本發(fā)明涉及的模塊化可更換的廢氣處理裝置，特別是涉及應(yīng)用于廢氣處理裝置的一種模塊化可更換的廢氣處理裝置。

背景技術(shù)：

1、垃圾焚燒過程中會(huì)產(chǎn)生大量含有酸性氣體、重金屬、二噁英等有毒有害物質(zhì)的煙氣，必須經(jīng)過嚴(yán)格的凈化處理才能達(dá)標(biāo)排放。目前常用的垃圾焚燒鍋爐煙氣處理工藝采用干法、半干法或濕法脫酸工藝，去除煙氣中的酸性氣體如hcl、so2、hf等，采用靜電除塵器或布袋除塵器去除煙氣中的粉塵顆粒物，包括重金屬氧化物，采用選擇性催化還原（scr）或選擇性非催化還原（sncr）工藝，在250-400℃條件下還原去除煙氣中的氮氧化物（nox），噴射活性炭粉末吸附煙氣中的二噁英、重金屬、有機(jī)物等，采用堿液噴淋塔進(jìn)一步去除酸性氣體和重金屬，并冷卻煙氣至80℃以下，采用除霧器去除洗滌塔產(chǎn)生的廢水霧滴，減少煙氣夾帶水分，將凈化后的濕煙氣加熱至120-140℃，提高煙囪出口溫度，避免結(jié)露和煙羽下垂，經(jīng)過上述凈化工序，垃圾焚燒鍋爐排放的煙氣中污染物濃度可大幅降低，一般可以穩(wěn)定達(dá)到國(guó)家和地方相關(guān)排放標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)產(chǎn)生的飛灰、廢水等有望實(shí)現(xiàn)無害化處置或資源化利用，最大限度減小焚燒垃圾的二次污染風(fēng)險(xiǎn)。

2、中國(guó)發(fā)明專利cn104896488b公開了一種處理垃圾焚燒廢氣的系統(tǒng)，采用熱電離和等離子體技術(shù)，在800-1000℃條件下實(shí)現(xiàn)廢氣凈化，處理量可達(dá)80000-150000m3/h。但該系統(tǒng)能耗較高，設(shè)備復(fù)雜，運(yùn)行成本大，且對(duì)廢液缺乏有效的回收利用措施。

3、中國(guó)發(fā)明專利cn109603497b公開了一種垃圾焚燒廢氣脫酸處理系統(tǒng)，利用廢氣余熱加熱自來水，并對(duì)廢氣進(jìn)行預(yù)降溫。但其散熱和脫酸效果有限，難以適應(yīng)高濃度、多組分廢氣的處理需求。此外，廢液處理和資源回收也不充分，存在二次污染風(fēng)險(xiǎn)。

4、上述專利通過熱電離、等離子體和余熱利用等技術(shù)實(shí)現(xiàn)了廢氣凈化，但能耗高、成本大，廢液處理和資源回收也不理想，難以滿足日益嚴(yán)格的節(jié)能減排和清潔生產(chǎn)要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何解決現(xiàn)有工業(yè)廢氣凈化裝置能耗高、成本大、效率低、廢液和余熱利用不足等問題。

2、為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種模塊化可更換的廢氣處理裝置，包括端蓋，端蓋底端內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有葉輪，葉輪底端固定連接有脫酸筒，脫酸筒底端固定連接有急冷筒，脫酸筒外壁固定連接有一級(jí)分離環(huán)和二級(jí)分離環(huán)，急冷筒外壁固定連接有蒸發(fā)分離筒，一級(jí)分離環(huán)、二級(jí)分離環(huán)和蒸發(fā)分離筒底端分別設(shè)有一級(jí)收集環(huán)、二級(jí)收集環(huán)和蒸發(fā)收集環(huán)，端蓋頂端固定連接有電機(jī)，電機(jī)動(dòng)力軸貫穿端蓋，且貫穿部分固定連接有轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸與葉輪固定連接，脫酸筒為中空結(jié)構(gòu)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸內(nèi)固定連接有進(jìn)液管，進(jìn)液管底端與脫酸筒中空部分相連通，脫酸筒內(nèi)壁固定連接有多個(gè)噴頭。

