CN101280926A - 废气净化装置及其净化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废气净化装置，包括：冷却单元，其具有容纳冷却液的冷却室以及贯穿冷却室并浸入冷却液的废气传输管，用以对输入废气传输管中的废气进行冷却；除尘单元，其设置于所述冷却单元下游侧，用以去除废气中含有的有害物质和粉尘；吸收单元，其设置于所述除尘单元下游侧并容纳有吸收液，用以通过吸收液与废气中含有的二氧化碳和硫化物反应生成沉淀物，而去除废气中的二氧化碳和硫化物；以及净化单元，其设置于所述吸收单元下游侧并容纳有净化水，用以去除废气中含有的残余有害物质和粉尘。本发明还公开了一种废气净化方法。

Description

废气净化装置及其净化方法
技术领域
本发明涉及一种废气净化装置及其净化方法，更具体地，涉及一种废气净化装置及其净化方法，其能够用以去除废气中含有的粉尘、二氧化碳、硫化物以及其他有害物质，以净化废气。
背景技术
随着社会的发展，人们对于环境保护的意识越来越强。然而，人类为了获取更多的能量而燃烧矿物燃料、石油产品以及有机物，却无时无刻不产生大量含有粉尘、二氧化碳、硫化物以及有害物质，诸如戴奥辛(PCDD)、TCDD、二恶英的废气。废气中的粉尘导致空气质量恶化；二氧化碳导致温室效应，使得全球气候变暖；硫化物产生酸雨，导致土壤酸化，矿物质流失，影响植物生产；而诸如戴奥辛、二恶英的有害物质在常温下呈现固态颗粒状，非常容易在生物体内积累，使得自然环境中的戴奥辛、二恶英很难自然降解消除。它们都是气候变暖、环境恶化的罪魁祸首。然而，至今还没有一种结构简单的净化装置，可以对燃烧炉排除的废气进行高效率的净化。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提出了一种废气净化装置，该废气净化装置包括：冷却单元，其具有容纳冷却液的冷却室以及贯穿冷却室并浸入冷却液的废气传输管，用以对输入废气传输管中的废气进行冷却；除尘单元，其设置于所述冷却单元下游侧，用以去除废气中含有的有害物质和粉尘；吸收单元，其设置于所述除尘单元下游侧并容纳有吸收液，用以通过吸收液与废气中含有的二氧化碳和硫化物反应生成沉淀物，而去除废气中的二氧化碳和硫化物；以及净化单元，其设置于所述吸收单元下游侧并容纳有净化水，用以去除废气中含有的残余有害物质和粉尘。
该冷却室可以包括冷却液液面调节装置，以调节冷却室中容纳的冷却液的液面，以使所述废气传输管始终浸入冷却液中。另一方面，该冷却室可以是密封容器，其上设置有蒸汽回收装置，以回收利用冷却液在冷却废气过程中产生的蒸汽。
所述除尘单元和吸收单元之间设置泵送装置，用以将从所述除尘单元输出的废气泵送至所述吸收单元的底部，以使废气在吸收液液面之下释放至所述吸收单元中。
该废气净化装置还可以包括储气槽，该储气槽设置在所述冷却单元上游，以在将废气输入冷却单元之前对废气进行静置，以去除废气中的大颗粒粉尘。
本发明还提供了一种废气净化方法，该方法包括以下步骤：冷却步骤，用以对废气进行冷却；除尘步骤，用以去除冷却处理后的废气中含有的有害物质和粉尘；吸收步骤，用以去除除尘处理后的废气中含有的二氧化碳和硫化物；以及净化步骤，用以去除受吸收处理的废气中含有的残余有害物质和粉尘。
该冷却步骤还可以包括蒸汽回收步骤，以回收利用冷却步骤中产生的蒸汽。该吸收步骤还可以包括吸收液净化步骤，用以去除吸收步骤中产生的沉淀物并补充吸收液。
该废气净化方法还可以包括静置步骤，用以在对废气进行冷却步骤之前对废气进行静置，以去除废气中含有的大颗粒粉尘。
附图说明
下面参照附图详细描述本发明，其中：
图1是根据本发明的废气净化装置实施例的正视剖视图；以及
