个实施例的处理含尘尾气的系统结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种处理含尘尾气的系统，根据本发明的实施例，参考图1，该系统包括：燃烧-除尘-收尘装置100、ph调节装置200、液固分离装置300和气体净化装置400。
根据本发明的实施例，燃烧-除尘-收尘装置100包括：燃烧段110、除尘段120、收尘段130和浆液出口101。
根据本发明的一个实施例，燃烧段110具有含尘尾气入口111、助燃气入口112和热源113，且适于在热源和助燃气的作用下将含尘尾气燃烧。发明人发现，含尘尾气可在热源和助燃气的作用下充分燃烧，得到粉尘和有害气体。需要说明的是，本申请所说的含尘尾气是指含有粉尘和有害气体和/或燃烧后含有粉尘和有害气体的含尘尾气，其中，有害气体的具体类型可以为酸性气体hf、hcl、hno3、h2so4和h3po4等，碱性气体nh3等，毒性腐蚀性气体b2h4、p2o5、bf3等及有机溶剂尾气苯、甲苯、氯仿、二甲苯等。进一步的，为含尘尾气提供热源的具体形式并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，如可以通过电加热棒供热或通过可燃气直接在燃烧段燃烧供热。进一步的，热源提供的具体温度值也不受特别限制，本领域技术人员可以根据所处理的含尘尾气进行选择。进一步的，为了避免燃烧段外壁温度过高，可在燃烧段外壁设冷却装置，但具体的冷却装置类别不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，如可以为换热夹套或外伴管。同样的，对燃烧段外壁温度的具体控制值也不受特别限制，可以根据燃烧段的材质进行选择，也可以根据燃烧段所在的环境进行选择。进一步的，燃烧段内壁的材质也不受特别限制，可以根据含尘尾气燃烧时的温度进行选择，使得燃烧段内壁的材质适于所处理的含尘尾气的燃烧。
根据本发明的再一个实施例，除尘段120与燃烧段110相连，且除尘段120设有环管121，在设有环管121的除尘段120上，环管121位于除尘段120的横截面上，即环管121所在的平面垂直于该处的除尘段120，环管121的外壁与除尘段120的内壁具有距离，沿环管121周向均匀分布有多个朝向除尘段120内壁的孔(未示出)，且适于通过环管和环管上设置的孔往除尘段通液体和/或气体。发明人发现，除尘段中设有环管，环管外壁靠近除尘段内壁，且沿环管周向均匀分布有多个朝向除尘段内壁的孔，当往环管通液体时，液体可经孔流出，并在除尘段内壁形成均匀的液膜，液膜可对除尘段内壁进行清洗，将附着在除尘段内壁上的粉尘淋洗脱落，同时，液膜也可以将有害气体中可溶于液膜的气体捕收，进而降低进入后续工序中有害气体的含量；当往环管通气体时，气体可经孔流出，并在除尘段内壁形成均匀的气膜，将除尘段内壁上的液体和/或黏附的粉尘吹落，即通过在除尘段内设置环管，并在环管上沿周向均匀设置多个朝向除尘段内壁的孔，可实现除尘段内的液相除尘和/或气相除尘，避免粉尘的沉积以及出现密封不良等问题的出现，也不会出现需停机清理的现象，有利于延长设备的运行周期；经除尘段除尘后，粒径较大的粉尘随着液膜和/或气膜从浆液出口排出，粒径较小的粉尘随着气流送至收尘段，同时，被捕收的有害气体也从浆液出口排出，未被捕收的随气流送至收尘段。
