一种熔炼去污厂房净化烟气装置

技术领域

本发明属于烟气净化技术领域，具体涉及一种熔炼去污厂房净化烟气装置。

背景技术

放射性废旧金属熔炼去污是核工业退役过程中重要的去污技术，通过选择相应的炉型，将污染金属与特定组分的助熔剂一同熔炼，进行造渣，使废物中大多数放射性核素富集在炉渣和滤尘中，再通过扒渣进行放射性去除，或者通过采用合理的炉衬配方来吸附部分放射性核素，达到净化金属废物的目的。而熔炼过程会产生大量的烟气，烟气中富含有放射性气溶胶。

熔炼厂房在净化烟气时使用的是传统的喷淋塔或者袋式除尘器，这种净化方式对烟尘颗粒或体积较大的气溶胶处理效果比较明显，但对微米及亚微米级别的放射性气溶胶处理效果有限，放射性气溶胶逸散至作业场所中，会对工作人员的身体健康造成影响。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种熔炼去污厂房净化烟气装置，可以通过超重力净化部、喷淋压制部、强化喷淋部处理熔炼厂房产生的放射性气溶胶，可实现对放射性气溶胶的可收集再处理、避免二次污染，同时还有益于工作人员的身体健康。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案如下：一种熔炼去污厂房净化烟气装置，包括：

超重力净化部，包括：

壳体，所述壳体中设置有填料床、旋转轴，所述填料床为圆筒结构，所述旋转轴固定连接于所述填料床下方；

喷淋管，所述喷淋管的底部穿过壳体并固定设置于所述填料床的圆筒中心处，所述喷淋管的顶端设置有液体进口，所述喷淋管的下部设置有多个液滴出口；

烟气进口，设置于所述壳体中部；

通风管道，所述通风管道的入口端设置于所述填料床的顶部；

喷淋压制部，包括：

第一导流通道，所述第一导流通道的入口与所述通风管道的出口连接；所述喷淋压制部的壳体的烟气进口端与所述第一导流通道的出口连接；

第一喷淋装置，设置于所述喷淋压制部的壳体上部；

第一废液收集槽，设置于所述喷淋压制部的壳体下部；

压制剂配制罐，通过第一输送泵与第一喷淋装置连接；

第一烟气出口管道，所述第一烟气出口管道的入口与所述喷淋压制部的壳体的烟气出口端连接；

强化喷淋部，包括：

第二导流通道，所述第二导流通道的入口与第一烟气出口管道的出口连接；所述强化喷淋部的壳体的烟气进口端与第二导流通道的出口连接；

第二喷淋装置，设置于所述强化喷淋部的壳体上部；

第二废液收集槽，设置于所述强化喷淋部的壳体下部；

碱液罐，所述碱液罐通过第二输送泵与所述第二喷淋装置连接；

第二烟气出口管道，与所述强化喷淋部的壳体的烟气出口端连接。

进一步，所述超重力净化部还包括第一废液收集罐，所述第一废液收集罐与所述壳体的底部连接。

进一步，所述旋转轴和所述喷淋管均沿竖直方向设置，所述烟气进口沿水平方向设置于所述壳体中部。

进一步，所述喷淋压制部还包括第二废液收集罐，所述第一废液收集槽底部通过管道与所述第二废液收集罐连通。

进一步，所述压制剂配制罐设有压制剂进料口和补水口。

进一步，所述第一导流通道的横截面积沿烟气输送方向逐渐增大。

进一步，所述强化喷淋部还包括碱液配制罐、第三输送泵；

所述碱液配制罐设有碱液进料口和补水口；

所述碱液配制罐通过第三输送泵与所述碱液罐连接。

进一步，所述第二废液收集槽的底部通过管道与所述碱液罐连通。

进一步，所述第二导流通道的横截面积沿烟气输送方向逐渐增大。

本发明的有益效果如下：采用本发明所提供的熔炼去污厂房净化烟气装置，能够通过设置超重力净化部、喷淋压制部、强化喷淋部，从烟气进口通入烟气，通过与超重力净化部的液滴出口喷出的小水滴充分接触、传质，去除烟气中的大颗粒污染物；超重力净化后的烟气经通风管道进入喷淋压制部的第一导流通道，通过与第一喷淋装置喷出的大量气溶胶压制剂的传质过程，可有效捕获烟气中含有的亚微米级别的放射性气溶胶，便于收集处理；然后，经喷淋压制净化后的烟气在烟气压力作用下进入所述强化喷淋部的第二导流通道，通过与第二喷淋装置喷出的大量高浓度碱液的传质过程，去除烟气中剩余的硫化物。本发明所提供的熔炼去污厂房净化烟气装置基于超重力离心力及气溶胶压制剂良好的润湿性和粘结性达到去除烟气中微米及亚微米级别的放射性气溶胶，尤其适用于核设施退役熔炼去污厂房净化烟气，具有射性气溶胶捕获效率高、对放射性气溶胶可收集再处理、避免二次污染等优点。

