[发明专利]一种低能耗湿烟气收水消白装置及方法

说明书

本发明公开了一种低能耗湿烟气收水消白装置，包括：收水消白塔和冷却液循环系统；收水消白塔由下至上依次设置烟气入口、洗涤净化喷淋层、冷凝液收集层、冷凝降温层、干燥脱水层、混风降湿层和烟气出口；冷却液循环系统包括冷却液降温塔、冷却液储存箱和冷却液循环泵；冷凝降温层入液口通过管道与冷却液循环泵出液口连通，冷凝降温层出液口与冷却液降温塔入液口连通，冷却液储存箱通过管路与冷却液降温塔出液口及冷却液循环泵入液口连通。本发明还公开了基于收水消白装置的收水消白方法。采用本发明提供的低能耗湿烟气收水消白方法可大幅降低工业湿烟气消白的投资运行成本，并实现湿烟气中蒸汽水回收及资源利用，降低企业净化环保运行投资成本。

技术领域

本发明涉及资源与环境领域，具体涉及一种低能耗湿烟气收水消白装置及方法。

背景技术

在工业生产过程中，各种工业装置会向环境空气中排放大量的高湿饱和烟气，其中大部分工业饱和湿烟气的排放温度为50～60℃，湿烟气中水蒸气占12～18％，每向环境中排放1m³湿烟气，同时排放约120～180g水蒸气。

工业湿烟气排放过程向环境中排放了大量的水份，造成了水资源的浪费，据初步统计，我国每年因湿烟气排放而向环境空气中排放的水超过50亿吨。

大量饱和湿烟气进入大气中，受较低的环境温度影响，饱和水蒸气进一步冷凝，形成较为明显的白烟现象。含有大量雾滴的白烟不仅造成严重的视觉污染，因重力作用，还增加了烟气中的污染物扩散难度，污染物极易在白烟排放源附近富集，对区域环境质量构成严重不利影响。

尤其是在冬季低温环境下，饱和湿烟气中的水蒸气冷凝量更大，白烟现象尤其明显。同时，冬季环境空气稳定度较高，大量饱和湿烟气的排放进一步会在地面附近空气层中形成逆湿层，加剧了饱和湿烟气排放源附近环境空气中污染物的富集速度，因此，大量饱和湿烟气的排放是我国冬季区域性雾霾天气的主要诱因之一。

目前，针对饱和湿烟气治理的技术主要由烟气直接加热法、混风法、冷凝再热法等。

直接加热法和冷凝再热法均需要外加热源对高湿烟气进行升温，降低烟气湿度白烟消除，需要大量的外加热源。加热法消白烟技术增加的热源需要增加工业燃煤量来提供，不仅系统运行能耗较高，而且新增的燃煤量还会增加污染物排放。

混风法是通过将大量环境空气与高湿烟气进行混合后，将混合烟气降低到饱和湿度以下，实现烟气的不饱和排放，从而消除白烟。受环境温度影响，往往需要较大的环境空气量与工业湿烟气进行混合，混风装置占地较大，且混风风机运行能耗较高。

因此，如何低能耗实现工业高湿烟气的不饱和排放，是工业湿烟气治理面临的难题。

发明内容

本发明提供了一种低能耗湿烟气收水消白装置及方法，通过对高湿烟气进行间接降温冷凝、除雾干燥，将湿烟气中的大部分水蒸气降温冷凝生成液态水进行回收，并利用烟气排放过程形成的负压通过混风单元引入部分环境空气对饱和湿烟气进行混风降湿达到不饱和状态排放，实现低能耗湿烟气消白、蒸汽水回收及资源利用，大幅降低湿烟气净化运行能耗。

具体技术方案如下：

一种低能耗湿烟气收水消白装置，包括：收水消白塔和冷却液循环系统；所述收水消白塔由下至上依次设置烟气入口、洗涤净化喷淋层、冷凝液收集层、冷凝降温层、干燥脱水层、混风降湿层和烟气出口；所述冷却液循环系统包括冷却液降温塔、冷却液储存箱和冷却液循环泵；所述冷凝降温层入液口通过管路与冷却液循环泵出液口连通，冷凝降温层出液口通过管路与冷却液降温塔入液口连通，所述冷却液储存箱通过管路与冷却液降温塔出液口及冷却液循环泵入液口连通。

所述洗涤净化喷淋层采用空塔喷淋和/或填料洗涤的方式对工业烟气进行洗涤；优选空塔喷淋方式。

所述的干燥脱水层内设置若干层除雾器，每层除雾器内设置一层除雾填料。