CN107233781B - 一种废气热回收冷凝系统及其废气处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种废气热回收冷凝系统及其废气处理方法，包括三个平行排列的净化筒，净化筒通过进液管连接有分流箱，软体造粒干燥机通过废气输入端口连接过滤装置，所述过滤装置的底端连接稳流管，过滤装置连接风机，风机通过废气输入管分别连接三个净化筒，净化筒的侧面上通过废气输出管连接排气端口，净化筒的底端通过出液管连接冷凝器，冷凝器连接沉淀池，沉淀池分别连接清液出口端和废渣处理池，清液出口端与沉淀池之间设置有第一输送泵。其废气处理方法包括高湿热废气过滤、水幕清洗净化处理、废气排放和废液处理。本发明的废气处理方法不仅可以实现废气热回收，提高能源的回收利用效率，而且还可以对废气进行净化处理，降低对环境的污染。

Description

一种废气热回收冷凝系统及其废气处理方法
技术领域
本发明涉及一种废气热回收冷凝系统及其废气处理方法。
背景技术
在污水处理厂中会产生大量的污泥，一般城市污水处理厂集泥池中污泥含水率一般在98％左右，常规处理法将集泥池中污泥通过机械法脱水，能将该污泥脱水到含水率80％左右。近年来，随着污泥深度脱水技术的发展，可以将污泥含水率降低到50％以下，但是在污泥处理的过程中，会产生一定的废气，废气主要成分是氨气、二氧化硫等气体，排放后会污染环境。
现有技术中对污泥处理产生的废气净化效果较差，同时容易造成资源的浪费，不利于保护环境。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种废气热回收冷凝系统及其废气处理方法的技术方案，通过三个净化筒的设计，可以有效地对软体造粒干燥机排出的废气分别进行净化处理，提高了废气的净化效率，防止废气直接排入大气而影响环境，同时提高了热空气的利用效率，减少能源的损耗，本发明的废气处理方法不仅可以实现废气热回收，提高能源的回收利用效率，而且还可以对废气进行净化处理，降低对环境的污染。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种废气热回收冷凝系统，其特征在于：包括三个平行排列的净化筒，净化筒通过进液管连接有分流箱，分流箱连接净化液输入端口，净化液输入端口固定在液体储存箱上，软体造粒干燥机通过废气输入端口连接过滤装置，过滤装置的底端连接稳流管，过滤装置连接风机，风机通过废气输入管分别连接三个净化筒，净化筒的顶端均通过热空气输出管连接盘式干燥机，净化筒的侧面上通过废气输出管连接排气端口，排气端口连接静电除臭箱，净化筒的底端通过出液管连接冷凝器，冷凝器上连接有冷却水进口端和冷却水出口端，冷凝器连接沉淀池，沉淀池分别连接清液出口端和废渣处理池，清液出口端与沉淀池之间设置有第一输送泵；通过三个净化筒的设计，可以有效地对软体造粒干燥机排出的废气分别进行净化处理，提高了废气的净化效率，防止废气直接排入大气而影响环境，同时提高了热空气的利用效率，减少能源的损耗，净化液通过分流箱均匀地进入三个净化筒内，使各个净化筒内的净化液容量保持均衡，防止净化液的容量超过设定值而影响整个循环系统正常工作，废气经过滤装置过滤后，将颗粒杂质去除，再通过风机将废气输送至净化筒内，防止对管道造成堵塞，净化后的低湿热空气统一回收，通过热空气输出管输送至盘式干燥机，提高了废气的热回收效率，低湿废气则通过静电除臭箱对废气进行处理，减少对环境的污染，废水则通过冷凝器冷凝后进入沉淀池，沉淀后将上层清夜和下层液体进行分离处理，提高了废气的分级处理效率。
