本实用新型属于工业烟气的除尘装置，具体涉及一种液相旋流除尘装置。
背景技术：
锅炉或工业炉燃烧过程中产生的烟道废气，含有粒径大小不一的粉尘，是工业烟道废气的主要治理内容之一。工业烟气的除尘装置主要有机械式除尘器、湿式除尘器、袋式除尘器和静电除尘器等。
机械除尘器包括重力沉降室、惯性除尘器和旋风除尘器等。
湿式除尘器包括喷淋塔、填料塔，筛板塔(或称泡沫洗涤器)、湿式水膜除尘器、自激式湿式除尘器和文氏管除尘器。湿式除尘器很少应用。
袋式除尘器是一种过滤除尘方式，包括机械振动袋式除尘器、逆气流反吹袋式除尘器和脉冲喷吹袋式除尘器等。
静电除尘器包括板式静电除尘器和管式静电除尘器。
电袋复合除尘器是在一个箱体内安装电场区和滤袋区，有机结合静电除尘和过滤除尘两种机理的一种除尘器。
湿式电除尘器主要由进出口烟道、除尘器壳体、导流板、整流格栅、阳极收尘板阴极线、绝缘箱、冲洗水系统、电源及控制系统等。湿式电除尘器和静电除尘的类似，都是高压电晕放电使粉尘或水雾荷电，荷电的粒子在电场力的作用下到达集尘板，干式电除尘器采用机械振打，湿式电除尘器采用冲刷液冲洗电极，将收尘板上捕获的粉尘冲刷到灰斗排出即可。
根据工业烟道气粉尘含量和颗粒物大小，需分级处理，分步完成，工艺流程长，设备投资大。
常规除尘工艺装置的主要存在以下问题：
除尘过程按粉尘粒径大小分步实施，需多管除尘、电袋复合除尘、湿式静电除尘分级治理，设备投资大。工艺复杂，工艺流程长，投资成本高、占地面积大、运营费用高；除尘效率低，难以达到国家超低排放要求。
技术实现要素：
本实用新型是为了克服现有技术中存在的缺点而提出的，其目的是提供一种液相旋流除尘装置。
本实用新型的技术方案是：
一种液相旋流除尘装置，包括吸收塔，所述吸收塔内部自下而上依次设置气流旋流均布器、喷淋机构、管束除尘器和反冲洗系统，所述吸收塔下端设置有进气管道和循环管道，进气管道上设置增压风机，循环管道通过其上设置的循环泵与喷淋机构连通；喷淋机构与料液系统连通。
所述进气管道与吸收塔的连接处位于气流旋流均布器下方。
所述循环管道与吸收塔的连接处设置于接近吸收塔塔底的位置。
所述气流旋流均布器包括内外套设的外固定环和内连接盘，以及均布于外固定环和内连接环之间的多个叶片；外固定环为圆环型，内连接盘为圆盘型，叶片为长条型，且由与外固定环连接的一侧向与内连接盘连接的一侧宽度逐渐减小。
所述叶片所在平面与水平面的夹角为43°~46°。
所述喷淋机构包括多层喷淋层，每层喷淋层设置多个喷头。
所述管束除尘器包括上下两组横梁组、格棚、管板和多个管束，每个横梁组的每根横梁两端均与吸收塔内壁固定，每组横梁组上方均设置格棚，格棚上方设置管板，管板上形成多个管束环槽，每个管束的两端分别固定于上下管板的管束环槽。
所述格棚为由多根格栅条横纵交叉连接组成的网格型结构。
所述管束包括与管束环槽固定的外管、设置于外管内部的内管和多个叶轮，内管管壁上设置多个开孔，所述叶轮包括内外套设的外环和内环，以及设置于内外环之间的多个叶轮片，叶轮片与叶片形状相同，且其所在平面与水平面夹角为43°~46°。
所述反冲洗系统包括与清水水源连通的总管和对个与总管连通的分管，每个分管底部设置喷头，且喷头设置于管束的内管上方。
本实用新型的设计原理：
工业烟道气属“气溶胶”范畴，由于粉尘粒子属分散相，粉尘粒径在10-6~10-9米之间，存在着布朗运动和沉降运动两大基本运动，当粉尘粒子的扩散和沉降相对平衡时，使体系处于相对稳定状态。就是人们平常看到的烟雾现象。同时，由于粉尘粒子巨大的比表面积，粉尘粒子具有极大的聚集化学势，以降低其自由能，一但改变其存在状态，如增加烟道气流流动湍度，体系平衡被打破，粉尘粒子就会集聚沉降。如果在水相电解质存在的条件下，粉尘粒子进入液相，形成液溶胶，在电解质的作用下，进入液相的粉尘粒子加速凝聚。本实用新型选用液相旋流技术，使进入一体塔内的烟气和喷淋液处于“急风暴雨、旋风”般的湍流状态，烟气气溶胶瞬间破坏，粉尘颗粒快速凝聚、沉降，同时吸收塔内电解质溶液又发挥了加速絮凝的效应，使进入溶液中的粉尘颗粒加速集聚沉降。从而达到高效除尘的目的。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型提供了一种液相旋流除尘装置，除尘工艺在吸收塔内实施，可单独使用用于精除尘，也可与脱硫、脱硝在吸收塔内共用，节约投资和运营成本；可以代替常规除尘工艺中的湿式电除尘，达到超低排放标准；除尘可达90%以上。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型中气流旋流均布器的主视图；
