[发明专利]一种转炉烟气相变除雾装置及其运行方法

说明书

本发明公开了一种转炉烟气相变除雾装置及其运行方法，属于转炉烟气净化领域。该装置包括壳体，壳体上具有烟气进口、烟气出口和排液口；在壳体内从烟气进口至烟气出口之间的烟气流路上设置有相变脱水层，相变脱水层为由若干相变小球填充而成的填充床，相变小球包括球形壳体和填充在球形壳体内的复合相变材料；在相变脱水层的上方设置有喷淋装置；在壳体内的靠近烟气出口处设置有除雾器。该除雾塔运行时，配合转炉炼钢排烟周期对相变脱水层喷淋降温。本发明的转炉烟气相变除雾装置能够实现炼钢过程中烟气的有效脱白，提高水回收率，降低烟气中的细颗粒浓度；并且，能够配合炼钢排烟周期持续运行，无需额外的维护，运行、维护成本低。

技术领域

本发明涉及转炉烟气净化领域，具体是一种转炉烟气相变除雾装置及其运行方法。

背景技术

工业烟气除尘技术中，通常分为湿法除尘和干法除尘两大类，湿法除尘相比于干法具有一次性投入成本低，操作、维护难度小，除尘效果持续、稳定等优点，因此应用更为普遍。但是，经湿法除尘后的烟气中含有大量的水分，需要在排入烟囱前进行除雾处理。

目前，常用的除雾方式是在烟囱之前设置除雾塔，目前的除雾塔一般采用旋流式除雾器或者丝网除雾器等除雾装置除雾。这种除雾塔一般只能脱除烟气中以液态形式存在的雾滴，而对溶解在烟气中以气态形式存在的水脱除效果极差，因此不能起到有效的烟气脱白效果。

例如，现有一种转炉烟气相变冷凝膜式除尘系统(授权公告号：CN 211570698 U，授权公告日：2020.09.25)，其包括汽化冷却烟道、补偿器、一级喷雾蒸发降温初洗塔、长颈可调环缝文氏管、高效旋风洗涤脱水塔、一级复合旋流脱水器、风机、切换阀、二级高效复合旋流除雾器及放散系统或回收系统、双介质雾化喷枪和管道式换热器，其中所述的汽化冷却烟道回收余热及降温后温度达到1000℃-900℃，经过补偿器与所述一级喷雾蒸发降温初洗塔连接，该一级喷雾蒸发降温初洗塔与所述的长颈可调环缝文氏管连接，该长颈可调环缝文氏管与所述的高效旋风洗涤脱水塔连接，该高效旋风洗涤脱水塔通过管道与所述的一级复合旋流脱水器连接，所述的风机设于所述的一级复合旋流脱水器的烟气出气口处，所述风机的出口与所述切换阀连接，该切换阀分别连接所述回收系统和放散系统，所述二级高效复合旋流除雾器位于风机后的切换阀与放散系统之间，所述的双介质雾化喷枪与高效旋风洗涤脱水塔连接，所述的管道式换热器与进入二级高效复合旋流除雾器的管道相连接。该系统中，使用在烟囱之前的除雾器为二级高效复合旋流除雾器，烟气脱白效果差。

发明内容

针对现有技术中的除雾器对烟气的脱白效果差的问题，有必要提供一种解决方案。

基于此，本发明提供了一种转炉烟气相变除雾装置，包括壳体，所述壳体上具有烟气进口、烟气出口和排液口；还包括相变脱水层，其为由若干相变小球填充而成的填充床，所述相变小球包括球形壳体和填充在球形壳体内的复合相变材料；所述相变脱水层设置在壳体内从烟气进口至烟气出口之间的烟气流路上。

上述转炉烟气相变除雾装置中，采用相变小球对烟气进行降温处理，使烟气中以气态形式的水液化为雾滴；烟气在通过相变脱水层时，在惯性作用下，雾滴撞击到相变小球表面并聚集，从而实现对烟气中的水分进行深度脱除，达到“脱白”和回收水的目的。同时，该过程能够促进烟气中未被脱除的细颗粒物长大，并随雾滴附着在相变小球表面而从烟气中脱除，使烟气中的颗粒物浓度大幅降低，达到更高的排放标准。另外，采用相变小球结构的除雾塔，投入成本低，运行和维护方便；可对局部损坏的相变小球进行更换，维修成本更低；使用寿命长。

进一步地，所述复合相变材料的相变温度为51～60℃。

进一步地，所述复合相变材料为石蜡、硬脂酸和石墨的混合物，其中：石墨30％，石蜡和硬脂酸70％；且石蜡与硬脂酸的质量配比介于3∶7～4∶6之间。

进一步地，所述球形壳体为PTFE材质。

进一步地，所述相变小球的直径为3～5cm，填充层数为4～6层，孔隙率为40％～45％。