3、在上述模塊化可更換的廢氣處理裝置中，該裝置利用旋轉(zhuǎn)裝置產(chǎn)生的超重力場(chǎng)，顯著強(qiáng)化廢氣與處理液的傳質(zhì)傳熱效果，在提高凈化效率的同時(shí)，通過多級(jí)分離和蒸發(fā)結(jié)晶工藝，實(shí)現(xiàn)污染物的梯級(jí)分離和資源化利用，并充分利用廢氣余熱，實(shí)現(xiàn)水分和熱量的回收再利用。此外，裝置采用模塊化組件式設(shè)計(jì)，便于拆裝維護(hù)和功能升級(jí)，大幅延長(zhǎng)使用壽命，降低使用成本。本發(fā)明裝置適用于高濃度、多組分、難降解工業(yè)廢氣的一體化凈化處理，具有廢氣達(dá)標(biāo)排放、廢液資源化利用、能量梯級(jí)利用、設(shè)備緊湊高效等特點(diǎn)，環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。

4、作為本技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)，多個(gè)噴頭均與脫酸筒內(nèi)壁中空部分相連通，端蓋位于脫酸筒和急冷筒之間的部分其外壁固定連接有多個(gè)折流板，端蓋外端固定連接有排氣管。

5、作為本技術(shù)的再進(jìn)一步改進(jìn)，脫酸筒和急冷筒內(nèi)壁位于相鄰兩個(gè)折流板之間的部分固定連接有與折流板相配合的折流環(huán)。

6、作為本技術(shù)的更進(jìn)一步改進(jìn)，一級(jí)分離環(huán)、二級(jí)分離環(huán)和蒸發(fā)分離筒底端均通過重相管分別與一級(jí)收集環(huán)、二級(jí)收集環(huán)和蒸發(fā)收集環(huán)內(nèi)部相連通，一級(jí)收集環(huán)、二級(jí)收集環(huán)和蒸發(fā)收集環(huán)與重相管對(duì)應(yīng)位置均開設(shè)有與重相管相配合的開口，用于使重相管可以在一級(jí)收集環(huán)、二級(jí)收集環(huán)和蒸發(fā)收集環(huán)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。

7、作為本技術(shù)的又一種改進(jìn)，一級(jí)收集環(huán)、二級(jí)收集環(huán)和蒸發(fā)收集環(huán)外端固定連接有同一個(gè)支架，且支架頂端與端蓋外壁固定連接，一級(jí)收集環(huán)、二級(jí)收集環(huán)和蒸發(fā)收集環(huán)均通過管道與外部收集設(shè)備固定連接。

8、作為本技術(shù)的又一種改進(jìn)的補(bǔ)充，一級(jí)分離環(huán)內(nèi)部和二級(jí)分離環(huán)內(nèi)部，以及二級(jí)分離環(huán)內(nèi)部蒸發(fā)分離筒內(nèi)部靠近蒸發(fā)分離筒底端的位置均通過多個(gè)輕相管相連通。

9、作為本技術(shù)的又一種改進(jìn)的補(bǔ)充，輕相管到端蓋軸線的距離小于重相管到端蓋軸線的距離。

10、作為本技術(shù)的再一種改進(jìn)，急冷筒外壁靠近其頂端的位置固定連接有集液環(huán)，集液環(huán)為錐形結(jié)構(gòu)，且錐形結(jié)構(gòu)直徑較大的一端向上設(shè)置。

11、集液環(huán)頂端和蒸發(fā)分離筒頂端的內(nèi)壁之間卡接有冷凝環(huán)，集液環(huán)內(nèi)壁靠近其底端的位置設(shè)有多個(gè)單向閥，多個(gè)單向閥與脫酸筒固定連接，且多個(gè)單向閥遠(yuǎn)離集液環(huán)一端均與脫酸筒中空部分相連通。

12、急冷筒底端轉(zhuǎn)動(dòng)連接有進(jìn)氣管，進(jìn)氣管與支架固定連接，葉輪外壁和端蓋內(nèi)壁之間固定連接有匯流緩沖環(huán)，匯流緩沖環(huán)為多孔材料制成，用于將氣體中的水分截流下來。