附图说明

图1为本发明实施方式提供的所述熔炼去污厂房净化烟气装置的结构示意图；

其中：1—超重力净化部；11—填料床；12—第一废液收集罐；13—旋转轴；14—液滴出口；15—液体进口；16—烟气进口；17—通风管道；2—喷淋压制部；21—第一导流通道；22—第一喷淋装置；23—第一废液收集槽；24—第一输送泵；25—压制剂配制罐；26—第二废液收集罐；3—强化喷淋部；31—第二导流通道；32—碱液罐；33—第三输送泵；34—碱液配制罐；35—第二输送泵；36—第二废液收集槽；37—第二烟气出口管道；38—第二喷淋装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明实施方式中的技术方案进行进一步清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下而获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明实施方式的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“正面”、“背面”、“左”、“右”、、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或者暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

针对核设施退役熔炼厂房产生的放射性气溶胶，本发明实施方式设计的熔炼去污厂房净化烟气装置利用超重力原理在高速离心力的作用下将分离的水滴与烟气中的污染物充分结合，从而使烟气中的污染物从烟气中脱离出来；而且，本实施方式还采用具有良好的润湿性和粘结性的气溶胶压制剂捕获烟气中的放射性气溶胶，从而去除烟气中亚微米级别的放射性气溶胶。

如图1所示，本发明实施方式提供的一种熔炼去污厂房净化烟气装置，主要包括：超重力净化部1、喷淋压制部2、强化喷淋部3，其中，

所述超重力净化部1为密封结构，包括壳体、填料床11、第一废液收集罐12、旋转轴13、喷淋管、液滴出口14、液体进口15、烟气进口16、通风管道17，其中，填料床11、旋转轴13设置于所述壳体中，所述第一废液收集罐12与所述壳体的底部连接。所述填料床11为圆筒结构(即中心处中空的圆柱体结构)，旋转轴13位于填料床11下方并与填料床11固定连接，所述旋转轴13的中心轴线与填料床11的中心轴线重合。喷淋管的底部穿过壳体固定设置于填料床11的圆筒中心处，所述喷淋管的顶端设置有液体进口15，所述喷淋管的下部设置有多个液滴出口14。所述旋转轴13及喷淋管均沿竖直方向设置，烟气进口16沿水平方向设置于所述壳体中部。所述通风管道17的入口端设置于所述填料床的顶部。

在一个具体的实施例中，水从液体进口15进入所述喷淋管的内腔，在输送压力作用下经由液滴出口14喷洒在填料床11上；所述填料床11在所述旋转轴13带动下高速旋转，从而增加了进入所述填料床11的水的周向速度，在此过程中，水被填料床11分散、破碎形成表面积极大的小水滴，曲折的流道加剧了小水滴表面积的不断增大。烟气经所述烟气进口16进入所述壳体，在烟气压力的作用下由切向进入填料床11中。在所述超重力净化部1中，小水滴与烟气中的大颗粒污染物充分结合，从而使烟气中的大颗粒污染物从烟气中脱离出来、并被小水滴带走，在填料床11内部形成极好的超重力净化传质过程。超重力净化后的小水滴在离心力作用下被抛出所述填料床11后，汇集到第一废液收集罐12；超重力净化后的烟气自所述旋转轴13中心离开，由通风管道17引出、进入喷淋压制部2的第一导流通道21的入口。