图3是图2中a-a的剖视图；
图4是本实用新型中格棚的结构示意图；
图5是本实用新型中管板的结构示意图；
图6是本实用新型中管束的剖视图。
其中：
1吸收塔2气流旋流均布器
3喷淋机构4管束除尘器
5反冲洗系统6进气管道
7循环管道8增压风机
9循环泵10料液系统
21外固定环22内连接盘
23叶片
41格棚42管板
43管束
411格栅条421管束环槽
431外管432内管
433叶轮。
具体实施方式
下面结合说明书附图及实施例对本实用新型液相旋流除尘装置进行详细说明：
如图1~6所示，一种液相旋流除尘装置，包括吸收塔1，所述吸收塔1内部自下而上依次设置气流旋流均布器2、喷淋机构3、管束除尘器4和反冲洗系统5，所述吸收塔1下端设置有进气管道6和循环管道7，进气管道6上设置增压风机8，循环管道7通过其上设置的循环泵9与喷淋机构3连通；喷淋机构3与料液系统10连通。
吸收塔1塔顶设置烟囱。
所述进气管道6与吸收塔1的连接处位于气流旋流均布器2下方。
所述进气管道6为长方形管道。
所述进气管道6与吸收塔连接处为切向连接，以实现切向进气。
所述循环管道7与吸收塔1的连接处设置于接近吸收塔1塔底的位置。
所述气流旋流均布器2包括内外套设的外固定环21和内连接盘22，以及均布于外固定环21和内连接环22之间的多个叶片23；外固定环21为圆环型，内连接盘22为圆盘型，叶片23为长条型，且由与外固定环21连接的一侧向与内连接盘22连接的一侧宽度逐渐减小。
所述叶片23所在平面与水平面的夹角为43°~46°。
所述喷淋机构3包括多层喷淋层，每层喷淋层设置多个喷头。
所述管束除尘器4包括上下两组横梁组、格棚41、管板42和多个管束43，每个横梁组的每根横梁两端均与吸收塔1内壁固定，每组横梁组上方均设置格棚41，格棚41上方设置管板42，管板42上形成多个管束环槽421，每个管束43的两端分别固定于上下管板42的管束环槽421。
所述格棚41为由多根格栅条411横纵交叉连接组成的网格型结构。
所述管束43包括与管束环槽421固定的外管431、设置于外管431内部的内管432和多个叶轮433，内管432管壁上设置多个开孔，所述叶轮433包括内外套设的外环和内环，以及设置于内外环之间的多个叶轮片，叶轮片与叶片23形状相同，且其所在平面与水平面夹角为43°~46°。
每根管束43内安装2~3个叶轮433。
所述内环套设于内管432外部且固定连接，外环与外管431内壁固定连接。所述叶轮433自上而下均布设置，且管束两端端口处均设置叶轮433。叶轮433与内管432、外管431的连接方式均为塑料焊接。
所述反冲洗系统5包括与清水水源连通的总管和对个与总管连通的分管，每个分管底部设置喷头，且喷头设置于管束43的内管432上方。反冲洗系统5的总管与若干分管连接，向各个管束输水。
所述吸收塔1在制做过程中内壁设有固定螺母。
所述格栅条为pvc材料。
内管432管壁上设置多个开孔，且内管与反冲洗系统5连通，反冲水淋洒在叶轮433上，通过叶轮433导向管束内壁，将内壁灰尘冲下。反冲洗水间隔冲水，10~20分钟冲洗一次即可。
本实用新型的工作原理：
旋流的生成主要是由于工业烟气切线（进塔气速控制在4~6米/秒）进入吸收塔底后，经气流旋流均布器后，一是产生气旋，二是将工业烟气均匀地分布在吸收塔横截面上，三是延长过程时间。由于增压风机的增压作用和吸收塔的负压作用（一定高度的重直管道会自然形成压差，导致气流由下部向上自然流动），形成向上气旋气流，与由上而下的喷淋液（液量由液气比控制）迅速接触，就形成了吸收塔内“急风、暴雨般的湍流状态”，烟道气气溶胶平衡被破坏，粉尘粒子集聚，尾气与喷淋液形成气水混合液，进一步上行，经带有导向作用的管束（管的内壁设计有气流导向沟纹），粉尘颗粒甩向管壁，反冲水定时冲洗管壁，将管壁内侧的粉尘冲下，实现精除尘，可达超低排放标准。