13、綜上所述，本技術(shù)具有以下有益效果：

14、1.本專利采用旋轉(zhuǎn)裝置產(chǎn)生超重力場(chǎng)，增強(qiáng)了廢氣與處理液之間的傳質(zhì)傳熱效果。廢氣在急冷筒和脫酸筒內(nèi)與霧化的處理液充分接觸反應(yīng)，去除效率提升。同時(shí)，超重力場(chǎng)加快了化學(xué)反應(yīng)速率，進(jìn)一步保證了凈化性能。與常規(guī)塔式設(shè)備相比，該裝置處理效率更高，設(shè)備體積更小，節(jié)省了場(chǎng)地空間。

15、2.本專利采用多級(jí)分離環(huán)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了廢液的梯級(jí)凈化和混合物的連續(xù)分離。一級(jí)分離環(huán)、二級(jí)分離環(huán)和蒸發(fā)分離筒依次布置，在超重力場(chǎng)的作用下，混合物中的重相物質(zhì)快速沉降并由重相管排出，輕相物質(zhì)則由輕相管進(jìn)入下一級(jí)分離環(huán)繼續(xù)處理。這種布局保證了分離效果，所得重相物料純度更高，減輕了后續(xù)處理負(fù)荷，節(jié)約了處置成本。

16、3.在端蓋和葉輪之間設(shè)置的匯流緩沖環(huán)采用泡沫銅等多孔材料制成，利用毛細(xì)作用捕集并冷凝處理廢氣夾帶的水分，減少了水滴夾帶引起的設(shè)備腐蝕和污染物外溢風(fēng)險(xiǎn)，保證了尾氣排放達(dá)標(biāo)。同時(shí)，冷凝回收的水分可直接補(bǔ)充至脫酸筒內(nèi)的處理液，實(shí)現(xiàn)了廢水的循環(huán)利用，節(jié)約了水資源。

17、4.在急冷筒頂部和蒸發(fā)分離筒之間布置的集液環(huán)和冷凝環(huán)采用上大下小的錐形結(jié)構(gòu)，利于冷凝液的下行匯集和熱量的上行傳遞。蒸發(fā)分離筒內(nèi)的水蒸氣上升冷凝后在集液環(huán)內(nèi)壁匯集，最終通過單向閥回流至脫酸筒，實(shí)現(xiàn)了冷凝水的循環(huán)利用。同時(shí)，高溫廢氣攜帶的熱量通過急冷筒壁面?zhèn)鲗?dǎo)至蒸發(fā)分離筒，促進(jìn)了結(jié)晶母液的蒸發(fā)濃縮，提高了溶質(zhì)的析出和回收效率。

18、5.輕相管布置在重相管內(nèi)側(cè)，更靠近旋轉(zhuǎn)軸線，這種獨(dú)特設(shè)計(jì)減小了輕相物質(zhì)在離心力場(chǎng)作用下的徑向遷移阻力，進(jìn)一步保證了輕重相的高效分離。此外，輕相管將蒸發(fā)分離筒下部與二級(jí)分離環(huán)連通，利用結(jié)晶母液蒸發(fā)產(chǎn)生的汽提作用，在蒸發(fā)分離筒內(nèi)形成強(qiáng)化傳質(zhì)傳熱的循環(huán)流動(dòng)，進(jìn)一步提升了裝置的凈化和回收性能。

19、6.在端蓋外壁和脫酸筒與急冷筒之間布置的折流板和折流環(huán)，迫使氣液混合物流動(dòng)方向發(fā)生多次轉(zhuǎn)向，強(qiáng)化了兩相湍流摻混效果，延長(zhǎng)了廢氣在裝置內(nèi)的停留時(shí)間，從而提高了凈化效率和處理量。

20、7.整套裝置采用模塊化組件式設(shè)計(jì)，各功能單元可獨(dú)立拆卸更換，檢修十分便捷。關(guān)鍵部件和易損件材料優(yōu)化選型，采用耐腐蝕、耐磨損、耐高溫的材質(zhì)。提高了裝置的使用壽命，降低了維護(hù)成本，保證了裝置的長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行。

21、8.本專利工藝流程緊湊合理，污染物去除和資源回收利用一體化，物耗能耗更低。特別是利用廢氣余熱實(shí)現(xiàn)了結(jié)晶母液的蒸發(fā)濃縮和水分的回收再利用，實(shí)現(xiàn)了能量的梯級(jí)利用，具有良好的環(huán)保和節(jié)能減排效果。該裝置尤其適用于高濃度、多組分、難降解工業(yè)廢氣的凈化處理，通過一體化設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)廢氣達(dá)標(biāo)排放和廢液資源化利用。