熔融成纤废气一体化超净治理设备 |
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| 申请号 | CN201820603908.5 | 申请日 | 2018-04-25 | 公开(公告)号 | CN208302448U | 公开(公告)日 | 2019-01-01 |
| 申请人 | 济南永新环境科技有限公司; | 发明人 | 王艳艳; 王海蕊; 汤平平; | ||||
| 摘要 | 本实用新型公开了熔融成纤废气一体化超净治理设备，其结构包括均 风 、粗过滤系统、多层喷淋调湿、预荷电系统和复合脉冲湿电与等离子组合系统，所述均风粗过滤系统上部设有多层喷淋调湿、预荷电系统，所述多层喷淋调湿、预荷电系统上部设有复合脉冲湿电与等离子组合系统，所述复合脉冲湿电与等离子组合系统顶部连接直排烟囱，所述均风、粗过滤系统一侧设有废气进口。该设备 纤维 粉尘、超细粉尘去除效率高，可以同时去除废气中挥发性有机物，且操作简单、启停方便、可长期稳定、可靠运行，该 发明 的应用领域不局限于此行业废气治理，也可应用于类似的其他行业或车间内纤维粉尘的治理过程。(ESM)同样的发明创造已同日 申请 发明 专利 | ||||||
| 权利要求 | 1.熔融成纤废气一体化超净治理设备，其特征是，包括均风、粗过滤系统、多层喷淋调湿、预荷电系统和复合脉冲湿电与等离子组合系统，所述均风、粗过滤系统上部设有多层喷淋调湿、预荷电系统，所述多层喷淋调湿、预荷电系统上部设有复合脉冲湿电与等离子组合系统，所述复合脉冲湿电与等离子组合系统顶部连接直排烟囱，所述均风、粗过滤系统一侧设有废气进口。 |
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| 说明书全文 | 熔融成纤废气一体化超净治理设备技术领域[0001] 本实用新型涉及废气治理设备，具体地讲，涉及一种熔融成纤废气一体化超净治理设备。 背景技术[0002] 常用的保温绝热材料按其成分可分为有机、无机两大类。按其形态又可分为纤维状、多孔状微孔、气泡、粒状、层状等多种。无机纤维状保温材料包括矿物棉、岩棉及其制品和玻璃棉及制品。矿物棉是以工业废料矿渣为主要原料，经熔化，用喷吹法或离心法而制成的棉状绝热材料：岩棉是以天然岩石为原料制成的矿物棉.常用岩石如玄武岩、辉绿岩、角闪岩等。玻璃棉是用玻璃原料或碎玻璃熔融后制成的一种纤维状材料，它包括短棉和超细棉两种。无机纤维状保温材料主要用途：短棉主要制成玻璃棉毡、卷毡，用于建筑物的隔热和隔声，通风、空调设备的保温、隔声等。超细棉主要制成玻璃棉板和玻璃棉管套，用于大型录音棚、冷库、仓库、船舶、航空、隧道以及房建工程的保温、隔音，还可用于供热、供水、动力等设备管道的保温。 [0003] 无机纤维状保温材料生产过程中均需将原材料熔融后成纤，该工段会产生并排放大量纤维粉尘，同时由于生产过程中需加入少量的苯酚、甲醛、酚醛树脂等有机物，高温熔融过程会排放少量挥发性有机物。该类废气具有如下特征： [0004] (1)废气气量大，温度高，可达150℃以上； [0005] (2)废气以纤维尘为主，废气中粉尘纤维尘及部分颗粒尘，粉尘具有比电阻高、亲水性好、比重轻、易凝聚等特性； [0006] (3)废气中含有酚醛树脂，粘附性强； [0007] (4)废气中含有低浓度的苯酚、甲醛等挥发性有机物。 [0008] 目前，纤维粉尘去除主要采用机械式或喷淋的方式去除，如实用新型“一种玻璃纤维除尘装置”(申请号为201521044633.9)公开了一种玻璃纤维除尘装置，主要通过水喷淋后在水箱中设置过滤网通过过滤去除，但是该装置除尘效率较低，应用于熔融成纤废气时无法保证废气中粉尘达标排放。发明专利“一种除去生产车间玻璃纤维粉尘的除尘系统”(申请号为201610818587.6)公开了一种除去生产车间玻璃纤维粉尘的除尘系统，主要通过粗过滤、酸过滤、碱过滤三级处理后排放，该系统除尘效率高，但需要使用氢氟酸、氢氧化钠等强酸强碱，腐蚀性高，系统复杂，且无法去除废气中的挥发性有机物。通过调研，针对纤维状保温材料生产行业熔融成纤废气治理的，可以保证纤维粉尘、超细粉尘去除效率高，且可以同时去除废气中挥发性有机物的超净治理设备尚未见文献或专利报道。实用新型内容 [0009] 本实用新型提供一种熔融成纤废气一体化超净治理设备，该设备纤维粉尘、超细粉尘去除效率高，可以同时去除废气中挥发性有机物，且操作简单、启停方便、可长期稳定、连续、可靠运行。 [0010] 本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：熔融成纤废气一体化超净治理设备，其结构包括均风、粗过滤系统、多层喷淋调湿、预荷电系统和复合脉冲湿电与等离子组合系统，所述均风粗过滤系统上部设有多层喷淋调湿、预荷电系统，所述多层喷淋调湿、预荷电系统上部设有复合脉冲湿电与等离子组合系统，所述复合脉冲湿电与等离子组合系统顶部连接直排烟囱，所述均风、粗过滤系统一侧设有废气进口。 [0011] 进一步，所述的均风、粗过滤系统包括粗纤维、粗颗粒过滤网和气体均布板，所述粗纤维、粗颗粒过滤网竖直设置在进气口后，粗效过滤网设置至少一层，所述气体均布板设置在粗纤维、粗颗粒过滤网及进气口上部，所述气体均布板角度为30°-60°。 [0012] 进一步，所述的多层喷淋调湿、预荷电系统包括第一壳体、水泵、喷淋层、喷头、喷淋管道和附加水箱，所述第一壳体内设置至少一层喷淋层，所述喷淋管道一端与喷淋层相连，另一端与附加水箱相通，喷淋管道上设有水泵，所述喷淋层上设有若干个喷头。 [0013] 进一步，所述多层喷淋调湿、预荷电系统内的喷淋液为水，其空塔流速为1.5～5m/s，液气比为0.2～10L/m3。 [0014] 进一步，所述附加水箱中设置可定期过滤、清除废液中的纤维及颗粒物的过滤、捞渣装置。 [0015] 进一步，所述的复合脉冲湿电与等离子组合系统包括第二壳体、均风系统、阳极系统、阴极系统，清洗装置及电气控制系统，所述均风系统设置在第二壳体的下部，上部为阳极管束与阴极线，所述阳极管束与阴极线垂直布置，阴极线固定在阳极束中心，所述阳极管束与阴极线分别通过阳极大梁与阴极大梁固定，所述清洗装置设置在阳极管束与阴极线的上下两端。 [0017] 进一步，所述复合脉冲湿电与等离子组合系统的复合脉冲电源内置灭弧电路。 [0019] 本实用新型的有益效果是： [0020] 1，本实用新型的治理设备纤维粉尘、超细粉尘去除效率高，可以同时去除废气中挥发性有机物，且操作简单、启停方便、可长期稳定、可靠运行。 [0021] 2，在常用的湿电基础上增加预喷淋系统，预喷淋系统可以对废气降温，调湿使纤维粉尘、颗粒粉尘荷电，促进粉尘凝并、促进短纤维及超细粉尘凝并为大颗粒，提高复合脉冲湿电的粉尘去除效率。 [0022] 3，采用湿电与等离子组合工艺，使设备在除尘的同时增大挥发性有机物去除效率，为了保证工作效率，湿电与等离子的电压、电流都需要工作在临界状态，但由于气流扰动以及不停电冲洗等原因，不可避免会产生放电拉弧现象，拉弧现象会不同程度的烧蚀极管并损伤芒刺线。因此本设备采用复合脉冲电源内置灭弧电路，复合脉冲电源内设置的灭弧电路其反应速度＜70μS，灭弧、恢复速度快。 [0023] 4，该设备中复合脉冲湿电与等离子组合系统设置间断自动喷淋，定期清除收尘极的粉尘，防止粉尘粘附导致的放电拉弧现象，保证设备长期、稳定、可靠、连续运行。 [0024] 5，可应用于纤维状保温材料生产行业熔融成纤废气治理，也可应用于类似的其他行业或车间内纤维粉尘的治理过程。 [0025] 综上所述，该设备纤维粉尘、超细粉尘去除效率高，可以同时去除废气中挥发性有机物，且操作简单、启停方便、可长期稳定、可靠运行，该设备的应用领域不局限于此行业废气治理，也可应用于类似的其他行业或车间内纤维粉尘的治理过程。附图说明 [0026] 图1为本实用新型的结构示意图； [0027] 图2为阳极系统结构示意图； [0028] 图中： [0029] 1、废气进口、2粗纤维、粗颗粒过滤网、3气体均布板、4第一壳体、5水泵、6喷淋层、7喷头、8喷淋管道、9附加水箱、10第二壳体、11均风系统、12阳极系统、121阳极管束、122阳极支撑大梁、13阴极系统、14清洗装置、15直排烟囱。 具体实施方式[0031] 熔融成纤废气一体化超净治理设备，用于净化岩棉生产熔融成纤工段集棉机所排放的废气，气量为100000m3/h。设备设计为立式圆形塔，设备壳体材质为Q235B碳钢防腐，设备整体为“上大压小”结构，下部包含均风、粗过滤系统与多层喷淋调湿、预荷电系统，直径为3000mm，高度为4000mm；上部为复合脉冲湿电与等离子系统，直径为5000mm，高度为8000mm，设备整体高度为14m。废气从一体化净化设备的底部侧面进入，经过净化后的烟气从顶部排除，达标排放， [0032] 如图1所示，本实用新型的一种熔融成纤废气一体化超净治理设备，其结构包括均风、粗过滤系统、多层喷淋调湿、预荷电系统和复合脉冲湿电与等离子组合系统，所述均风粗过滤系统上部设有多层喷淋调湿、预荷电系统，所述多层喷淋调湿、预荷电系统上部设有复合脉冲湿电与等离子组合系统，所述复合脉冲湿电与等离子组合系统顶部连接直排烟囱15，烟囱顶部标高30m。