本发明属于环保技术领域，涉及尾气处理方法，具体涉及一种复合式多级喷淋除尘设备。
背景技术：
伴随工业的快速发展，煤和石油等工业燃料在燃烧过程中产生的氮氧化物、多环芳烃、颗粒物等有害物质成为了大气污染的重要来源。在目前已知的100多种污染物中，其中最广泛、最常见的就是空气颗粒物污染，其中粒径小于10微米的被称可吸入颗粒物（如pm2.5和pm10等）
工业烟道是大气中悬浮颗粒物的主要排放源，这些颗粒物会逐渐加重大气污染的程度，并对人体健康造成直接危害，随着环境治理力度的加大，针对固定污染源废气中颗粒物更严要求的排放标准相继出台，现有烟气的除尘设施所能达到的除尘效果已不符合环保要求。
技术实现要素：
为克服现有技术存在的缺陷，本发明公开了一种复合式多级喷淋除尘设备。
本发明所述复合式多级喷淋除尘设备，包括管式喷淋洗涤塔、尾气排放烟管以及连接在二者底部之间的复合式分离塔；所述管式喷淋洗涤塔内布置有多层高度不同的洗涤塔喷嘴；
所述复合式分离塔包括与管式喷淋洗涤塔连接的喷射混合室及与尾气排放烟管连接的水气分离室，所述喷射混合室和水气分离室之间为气固分离室；所述复合式分离塔底部为集水斗，所述集水斗底部安装有出水排泥管；
所述喷射混合室底部与气固分离室底部连通，所述气固分离室顶部与所述水气分离室顶部连通，所述水气分离室底部与尾气排放烟管连通。
优选的，所述多层高度不同的洗涤塔喷嘴为错位排布。
优选的，所述气固分离室由气固分离室与水气分离室之间的分离室隔板和气固分离室与喷射混合室之间的进口挡板合围形成，所述分离室隔板垂直安装，所述进口挡板从气固分离室顶部向喷射混合室底部方向倾斜，且气固分离室内安装有上升段清洗喷嘴。
优选的，所述水气分离室由气固分离室与水气分离室之间的分离室隔板和水气分离室与烟道之间的折流隔板合围形成，所述分离室隔板和折流隔板均垂直安装。
优选的，所述喷射混合室内安装有喷射洗涤喷嘴。
优选的，所述集水斗侧壁安装有集水斗清洗喷嘴。
优选的，所述集水斗为锥形，所述集水斗清洗喷嘴安装在集水斗侧壁顶部。
优选的，所述气固分离室侧壁安装有侧面清洗喷嘴。
与现有技术相比，本发明提供的复合式多级喷淋除尘设备，体积小、重量轻，可以在不拆除现有除尘及排烟设施的情况下，加装在现有的烟道支架上，适用于已建成的含颗粒物尾气排放环保设施的升级改造，提高现有设施颗粒物的去除率。
附图说明
图1为本发明所述复合式多级喷淋除尘设备的一种具体实施方式示意图；图中附图标记名称为：1-管式喷淋洗涤塔、2-洗涤塔喷嘴、3-复合式分离塔、4-进口挡板、5-喷射洗涤喷嘴、6-喷射混合室、7-喷射混合室挡板、8-出水排泥管、9-气固分离室、10-上升段清洗喷嘴、11-侧面清洗喷嘴、12-沉降室隔板、13-水气分离室、14-折流隔板、15-集水斗、16-集水斗清洗喷嘴、17-尾气排放烟管；图中箭头为烟气流向。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本发明复合式多级喷淋除尘设备，包括管式喷淋洗涤塔1、尾气排放烟管17以及连接在二者底部之间的复合式分离塔3；所述管式喷淋洗涤塔内布置有多层高度不同的洗涤塔喷嘴2；
所述复合式分离塔包括与管式喷淋洗涤塔连接的喷射混合室及与尾气排放烟管连接的水气分离室13，所述喷射混合室6和水气分离室13之间为气固分离室9；所述复合式分离塔底部为集水斗15，所述集水斗15底部安装有出水排泥管8；
所述喷射混合室6底部与气固分离室9底部连通，所述气固分离室9顶部与所述水气分离室13顶部连通，所述水气分离室13底部与尾气排放烟管17连通。