实验效果论证：
唐山市盛达纸业有限公司采用本实用新型工艺代替传统的脱硫脱硝除尘工艺，实施生物质锅炉尾气治理，达到了超低排放要求。
尾气初始指标：尾气量7万~15万m3/小时，氮氧化物初始含量700~900mg/m3，二氧化硫200mg/m3，粉尘200mg/m3，经采用本实用新型工艺技术治理后，各项指标均达到或优于国家或地方超低排放指标，氮氧化物含量≦50mg/m3，二氧化硫≦30mg/m3，粉尘≦10mg/m3。
本实用新型提供了一种液相旋流除尘装置，依靠该装置进行的除尘工艺，不受废气性质的影响，废气适用面广，各种尾气均可治理；可与脱硫、脱硝融合使用，设备紧凑，占地面积小，投资和运营成本低大幅降低，实现了节能的目的。可代替除尘系统中的湿式电除尘，特别是在前端初步除尘排放指标达到50m/nm3之后，经采用本装置的处理后，除尘指标可达超低排放标准10m/nm3以下。本装置巧妙地利用了吸收塔电解质溶液的絮凝作用，加速分散在溶液中的粉尘微粒集聚沉降，从而实现了精除尘的目的。
1.一种液相旋流除尘装置，包括吸收塔（1），其特征在于：所述吸收塔（1）内部自下而上依次设置气流旋流均布器（2）、喷淋机构（3）、管束除尘器（4）和反冲洗系统（5），所述吸收塔（1）下端设置有进气管道（6）和循环管道（7），进气管道（6）上设置增压风机（8），循环管道（7）通过其上设置的循环泵（9）与喷淋机构（3）连通；喷淋机构（3）与料液系统（10）连通。
2.根据权利要求1所述的液相旋流除尘装置，其特征在于：所述进气管道（6）与吸收塔（1）的连接处位于气流旋流均布器（2）下方。
3.根据权利要求1所述的液相旋流除尘装置，其特征在于：所述循环管道（7）与吸收塔（1）的连接处设置于接近吸收塔（1）塔底的位置。
4.根据权利要求1所述的液相旋流除尘装置，其特征在于：所述气流旋流均布器（2）包括内外套设的外固定环（21）和内连接盘（22），以及均布于外固定环（21）和内连接环（22）之间的多个叶片（23）；外固定环（21）为圆环型，内连接盘（22）为圆盘型，叶片（23）为长条型，且由与外固定环（21）连接的一侧向与内连接盘（22）连接的一侧宽度逐渐减小。
5.根据权利要求4所述的液相旋流除尘装置，其特征在于：所述叶片（23）所在平面与水平面的夹角为43°~46°。
6.根据权利要求1所述的液相旋流除尘装置，其特征在于：所述喷淋机构（3）包括多层喷淋层，每层喷淋层设置多个喷头。
7.根据权利要求1所述的液相旋流除尘装置，其特征在于：所述管束除尘器（4）包括上下两组横梁组、格棚（41）、管板（42）和多个管束（43），每个横梁组的每根横梁两端均与吸收塔（1）内壁固定，每组横梁组上方均设置格棚（41），格棚（41）上方设置管板（42），管板（42）上形成多个管束环槽（421），每个管束（43）的两端分别固定于上下管板（42）的管束环槽（421）。
8.根据权利要求7所述的液相旋流除尘装置，其特征在于：所述格棚（41）为由多根格栅条（411）横纵交叉连接组成的网格型结构。
9.根据权利要求7所述的液相旋流除尘装置，其特征在于：所述管束（43）包括与管束环槽（421）固定的外管（431）、设置于外管（431）内部的内管（432）和多个叶轮（433），内管（432）管壁上设置多个开孔，所述叶轮（433）包括内外套设的外环和内环，以及设置于内外环之间的多个叶轮片，叶轮片与叶片（23）形状相同，且其所在平面与水平面夹角为43°~46°。
10.根据权利要求1所述的液相旋流除尘装置，其特征在于：所述反冲洗系统（5）包括与清水水源连通的总管和对个与总管连通的分管，每个分管底部设置喷头，且喷头设置于管束（43）的内管（432）上方。
技术总结