根据本发明的一个具体实施例，除尘段120可以包括多个环管121，优选3个。发明人发现，通过在除尘段设置多个环管，可提高除尘段的除尘和对有害气体的捕收效果，避免除尘段内壁粘附粉尘，同时可尽可能地捕收有害气体。进一步的，当除尘段设置多个环管时，因环管可以通气体也可以通液体，在运行过程中，每个环管是否同时开启、什么时候开启以及每个环管通气体还是液体并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际工况进行选择，如多个环管可以按照从上往下的顺序依次开启，且待上一个环管关闭后再开启下一个环管；气相除尘和液相除尘可以根据需要连续运行或单独间歇运行，如可以先往各个环管通液体，之后再依次往环管通气体，也可以交叉往换环管中通液体和气体。由此，可进一步提高除尘段的除尘效果，更有利于保证将粉尘全部送至下一工序。进一步的，当除尘段含多个环管时，多个环管在除尘段的分布形式并不受特别限制，如多个环管可以在高度方向上等间距分布。由此，即便送至各个环管的液体或气体的压力一致，也可以很好地除尘和捕收有害气体。进一步的，当需要往环管通气体时，可以使环管与外接气源相连。气源的具体类型也不受特别限制，如可以为空气或氮气等。进一步的，在水平方向上，环管外壁与除尘段内壁的最短距离并不受特别限制，本领域技术人员可以根据通往环管的气流或液流的压力进行选择，只要能使得气流从孔喷射出后可覆盖整个除尘段内壁且能对除尘段内壁进行吹扫或者使得液流从孔喷射出后可覆盖整个除尘段内壁且能将粘附于除尘段内壁的粉尘去除即可。具体的，如在水平方向上，环管外壁与除尘段内壁的最短距离可以占除尘段内壁到环管中心轴的距离的10-20％。发明人发现若环管外壁与除尘段内壁的最短距离过小，环管上的孔与除尘段内壁距离过近，使得从环管孔喷射的气体或液体与除尘器内壁接触面积过小，气流或液流覆盖面积小，导致除尘器内壁部分区域存在气流或液流不能有效覆盖的情况。而若环管外壁与除尘段内壁的最短距离过大，环管上的孔与除尘段内壁距离过远，使得从环管孔喷射的气流或液流到达除尘器内壁处时的力度降低，对黏附力强的粉尘不能有效的去除。
根据本发明的再一个具体实施例，环管上孔的数目、直径及开口方向并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，如每个环管上可以设有不少于3个孔，孔的直径可以为1-10mm，优选4mm，孔所在的平面与除尘段内壁面的夹角可以为30-70度，优选45度。发明人发现，若孔的数量过少，产生的气流或液流将无法将除尘段内壁完全覆盖，不能有效的进行粉尘的去除；若孔的数量过多，一方面会导致气流或液流进入环管后在各孔处的分布不均，距离环管进口近的孔气流或液流量大，远离环管进口的孔则气流或液流量少，而气流或液流量少会导致气流或液流的喷射力度小，对除尘段内壁的除尘效果差；再一方面在气流量和液流量一定的情况下，孔数量过多则送至各孔的平均气流或液流量小，导致气流或液流喷射力度小，对除尘段内壁的除尘效果差。若孔的直径过小，从该孔喷射出的气流或液流量小，进而导致气流或液流覆盖面小，可能存在除尘段内壁不能被全部覆盖的问题；而若孔的直径过大，从该孔喷射出的气流或液流力度小，对除尘段内壁的除尘效果差。若孔所在的平面与除尘段内壁面的夹角过小，会导致喷射出的气流或液流在除尘段内壁的覆盖面小，进而可能出现气流或液流无法全面覆盖除尘段内壁的问题；而若孔所在的平面与除尘段内壁面的夹角过大，则喷射出的气流或液流不能对环管对应的区域进出覆盖，造成不能对此处除尘段内壁进行除尘。
根据本发明的又一个具体实施例，通入环管的液体或气体的压力并不受特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，如可以为2-6bar，优选4bar。发明人发现压力偏低时，气流或液流喷射力度小，对除尘器内壁的除尘效果差，适中的压力即可满足使用要求，压力过高，对配套的管路、阀门和设备要求提高，增加运行费用，经济性差。
