CN102538488A - 一种罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用装置及工艺 - Google Patents

一种罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用装置及工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用装置及工艺，在退火炉出气口置有淋洗塔，淋洗塔出气口连接有气水分离器，在气水分离器的出气口接罗茨鼓风机，罗茨鼓风机的出气口设置有催化净化装置，催化净化装置的出气口依次布置有冷却器、冷凝器、气水分离器和吸附式干燥装置，吸附式干燥装置的出气口经压力调节装置接入至退火炉进气口。发明人实现将为其进行回收处理净化并且再作为保护气进入退火炉循环利用，可减少能源消耗,为用户节约一定的成本，又减少工业尾气的排放，增加了明显的效益。

Description

一种罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用装置及工艺
技术领域
本发明涉及一种罩式光亮退火炉，尤其涉及一种罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用装置及工艺。 
背景技术
国内现有的罩式光亮退火炉系统大多采用氨分解气作为保护气, 氨分解气的成份为75%的氢气和25%的氮气，氨分解气通过罩式炉后混入了不超过2%体积的杂质成分：杂质主要是灰尘、油污、冷轧油不完全燃烧生成的碳氢化合物、水、CO、CO2、H2S等，现有工艺主要是将上述气体燃烧掉或直接对大气排放，造成了大量资源浪费。 
因此，研制出一种罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用装置及工艺,使退火炉尾气得到充分的利用，可减少能源消耗,为用户节约一定的成本，又减少工业尾气的排放，具有重要的意义。 
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用装置及工艺，实现将退火炉尾气进行回收处理净化并再次作为保护气进入退火炉循环利用。 
本发明的目的通过以下技术方案来实现： 
罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用装置特点是：在退火炉尾气排放管路压力排放阀前引出一接口，接淋洗塔、淋洗塔出气口接气水分离器、气水分离器出气口接罗茨鼓风机，罗茨风机的出气口接催化净化装置、后级依次冷却器、冷凝器、气水分离器、吸附式干燥装置、经压力调节装置后接入退火炉进气口。
进一步地，上述的罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用装置，其中，在退火炉出气口与淋洗塔之间设置转换阀、背压阀；在淋洗塔出气口与气水分离器进口之间的管路上设置第一压力变送器，在罗茨风机出气口与催化净化装置之间管路上设置第二压力变送器，在压力调节装置与罩式炉之间的管路上设置第三压力变送器，在罗茨风机出口设置单向阀、在罗茨风机的进出口之间设置一氢气回流管路，回流管路上装有压力调节阀；在罗茨风机出口与催化净化装置之间的管路进行保温处理；在吸附式干燥装置出口与压力调节装置之间设置安全放空管路，安全放空管路上设置自动控制阀和压力平衡阀，安全放空管出口接放空总管。 
更进一步地，上述的罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用装置，其中，淋洗塔出气管路上的第一压力变送器和罗茨风机出口管路上的第二压力变送器通过PLC与罗茨风机的变频器相连，压力调节装置后管路上第三压力变送器通过PLC与氨分解气进气管路上自动控制阀连接。 
更进一步地，上述的罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用装置，其中，在所述淋洗塔淋洗液出口接有水封罐，水封罐上设置有液位开关。 
更进一步地，上述的罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用装置，其中，在所述气水分离器排水口设置排空管道接入放空水封罐，排空管道上设置控制阀。 
更进一步地，上述的罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用装置，其中，在所述吸附干燥装置中装有按一定比例配合的三种吸附剂，除油吸附剂、粗除水吸附剂、深度除水吸附剂。 
更进一步地，上述的罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用装置，其中，在所述干燥装置的再生气进口分别接有氮气管路和干燥后的净化气接管，并在氮气管路和净化气管路上分别装有程序控制阀。再生放空气出口管路接入总放空管路。 
