CN105509492B - 一种氧化铝回转窑烟气余热及co2回收系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于氧化铝生产技术领域，具体涉及一种氧化铝回转窑烟气余热及CO₂回收系统及方法。本发明是通过两级换热器控制烟气的换热，达到节能降耗的目标，或经湿式电收尘进行烟气深度净化，为窑气CO₂回收利用创造条件，同时，通过余热回收过程和窑气CO₂回收，提高现有回转窑排放标准以减少对环境造成的污染。

Description

一种氧化铝回转窑烟气余热及CO2回收系统及方法

技术领域

本发明属于氧化铝生产技术领域，具体涉及一种氧化铝回转窑烟气余热及CO₂回收系统及方法。

背景技术

回转窑是对散状或浆状物料进行加热处理的热工设备，因其产能大、对原材料适应性强，被广泛应用于冶金、耐火材料、水泥、化工和造纸等高耗能行业。

在氧化铝烧结法生产过程中，回转窑被用于熟料烧成工序，生产过程要在回转窑内发生高温化学反应，煅烧温度可达1400～1450℃。由于窑内炽热气流与物料之间的换热效率低，产生了大量的余热，其排放的高温烟气温度可达280℃左右。回转窑尾废气的另一个最显著的特点就是它的含尘浓度高，一般都在l00g /Nm³以上或更高。高温烟气如直接排放，不但造成能源的浪费，同时还造成巨大的环境污染。据统计，回转窑高温烟气中粉尘排放量占我国工业行业粉尘排放总量的30%，CO₂排放量占我国CO₂排放总量的20%，SO₂排放量占全国SO₂排放总量的2.6%。

传统的回转窑生产中，企业一方面白白将大量高品位的热能直接排放入大气污染着

环境，另一方面又消耗大量新的能源去满足生产中对燃料、原材料加热要求，造成巨大的能源浪费。近年来，各种先进节能的窑炉日趋完善，先进的燃烧装置强化了燃烧效率。而在降低排烟热损失、回收烟气余热技术上仍进展较慢。作为一项重要的节能途径，如何进一步提高回转窑的热效率，充分利用回转窑生产中的高温烟气余热资源，将其回收应用于企业的耗热或降温需求，达到节能减排、降低生产成本、保护环境的目的，促进循环经济发展，是值得深入研究的重要课题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种氧化铝回转窑烟气余热及CO₂回收系统及方法，目的是通过控制烟气的换热，达到节能降耗的目标，并经湿式电收尘进行烟气深度净化，为窑气CO₂回收利用创造条件，同时，通过余热回收过程和窑气CO₂回收，提高现有回转窑排放标准以减少对环境造成的污染。

实现本发明目的的氧化铝回转窑烟气余热及CO₂回收系统包括引风机、一级换热器、二级换热器、循环泵、出料泵、烟囱和CO₂湿式电除尘器；其中所述的引风机与一级换热器相连，一级换热器的气体出口与二级换热器气体进口相连，二级换热器的气体出口与烟囱和CO₂湿式电除尘器分别相连；

其中，所述的一级换热器采用间接换热，换热件是管内走换热介质，管外走烟气的翅管或光管，在一级换热器两端分别设有冷介质进口和热介质出口；

所述的二级换热器采用直接换热，二级换热器的上部设有喷淋装置，喷淋装置的进水口通过管道与循环泵一端相连，循环泵的另一端分别与低温冷却介质管道和二级换热器的冷却介质循环出口相连，所述的二级换热器两端还设有高温介质出口和溢流口，底部设有排污口，其中高温介质出口管道与出料泵相连。

其中，所述的一级换热器的换热介质为平盘洗水、赤泥洗水或蒸发原液。

所述的二级换热器的低温冷却介质为赤泥洗水。

采用上述氧化铝回转窑烟气余热及CO₂回收系统对氧化铝回转窑烟气余热及CO₂回收的方法，按照以下步骤进行：

将来自回转窑经电收尘净化后的热烟气通过引风机送入一级换热器中，一级换热器引入换热介质，与热烟气进行间接换热，得到初步换热降温的烟气；

将初步换热降温的烟气送入二级换热器中，将低温冷却介质经循环泵送入二级换热器顶部的喷淋装置中，烟气在二级换热器内自下而上流动，喷淋装置喷淋低温冷却介质自上而下，低温冷却介质与烟气形成逆流换热，换热后的冷却介质经二级换热器的冷却介质循环出口和循环泵再次被送入喷淋装置，直至达到生产使用温度后经出料泵送至用户；所述的逆流换热的烟气中粉尘被冷却介质带出后通过排污口定期排出，烟气最终被送入烟囱或者CO₂湿式电除尘器中进行CO₂净化回收，回收的CO₂送至用户。