本发明可用于对现有排烟管、工业烟道等排烟设施的除尘改造，安装在排烟设施的管线上，排烟管通常直接连接到管式喷淋洗涤塔1的顶部，烟气从管式喷淋洗涤塔1顶部进入。管式喷淋洗涤塔1设计直径通常与排烟设施烟管直径相等，可直接连接到排烟设施烟管上，可减少不必要的连接管道，节约建设空间与资金。
管式喷淋洗涤塔1和尾气排放烟管17均设置在复合式分离塔3上部，结构紧凑并节省空间。
管式喷淋洗涤塔1内部设置有高度不同的多级洗涤塔喷嘴2，对烟气进行充分洗涤，吸附其中的可溶性气体并使其中的固体和液体颗粒物在洗涤中沾水变大变重，利于颗粒物沉降。多级洗涤塔喷嘴在竖直方向投影为错位分布，使洗涤塔截面上喷嘴分布均匀，对烟气洗涤更充分。
一个典型实施方式为管式喷淋洗涤塔1分为四级喷淋洗涤，每一级都布置有错位分布的洗涤塔喷嘴2，例如选择螺旋实心锥喷嘴，用于烟气的洗涤增湿。每层喷嘴错位排列，避免烟气直接到达底部，多层喷嘴可保证进口烟气在颗粒物浓度过高或者细颗粒物占比过大的情况下，使排放烟气中颗粒物浓度满足排放标准要求，在一般情况下，可以根据实际情况选择只运行一层或者多层喷嘴。
利用管式喷淋洗涤塔1和内部多级洗涤塔喷嘴2对排放口烟气进行多级喷淋，有效降低烟气初速和温度，并对烟气颗粒物进行预加重，便于后续在复合式分离塔3内充分沉降。
经充分洗涤的烟气由管式喷淋洗涤塔底部进入到复合式分离塔3中，首先经复合式分离塔的进口挡板4引导烟气进入喷射混合室6，可以由安装在喷射混合室6侧壁上的喷射洗涤喷嘴5继续喷淋洗涤使得烟气与洗涤水雾充分混合，利用水滴和烟气中颗粒物的惯性碰撞及其他如吸附、团聚等作用捕集颗粒并使颗粒增大，增大后的颗粒部分下坠被集水斗收集。
含有剩余颗粒物的烟气在喷射混合室底部由喷射混合室挡板7引导烟气向上折返进入到气固分离室9，沉降室隔板底部只留有较小缝隙供集水斗侧壁上的水流沉降，由于烟气经过折返后速度降低，烟气绝大部分受沉降室隔板12阻挡上升，在气固分离室内之前增大的颗粒物绝大部分在重力和惯性的作用下沉降到集水斗15。
气固分离室内可以安装上升段清洗喷嘴10继续对烟气进行喷淋洗涤，还可以在气固分离室侧壁安装侧面清洗喷嘴11将对沉降在集水斗15表面上的颗粒物进行冲洗使沉降颗粒物向集水斗底部聚集，上升到气固分离室顶部的烟气在沉降室隔板12和折流隔板14的引导下从顶部进入水气分离室13，分离大部分水滴的烟气流经水气分离室并从水气分离室底部进入尾气排放管，经过尾气排放烟管17排放。
由多个腔室组成的复合式分离塔形成的w形烟气通路使烟气在设备内反复反向，烟气温度、速度不断降低，并采用倾斜挡板设计根据烟气方向调节烟气速度变化，利于颗粒物沉降。
喷射洗涤喷嘴和上升段清洗喷嘴在排放烟气颗粒物已经显著优于排放标准的情况下，这两处洗涤喷嘴也可以不运行，可以减少外排烟气中的含水量。
集水斗清洗喷嘴16负责清洗集水斗15表面上的颗粒物，使其与喷淋水一起由出水排泥管8排出。集水斗一般设置为锥形，集水斗侧壁包围整个复合式分离塔底部，可以对复合式分离塔的喷射混合室、气固分离室和水气分离室的洗涤水和沉降颗粒物进行收集。集水斗侧壁顶部可以安装有集水斗清洗喷嘴，将黏附在侧壁上方的固液混合物冲入集水斗下方，从集水斗底部的出水排泥管8排出。
图1所示的具体实施方式中，所述气固分离室由气固分离室与水气分离室之间的分离室隔板12和气固分离室与喷射混合室之间的进口挡板合围形成，所述分离室隔板垂直安装，所述进口挡板从气固分离室顶部向喷射混合室底部方向倾斜，且气固分离室内安装有上升段清洗喷嘴。