更进一步地，上述的罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用装置，其中，在所述吸附干燥装置出口管路上装有氢气分析仪、微氧分析仪和露点分析仪。 
本发明罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用工艺，特点是：罩式光亮退火炉系统产生的尾气经淋洗塔水淋洗降温并除去尾气中的灰尘、残氨、硫化氢等有害杂质，淋洗过的尾气经气水分离器后除去大量的水和油污，进入罗茨风机进行增压，罗茨风机的出气压力可有效控制在9.8-49kpa; 气体温升80℃，增压后的气体首先进入催化净化装置可使CO转变为CO2、O2转变为H2O及除去氧气和转化部分碳氢化合物，生成水并放出大量的热量，净化后气体再经冷却器冷却和冷凝器除水后，通过气水分离器把水分离出来；再经过吸附式干燥装置进行气体的深度除油、除水、除杂质气体，完成尾气的净化过程；净化后的气体通过压力调节装置调压（压力维持在20-49mbar）后送入光亮退火罩式炉系统。 
本发明实现将罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用，从而避免了尾气直接燃烧掉或对大气排空，大大节省了能源，适应节能减排发展方向，环境得到保护，废物得到最优化利用，增加了较明显的效益。附图说明 
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的工艺流程图。
图中各附图标记的含义见下表： 
Figure DEST_PATH_IMAGE001
 具体实施方式
在退火炉E06尾气排放管路压力排放阀前引出一接口，接淋洗塔E02、淋洗塔E02出气口接气水分离器E04、气水分离器E04出气口接罗茨鼓风机E05、罗茨风机E05的出气口接催化净化装置E07、后级依次冷却器E08、冷凝器E09、气水分离器E10、吸附式干燥装置E12、经压力调节装置E13后接入退火炉E06进气口。
在退火炉E06出气口与淋洗塔E02之间设置转换阀、背压阀E01；在淋洗塔E02出气口与气水分离器E04进口之间的管路上设置第一压力变送器PIT01、在罗茨风机E05出气口与催化净化装置E07之间管路上设置第二压力变送器PIT02，在压力调节装置E13与罩式炉E06之间的管路上设置第三压力变送器PIT03，在罗茨风机E05出口设置单向阀V05、在罗茨风机E05的进出口之间设置一氢气回流管路，回流管路上装有压力调节阀V04；在罗茨风机E05出口与催化净化装置E07之间的管路进行保温处理；在吸附式干燥装置E12出口与压力调节装置E13之间设置安全放空管路E15，安全放空管路上设置自动控制阀V12和压力平衡阀V11，安全放空管出口接放空总管；淋洗塔E02出气管路上的第一压力变送器PIT01和罗茨风机E05出口管路上的第二压力变送器PIT02通过PLC与罗茨风机E05的变频器相连，压力调节装置E13后管路上第三压力变送器PIT03通过PLC与氨分解气进气管路上自动控制阀连接；在淋洗塔E02淋洗液出口接有水封罐E03，水封罐E03上设置有液位开关；在吸附干燥装置E12中装有按一定比例配合的三种吸附剂，除油吸附剂、粗除水吸附剂、深度除水吸附剂，干燥装置E12的再生气进口分别接有氮气管路和干燥后的净化气接管，并在氮气管路和净化气管路上分别装有程序控制阀；再生放空气出口管路接入总放空管路；在吸附干燥装置出口管路上装有氢气分析仪、微氧分析仪和露点分析仪。另外，在气水分离器E04排水口设置排空管道接入放空水封罐E11，排空管道上设置控制阀。 
    运用上述装置对罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用时，退火炉E06的回流保护气（回流保护气压力20-49mbar）经淋洗塔E02采用水喷淋与尾气直接接触的方式对尾气高效降温并除去气体中的灰尘、残氨、硫化氢等有害成分，淋洗过的尾气经期水经气水分离器E04后除去大量的水和油污，进入罗茨风机E05进行增压，罗茨鼓风机E05将尾气压力控制在9.8-49kpa,尾气的温度升至80℃，增压后的气体首先进入催化净化装置E07使CO转变为CO2、O2转变为H2O除去氧气和转化部分碳氢化合物，生成水并放出大量的热量，净化后气体再经冷却器冷却E08和冷凝器E09除水后，通过气水分离器E10把水分离出来；再经过吸附式干燥装置E12进行气体的深度除油、除水、除杂质气体，完成尾气的净化过程；净化后的气体通过压力调节装置调压后送入光亮退火罩式炉系统。 
    安全放空管路E15，当系统压力超高时，气体通过压力平衡阀放空。 
当氢分仪、氧分仪、露点仪检测到气体不合格时，气体通过控制阀放空。 
氨气分解进气管，罩式炉开始退火时提供氨气分解气、罩式炉进气口压力低于设定值时补气。 
压力变送器，是对管路不同部位进行压力采集，便于程序的控制。 
以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。 