进一步，净化筒内设置有水幕清洗腔和储液腔，储液腔位于水幕清洗腔的下方，水幕清洗腔的上方设置有隔板，隔板上设置有水幕清洗机构，隔板的左侧均匀设置有透气孔，水幕清洗腔的底部设置有沉水台，沉水台上设置有渗液管，净化筒的顶端设置有第一排气口，净化筒的左侧设置有第二排气口和第一衔接口，第一衔接口位于第二排气口的下方，净化筒的右侧上方设置有进气口，净化筒的底端设置有第二衔接口，储液腔内的净化液通过水幕清洗机构输送至隔板上，再回流至水幕清洗腔内，待水幕清洗腔底部的净化液达到一定高度后从渗液管流至储液腔内，实现循环利用，净化后的低湿废气从第二排气口输出，而低湿的热空气则透过透气孔从第一排气口输出。
进一步，水幕清洗机构包括抽液管、分流管和水幕板，分流管水平安装在隔板的上方，分流管与隔板之间均匀设置有导流管，水幕板倾斜固定在相应的导流管下方，分流管的端部连接抽液管，抽液管垂直贯穿隔板和水幕清洗腔连接至储液腔中，抽液管上设置有第二输送泵，第二输送泵位于沉水台内，第二输送泵将储液腔的净化液通过抽液管输送至分流管内，再经导流管喷洒在水幕板上，净化液从水幕板的尾端流出形成水幕，增大了对废气的净化效率。
进一步，水幕板与隔板之间的夹角为a，夹角a的范围为30゜～60゜，此夹角范围内可以防止净化液流出后直接撞击净化筒的内壁而影响水幕形成的效果，同时能调节水幕的厚度。
进一步，过滤装置内竖直设置有过滤筒，过滤筒从上往下设置有至少三层过滤网格，过滤筒内竖直贯穿有通气管，过滤筒的右侧下方设置有导气管，过滤网格的设计可以有效地对废气中的颗粒杂质进行过滤，防止对管道造成堵塞，经过滤后的废气通过导气管进入废气输入管内。
进一步，废渣处理池的顶端设置有液压缸，废渣处理池的内部水平设置有挤压板，挤压板通过伸缩杆移动连接液压缸，挤压板的下方设置有渗透网膜，废渣处理池的侧面上设置有第三输送泵，通过第三输送泵可以将沉淀池下方的液体输送至废渣处理池中，然后通过挤压板的挤压将形成废渣饼，并将水分通过渗透网膜进行过滤。
如上述的一种废气热回收冷凝系统的废气处理方法，其特征在于包括如下步骤：
1)高湿热废气过滤
a、首先打开软体造粒干燥机上的废气输入端口，使软体造粒干燥机内的废气以2.5L/min的流量进入过滤装置中，经过滤装置中的三层过滤网格过滤后在风机的作用下从废气输入管进入净化筒内；
b、然后在过滤装置的底端连接稳流管，使过滤后的废气保持定量输送，防止废气输入管出现过载；
c、在过滤装置持续工作15～20h后，将过滤装置拆下，并对内部的过滤网格进行清洗；
2)水幕清洗净化处理
a、将液体储存箱内的净化液通过净化液输入端口输送至分流箱内，经分流箱的分流作用使净化液均匀输送至净化筒中，待储液腔内的净化液体积达到储液腔容积的2/3时，关闭阀门，停止净化液的输入；
b、然后启动抽液管上的第二输送泵，控制第二输送泵的输送流量为1.8～2.5L/min，使储液腔内的净化液经第二输送泵输送至净化筒的顶端，再经过导流管将净化液喷出，流向具有一定倾斜角度的水幕板上，净化液离开水幕板后，能形成一道连续的水幕，净化液顺着水幕板流向水幕清洗腔的底部，水幕板的倾斜度根据废气的浓度进行选择，并控制水幕板的顶端与导流管的底端之间的水平距离小于5cm，同时保证相邻的透气孔与导流管之间的间距大于15cm，水幕板的长度为40～55cm；
c、净化液在处理一部分废气后储存在水幕清洗腔的底部，随着时间的推移，液体的液面会上升到渗液管的位置，当液面高于渗液管时，多余的净化液通过渗液管排放至储液腔内存储，使净化液循环使用；
3)废气排放
净化后的低湿废气从第二排气口输出，经废气输出管送入静电除臭箱，使废气达标后再进行排放，净化后的热空气通过隔板上的透气孔进入净化筒的顶端，从第一排气口输出，经热空气输出管统一回收至盘式干燥机中继续使用；
4)废液处理