图2是图1的废气净化装置的俯视剖视图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的废气净化装置包括：冷却单元2、除尘单元5以及吸收单元15。废气冷却单元2包括：冷却室12，其中容纳有冷却液3，例如冷却水；以及贯穿该冷却室的废气传输管21，其中传输高温废气。该废气传输管21浸入冷却液3中，以使其中传输的高温废气与外部的冷却液进行热交换，以冷却高温废气。该冷却室12中也可以设置多条废气传输管21，如图2中所示，冷却室12中设置了3条废气传输管，各条废气传输管均浸入冷却液中。该冷却室12上还可以设置有冷却液液面调节装置4，其用于调节冷却室中的冷却液的液面，以使废气传输管21始终浸入冷却液中。该液面调节装置4与外部的冷却液供应管相连，当冷却室中的冷却液部分消耗而导致废气传输管露出冷却液液面时，开启该液面装置4，以向冷却室中供应冷却液，从而保持废气传输管浸入冷却液中。
另一方面，可以对该冷却室12进行密封，并且在其上设置蒸汽回收装置14，以回收利用冷却液在冷却高温废气过程中产生的蒸汽，例如，利用回收的蒸汽进行发电。该冷却室可以被间隔成若干隔间，相邻隔间的上部可以通过蒸汽流通口13彼此连通，以利蒸汽的流通和回收。相邻隔间下部可以设置有冷却液流通口41以彼此连通，以利冷却液相互流通；然而，每个隔间也可以具有其独立的液面调节装置，而其下部互不连通，从而可以在各个隔间内容纳不同温度和/或不同种类的冷却液，以对高温废气进行分段冷却。
废气中含有的诸如戴奥辛(PCDD)、TCDD、二恶英等的有害物质的熔点约为88℃至330℃，其在常温下呈固态。为了从废气去除这些有害物质，将经过冷却的废气输入设置在冷却单元2下游侧的除尘单元5，该除尘单元5可以采用本领域所公知的任何除尘单元。该除尘单元5将废气的温度进一步降低至常温或者其他适于去除戴奥辛、二恶英的温度，以使废气中的戴奥辛、二恶英变成固态颗粒，并且与悬浮于废气中的粉尘一起被去除。
经过除尘后的废气被输入设置在除尘单元5下游侧的吸收单元15中，以去除废气中含有的二氧化碳以及硫化物。该吸收单元15为密封容器，其中容纳有吸收液7，例如，碱性溶液。例如，使用石灰水作为吸收二氧化碳和硫化物的吸收液，当将废气通入石灰水中后，石灰水就与废气中的二氧化碳和硫化物发生反应，产生沉淀物，而从废气中去除二氧化碳和硫化物。在除尘单元5和吸收单元15之间可以设置有泵送装置6，用以将从除尘单元5中输出的废气泵送至吸收单元15的底部，以使废气在吸收液液面之下释放至吸收单元15中，而提升二氧化碳和硫化物的去除效率。
为了提高二氧化碳和硫化物的去除率，可以串列设置若干个吸收单元。作为示例，图1所示的实施例中设置了两个吸收单元。从前一个吸收单元输出的废气被进一步输入下一吸收单元中，以进一步去除废气中的二氧化碳和硫化物。类似地，相邻的吸收单元之间也可以设置有泵送装置，以提升二氧化碳和硫化物的去除效率。
吸收单元15中还可以设置有吸收液净化器17，如图2中所示。该吸收液净化器17用于清除吸收单元15中的沉淀物并向吸收单元15中补充吸收液，以保持吸收单元15对于废气中的二氧化碳和硫化物的吸收能力。
在吸收单元15下游，还可以设置有净化单元16。该净化单元16内容纳有净化水8，经吸收单元15处理后的废气被输入净化单元16中，以进一步去除废气中残余的粉尘及有害物质。经过上述净化装置的净化处理，废气即可以达到排放大气的标准。
为了检测废气是否得以净化，可以在净化单元16下游设置检测单元10，由净化单元16净化后的废气通过排出口9输入检测单元10。经过检测合格的废气通过检测单元10的排放口11排放至大气。
该净化装置还可以具有储气槽1，该储气槽1为密封容器，设置在废气冷却单元2的上游侧并与废气传输管21连通。在高温废气被输入废气传输管21之前，可以将废气静置在储气槽1中，以去除高温废气中的大颗粒粉尘，从而，降低其下游单元的净化负担。