根据本发明的又一个实施例，收尘段130与除尘段120相连，收尘段130设有填料131、液体雾化器132和收尘后气体出口133，液体雾化器132位于填料131上方，收尘后气体出口133位于液体雾化器132上方，且适于捕收除尘后气流中的粉尘和有害气体。发明人发现，收尘段中通过设置填料和液体雾化器，填料的表面有利于小颗粒粉尘着落，而液体雾化器通过将液体雾化，有利于提高液体颗粒的表面积，进而提高液体颗粒与小颗粒粉尘之间的接触面积，提高收尘效果，同时，也有利于增加液体颗粒与气体的接触面积，进而提高气流中有害气体的收率，进一步降低从收尘段排出的收尘后气体中有害气体的含量，而收尘段回收的粉尘和溶解于液体中的有害气体可随着液体流从浆液出口排出。
根据本发明一个具体实施例，填料的具体类型和材质并不受特别限制，如填料可以为鲍尔环和丝网中的至少之一，填料的材质可以选自金属、陶瓷和四氟乙烯中的至少之一。发明人发现，该类填料具有较大的表面积，有利于提高收尘段的收尘效果。进一步的，当填料中含有丝网时，丝网的比表面积可以为100～500m2/m3，优选200m2/m3。发明人发现，若填料的比表面积过低，填料提供的接触面积小，液固接触面积受限，无法对固体颗粒进行有效的补集；而若填料的比表面积过高，则气体通过填料阻力过大，会造成设备内部气流不畅，容易导致颗粒聚集，产生堵塞。进一步的，填料的高度也不受特别限制，如可以为10-30cm，优选15cm。发明人发现，若填料的高度过低，填料提供的接触面积小，液固接触受限，不能对固体颗粒进行有效的补集；而若填料的高度过高，则气体通过的阻力过大，造成设备内部气流不畅，容易导致颗粒聚集，产生堵塞。
根据本发明的再一个具体实施例，液体雾化器与填料的距离和相对位置并不受特别限制，如液体雾化器可以位于填料中心位置正上方，且在高度方向上距离填料30～200mm。发明人发现，若液体雾化器与填料的距离过小，液体雾化器喷射的雾滴覆盖区域小，不能对填料全部覆盖，雾滴未覆盖的区域没有液体或液体少，液固交换不彻底，不能对固体颗粒进行有效的补集。而若液体雾化器与填料的距离过大，液体雾化器喷射的雾滴有一部分会喷射在设备内壁上，并沿着设备内壁向下流动，当送至液体雾化器的液流一定时，会导致喷射在填料正上方的液体相对减少，进而导致液固交换不彻底，不能对固体颗粒进行有效的补集。进一步的，收尘段中填料和液体雾化器的数量也不受特别限制，如可以包括多个填料和与填料数量一致的多个液体雾化器。需要说明的是，当存在多个填料和多个液体雾化器时，在高度方向上，液体雾化器位于两个填料之间。由此，有利于提高收尘段的收尘效果和效率。
根据本发明的又一个实施例，浆液出口101位于除尘段120和收尘段130之间，且与除尘段120和收尘段130相连，且适于将除尘段和收尘段中的浆液排出。
根据本发明的实施例，ph调节装置200具有浆液入口201、调浆后浆液出口202和ph调节剂入口203，且ph调节装置200中设有ph检测仪21，浆液入口201与浆液出口101相连，浆液出口101伸入至ph调节装置200的液面下以形成液封，且适于存储浆液并在需要的时候对浆液的ph值进行调节。发明人发现，从浆液出口排出的来自除尘段和收尘段的浆液送至ph调节装置，通过在该装置中设置ph检测仪，可实时知晓当前浆液的ph值，当浆液的ph值不利于捕收有害气体时，可及时补加酸液或碱液，以保证整个处理过程中浆液的ph值都是有利于捕收有害气体的，进而有利于提高对有害气体的捕集，降低收尘后气体中有害气体的含量，而通过将浆液出口伸入至ph调节装置的液面下以形成液封，可防止有害气体泄漏，避免对环境造成污染。