所述均风、粗过滤系统一侧设有废气进口1。在废气进口设置一层调风板，二层粗效过滤网。 [0033] 所述的均风、粗过滤系统包括粗纤维、粗颗粒过滤网2和气体均布板3，所述粗纤维、粗颗粒过滤网2竖直设置在进气口后，粗效过滤网设置至少一层，所述气体均布板设置在粗纤维、粗颗粒过滤网及进气口上部，所述气体均布板3角度为30°-60°。 [0034] 所述的多层喷淋调湿、预荷电系统包括第一壳体4、水泵5、喷淋层6、喷头7、喷淋管道8和附加水箱9，所述第一壳体4内设置至少一层喷淋层6，所述喷淋管道8一端与喷淋层6相连，另一端与附加水箱9相通，喷淋管道上设有水泵5，所述喷淋层上设有若干个喷头7。其中喷头嘴择不锈钢或pp等耐冲击、防堵塞喷嘴。该设备以设置两层喷淋层为例进行阐述。预喷淋系统可以对废气降温，调湿使纤维、粉尘荷电，促进粉尘凝并、促进短纤维及超细粉尘凝并为大颗粒，提高复合脉冲湿电的粉尘去除效率。 [0035] 所述多层喷淋调湿、预荷电系统内的喷淋液为水，其空塔流速为1.5-5m/s，液气比为0.2-10L/m3。其目的为：(1)对气体进行喷淋降温；(2)对气体进行加湿预处理，使纤维、粉尘荷电；(3)促进粉尘凝并、促进短纤维及超细粉尘凝并为大颗粒，提高复合脉冲湿电的粉尘去除效率。 [0037] 所述的复合脉冲湿电与等离子组合系统包括第二壳体10、均风系统11、阳极系统12、阴极系统13，清洗装置14及电气控制系统，所述均风系统11设置在第二壳体10的下部，上部为阳极管束与阴极线，所述阳极管束与阴极线垂直布置，阴极线固定在阳极束中心，所述阳极管束与阴极线分别通过阳极大梁与阴极大梁固定，所述清洗装置设置在阳极管束与阴极线的上下两端。 [0038] 如图2所示，所述阳极系统包括阳极管束121与阳极支撑大梁122，所述阳极管束121为圆形或变形蜂窝状管束，阳极管长度为4.5m或6m。阳极管束的材质可以是导电玻璃钢、2205、304、316L等。阳极管束需作为收尘极，定期进行内部清洗，采用间断喷淋方式，喷淋选用不带杂质的清水，清洗频率为1天1-3次。 [0039] 所述复合脉冲湿电与等离子组合系统的复合脉冲电源内置灭弧电路。为了保证工作效率，湿电与等离子的电压、电流都需要工作在临界状态，但由于气流扰动以及不停电冲洗等原因，不可避免会产生放电拉弧现象，拉弧现象会不同程度的烧蚀极管并损伤芒刺线。复合脉冲电源内设置的灭弧电路其反应速度＜70μS，灭弧、恢复速度快。 [0040] 所述的复合脉冲湿电与等离子组合系统，阴极系统包括阴极电晕极线、上下固定框架和连接固定装置。 [0041] 熔融成纤废气一体化超净治理设备的使用方法，包括以下步骤： [0042] (1)高温废气首先由废气入口进入均风、粗过滤系统，进行均风与初效过滤除去长纤维与较大颗粒粉尘； [0044] (3)接着废气进入复合脉冲湿电与等离子组合系统，经过调湿、预荷电、电凝并的粉尘在高频高压电场的作用下被收集至收尘极，同时，高频高压电场作用下废气中的氧气、水蒸气经电离产生高活性的低温等离子体，废气中的有机物在低温等离子体作用下断键、氧化、分解并去除，经治理后废气通过顶部烟囱排放； [0045] (4)收尘极的粉尘通过定期喷淋清洗至水箱内，水箱内粉尘通过过滤、定期捞渣清除，同时实现喷淋液循环利用。 [0046] 为了提高设备的除尘效率，并保证足够的能量形成低温等离子体，从而促进挥发性有机物处理，必须形成一定强度的电场，阳极管内必须具备大于起晕电压和起晕电流，同时阴极线上必须具备一定的线电流强度0.2～1.5mA/m，最大不超过2mA/m。 [0047] 综上所述，该设备纤维粉尘、超细粉尘去除效率高，可以同时去除废气中挥发性有机物，且操作简单、启停方便、可长期稳定、可靠运行，该发明的应用领域不局限于此行业废气治理，也可应用于类似的其他行业或车间内纤维粉尘的治理过程。 [0048] 以上所述，只是用图解说明本实用新型的一些原理，本说明书并非是要将本实用新型局限在所示所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。 [0049] 除说明书所述技术特征外，其余技术特征均为本领域技术人员已知技术。 |
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