根据以上描述并且结合附图1-2，本发明的净化方法主要包括以下步骤：冷却步骤，将高温废气输入冷却单元2中以对高温废气进行冷却；除尘步骤，将冷却后的废气输入除尘单元5中，以使废气中含有的有害物质转变为固态颗粒，并将有害物质固态颗粒与悬浮于废气中的粉尘一起去除；吸收步骤，将除尘后的废气通入吸收单元15内容纳的吸收液中，以吸收废气中的二氧化碳和硫化物；以及净化步骤，将废气通入净化单元16中，以利用净化水8实现废气的最终净化。
该净化方法还可以包括静置步骤，其用于在高温废气进入冷却步骤前将废气静置于储气槽1中，以去除废气中的大颗粒粉尘。
通过该净化装置以及净化方法的净化处理，从燃烧炉排出的废气中含有的粉尘、二氧化碳、硫化物以及诸如戴奥辛(PCDD)、TCDD、二恶英的有害物质可以得到有效去除，从而可以有效降低诸如发电厂、垃圾焚烧炉或者冶炼厂等排放的废气对环境造成的污染。

Claims (15)

1. 一种废气净化装置，包括：
冷却单元，其具有容纳冷却液的冷却室以及贯穿冷却室并浸入冷却液的废气传输管，用以对输入废气传输管中的废气进行冷却；
除尘单元，其设置于所述冷却单元下游侧，用以去除废气中含有的有害物质和粉尘；
吸收单元，其设置于所述除尘单元下游侧并容纳有吸收液，用以通过吸收液与废气中含有的二氧化碳和硫化物反应生成沉淀物，而去除废气中的二氧化碳和硫化物；以及
净化单元，其设置于所述吸收单元下游侧并容纳有净化水，用以去除废气中含有的残余有害物质和粉尘。
2. 如权利要求1所述的废气净化装置，其中所述冷却室包括冷却液液面调节装置，以调节冷却室中容纳的冷却液的液面，以使所述废气传输管始终浸入冷却液中。
3. 如权利要求1或2所述的废气净化装置，其中所述冷却室为密封容器，其上设置有蒸汽回收装置，以回收利用冷却液在冷却废气过程中产生的蒸汽。
4. 如权利要求3所述的废气净化装置，其中所述冷却室包括多个隔间，相邻隔间上部设置有蒸汽流通口以彼此连通；相邻隔间下部设置有冷却液连通口以彼此连通。
5. 如权利要求3所述的废气净化装置，其中所述冷却室包括多个隔间，相邻隔间上部设置有蒸汽流通口以彼此连通；相邻隔间下部彼此间隔，以向各个隔间供应不同温度和/或不同种类的冷却液，以对废气进行分段冷却。
6. 如权利要求1所述的废气净化装置，其中所述除尘单元和吸收单元之间设置泵送装置，用以将从所述除尘单元输出的废气泵送至所述吸收单元的底部，以使废气在吸收液液面之下释放至所述吸收单元中。
7. 如权利要求1所述的废气净化装置，其中该废气净化装置包括多个串列设置的吸收单元。
8. 如权利要求7所述的废气净化装置，其中相邻吸收单元之间设置有泵送装置，以将从上一吸收单元输出的废气泵送至下一吸收单元的底部，以使废气在该下一吸收单元的吸收液液面之下得以释放。
9. 如权利要求1、6-8中任一项所述的废气净化装置，其中所述吸收单元还包括吸收液净化器，用以清除所述吸收单元中的沉淀物并向所述吸收单元中补充吸收液。
10. 如权利要求1所述的废气净化装置，其中所述吸收液为碱性溶液。
11. 如权利要求1所述的废气净化装置，其中该废气净化装置还包括储气槽，该储气槽设置在所述冷却单元上游，以在将废气输入冷却单元之前对废气进行静置，以去除废气中的大颗粒粉尘。
12. 一种废气净化方法，包括以下步骤：
冷却步骤，用以对废气进行冷却；
除尘步骤，用以去除冷却处理后的废气中含有的有害物质和粉尘；
吸收步骤，用以去除除尘处理后的废气中含有的二氧化碳和硫化物；以及
净化步骤，用以去除受吸收处理的废气中含有的残余有害物质和粉尘。
13. 如权利要求12所述的废气净化方法，其中所述冷却步骤还包括蒸汽回收步骤，以回收利用冷却步骤中产生的蒸汽。
14. 如权利要求13所述的废气净化方法，其中所述吸收步骤还包括吸收液净化步骤，用以去除吸收步骤中产生的沉淀物并补充吸收液。
15. 如权利要求12至14中任一项所述的废气净化方法，其中所述废气净化方法还包括静置步骤，用以在对废气进行冷却步骤之前对废气进行静置，以去除废气中含有的大颗粒粉尘。
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