需要说明的是，ph调节装置中进行ph值调节的具体方式并不受特别限制，如可以采用手动控制的方式进行调节，手动控制往ph调节装置添加酸液或碱液；也可以采用自动控制的方式进行调节，如根据本发明的一个实施例，参考图2，ph调节装置200包括浆液收集槽210和ph调节剂盛放槽220，浆液入口201、调浆后浆液出口202、ph调节剂入口203和ph检测仪21位于浆液收集槽210，ph调节剂入口203与ph调节剂盛放槽220通过泵22连接，且ph检测仪21与泵22相连。发明人发现，当浆液的ph值不利于捕收有害气体时，即浆液的ph值大于所需浆液ph值的上限或小于所需浆液ph值的下限时，ph检测仪将信号传递给泵，与ph检测仪连接的泵自动开启，往浆液收集槽中输送酸液或碱液，直至浆液的ph值回归设定范围内。
根据本发明的实施例，液固分离装置300中设有滤芯31、调浆后浆液入口301、渣浆出口302和过滤后液出口303，调浆后浆液入口301与调浆后浆液出口202相连，过滤后液出口303与环管121和液体雾化器132通过管路相连，且适于将调浆后浆液进行液固分离，以便得到过滤后液和渣浆。发明人发现，调浆后浆液送至液固分离装置后，在滤芯的作用下，浆液中的固体颗粒被分隔在滤芯外壁上，可有效的将固体颗粒带出系统，避免固体颗粒堵塞填料或进入后续工序，而所得的过滤后液可送至环管和液体雾化器分别作为除尘段和收尘段的淋洗液使用，实现液体的循环使用，减少新水的补充量和碱液或酸液的消耗量。
根据本发明的一个实施例，参考图3，过滤后液出口303可以与液固分离装置300相连。发明人发现，当滤芯外壁附着的粉尘达到一定厚度后，液固分离装置的运行阻力会显著增加，可在此之前将所得的过滤后液返回至液固分离装置，以将滤芯外壁上的粉尘冲刷下去，并从渣浆出口排出，以保证液固分离装置的顺行。进一步的，可以设置多个液固分离装置，优选2个。由此，有利于提高系统液固分离的效率。进一步的，参考图4，每个液固分离装置300的过滤后液出口303可以至少与另一个液固分离装置300相连，且适于将一个液固分离装置的过滤后液送至另一液固分离装置中。发明人发现，通过将每个液固分离装置的过滤后液出口至少与另一个液固分离装置相连，使得在液固分离过程中可以轮流使用各个液固分离装置，且当一个液固分离装置中的滤芯外壁附着的粉尘厚度使得其运行阻力显著增大时，可停止使用该液固分离装置，并开启另一个液固分离装置，并可将在后开启的液固分离装置所得的过滤后液送至前一液固分离装置中，以将前一液固分离装置中的滤芯进行冲洗，将其滤芯外壁上附着的粉尘冲洗下去，从而实现液固分离过程始终运行，且能实现过滤后液的循环使用。
根据本发明的再一个实施例，参考图5，液固分离装置300中包括多个滤芯31，且液固分离装置300中设有滤芯分布器32，多个滤芯31与滤芯分布器32可拆卸地相连，如以螺纹的方式相连。由此，方便滤芯的拆卸和维护。进一步的，滤芯在滤芯分布器上的排布方式并不受特别限制，如多个滤芯可以均匀地分布在滤芯分布器上，由此，有利于过滤下来的粉尘均匀地分布在滤芯外壁上。进一步的，滤芯的过滤精度并不受特别限制，本领域技术人员可以根据粉尘的粒径进行选择，如使滤芯的过滤精度满足可将调浆后浆液中所含最小粒径的粉尘过滤掉，具体如可以不小于0.1μm。
根据本发明的又一个实施例，参考图6，在过滤后液出口303与环管121连接的管路上设有第一电磁阀11，且适于控制是否往环管中通入液体或气体；在过滤后液出口303和液体雾化器132连接的管路上设有第二电磁阀12，且适于控制是否往液体雾化器通入液体。由此，可通过控制第一电磁阀和第二电磁阀实现对除尘段和收尘段的除尘、收尘控制，提高系统的自动化程度。
