CN103406016A

CN103406016A - 石墨化炉的废气处理系统

Info

Publication number: CN103406016A
Application number: CN2013103578659A
Authority: CN
Inventors: 张桂华; 张士明
Original assignee: SIYANG EAST CARBON PRODUCT Co Ltd
Current assignee: SIYANG EAST CARBON PRODUCT Co Ltd
Priority date: 2013-08-16
Filing date: 2013-08-16
Publication date: 2013-11-27

Abstract

本发明公开了石墨化炉的废气处理系统，包括石墨化炉、降温塔、除尘塔、风机、除硫塔和排浆池，所述石墨化炉的废气从炉盖排出，通过第一管道与降温塔进气口连通，降温塔出气口通过第二管道与除尘塔进气口连通，所述除尘塔出气口通过第三管道与风机的进气口连通，所述风机的出气口与除硫塔进气口连通，所述除硫塔通过顶部所设的排气烟囱将废气排出，所述除硫塔通过排浆管与排浆池连通。从上述结构可知，本发明的石墨化炉的废气处理系统，结构简单，能够有效将石墨化炉废气中的粉尘和二氧化硫进行去除，而且有效保护了废气处理设备，延长了废气处理设备的使用寿命，另外还可以产生一些副产品。

Description

石墨化炉的废气处理系统

技术领域

本发明涉及废气处理领域，具体涉及一种石墨化炉的废气处理系统。

背景技术

石墨化炉，主要用于石墨粉料提纯等高温处理。它的使用温度高达2800℃。可以进行石墨粉高温处理、碳纤维碳化、石墨化处理等工艺。但是由于煤矿中含有一定的硫含量，经过高温加热后，硫就会形成二氧化硫，随着废气一起排出；还有在石墨化炉内的一些粉尘由于质量较轻，在高温作用下，随着高温废气也一起排出。而二氧化硫排放到空气中之后，不但会有刺激性气味、污染环境，而且还会与空气中的水蒸气或小水滴发生反应，生成硫酸；再伴着与水一起落下，形成酸雨；粉尘进入空气后，会大大降低空气质量，增加空气中的可吸入颗粒物，尤其是会提高PM2.5的含量，对人体健康产生危害。另外，由于废气刚从石墨化炉中排出，温度非常高，直接进行废气的除尘和除硫，不仅效果较差，而且对废气处理设备的损害非常大，大大降低了设备的使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种石墨化炉的废气处理系统，结构简单，能够有效将石墨化炉废气中的粉尘和二氧化硫进行去除，而且有效保护了废气处理设备，延长了废气处理设备的使用寿命，另外还可以得到一些副产品。

本发明所采取的技术方案是：

石墨化炉的废气处理系统，包括石墨化炉、降温塔、除尘塔、风机、除硫塔和排浆池，所述石墨化炉的废气从炉盖排出，通过第一管道与降温塔进气口连通，降温塔出气口通过第二管道与除尘塔进气口连通，所述除尘塔出气口通过第三管道与风机的进气口连通，所述风机的出气口与除硫塔进气口连通，所述除硫塔通过顶部所设的排气烟囱将废气排出，所述除硫塔通过排浆管与排浆池连通。通过降温塔将石墨化炉的废气温度进行快速降温；除尘塔将废气中的灰尘等杂质进行分离，另外得到副产品炉灰；除硫塔通过石灰浆将废气中所含的二氧化硫进行反应生成硫酸钙，去除废气中的同时生成了硫酸钙，得到副产品石膏。

本发明进一步改进方案是，所述降温塔为“冂”字型结构，包括对称所设底箱A、底箱B，所述底箱A和底箱B顶部分别均布有多根降温导管，还包括位于降温导管顶部位置处所设的喷淋水管和设于底箱A、底箱B与降温导管连接处的盛水装置，所述降温导管的底口分别与底箱A、底箱B连通，降温导管的顶口与顶箱连通；所述降温塔进气口、降温塔出气口分别与底箱A、底箱B的下部连通。在冷却塔体积较小的情况下，使废气流动的距离尽量增加，提高废气的降温效率。

本发明更进一步改进方案是，盛水装置侧边底部连通有回水管，所述回水管将盛水装置内的水流回至蓄水池中。使冷却水可以循环使用，减少生产成本。

本发明更进一步改进方案是，所述相邻喷淋水管之间均有一列降温导管，喷淋水管与进水管连通。通过冷却水在降温管外壁进行喷淋，大大提高了废气的降温效果。

本发明更进一步改进方案是，所述降温导管上位于喷淋水管与盛水装置之间，设有多层挡水板，所述降温导管穿过挡水板所设的通孔，所述通孔直径大于降温导管的直径。挡水板使冷却水的水流速度减慢，提高单位体积冷却水的冷却效率。