与现有技术相比，本发明的特点和有益效果是：

本发明通过对氧化铝生产回转窑烟气进行二级换热，达到节能降耗的目标，并经湿式电收尘进行烟气深度净化，为窑气CO₂回收利用创造条件，同时，通过余热回收过程和窑气CO₂回收，提高现有回转窑排放标准以减少对环境造成的污染。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图中：1：引风机；2：一级换热器；3：二级换热器；4：循环泵；5：出料泵；6：烟囱；7：CO₂湿式电除尘器；8：喷淋装置。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

本实施例的氧化铝回转窑烟气余热及CO₂回收系统如图1所示，包括引风机1、一级换热器2、二级换热器3、循环泵4、出料泵5、烟囱6和CO₂湿式电除尘器7；其中所述的引风机1与一级换热器2相连，一级换热器2的气体出口与二级换热器3气体进口相连，二级换热器3的气体出口与烟囱6和CO₂湿式电除尘器7分别相连；

其中，所述的一级换热器2采用间接换热，换热件是管内走换热介质，管外走烟气的翅管或光管，在一级换热器2两端分别设有冷介质进口和热介质出口；

所述的二级换热器3采用直接换热，二级换热器3的上部设有喷淋装置8，喷淋装置8的进水口通过管道与循环泵4一端相连，循环泵4的另一端分别与低温冷却介质管道和二级换热器3的冷却介质循环出口相连，所述的二级换热器3两端还设有高温介质出口和溢流口，底部设有排污口，其中高温介质出口管道与出料泵5相连。

其中，所述的一级换热器2的换热介质为平盘洗水、赤泥洗水或蒸发原液。

所述的二级换热器3的低温冷却介质为赤泥洗水。

采用上述氧化铝回转窑烟气余热及CO₂回收系统对氧化铝回转窑烟气余热及CO₂回收的方法，如图1所示，按照以下步骤进行：

将来自回转窑经电收尘净化后的热烟气通过引风机1送入一级换热器2中，一级换热器2引入换热介质，与热烟气进行间接换热，得到初步换热降温的烟气；

将初步换热降温的烟气送入二级换热器3中，将低温冷却介质经循环泵送入二级换热器3顶部的喷淋装置8中，烟气在二级换热器3内自下而上流动，喷淋装置8喷淋低温冷却介质自上而下，低温冷却介质与烟气形成逆流换热，换热后的冷却介质经二级换热器3的冷却介质循环出口和循环泵4再次被送入喷淋装置8，直至达到生产使用温度后经出料泵5送至用户；所述的逆流换热的烟气中粉尘被冷却介质带出后通过排污口定期排出，烟气最终被送入烟囱6或者CO₂湿式电除尘器7中进行CO₂净化回收，回收的CO₂送至用户。

Claims (3)

1.一种氧化铝回转窑烟气余热及CO₂回收系统，其特征在于包括引风机、一级换热器、二级换热器、循环泵、出料泵、烟囱和CO₂湿式电除尘器；其中所述的引风机与一级换热器相连，一级换热器的气体出口与二级换热器气体进口相连，二级换热器的气体出口与烟囱和CO₂湿式电除尘器分别相连；

其中，所述的一级换热器采用间接换热，换热件是管内走换热介质，管外走烟气的翅管或光管，在一级换热器两端分别设有冷介质进口和热介质出口；所述的一级换热器的换热介质为平盘洗水、赤泥洗水或蒸发原液；

所述的二级换热器采用直接换热，二级换热器的上部设有喷淋装置，喷淋装置的进水口通过管道与循环泵一端相连，循环泵的另一端分别与低温冷却介质管道和二级换热器的冷却介质循环出口相连，所述的二级换热器两端还设有高温介质出口和溢流口，底部设有排污口，其中高温介质出口管道与出料泵相连。

2.根据权利要求1所述的一种氧化铝回转窑烟气余热及CO₂回收系统，其特征在于所述的二级换热器的低温冷却介质为赤泥洗水。

3.采用如权利要求1所述的氧化铝回转窑烟气余热及CO₂回收系统对氧化铝回转窑烟气余热及CO₂回收的方法，其特征在于按照以下步骤进行：

将来自回转窑经电收尘净化后的热烟气通过引风机送入一级换热器中，一级换热器引入换热介质，与热烟气进行间接换热，得到初步换热降温的烟气；

将初步换热降温的烟气送入二级换热器中，将低温冷却介质经循环泵送入二级换热器顶部的喷淋装置中，烟气在二级换热器内自下而上流动，喷淋装置喷淋低温冷却介质自上而下，低温冷却介质与烟气形成逆流换热，换热后的冷却介质经二级换热器的冷却介质循环出口和循环泵再次被送入喷淋装置，直至达到生产使用温度后经出料泵送至用户；所述的逆流换热的烟气中粉尘被冷却介质带出后通过排污口定期排出，烟气最终被送入烟囱或者CO₂湿式电除尘器中进行CO₂净化回收，回收的CO₂送至用户。