根据本发明的实施例，气体净化装置400内设有吸附层41，且具有收尘后气体入口401和净化后气体出口402，吸附层41位于气体净化装置400的中部，收尘后气体入口401位于气体净化装置400的底部且与收尘后气体出口133相连，净化后气体出口402位于气体净化装置400的顶部，且适于吸附净化收尘后气体，以便得到净化后气体。发明人发现，从收尘段排出的收尘后气体，经气体净化装置内的吸附层吸附后，可将在除尘段和收尘段内未被吸收的有害气体彻底吸收，使得净化后气体满足国家和地区的排放标准，实现尾气的洁净排放。
根据本发明的一个实施例，可以包括多个气体净化装置。由此，有利于提高收尘后气体的净化效率。进一步的，参考图7，每个气体净化装置400的净化后气体出口402与另一气体净化装置400的收尘后气体入口401相连，由此，可使得净化装置既可通过并联对收尘后气体进行吸附净化，也可以实现串联对收尘后气体进行多级吸附净化，进而可进一步保证净化后气体的洁净排放。进一步的，吸附层的具体类型并不受特别限制，如可以为活性炭或吸附树脂吸附层，具体的，活性炭吸附层可以是煤质碳或椰壳炭吸附层。
根据本发明实施例的处理含尘尾气的系统，在燃烧-除尘-收尘装置中，含尘尾气可在热源和助燃气的作用下充分燃烧，得到粉尘和有害气体；除尘段中设有环管，环管外壁靠近除尘段内壁，且沿环管周向均匀分布有多个朝向除尘段内壁的孔，当往环管通液体时，液体可经孔流出，并在除尘段内壁形成均匀的液膜，液膜可对除尘段内壁进行清洗，将附着在除尘段内壁上的粉尘淋洗脱落，同时，液膜也可以将有害气体中可溶于液膜的气体捕收，进而降低进入后续工序中有害气体的含量；当往环管通气体时，气体可经孔流出，并在除尘段内壁形成均匀的气膜，将除尘段内壁上的液体和/或黏附的粉尘吹落，即通过在除尘段内设置环管，并在环管上沿周向均匀设置多个朝向除尘段内壁的孔，可实现除尘段内的液相除尘和/或气相除尘，避免粉尘的沉积以及出现密封不良等问题的出现，也不会出现需停机清理的现象，有利于延长设备的运行周期；经除尘段除尘后，粒径较大的粉尘随着液膜和/或气膜从浆液出口排出，粒径较小的粉尘随着气流送至收尘段，同时，被捕收的有害气体也从浆液出口排出，未被捕收的随气流送至收尘段。收尘段中通过设置填料和液体雾化器，填料的表面有利于小颗粒粉尘着落，而液体雾化器通过将液体雾化，有利于提高液体颗粒的表面积，进而提高液体颗粒与小颗粒粉尘之间的接触面积，提高收尘效果，同时，也有利于增加液体颗粒与气体的接触面积，进而提高气流中有害气体的收率，进一步降低从收尘段排出的收尘后气体中有害气体的含量，而收尘段回收的粉尘和溶解于液体中的有害气体可随着液体流从浆液出口排出。从浆液出口排出的来自除尘段和收尘段的浆液送至ph调节装置，通过在该装置中设置ph检测仪，可实时知晓当前浆液的ph值，当浆液的ph值不利于捕收有害气体时，可及时补加酸液或碱液，以保证整个处理过程中浆液的ph值都是有利于捕收有害气体的，进而有利于提高对有害气体的捕集，降低收尘后气体中有害气体的含量，而通过将浆液出口伸入至ph调节装置的液面下以形成液封，可防止有害气体泄漏，避免对环境造成污染。调浆后浆液送至液固分离装置后，在滤芯的作用下，浆液中的固体颗粒被分隔在滤芯外壁上，可有效的将固体颗粒带出系统，避免固体颗粒堵塞填料或进入后续工序，而所得的过滤后液可送至环管和液体雾化器分别作为除尘段和收尘段的淋洗液使用，实现液体的循环使用，减少新水的补充量和碱液或酸液的消耗量。