本發(fā)明涉及環(huán)保領域，具體涉及一種尾氣洗滌的系統(tǒng)及方法。

背景技術：

1、在化工生產中，經常會有尾氣產生，這些尾氣由于含有粉塵、有毒有害成分，不能直接排放，通常會對尾氣進行洗滌，除去其中的粉塵和有毒有害物質，干凈的不凝氣去排放。

2、常用的洗滌器有以下幾種：

3、(1)噴淋塔

4、噴淋塔是傳統(tǒng)的洗滌塔，這種裝置易于設計和操作，能耗及壓力損失低，但洗滌效率不高。無論塔有多高，只能使用一種洗滌濃度。提高噴淋液壓力時，可提高洗滌效率，但液滴夾帶和霧沫也同時增加。

5、(2)填料塔

6、填料塔比噴淋塔更為有效，但它的缺點是床層容易堵塞且不易清理，因此在洗滌氟化物時一般不采用。

7、(3)文丘里洗滌器

8、文丘里洗滌器結構簡單，投資較少。由于使用的氣體和液體的流速很高，在很短時間內兩者高速混合，所以系統(tǒng)的能耗很高。另外，由于氣、液的高度分散，文丘里洗滌器后面要接一個高效的除霧裝置，通常使用旋風分離器。

9、(4)旋風噴淋洗滌器

10、旋風噴淋洗滌器通過將液體噴入流動的氣體而提供了大量氣、液接觸表面，氣體是切線方向進入的，從底部到頂部作旋轉運動，所產生的離心力能除去大量的液體挾帶。此種裝置的洗滌效率盡管比一般噴淋塔為高，但是噴淋塔的缺點依然存在。

11、上述的單一洗滌系統(tǒng)通常都無法達到環(huán)保要求，只有多級洗滌系統(tǒng)才能獲得高的洗滌效果。為此，實際生產中多是串聯相同或不同的裝置來達到這一目的。

12、因此，為了提高尾氣洗滌效率，克服現有技術的缺陷，減少粉塵和有毒有害物質的排放，亟須對現有的洗滌器、洗滌系統(tǒng)及方法進行改進，以達到更好的洗滌效果及保護環(huán)境。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種尾氣洗滌的系統(tǒng)及方法，可將來自化工裝置的尾氣進行有效洗滌，氣體呈水平運動而洗滌液呈垂直運動，和立式洗滌系統(tǒng)比較，臥式洗滌器更容易采用逐段降低洗滌液濃度的方法將各洗滌段串聯起來，串聯以后可以達到很高的洗滌效率。

2、采用以上系統(tǒng)及方法，只用一臺臥式橫流洗滌器就可將來自化工裝置的尾氣進行有效洗滌，是一種流程短、占地小、投資低、能耗低的尾氣洗滌的系統(tǒng)及方法，本發(fā)明旨在保護環(huán)境、經洗滌后的不凝性氣體達標排放。

3、本發(fā)明的目的可以通過以下技術方案實現：

4、一種尾氣洗滌系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括臥式橫流洗滌器，所述臥式橫流洗滌器中設有n≥2個洗滌區(qū)以及除沫區(qū)，每個洗滌區(qū)配套設有集液槽，順著氣流方向的洗滌區(qū)依次命名為第1洗滌區(qū)，…，第n個洗滌區(qū)；

5、工藝水與第n個洗滌區(qū)的洗滌管相連，第n個洗滌區(qū)收集的洗滌液進入配套的集液槽，該集液槽中的洗滌液輸送至第n-1個洗滌區(qū)的的洗滌管；第n-1個洗滌區(qū)的收集的洗滌液進入配套的集液槽，該集液槽中的洗滌液輸送至第n-2個洗滌區(qū)的洗滌管；依次進行至第一個洗滌區(qū)，第一個洗滌區(qū)收集得到的洗滌液輸送至界外。

6、上述系統(tǒng)中：洗滌區(qū)所在臥式橫流洗滌器的內腔的上部均設有若干豎直布置的洗滌管，所述的洗滌管上設有多組噴頭；

7、優(yōu)選：洗滌區(qū)所在臥式橫流洗滌器的內腔的上部均設有1～10豎直布置的洗滌管，所述的洗滌管上設有1～10噴頭。

8、上述系統(tǒng)中：第2洗滌區(qū)至第n個洗滌區(qū)之間任意兩個相連的洗滌區(qū)之間設有洗滌填料；第n個洗滌區(qū)和除沫區(qū)之間設有除沫器。