本发明更进一步改进方案是，所述除尘塔包括除尘塔塔体，所述除尘塔塔体底部设有排灰口，除尘塔塔体的圆弧侧壁上设有高压电源装置，靠近底部设有底架；所述除尘塔进气口设于除尘塔塔体的下部，除尘塔出气口设于除尘塔塔体的顶部。通过高压静电将降温后废气中的灰尘等杂质进行吸附分离，同时得到了副产品炉灰。

本发明更进一步改进方案是，所述除尘塔塔体内设有多根竖直导线，所述导线与高压电源装置电连接，所述除尘塔塔体内表面设有绝缘层。

本发明更进一步改进方案是，所述导线均匀分布于除尘塔塔体内。增加了高压静电的范围，使废气中的杂质得到充分吸附、分离，提高了废气的除尘效果。

本发明更进一步改进方案是，所述除硫塔包括除硫塔塔体，所述除硫塔塔体内的顶部设有喷淋装置，底部设有排浆管，除硫塔进气口设于除硫塔塔体圆弧侧壁的下部。通过除硫塔内的喷淋装置，将废气中所含的二氧化硫去除，同时将喷淋的浆液排出除硫塔塔体。

本发明更进一步改进方案是，所述喷淋装置为喷嘴，通过连接件均匀分布于支架的底面，所述喷嘴与石灰浆进料管连通。通过石灰浆进行均匀喷淋于整个除硫塔塔体内，石灰浆会与废气中的二氧化硫进行反应，提高了除硫效果，另外还得到了副产品石膏。

本发明更进一步改进方案是，所述喷淋装置均匀分布于除硫塔塔体内的顶部。使石灰浆可以均匀、充分喷淋于除硫塔塔体内，使石灰浆与废气中的二氧化硫充分反应，提高除硫效率。

本发明更进一步改进方案是，所述排浆池一侧依次设有沉淀池与石灰浆搅拌池，所述排浆池与沉淀池、沉淀池与石灰浆搅拌池分别通过池壁所设的溢流口A和溢流口B连通，所述溢流口A的高度低于沉淀池池壁高度、高于溢流口B的高度，所述溢流口B的高度低于石灰浆搅拌池池壁高度；所述排浆管的管口设于排浆池的下部。将除硫塔产生的副产品石膏进行沉淀分离，便于副产品的打捞取出。

本发明更进一步改进方案是，所述石灰浆搅拌池的上方通过支架设有搅拌装置，所述石灰浆进料管的一端设于石灰浆搅拌池的池底，通过动力泵将石灰浆搅拌池内的石灰浆输送至除硫塔的喷淋装置。将石灰浆进行充分搅拌，使石灰浆中与二氧化硫发生反应的有效成份均匀，提高反应效率，进而提高除硫效率。

本发明使用时，石墨化炉的产生的废气从炉盖排出，通过风机的作用，顺着管道到达降温塔进气口进入底箱A，然后沿着降温管上升至顶箱内，并再次沿着降温管下降至底箱B，废气在降温管内流动的过程中，沿着降温管外壁往下淋的冷却水将管内废气进行快速降温，使通过降温塔的废气温度降至80摄氏度左右；废气在风机的作用下通过管道从底箱B的出气口流动至除尘塔进气口，在除尘塔内，高压电源装置启动，使除尘塔内的导线形成高压静电，废气在通过除尘塔的时候，在高压静电的作用下，废气中的灰尘等杂质由于静电作用被吸附于导线上，而废气则在风机的作用下从除尘塔出气口通过管道流动至除硫塔进气口；每间隔一段时间，导线顶部所设的振动装置就振动一段时间，将导线上吸附的灰尘等杂质抖落至除尘塔塔底，便于炉灰的收集；除尘后的废气在风机的作用下从除硫塔进气口进入除硫塔，除硫塔内顶部的喷淋装置向下均匀喷淋石灰浆，由于废气在上升过程中，不断接触下滴的石灰浆，将废气中所含的二氧化硫与石灰浆中的氢氧化钙发生中和反应，生成硫酸钙，形成的石膏浆通过除硫塔底部的排浆管排至排浆池内底部，除硫后废气从除硫塔顶部的排气烟囱中排向空气中；排浆池内的石膏在排浆池内进行初步沉淀，池底沉淀有部分石膏，悬浊将夜中仍悬浮有部分石膏；悬浊液从溢流口A溢流至沉淀池内继续进行沉淀；在沉淀池内，水中的石膏全部沉淀至沉淀池池底，多余的水从溢流口B溢流至石灰浆搅拌池内，通过搅拌装置将水与初配的石灰浓浆液搅拌城符合除硫塔使用要求的石灰浆；在动力泵的作用下，石灰浆通过石灰浆进料管输送至喷淋装置。