从收尘段排出的收尘后气体，经气体净化装置内的吸附层吸附后，可将在除尘段和收尘段内未被吸收的有害气体彻底吸收，使得净化后气体满足国家和地区的排放标准，实现尾气的洁净排放。由此，采用该系统可显著提高处理含尘尾气的效率，使得含尘尾气中的粉尘和有害气体都能得到高效捕集，且能有效的将固体颗粒带出系统，避免固体颗粒堵塞填料或进入后续系统，同时实现尾气的洁净排放，也可避免在运行过程中需停机维保的现象发生，并实现液体的循环使用，显著降低新水和碱液或酸液的消耗量。
下面参考具体实施例，对本发明进行描述，需要说明的是，这些实施例仅仅是描述性的，而不以任何方式限制本发明。
实施例
一种处理含尘尾气的系统，如图7所示，含尘尾气为包含三氯氢硅、二氯二氢硅、硅烷、乙硅烷、正硅酸乙酯、八甲基环四硅氧烷、聚硅氮烷、四甲基硅烷、三甲基硅烷等的含硅尾气，系统包括：
燃烧-除尘-收尘装置100包括：
燃烧段110，燃烧段110具有含尘尾气入口111、助燃气入口112和热源电加热棒113，电加热棒的运行温度为800℃，燃烧段内壁的材质为耐高温材质，燃烧段外壁设有换热夹套，换热介质为水，以使燃烧段外壁的温度不超过60℃；
除尘段120，除尘段120与燃烧段110相连，且除尘段120设有3个在高度方向等间距分布的环管121，在设有环管121的除尘段120上，环管121位于除尘段120的横截面上，即环管121所在的平面垂直于该处的除尘段120，在水平方向上，环管121的外壁与除尘段120的内壁的最短距离占除尘段内壁到环管中心轴的距离的15％，环管121外接空气源，沿环管121周向均匀分布有4个朝向除尘段120内壁的、直径为4mm的孔(未示出)，孔所在的平面与除尘段内壁面的夹角为45度；
收尘段130，收尘段130与除尘段120相连，收尘段130设有2个高度为15cm的填料鲍尔环131、2个液体雾化器132和收尘后气体出口133，且每个填料131配一个液体雾化器132，液体雾化器132位于与其相配的填料131中心位置上方200mm处，收尘后气体出口133位于液体雾化器132上方；
浆液出口101，浆液出口101位于除尘段120和收尘段130之间，且与除尘段120和收尘段130相连；
ph调节装置200，具有浆液收集槽210和ph调节剂盛放槽220，浆液收集槽210具有浆液入口201、调浆后浆液出口202、ph调节剂入口203和ph检测仪21，浆液入口201与浆液出口101相连，浆液出口101伸入至ph调节装置200的液面下以形成液封，ph调节剂盛放槽220与ph调节剂入口203通过泵22连接，且ph检测仪21与泵22相连；
液固分离装置300，具有滤芯分布器32、多个过滤精度不小于0.1μm的滤芯31、调浆后浆液入口301、渣浆出口302和过滤后液出口303，调浆后浆液入口301与调浆后浆液出口202相连，过滤后液出口303与环管121和液体雾化器132通过管路相连，在过滤后液出口303与环管121连接的管路上设有第一电磁阀11，在过滤后液出口303和液体雾化器132连接的管路上设有第二电磁阀12，多个滤芯31均匀地分布在滤芯分布器32上，多个滤芯31与滤芯分布器32通过螺纹可拆卸地相连，包括2个液固分离装置，且一个液固分离装置300的过滤后液出口303与另一个液固分离装置300相连；
气体净化装置400，设有煤质碳吸附层41，且具有收尘后气体入口401和净化后气体出口402，吸附层41位于气体净化装置400的中部，收尘后气体入口401位于气体净化装置400的底部且与收尘后气体出口133相连，净化后气体出口402位于气体净化装置400的顶部，包括2个气体净化装置400，且一个气体净化装置400的净化后气体出口402与另一个气体净化装置400的收尘后气体入口401相连。