9、上述系統(tǒng)中：第一個洗滌區(qū)中洗滌管噴頭設置方向與氣流方向相反，其余洗滌區(qū)洗滌管噴頭設置方向與氣流方向相同。

10、上述系統(tǒng)中：臥式橫流洗滌器的尾部通過風機與排氣筒相連；

11、上述系統(tǒng)中：臥式橫流洗滌器的上部設有進氣通道，通道中設有噴頭，該噴頭的設置方向與氣流方向相同，洗滌第二洗滌區(qū)收集的洗滌液與該噴頭相連。

12、上述系統(tǒng)中：風機底部排液口、除沫區(qū)配套的集液槽底部排液口均與第n-1個洗滌區(qū)的洗滌管相連。

13、上述系統(tǒng)中：各集液槽底部均為斜底且斜底與水平面的夾角為90°≥α≥0°。

14、一種上述的系統(tǒng)實現尾氣洗滌的方法，該方法包括以下步驟：

15、(1)來自界區(qū)的尾氣從臥式橫流洗滌器進口進入進氣口洗滌區(qū)對尾氣進行順流洗滌，洗滌后的尾氣進入臥式橫流洗滌器的第一洗滌區(qū)，在該洗滌區(qū)中噴頭對尾氣進行逆流洗滌，之后其他洗滌區(qū)中噴頭對尾氣進行順流洗滌，直至到達最后一個洗滌區(qū)；之后尾氣穿過除沫器(進入除沫區(qū)；

16、(2)來自界區(qū)的工藝水進入最后一個洗滌區(qū)，最后一個洗滌區(qū)的集液槽收集的洗滌液進入n-1個洗滌區(qū)的洗滌液；第n-1個洗滌區(qū)的洗滌液進入配套的集液槽，該集液槽中的洗滌液作為第n-2個洗滌區(qū)的洗滌液；依次進行至第一個洗滌區(qū)，第一個洗滌區(qū)收集得到的洗滌液輸送至界外；

17、(3)來自臥式橫流洗滌器除沫區(qū)經洗滌的不凝氣從洗滌器不凝氣出口n經風機加壓后去排氣筒排放。

18、上述方法中：來自界區(qū)的尾氣溫度20℃～100℃，壓力90～100kpa，在臥式橫流洗滌器中的氣速1～3m/s，來自界區(qū)的尾氣與工藝水的質量比為1:2～2:1。

19、在一些更為具體的技術方案中，本發(fā)明的技術方案如下：

20、一種尾氣洗滌的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括臥式橫流洗滌器，洗滌填料，除沫器，填料支撐分隔板，除沫器支撐分隔板，洗滌液輸送泵，no1區(qū)洗滌泵，no2區(qū)洗滌泵，no3區(qū)洗滌泵，no4區(qū)洗滌泵，風機，排氣筒。所述的來自界區(qū)的尾氣管道與臥式橫流洗滌器進氣口a相連，臥式橫流洗滌器不凝氣出口n與風機進口相連，風機出口w與排氣筒底部進口相連。

21、上述系統(tǒng)中：來自界區(qū)的工藝水管道與臥式橫流洗滌器工藝水進口l1、l2、l3相連；風機底部排液口v、除沫區(qū)集液槽底部排液口u、no5區(qū)集液槽底部排液口t與no4區(qū)洗滌泵進口相連，no4區(qū)洗滌泵出口與no4洗滌區(qū)洗滌液進口j1、j2、j3相連；no4區(qū)集液槽底部排液口s與no3區(qū)洗滌泵進口相連，no3區(qū)洗滌泵出口與no3洗滌區(qū)洗滌液進口g1、g2、g3相連；no3區(qū)集液槽底部排液口r與no2區(qū)洗滌泵進口相連，no2區(qū)洗滌泵出口與no2洗滌區(qū)洗滌液進口e1、e2、e3相連；no2區(qū)集液槽底部排液口q與no1區(qū)洗滌泵進口相連，no1區(qū)洗滌泵出口與no1洗滌區(qū)洗滌液進口c1、c2、c3以及進氣口洗滌區(qū)洗滌液進口b1、b2相連；no1區(qū)集液槽底部排液口p與洗滌液輸送泵進口相連，洗滌液輸送泵出口與去界區(qū)的洗滌液輸送管道相連。