a、当储液腔内的净化液循环使用6～8次后，打开净化筒底部的第二衔接口，使废液从出液管流出，并经过冷凝器冷却后进入沉淀池，同时打开第一衔接口，使液体储存箱内的净化液输送至净化筒内，将水幕清洗腔内处理废气后的净化液置换至储液腔中，直至废液全部流出；
b、在废液流至冷凝器时，连续通入冷却水，将废液进行降温处理；
c、待沉淀池内的废液沉淀30～40min后，通过第一输送泵将沉淀池的上层清液通过清液出口端输出，沉淀池底部的下层液体经过第三输送泵的作用输送至废渣处理池内，经液压缸带动伸缩杆移动，使挤压板将废液进行挤压形成废渣饼，同时废水直接透过渗透网膜统一排出。
本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
1、通过三个净化筒的设计，可以有效地对软体造粒干燥机排出的废气分别进行净化处理，提高了废气的净化效率，防止废气直接排入大气而影响环境，同时提高了热空气的利用效率，减少能源的损耗；
2、净化液通过分流箱均匀地进入三个净化筒内，使各个净化筒内的净化液容量保持均衡，防止净化液的容量超过设定值而影响整个循环系统正常工作，废气经过滤装置过滤后，将颗粒杂质去除，再通过风机将废气输送至净化筒内，防止对管道造成堵塞；
3、本发明的废气处理方法不仅可以实现废气热回收，提高能源的回收利用效率，而且还可以对废气进行净化处理，降低对环境的污染。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1为本发明一种废气热回收冷凝系统及其废气处理方法中废气热回收冷凝系统的系统图；
图2为本发明中净化筒的结构示意图；
图3为本发明中过滤装置的结构示意图；
图4为本发明中废渣处理池的结构示意图。
图中：1-净化液输入端口；2-分流箱；3-净化筒；4-进液管；5-废气输入端口；6-过滤装置；7-稳流管；8-风机；9-废气输入管；10-热空气输出管；11-废气输出管；12-排气端口；13-冷凝器；14-出液管；15-沉淀池；16-第一输送泵；17-废渣处理池；18-冷却水进口端；19-冷却水出口端；20-清液出口端；21-水幕清洗腔；22-储液腔；23-隔板；24-透气孔；25-抽液管；26-分流管；27-导流管；28-水幕板；29-第一排气口；30-第二排气口；31-进气口；32-第一衔接口；33-第二衔接口；34-沉水台；35-渗液管；36-第二输送泵；37-过滤筒；38-过滤网格；39-通气管；40-导气管；41-液压缸；42-挤压板；43-伸缩杆；44-第三输送泵；45-渗透网膜。
具体实施方式
如图1至图4所示，为本发明一种废气热回收冷凝系统，包括三个平行排列的净化筒3，净化筒3通过进液管4连接有分流箱2，分流箱2连接净化液输入端口1，净化液输入端口1固定在液体储存箱上，净化筒3内设置有水幕清洗腔21和储液腔22，储液腔22位于水幕清洗腔21的下方，水幕清洗腔21的上方设置有隔板23，隔板23上设置有水幕清洗机构，隔板23的左侧均匀设置有透气孔24，水幕清洗腔21的底部设置有沉水台34，沉水台34上设置有渗液管35，净化筒3的顶端设置有第一排气口29，净化筒3的左侧设置有第二排气口30和第一衔接口32，第一衔接口32位于第二排气口30的下方，净化筒3的右侧上方设置有进气口31，净化筒3的底端设置有第二衔接口33，储液腔22内的净化液通过水幕清洗机构输送至隔板23上，再回流至水幕清洗腔21内，待水幕清洗腔21底部的净化液达到一定高度后从渗液管35流至储液腔22内，实现循环利用，净化后的低湿废气从第二排气口30输出，而低湿的热空气则透过透气孔24从第一排气口29输出，通过三个净化筒3的设计，可以有效地对软体造粒干燥机排出的废气分别进行净化处理，提高了废气的净化效率，防止废气直接排入大气而影响环境，同时提高了热空气的利用效率，减少能源的损耗，净化液通过分流箱2均匀地进入三个净化筒3内，使各个净化筒3内的净化液容量保持均衡，防止净化液的容量超过设定值而影响整个循环系统正常工作。