系统运行时，开启电加热棒，升温至800℃，通过助燃气入口向燃烧段通入空气辅助燃烧；ph调节装置内的调浆后浆液送至液固分离装置，经滤芯精密过滤后，打开第二电磁阀，将过滤后液送至液体雾化器，过滤后液经液体雾化器雾化；设定ph检测仪值小于7时，开启碱液泵将ph调节剂盛放槽中的碱液送至浆液收集槽，以调节浆液的ph值。含硅尾气从燃烧段的含尘尾气入口进入，并在空气和电加热棒的作用下燃烧，燃烧产生二氧化硅颗粒，颗粒较大的二氧化硅自然掉落进入ph调节装置，颗粒细小的二氧化硅和氯化氢随气流从除尘段进入收尘段，与填料和微米级的雾化后过滤后液接触，颗粒细小的二氧化硅颗粒沉积在填料表面，氯化氢气体与碱性过滤后液中和，两者得到有效捕集，并随着液流进入ph调节装置，极其微量的氯化氢从收尘后气体出口进入气体净化装置，被煤质碳层物理吸附，得到净化后气体，实现安全、环保、绿色排放，气体净化装置可以根据收尘后气体中氯化氢的含量选择串联运行或并联运行。
从上到下逐个开启第一电磁阀，过滤后液依次进入相应的环管，使用泵对过滤后液增压至4bar，使其通过环管下部的孔洞对燃烧段内壁进行喷射清洗预定时间，将燃烧段内壁附着的二氧化硅淋洗脱落，完成后，该环管对应第一电磁阀关闭，下部第二个第一电磁阀开启，同样操作逐个使用环管将对应区域的燃烧段内壁进行清洗。全部完成后，往环管通入压缩空气，同样从上到下逐个开启第一电磁阀，压缩空气的压力为4bar，通过环管下部的孔洞对燃烧段内壁进行吹扫，将燃烧段内壁残留的过滤后液和黏附的二氧化硅吹落，完成后，该环管对应的第一电磁阀关闭，下部第二个第一电磁阀开启，同样操作逐个使用环管将对应区域的燃烧段内壁进行吹扫，实现燃烧段内壁的洁净。
液固分离装置进行固液分离后，固体颗粒被截留附着在滤芯外侧，当附着一定厚度后，运行阻力增加，液固分离装置出口压力降低，切换至第二台液固分离装置，第二台液固分离装置所得的过滤后液返回一部分至第一台液固分离装置，对第一台液固分离装置中滤芯表面附着的固体颗粒进行冲洗，冲洗渣浆通过液固分离装置底部的渣浆出口排出，完成对第一台液固分离装置的清洗，清洗后的第一台液固分离装置备用，待第二台液固分离装置需要进行清洗时，按照前述操作进行切换。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
1.一种处理含尘尾气的系统，所述含尘尾气是指含有粉尘和有害气体和/或燃烧后含有粉尘和有害气体的含尘尾气，其特征在于，包括：
燃烧-除尘-收尘装置，所述燃烧-除尘-收尘装置包括：
燃烧段，所述燃烧段具有含尘尾气入口、助燃气入口和热源；
除尘段，所述除尘段与所述燃烧段相连，且所述除尘段设有环管，在设有所述环管的所述除尘段上，所述环管位于所述除尘段的横截面上，所述环管的外壁与所述除尘段的内壁具有距离，沿所述环管周向均匀分布有多个朝向所述除尘段内壁的孔；
收尘段，所述收尘段与所述除尘段相连，所述收尘段设有填料、液体雾化器和收尘后气体出口，所述液体雾化器位于所述填料上方，所述收尘后气体出口位于所述液体雾化器上方；
浆液出口，所述浆液出口位于所述除尘段和所述收尘段之间，且与所述除尘段和所述收尘段相连，且适于将所述除尘段和所述收尘段中的浆液排出；
ph调节装置，所述ph调节装置具有浆液入口、调浆后浆液出口和ph调节剂入口，且所述ph调节装置中设有ph检测仪，所述浆液入口与所述浆液出口相连，且所述浆液出口伸入至所述ph调节装置的液面下以形成液封；