Claims (16)

1.一种罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用装置，其特征在于：包括在退火炉出气口置有淋洗塔，淋洗塔出气口连接有气水分离器，在气水分离器的出气口接罗茨鼓风机，罗茨鼓风机的出气口设置有催化净化装置，催化净化装置的出气口依次布置有冷却器、冷凝器、气水分离器和吸附式干燥装置，吸附式干燥装置的出气口经压力调节装置接入至退火炉进气口。
2.如权利要求1所述的一种罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用装置，其特征在于：在退火炉出气口与淋洗塔之间的管道上设置有转换阀、背压阀；在淋洗塔出气口与气水分离器进气口之间的管道上设置有第一压力变送器；在罗茨风机出气口与催化净化装置之间的管路上设置有第二压力变送器；在压力调节装置与退火炉之间的管路上设置有第三压力变送器；在罗茨风机出口端设置有单向阀，在罗茨风机的进出口之间设置一氢气回流管路，氢气回流管路上安装有压力调节阀；在罗茨风机出口与催化净化装置之间的管路上安装有保温装置；在吸附式干燥装置出口与压力调节装置之间设置安全放空管路, 安全放空管路上设置自动控制阀和压力平衡阀，安全放空管出口端连接放空总管。
3.如权利要求2所述的一种罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用装置，其特征在于：淋洗塔出气管路上的第一压力变送器和罗茨风机出口管路上的第二压力变送器通过PLC与罗茨风机的变频器相连；压力调节装置后管路上第三压力变送器通过PLC与氨分解气进气管路上自动控制阀连接。
4.如权利要求2所述的一种罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用装置，其特征在于：在所述淋洗塔出口接一水封罐，所述水封罐上设置有液位开关。
5.如权利要求2所述的一种罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用装置，其特征在于：在所述气水分离器排水口设置排空管道接入放空水封罐，排空管道上设置控制阀。
6.如权利要求2所述的一种罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用装置，其特征在于：在所述吸附干燥装置中安装有至少三种吸附剂，所述三种吸附剂包括除油吸附剂、粗除水吸附剂、深度除水吸附剂。
7.如权利要求2所述的一种罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用装置，其特征在于：所述干燥装置的再生气进口分别接有氮气管路和干燥后的净化气接管，并在氮气管路和净化气管路上分别安装有程序控制阀，再生放空气出口管路接入总放空管路。
8.如权利要求2所述的一种罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用装置，其特征在于：在所述吸附干燥装置出口管路上安装有氢气分析仪、微氧分析仪和露点分析仪。
9.一种罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用工艺，其特征在于：所述工艺步骤为：
在罩式光亮退火炉系统产生的尾气接入淋洗塔；
淋洗过的尾气接入气水分离器；
尾气经气水分离器后接入到罗茨风机进行增压；
增压后的气体进入催化净化装置，净化后气体再经冷却器冷却和冷凝器；
再经过吸附式干燥装置；
净化后的气体通过压力调节装置调压后送入光亮退火罩式炉系统。
10.如权利要求9所述的一种罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用工艺，其特征在于：在退火炉出气口与淋洗塔之间的管道上设置有转换阀、背压阀；在淋洗塔出气口与气水分离器进气口之间的管道上设置有第一压力变送器；在罗茨风机出气口与催化净化装置之间的管路上设置有第二压力变送器；在压力调节装置与退火炉之间的管路上设置有第三压力变送器；在罗茨风机出口端设置有单向阀，在罗茨风机的进出口之间设置一氢气回流管路，氢气回流管路上安装有压力调节阀；在罗茨风机出口与催化净化装置之间的管路上安装有保温装置；在吸附式干燥装置出口与压力调节装置之间设置安全放空管路, 安全放空管路上设置自动控制阀和压力平衡阀，安全放空管出口端连接放空总管。
11.如权利要求10所述的一种罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用工艺，其特征在于：淋洗塔出气管路上的第一压力变送器和罗茨风机出口管路上的第二压力变送器通过PLC与罗茨风机的变频器相连；压力调节装置后管路上第三压力变送器通过PLC与氨分解气进气管路上自动控制阀连接。
12.如权利要求10所述的一种罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用工艺，其特征在于：在所述淋洗塔出口接一水封罐，所述水封罐上设置有液位开关。
13.如权利要求10所述的一种罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用工艺，其特征在于：在所述气水分离器排水口设置排空管道接入放空水封罐，排空管道上设置控制阀。
14.如权利要求10所述的一种罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用工艺，其特征在于：在所述吸附干燥装置中安装有至少三种吸附剂，所述三种吸附剂包括除油吸附剂、粗除水吸附剂、深度除水吸附剂。
15.如权利要求10所述的一种罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用工艺，其特征在于：所述干燥装置的再生气进口分别接有氮气管路和干燥后的净化气接管，并在氮气管路和净化气管路上分别安装有程序控制阀，再生放空气出口管路接入总放空管路。
16.如权利要求10所述的一种罩式光亮退火炉系统的尾气净化循环利用工艺，其特征在于：在所述吸附干燥装置出口管路上安装有氢气分析仪、微氧分析仪和露点分析仪。
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Commission number: 4W102686

Conclusion of examination: Claim No. 201110318110.9 of the patent right for invention No. 1 and 9 shall be invalid, and the patent right shall continue to be valid on the basis of claim 2-8 and 10-16.

Decision date of declaring invalidation: 20140924

Decision number of declaring invalidation: 23842

Denomination of invention: Tail-gas purifying and recycling device and process of cover type bright annealing furnace system

Granted publication date: 20131023

Patentee: Suzhou Xinsi Gas System Co.,Ltd.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
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Granted publication date: 20131023

Termination date: 20161019