22、上述系統(tǒng)中：臥臥式橫流洗滌器氣相通道分成五個洗滌區(qū)即no1洗滌區(qū)、no2洗滌區(qū)、no3洗滌區(qū)、no4洗滌區(qū)、no5洗滌區(qū)和一個除沫區(qū)；no1洗滌區(qū)與no2洗滌區(qū)之間可根據尾氣工況條件選擇安裝洗滌填料、d口為填料安裝備用口，no2洗滌區(qū)與no3洗滌區(qū)之間、no3洗滌區(qū)與no4洗滌區(qū)之間、no4洗滌區(qū)與no5洗滌區(qū)之間通過填料安裝口f、h、k裝有洗滌填料，no5洗滌區(qū)與除沫區(qū)之間通過除沫器安裝口m裝有除沫器。no1洗滌區(qū)底部是no1區(qū)集液槽、no2洗滌區(qū)底部是no2區(qū)集液槽、no3洗滌區(qū)底部是no3區(qū)集液槽、no4洗滌區(qū)底部是no4區(qū)集液槽、no5洗滌區(qū)底部是no5區(qū)集液槽，no1～no5集液槽之間由填料支撐分隔板分隔成獨立的空間；除沫區(qū)底部是除沫區(qū)集液槽、no5區(qū)集液槽與除沫區(qū)集液槽之間由除沫器支撐分隔板分隔成獨立的空間。

23、上述系統(tǒng)中：臥各集液槽底部均為斜底且斜底與水平面的夾角為α≥0°且α盡可能大，斜底的底部設有液體出口p、q、r、s、t、u。

24、上述系統(tǒng)中：臥式橫流洗滌器進口a為垂直布置的長方體且長度c等于兩倍的寬度b，臥式橫流洗滌器的氣相通道高度a等于寬度b。

25、上述系統(tǒng)中：臥式橫流洗滌器進氣口洗滌區(qū)洗滌液進口b1到進口側壁的距離e等于四分之一c，進口b1與進口b2之間的距離f等于二分之一c，進口b2到進口側壁的距離g等于四分之一c。進口b1與進口b2各水平安裝一個噴頭，噴頭位置處于進口a中心線，噴淋方向與氣體流動方向一致，每一個噴頭噴淋的洗滌液幕形狀成正方形且兩個噴頭噴出的洗滌液幕能夠覆蓋整個進口a水平截面(c乘以d)。

26、上述系統(tǒng)中：臥式橫流洗滌器洗滌液及工藝水進口c1、e1、g1、j1、l1到洗滌器側壁的距離h等于六分之一b，洗滌液及工藝水進口c2、e2、g2、j2、l2處于洗滌器中心線的位置，洗滌液及工藝水進口c3、e3、g3、j3、l3到洗滌器側壁的距離k等于六分之一b；每一個洗滌液進口都安裝有三個噴頭、上層噴頭到洗滌器頂的距離m等于六分之一a、中間層噴頭到上層噴頭的距離n等于三分之一a、下層噴頭到中間層噴頭的距離p等于三分之一a；洗滌液進口c1、c2、c3安裝的九個噴頭噴淋方向與氣體流動方向相反、其余噴頭噴淋方向與氣體流動方向一致，每一個噴頭噴淋的洗滌液幕形狀成正方形且九個噴頭噴出的洗滌液幕能夠覆蓋整個洗滌器垂直氣相通道截面(a乘以b)。

27、一種利用上述系統(tǒng)實現尾氣洗滌的方法，該方法包括以下步驟：

28、(1)進氣口洗滌區(qū)、no1洗滌區(qū)洗滌：來自界區(qū)的尾氣從臥式橫流洗滌器進口a進入進氣口洗滌區(qū)，在進氣口洗滌區(qū)用安裝在洗滌液進口b1、b2的兩個噴頭對尾氣進行順流洗滌。經過進氣口洗滌區(qū)的尾氣進入no1洗滌區(qū)，在no1洗滌區(qū)用安裝在洗滌液進口c1、c2、c3的九個噴頭對尾氣進行逆流洗滌，經過no1洗滌區(qū)的尾氣進入no2洗滌區(qū)，洗滌液落入no1區(qū)集液槽、從no1區(qū)集液槽底部排液口p經洗滌液輸送泵去界區(qū)。