本发明的有益效果在于：

第一、本发明的石墨化炉的废气处理系统，在废气进行处理前进行降温，避免损坏废气处理系统的设备，提高废气处理效率。

第二、本发明的石墨化炉的废气处理系统，在废气降温处理时，通过挡水板作用，有效减缓了冷却水的水流速度，提高了单位体积冷却水的冷却效率，提高了废气的冷却效果。

第三、本发明的石墨化炉的废气处理系统，通过盛水装置所设的回水管，使冷却水可以循环使用，降低了企业的生产成本。

第四、本发明的石墨化炉的废气处理系统，通过除尘塔对废气进行除尘，提高了废气后续除硫的效果，保证了排出废气中不含灰尘等杂质，保护了环境卫生，同时还得到了副产品炉灰。

第五、本发明的石墨化炉的废气处理系统，通过除硫塔对废气进行除硫，将废气中的二氧化硫全部去除，避免了二氧化硫的排放，保护了周围环境。

第六、本发明的石墨化炉的废气处理系统，通过石灰浆进行废气中二氧化硫的吸收，石灰浆会与二氧化硫发生反应，提高了二氧化硫的吸收效果，另外还得到了副产品石膏。

第七、本发明的石墨化炉的废气处理系统，将石膏进行多次沉淀，便于石膏的打捞和取出，同时可以循环利用石灰浆中水，降低了生产成本。

附图说明：

图1为本发明结构主视局部剖视示意图。

图2为降温塔结构主视放大示意图。

图3为图2中M结构俯视剖视示意图。

图4为除尘塔结构主视局部剖视放大示意图。

图5为除硫塔结构主视局部剖视放大示意图。

图6为图5中N结构仰视剖视示意图。

图7为排浆池、沉淀池和石灰浆搅拌池结构主视全剖放大示意图。

具体实施方式：

结合图1至图7所示，本发明包括石墨化炉1、降温塔2、除尘塔3、风机9、除硫塔4和排浆池5，所述石墨化炉1的废气从炉盖10排出，通过第一管道8与降温塔进气口205连通，降温塔出气口206通过第二管道8’与除尘塔进气口302连通，所述除尘塔出气口303通过第三管道8’’与风机9的进气口连通，所述风机9的出气口与除硫塔进气口402连通，所述除硫塔4通过顶部所设的排气烟囱403将废气排出，所述除硫塔4通过排浆管404与排浆池5连通。

本发明进一步改进方案是，所述降温塔2为“冂”字型结构，包括对称所设底箱A201、底箱B204，所述底箱A201和底箱B204顶部分别均布有多根降温导管202，还包括位于降温导管202顶部位置处所设的喷淋水管207和设于底箱A201、底箱B204与降温导管202连接处的盛水装置210，所述降温导管202的底口分别与底箱A201、底箱B204连通，降温导管202的顶口与顶箱203连通；所述降温塔进气口205、降温塔出气口206分别与底箱A201、底箱B204的下部连通。

所述盛水装置210侧边底部连通有回水管209，所述回水管209将盛水装置210内的水流回至蓄水池中。

所述相邻喷淋水管207之间均有一列降温导管202，喷淋水管207与进水管208连通。

所述降温导管202上位于喷淋水管207与盛水装置210之间，设有多层挡水板211，所述降温导管207穿过挡水板211所设的通孔，所述通孔直径大于降温导管207的直径。

所述除尘塔3包括除尘塔塔体301，所述除尘塔塔体301底部设有排灰口307，除尘塔塔体301的圆弧侧壁上设有高压电源装置306，靠近底部设有底架304；所述除尘塔进气口302设于除尘塔塔体301的下部，除尘塔出气口设于除尘塔塔体301的顶部。

所述除尘塔塔体301内设有多根竖直导线305，所述导线305与高压电源装置306电连接，所述除尘塔塔体301内表面设有绝缘层。

所述导线305均匀分布于除尘塔塔体301内。

所述除硫塔4包括除硫塔塔体401，所述除硫塔塔体401内的顶部设有喷淋装置407，底部设有排浆管404，除硫塔进气口402设于除硫塔塔体401圆弧侧壁的下部。

所述喷淋装置407为喷嘴，通过连接件408均匀分布于支架406的底面，所述喷嘴与石灰浆进料管405连通。

所述喷淋装置407均匀分布于除硫塔塔体401内的顶部。

所述排浆池5一侧依次设有沉淀池6与石灰浆搅拌池7，所述排浆池5与沉淀池6、沉淀池6与石灰浆搅拌池7分别通过池壁所设的溢流口A11和溢流口B12连通，所述溢流口A11的高度低于沉淀池6池壁高度、高于溢流口B12的高度，所述溢流口B12的高度低于石灰浆搅拌池7池壁高度；所述排浆管404的管口设于排浆池5的下部。