水幕清洗机构包括抽液管25、分流管26和水幕板28，分流管26水平安装在隔板23的上方，分流管26与隔板23之间均匀设置有导流管27，水幕板28倾斜固定在相应的导流管27下方，分流管26的端部连接抽液管25，抽液管25垂直贯穿隔板23和水幕清洗腔21连接至储液腔22中，抽液管25上设置有第二输送泵36，第二输送泵36位于沉水台34内，第二输送泵36将储液腔22的净化液通过抽液管25输送至分流管26内，再经导流管27喷洒在水幕板28上，净化液从水幕板28的尾端流出形成水幕，增大了对废气的净化效率，水幕板28与隔板23之间的夹角为a，夹角a的范围为30゜～60゜，此夹角范围内可以防止净化液流出后直接撞击净化筒3的内壁而影响水幕形成的效果，同时能调节水幕的厚度。
软体造粒干燥机通过废气输入端口5连接过滤装置6，过滤装置6内竖直设置有过滤筒37，过滤筒37从上往下设置有至少三层过滤网格38，过滤筒37内竖直贯穿有通气管39，过滤筒37的右侧下方设置有导气管40，过滤网格38的设计可以有效地对废气中的颗粒杂质进行过滤，防止对管道造成堵塞，经过滤后的废气通过导气管40进入废气输入管9内，过滤装置6的底端连接稳流管7，过滤装置6连接风机8，风机8通过废气输入管9分别连接三个净化筒3，净化筒3的顶端均通过热空气输出管10连接盘式干燥机，净化筒3的侧面上通过废气输出管11连接排气端口12，排气端口12连接静电除臭箱，废气经过滤装置6过滤后，将颗粒杂质去除，再通过风机8将废气输送至净化筒3内，防止对管道造成堵塞，净化后的低湿热空气统一回收，通过热空气输出管10输送至盘式干燥机，提高了废气的热回收效率，低湿废气则通过静电除臭箱对废气进行处理，减少对环境的污染。
净化筒3的底端通过出液管14连接冷凝器13，冷凝器13上连接有冷却水进口端18和冷却水出口端19，冷凝器13连接沉淀池15，沉淀池15分别连接清液出口端20和废渣处理池17，清液出口端20与沉淀池15之间设置有第一输送泵16，废渣处理池17的顶端设置有液压缸41，废渣处理池17的内部水平设置有挤压板42，挤压板4342通过伸缩杆43移动连接液压缸41，挤压板42的下方设置有渗透网膜45，废渣处理池17的侧面上设置有第三输送泵44，通过第三输送泵44可以将沉淀池15下方的液体输送至废渣处理池17中，然后通过挤压板42的挤压将形成废渣饼，并将水分通过渗透网膜45进行过滤，废水则通过冷凝器13冷凝后进入沉淀池15，沉淀后将上层清夜和下层液体进行分离处理，提高了废气的分级处理效率。
如上述的一种废气热回收冷凝系统的废气处理方法，包括如下步骤：
1)高湿热废气过滤
a、首先打开软体造粒干燥机上的废气输入端口5，使软体造粒干燥机内的废气以2.5L/min的流量进入过滤装置6中，经过滤装置6中的三层过滤网格38过滤后在风机8的作用下从废气输入管9进入净化筒3内，风机的选用流量为780～1500m3/h，功率为1.8kW的离心风机；
b、然后在过滤装置6的底端连接稳流管7，使过滤后的废气保持定量输送，防止废气输入管9出现过载；
c、在过滤装置6持续工作15～20h后，将过滤装置6拆下，并对内部的过滤网格38进行清洗；
2)水幕清洗净化处理
a、将液体储存箱内的净化液通过净化液输入端口1输送至分流箱2内，经分流箱2的分流作用使净化液均匀输送至净化筒3中，待储液腔22内的净化液体积达到储液腔22容积的2/3时，关闭阀门，停止净化液的输入；