液固分离装置，所述液固分离装置中设有滤芯、调浆后浆液入口、渣浆出口和过滤后液出口，所述调浆后浆液入口与所述调浆后浆液出口相连，所述过滤后液出口与所述环管和所述液体雾化器通过管路相连；
气体净化装置，所述气体净化装置内设有吸附层，且具有收尘后气体入口和净化后气体出口，所述吸附层位于所述气体净化装置的中部，所述收尘后气体入口位于所述气体净化装置的底部且与所述收尘后气体出口相连，所述净化后气体出口位于所述气体净化装置的顶部。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热源为电加热棒或可燃气燃烧供热。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述燃烧段外壁设有冷却装置；
任选的，所述冷却装置为换热夹套或外伴管。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括多个所述环管，优选3个；
任选的，多个所述环管在高度方向上等间距分布；
任选的，在水平方向上，所述环管外壁与所述除尘段内壁的最短距离占所述除尘段内壁到所述环管中心轴的距离的10-20％；
任选的，每个所述环管上设有不少于3个所述孔；
任选的，所述孔的直径为1-10mm，优选4mm；
任选的，所述孔所在的平面与所述除尘段内壁面的夹角为30-70度，优选45度。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述填料为鲍尔环和丝网中的至少之一；
任选的，所述填料材质选自金属、陶瓷和四氟乙烯中的至少之一；
任选的，所述丝网的比表面积为100-500m2/m3，优选200m2/m3；
任选的，所述填料的高度为10-30cm，优选15cm；
任选的，在高度方向上，所述液体雾化器与所述填料的距离为30～200mm；
任选的，包括多个所述填料和与所述填料数量一致的多个所述液体雾化器。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述ph调节装置包括浆液收集槽和ph调节剂盛放槽，所述浆液入口、所述调浆后浆液出口、ph调节剂入口和所述ph检测仪位于所述浆液收集槽，所述ph调节剂盛放槽与ph调节剂入口通过泵连接，且所述ph检测仪与所述泵相连。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述过滤后液出口与所述液固分离装置相连；
任选的，包括多个所述液固分离装置，优选2个；
任选的，每个所述液固分离装置的过滤后液出口至少与另一个所述液固分离装置相连；
任选的，所述液固分离装置中包括多个所述滤芯，且所述液固分离装置中设有滤芯分布器，多个所述滤芯与所述滤芯分布器可拆卸地相连；
任选的，多个所述滤芯均匀地分布在所述滤芯分布器上；
任选的，所述滤芯的过滤精度不小于0.1μm。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述过滤后液出口与所述环管连接的所述管路上设有第一电磁阀；
任选的，在所述过滤后液出口和所述液体雾化器连接的管路上设有第二电磁阀。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括多个所述气体净化装置；
任选的，每个所述气体净化装置的所述净化后气体出口与另一所述气体净化装置的所述收尘后气体入口相连。
10.根据权利要求1或4所述的系统，通入所述环管的液体或气体的压力为2-6bar，优选4bar。
技术总结