29、(2)no2、no3、no4洗滌區(qū)洗滌：來自no1洗滌區(qū)的尾氣進入no2洗滌區(qū)，在no2洗滌區(qū)用安裝在洗滌液進口e1、e2、e3的九個噴頭對尾氣進行順流洗滌，經過no2洗滌區(qū)的尾氣穿過洗滌填料進入no3洗滌區(qū)，洗滌液落入no2區(qū)集液槽、從no2區(qū)集液槽底部排液口q經no1區(qū)洗滌泵去進氣口洗滌區(qū)、no1洗滌區(qū)；經過no2洗滌區(qū)的尾氣進入no3洗滌區(qū)，在no3洗滌區(qū)用安裝在洗滌液進口g1、g2、g3的九個噴頭對尾氣進行順流洗滌，經過no3洗滌區(qū)的尾氣穿過洗滌填料進入no4洗滌區(qū)，洗滌液落入no3區(qū)集液槽、從no3區(qū)集液槽底部排液口r經no2區(qū)洗滌泵去no2洗滌區(qū)；經過no3洗滌區(qū)的尾氣進入no4洗滌區(qū)，在no4洗滌區(qū)用安裝在洗滌液進口j1、j2、j3的九個噴頭對尾氣進行順流洗滌，經過no4洗滌區(qū)的尾氣穿過洗滌填料進入no5洗滌區(qū)，洗滌液落入no4區(qū)集液槽、從no4區(qū)集液槽底部排液口s經no3區(qū)洗滌泵去no3洗滌區(qū)。

30、(3)no5洗滌區(qū)洗滌、除沫區(qū)除沫：來自no4洗滌區(qū)的尾氣進入no5洗滌區(qū)，在no5洗滌區(qū)用安裝在工藝水進口l1、l2、l3的九個噴頭對尾氣進行順流洗滌，經過no5洗滌區(qū)的尾氣穿過除沫器進入除沫區(qū)。洗滌液落入no5區(qū)集液槽、除沫區(qū)集液槽，來自no5區(qū)集液槽底部排液口t、除沫區(qū)集液槽底部排液口u及風機底部排液口v的洗滌液經no4區(qū)洗滌泵去no4洗滌區(qū)。

31、(4)不凝氣輸送、排放：來自臥式橫流洗滌器除沫區(qū)經洗滌的不凝氣從洗滌器不凝氣出口n經風機進口進入風機，由風機加壓后不凝氣從風機出口w去排氣筒排放。

32、上述方法中：來自界區(qū)的尾氣溫度≤100℃，壓力≥90kpa，在臥式橫流洗滌器中的氣速≤3m/s，來自界區(qū)的尾氣與工藝水的質量比為≥1:2。

33、更為優(yōu)選的：來自界區(qū)的尾氣溫度20℃～100℃，壓力90～100kpa，在臥式橫流洗滌器中的氣速1～3m/s，來自界區(qū)的尾氣與工藝水的質量比為1:2～2:1。

34、本發(fā)明的有益效果：

35、采用本發(fā)明的系統(tǒng)及方法，氣體呈水平運動而洗滌液呈垂直運動，故能使用較高的液氣比，填料也得到充分沖洗，這是防堵塞的有效方法。

36、和立式洗滌系統(tǒng)比較，臥式洗滌器更容易采用逐段降低洗滌液濃度的方法將各洗滌段串聯起來，串聯以后可以達到很高的洗滌效率，是目前可供磷酸、磷肥與復肥生產裝置使用的非常滿意的洗滌系統(tǒng)之一。在磷酸裝置尾氣洗滌中，尾氣中的f及sio2洗滌效率均超過99.8％。

37、進氣口洗滌區(qū)、no1洗滌區(qū)不安裝洗滌填料，用來洗滌尾氣中的粉塵。設置填料安裝備用口d可針對尾氣工況選擇性安裝洗滌填料，填料安裝口f、h、k內的洗滌填料、除沫器安裝口m內的除沫器均可定期進行洗滌、更換。

38、每一洗滌段安裝九個洗滌液幕形狀成正方形的噴頭，洗滌液分布更加均勻且縮短了洗滌空間。

39、洗滌器進口呈長方形，便于氣體分布及洗滌；洗滌器氣相通道呈正方形，便于尾氣洗滌及安裝、洗滌、更換洗滌填料與除沫器。

40、洗滌器可安裝于地面，便于安裝、檢修及維護。