排浆池5和沉淀池6底部均沉淀有石膏13；排浆池5的液体A501中含有部分石膏和水，形成悬浊液；沉淀池6的液体B601中石膏完全沉淀，只含有水；

所述石灰浆搅拌池7的上方通过支架703设有搅拌装置702，所述石灰浆进料管405的一端设于石灰浆搅拌池7的池底，通过动力泵将石灰浆搅拌池7内的石灰浆704输送至除硫塔4的喷淋装置407。

Claims

1. 石墨化炉的废气处理系统，其特征在于：包括石墨化炉（1）、降温塔（2）、除尘塔（3）、风机（9）、除硫塔（4）和排浆池（5），所述石墨化炉（1）的废气通过第一管道（8）与降温塔进气口（205）连通，降温塔出气口（206）通过第二管道（8’）与除尘塔进气口（302）连通，所述除尘塔出气口（303）通过第三管道（8’’）与风机（9）的进气口连通，所述风机（9）的出气口与除硫塔进气口（402）连通，所述除硫塔（4）通过顶部所设的排气烟囱（403）将废气排出，所述除硫塔（4）通过排浆管（404）与排浆池（5）连通。

2. 如权利要求1所述石墨化炉的废气处理系统，其特征在于：所述降温塔（2）为“冂”字型结构，包括对称所设底箱A（201）、底箱B（204），所述底箱A（201）和底箱B（204）顶部分别均布有多根降温导管（202），还包括位于降温导管（202）顶部位置处所设的喷淋水管（207）和设于底箱A（201）、底箱B（204）与降温导管（202）连接处的盛水装置（210）；所述降温导管（202）的底口分别与底箱A（201）、底箱B（204）连通，降温导管（202）的顶口与顶箱（203）连通；所述降温塔进气口（205）、降温塔出气口（206）分别与底箱A（201）、底箱B（204）的下部连通。

3. 如权利要求2所述的石墨化炉的废气处理系统，其特征在于：所述相邻喷淋水管（207）之间均有一列降温导管（202），所述喷淋水管（207）与进水管（208）连通。

4. 如权利要求3所述的石墨化炉的废气处理系统，其特征在于：所述降温导管（202）上位于喷淋水管（207）与盛水装置（210）之间，设有多层挡水板（211），所述降温导管（207）穿过挡水板（211）所设的通孔，所述通孔直径大于降温导管（207）的直径。

5. 如权利要求1所述的石墨化炉的废气处理系统，其特征在于：所述除尘塔（3）包括除尘塔塔体（301），所述除尘塔塔体（301）底部设有排灰口（307），除尘塔塔体（301）的圆弧侧壁上设有高压电源装置（306），靠近底部设有底架（304）；所述除尘塔进气口（302）设于除尘塔塔体（301）的下部，除尘塔出气口设于除尘塔塔体（301）的顶部。

6. 如权利要求5所述的石墨化炉的废气处理系统，其特征在于：所述除尘塔塔体（301）内设有多根竖直导线（305），所述导线（305）与高压电源装置（306）电连接，所述除尘塔塔体（301）内表面设有绝缘层。

7. 如权利要求1所述的石墨化炉的废气处理系统，其特征在于：所述除硫塔（4）包括除硫塔塔体（401），所述除硫塔塔体（401）内的顶部设有喷淋装置（407），底部设有排浆管（404），除硫塔进气口（402）设于除硫塔塔体（401）圆弧侧壁的下部。

8. 如权利要求7所述的石墨化炉的废气处理系统，其特征在于：所述喷淋装置（407）为喷嘴，通过连接件（408）均匀分布于支架（406）的底面，所述喷嘴与石灰浆进料管（405）连通。

9. 如权利要求1或7所述的石墨化炉的废气处理系统，其特征在于：所述排浆池（5）一侧依次设有沉淀池（6）与石灰浆搅拌池（7），所述排浆池（5）与沉淀池（6）、沉淀池（6）与石灰浆搅拌池（7）分别通过池壁所设的溢流口A（11）和溢流口B（12）连通，所述溢流口A（11）的高度低于沉淀池（6）池壁高度、高于溢流口B（12）的高度，所述溢流口B（12）的高度低于石灰浆搅拌池（7）池壁高度；所述排浆管（404）的管口设于排浆池（5）的下部。

10. 如权利要求8所述的石墨化炉的废气处理系统，其特征在于：所述石灰浆搅拌池（7）的上方通过支架（703）设有搅拌装置（702），所述石灰浆进料管（405）的一端设于石灰浆搅拌池（7）的池内，通过动力泵将石灰浆搅拌池（7）内的石灰浆（704）输送至除硫塔（4）的喷淋装置（407）。