b、然后启动抽液管25上的第二输送泵36，控制第二输送泵36的输送流量为1.8～2.5L/min，使储液腔22内的净化液经第二输送泵36输送至净化筒3的顶端，再经过导流管27将净化液喷出，流向具有一定倾斜角度的水幕板28上，净化液离开水幕板28后，能形成一道连续的水幕，净化液顺着水幕板28流向水幕清洗腔21的底部，水幕板28的倾斜度根据废气的浓度进行选择，并控制水幕板28的顶端与导流管27的底端之间的水平距离小于5cm，同时保证相邻的透气孔24与导流管27之间的间距大于15cm，水幕板28的长度为40～55cm；
通过调节第二输送泵的流量可以改变水幕的厚度，三层水幕从左往右分别设定厚度为2mm、4mm和6mm，在每个水幕厚度的情况下调节风机的运行频率，得到不同的处理风量。
c、净化液在处理一部分废气后储存在水幕清洗腔21的底部，随着时间的推移，液体的液面会上升到渗液管35的位置，当液面高于渗液管35时，多余的净化液通过渗液管35排放至储液腔22内存储，使净化液循环使用；
废气的处理效率为：
式中：η——除臭气的效率；
C1——进气口处氨气和二氧化硫气体的浓度，mg/m3；
C2——第一衔接口处氨气和二氧化硫气体的浓度，mg/m3。
3)废气排放
净化后的低湿废气从第二排气口30输出，经废气输出管11送入静电除臭箱，使废气达标后再进行排放，净化后的热空气通过隔板23上的透气孔24进入净化筒3的顶端，从第一排气口29输出，经热空气输出管10统一回收至盘式干燥机中继续使用；
4)废液处理
a、当储液腔22内的净化液循环使用6～8次后，打开净化筒3底部的第二衔接口33，使废液从出液管14流出，并经过冷凝器13冷却后进入沉淀池15，同时打开第一衔接口32，使液体储存箱内的净化液输送至净化筒3内，将水幕清洗腔21内处理废气后的净化液置换至储液腔22中，直至废液全部流出；
b、在废液流至冷凝器13时，连续通入冷却水，将废液进行降温处理；
c、待沉淀池15内的废液沉淀30～40min后，通过第一输送泵16将沉淀池15的上层清液通过清液出口端20输出，沉淀池15底部的下层液体经过第三输送泵44的作用输送至废渣处理池17内，经液压缸41带动伸缩杆43移动，使挤压板42将废液进行挤压形成废渣饼，同时废水直接透过渗透网膜45统一排出。
以上仅为本发明的具体实施例，但本发明的技术特征并不局限于此。任何以本发明为基础，为实现基本相同的技术效果，所作出地简单变化、等同替换或者修饰等，皆涵盖于本发明的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种废气热回收冷凝系统，其特征在于：包括三个平行排列的净化筒，所述净化筒通过进液管连接有分流箱，所述分流箱连接净化液输入端口，所述净化液输入端口固定在液体储存箱上，软体造粒干燥机通过废气输入端口连接过滤装置，所述过滤装置的底端连接稳流管，所述过滤装置连接风机，所述风机通过废气输入管分别连接三个所述净化筒，所述净化筒的顶端均通过热空气输出管连接盘式干燥机，所述净化筒的侧面上通过废气输出管连接排气端口，所述排气端口连接静电除臭箱，所述净化筒的底端通过出液管连接冷凝器，所述冷凝器上连接有冷却水进口端和冷却水出口端，所述冷凝器连接沉淀池，所述沉淀池分别连接清液出口端和废渣处理池，所述清液出口端与所述沉淀池之间设置有第一输送泵；所述净化筒内设置有水幕清洗腔和储液腔，所述储液腔位于所述水幕清洗腔的下方，所述水幕清洗腔的上方设置有隔板，所述隔板上设置有水幕清洗机构，所述隔板的左侧均匀设置有透气孔，所述水幕清洗腔的底部设置有沉水台，所述沉水台上设置有渗液管，所述净化筒的顶端设置有第一排气口，所述净化筒的左侧设置有第二排气口和第一衔接口，所述第一衔接口位于所述第二排气口的下方，所述净化筒的右侧上方设置有进气口，所述净化筒的底端设置有第二衔接口。