采用这种方式，进口挡板从气固分离室顶部向喷射混合室底部方向倾斜，使喷射混合室顶部口径逐渐缩小，烟气速度变快，颗粒物更容易流向集水斗底部，气固分离室顶部口径逐渐缩小逐渐增大，烟气上升速度变慢，其中的颗粒物容易下坠被集水斗收集。沉积到集水斗内的颗粒物与汇集的清洗水一起经由出水排泥管排出。排出泥水经分离后清水循环使用。
所述水气分离室由气固分离室与水气分离室之间的分离室隔板12和水气分离室与烟道之间的折流隔板14合围形成，所述分离室隔板12和折流隔板14均垂直安装。水气分离室13内布置有分组设立的倾斜挡板和垂直气流挡板，用于完成烟气中的水雾分离，每组挡板均设有喷嘴可对烟气进行继续清洗。
建议补充数据说明本发明的技术效果，可自行修改表格。
尾气排放筒的设置便于实现尾气高空排放和在尾气排放筒上设置在线监测装置对尾气排放是否达标实现实时监测。
采用本发明所述复合式多级喷淋除尘设备，相对现有技术，具备如下优越性：
一.利用管式喷淋洗涤塔和内部多级洗涤塔喷嘴对排放口烟气进行多级喷淋，有效降低烟气初速和温度，并对烟气颗粒物进行预加重，便于后续在复合式分离塔内充分沉降。
二.由多个腔室组成的复合式分离塔形成的w形烟气通路使烟气在设备内反复反向，烟气温度、速度不断降低，并采用倾斜挡板设计根据烟气方向调节烟气速度变化，利于颗粒物沉降。
三．本发明提供的复合式多级喷淋除尘设备，体积小、重量轻，可以在不拆除现有除尘及排烟设施的情况下，加装在现有的烟道支架上，适用于已建成的含颗粒物尾气排放环保设施的升级改造，提高现有设施颗粒物的去除率。
前文所述的为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
1.一种复合式多级喷淋除尘设备，其特征在于，包括管式喷淋洗涤塔（1）、尾气排放烟管（17）以及连接在二者底部之间的复合式分离塔（3）；所述管式喷淋洗涤塔（1）内布置有多层高度不同的洗涤塔喷嘴（2）；
所述复合式分离塔包括与管式喷淋洗涤塔连接的喷射混合室（6）及与尾气排放烟管连接的水气分离室（13），所述喷射混合室（6）和水气分离室（13）之间为气固分离室（9）；所述复合式分离塔底部为集水斗（15），所述集水斗（15）底部安装有出水排泥管（8）；
所述喷射混合室（6）底部与气固分离室（9）底部连通，所述气固分离室（9）顶部与所述水气分离室（13）顶部连通，所述水气分离室底部与尾气排放烟管（17）连通。
2.如权利要求1所述的复合式多级喷淋除尘设备，其特征在于，所述多层高度不同的洗涤塔喷嘴（2）为错位排布。
3.如权利要求1所述的复合式多级喷淋除尘设备，其特征在于，所述气固分离室（9）由气固分离室与水气分离室之间的分离室隔板（12）和气固分离室与喷射混合室之间的进口挡板（4）合围形成，所述分离室隔板垂直安装，所述进口挡板（4）从气固分离室（9）顶部向喷射混合室（6）底部方向倾斜，且气固分离室内安装有上升段清洗喷嘴（10）。
4.如权利要求1所述的复合式多级喷淋除尘设备，其特征在于，所述水气分离室（13）由气固分离室（9）与水气分离室（13）之间的分离室隔板（12）和水气分离室与烟道之间的折流隔板（14）合围形成，所述分离室隔板和折流隔板均垂直安装。
5.如权利要求1所述的复合式多级喷淋除尘设备，其特征在于，所述喷射混合室（6）内安装有喷射洗涤喷嘴（5）。
6.如权利要求1所述的复合式多级喷淋除尘设备，其特征在于，所述集水斗（15）侧壁安装有集水斗清洗喷嘴（16）。
7.如权利要求6所述的复合式多级喷淋除尘设备，其特征在于，所述集水斗（15）为锥形，所述集水斗清洗喷嘴（16）安装在集水斗侧壁顶部。
8.如权利要求1所述的复合式多级喷淋除尘设备，其特征在于，所述气固分离室（9）侧壁安装有侧面清洗喷嘴（11）。
技术总结