喷淋压制部2包括第一导流通道21、第一喷淋装置22、第一废液收集槽23、第一输送泵24、压制剂配制罐25、第二废液收集罐26、第一烟气出口管道；其中，所述第一导流通道21的入口与通风管道17的出口连接；所述喷淋压制部2的壳体的烟气进口端与第一导流通道21的出口连接，所述喷淋压制部2的壳体的烟气出口端与第一烟气出口管道的入口连接。所述喷淋压制部2的壳体上部设置第一喷淋装置22，所述第一喷淋装置22上设置有若干个大流量喷嘴；所述喷淋压制部2的壳体下部设置有第一废液收集槽23，所述第一废液收集槽23位于所述第一喷淋装置22正下方；所述第一废液收集槽23底部通过管道与第二废液收集罐26连通。所述压制剂配制罐25通过第一输送泵24与第一喷淋装置22连接。

具体的，压制剂配制罐25用于配制气溶胶压制剂，通过第一输送泵24将压制剂配制罐25中的气溶胶压制剂输送至第一喷淋装置22。所述压制剂配制罐25设有压制剂进料口和补水口，可以将气溶胶压制剂用水稀释到目标粘度。

在一个具体的实施例中，采用具有良好的润湿性和粘结性的气溶胶压制剂在所述喷淋压制部2捕获超重力净化后的烟气中的放射性气溶胶，从而去除烟气中亚微米级别的放射性气溶胶。第一喷淋装置22喷淋出的气溶胶压制剂捕获了烟气中亚微米级别的放射性气溶胶后形成第一废液，第一废液经第一废液收集槽23的敞口端汇集到第一废液收集槽23底部，然后通过管道收集到第二废液收集罐26中。经喷淋压制净化后的烟气在烟气压力作用下经第一烟气出口管道进入所述强化喷淋部3的第二导流通道31。

本实施方式中，所述第一导流通道21的横截面积沿烟气输送方向逐渐增大。

所述强化喷淋部3包括第二导流通道31、第二喷淋装置38、碱液罐32、碱液配制罐34、第三输送泵33、第二输送泵35、第二废液收集槽36、第二烟气出口管道37；其中，所述第二导流通道31的入口与第一烟气出口管道的出口连接；所述强化喷淋部3的壳体的烟气进口端与第二导流通道31的出口连接，所述强化喷淋部3的壳体的烟气出口端与第二烟气出口管道37连接。所述强化喷淋部3的壳体上部设置有第二喷淋装置38，所述第二喷淋装置38上设置有若干个大流量喷嘴；所述强化喷淋部3的壳体下部设置有第二废液收集槽36，所述第二废液收集槽36位于所述第二喷淋装置38正下方；所述第二废液收集槽36的底部通过管道与碱液罐32连通。所述碱液配制罐34通过第三输送泵33与碱液罐32连接，所述碱液罐32通过第二输送泵35与第二喷淋装置38连接。

具体的，碱液配制罐34用于配制气溶胶喷淋碱液，通过第三输送泵33将所述碱液配制罐34中配制的气溶胶喷淋碱液输送至碱液罐32；通过第二输送泵35将所述碱液罐32中的气溶胶喷淋碱液输送至第二喷淋装置38。所述碱液配制罐34设有碱液进料口和补水口，可以将碱液用水稀释到目标浓度。

在一个具体的实施例中，采用高浓度碱液在所述强化喷淋部3对喷淋压制净化后的烟气中的放射性气溶胶进行进一步净化，从而去除烟气中剩余的硫化物。经强化喷淋净化后的烟气在烟气压力作用下从第二烟气出口管道37排出。第二喷淋装置38喷淋出的气溶胶喷淋碱液捕获了烟气中硫化物后形成第二废液，第二废液经第二废液收集槽36的敞口端汇集到第二废液收集槽36底部，然后通过管道收集到碱液罐32中作为气溶胶喷淋碱液循环使用。

本实施方式中，所述强化喷淋部3的烟气进口处设有第二导流通道31，所述第二导流通道31的横截面积沿烟气输送方向逐渐增大。

在使用本发明实施方式所提供的熔炼去污厂房净化烟气装置时，烟气从烟气进口16进入，通过与所述超重力净化部1的液滴出口14喷出的小水滴充分接触、传质，去除烟气中的大颗粒污染物；超重力净化后的烟气经通风管道17进入喷淋压制部2的第一导流通道21，通过与第一喷淋装置22喷出的大量气溶胶压制剂的传质过程，可有效捕获烟气中含有的亚微米级别的放射性气溶胶，便于收集处理；然后，经喷淋压制净化后的烟气在烟气压力作用下进入所述强化喷淋部3的第二导流通道31，通过与第二喷淋装置38喷出的大量高浓度碱液的传质过程，去除烟气中剩余的硫化物。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。