2.根据权利要求1所述的一种废气热回收冷凝系统，其特征在于：所述水幕清洗机构包括抽液管、分流管和水幕板，所述分流管水平安装在所述隔板的上方，所述分流管与所述隔板之间均匀设置有导流管，所述水幕板倾斜固定在相应的导流管下方，所述分流管的端部连接所述抽液管，所述抽液管垂直贯穿所述隔板和所述水幕清洗腔连接至所述储液腔中，所述抽液管上设置有第二输送泵，所述第二输送泵位于所述沉水台内。
3.根据权利要求2所述的一种废气热回收冷凝系统，其特征在于：所述水幕板与所述隔板之间的夹角为a，所述夹角a的范围为30゜～60゜。
4.根据权利要求1所述的一种废气热回收冷凝系统，其特征在于：所述过滤装置内竖直设置有过滤筒，所述过滤筒从上往下设置有至少三层过滤网格，所述过滤筒内竖直贯穿有通气管，所述过滤筒的右侧下方设置有导气管。
5.根据权利要求1所述的一种废气热回收冷凝系统，其特征在于：所述废渣处理池的顶端设置有液压缸，所述废渣处理池的内部水平设置有挤压板，所述挤压板通过伸缩杆移动连接所述液压缸，所述挤压板的下方设置有渗透网膜，所述废渣处理池的侧面上设置有第三输送泵。
6.如权利要求1所述的一种废气热回收冷凝系统的废气处理方法，其特征在于包括如下步骤：
1)高湿热废气过滤
a、首先打开软体造粒干燥机上的废气输入端口，使软体造粒干燥机内的废气以2.5L/min的流量进入过滤装置中，经过滤装置中的三层过滤网格过滤后在风机的作用下从废气输入管进入净化筒内；
b、然后在过滤装置的底端连接稳流管，使过滤后的废气保持定量输送，防止废气输入管出现过载；
c、在过滤装置持续工作15～20h后，将过滤装置拆下，并对内部的过滤网格进行清洗；
2)水幕清洗净化处理
a、将液体储存箱内的净化液通过净化液输入端口输送至分流箱内，经分流箱的分流作用使净化液均匀输送至净化筒中，待储液腔内的净化液体积达到储液腔容积的2/3时，关闭阀门，停止净化液的输入；
b、然后启动抽液管上的第二输送泵，控制第二输送泵的输送流量为1.8～2.5L/min，使储液腔内的净化液经第二输送泵输送至净化筒的顶端，再经过导流管将净化液喷出，流向具有一定倾斜角度的水幕板上，净化液离开水幕板后，能形成一道连续的水幕，净化液顺着水幕板流向水幕清洗腔的底部，水幕板的倾斜度根据废气的浓度进行选择，并控制水幕板的顶端与导流管的底端之间的水平距离小于5cm，同时保证相邻的透气孔与导流管之间的间距大于15cm，水幕板的长度为40～55cm；
c、净化液在处理一部分废气后储存在水幕清洗腔的底部，随着时间的推移，液体的液面会上升到渗液管的位置，当液面高于渗液管时，多余的净化液通过渗液管排放至储液腔内存储，使净化液循环使用；
3)废气排放
净化后的低湿废气从第二排气口输出，经废气输出管送入静电除臭箱，使废气达标后再进行排放，净化后的热空气通过隔板上的透气孔进入净化筒的顶端，从第一排气口输出，经热空气输出管统一回收至盘式干燥机中继续使用；
4)废液处理
a、当储液腔内的净化液循环使用6～8次后，打开净化筒底部的第二衔接口，使废液从出液管流出，并经过冷凝器冷却后进入沉淀池，同时打开第一衔接口，使液体储存箱内的净化液输送至净化筒内，将水幕清洗腔内处理废气后的净化液置换至储液腔中，直至废液全部流出；
b、在废液流至冷凝器时，连续通入冷却水，将废液进行降温处理；
c、待沉淀池内的废液沉淀30～40min后，通过第一输送泵将沉淀池的上层清液通过清液出口端输出，沉淀池底部的下层液体经过第三输送泵的作用输送至废渣处理池内，经液压缸带动伸缩杆移动，使挤压板将废液进行挤压形成废渣饼，同时废水直接透过渗透网膜统一排出。
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