CN108167847B - 一种具有余热利用的塑料挤出机滤网燃烧尾气处理装置 - Google Patents

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Abstract

一种具有余热利用的塑料挤出机滤网燃烧尾气处理装置，包括连接在焚烧炉上的烟囱，在烟囱上端外壁上沿圆周方向开有进气孔，在进气孔内插入有氧气喷枪，烟囱的上端口接至高温尾气换热器，高温尾气换热器的排出口通过管道接至喷淋室，在喷淋室上部设置有喷淋管，喷淋室底部通过管道连接沉淀池，喷淋室上部通过连接阀连接脱硫塔，脱硫塔顶部的排烟管接至气体成分分析仪；高温尾气换热器的热量输出端连接灌由导热油的导热管，导热管盘绕在一蒸发器表面，所述蒸发器设置在一封闭罐体中，在罐体内壁上安装有高压喷头，该高压喷头通过管道连接有泵，在罐体底部设置排液管道接口阀，在罐体上部设置有蒸汽出口阀。

Description

一种具有余热利用的塑料挤出机滤网燃烧尾气处理装置
技术领域
本发明涉及有害气体处理技术领域，具体为一种具有余热利用的塑料挤出机滤网燃烧尾气处理装置。
背景技术
废旧塑料加工的工作原理是采用高温熔融、塑化、挤出的过程改变塑料的物理性能，达到对塑料的塑化和成型。主要用于加工废旧塑料薄膜(工业包装膜、农业地膜、大棚膜、啤酒包、手提袋等)、编织袋、农用方便袋、盆、桶、饮料瓶、家具、日常用品等，适用于大部分常见的废旧塑料，是废旧塑料再生行业用途最广，使用最广泛，最受用户欢迎的塑料再生加工机械。由于主要用于加工废旧塑料，在生产过程中由于高温会产生大量有机废气，对操作工人产生危害，将废气排出室外，又将对大气环境造成污染。
目前的处理方法多是采用活性炭吸附，布袋除尘，水过滤沉淀等等，但均不能很好的过滤掉尾气中的有害成分，如二噁英、硫化物等气体，对环境造成了较大破坏。并且燃烧炉在燃烧过程中热量自然散失，没有办法进行利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种结构设计简单，建造成本低，适合各种小型化回收厂家使用的具有余热利用的塑料挤出机滤网燃烧尾气处理装置。
一种具有余热利用的塑料挤出机滤网燃烧尾气处理装置，包括连接在焚烧炉上的烟囱，在烟囱上端外壁上沿圆周方向开有进气孔，在所述进气孔内插入有氧气喷枪，所述氧气喷枪的喷射方向与烟囱内尾气流出方向相反或成一定的夹角；所述烟囱的上端口接至高温尾气换热器，所述高温尾气换热器的排出口通过管道接至喷淋室，在所述喷淋室上部设置有喷淋管，该喷淋管位于喷淋室内的一端安装有喷头，所述喷淋室底部通过管道连接沉淀池，喷淋室上部通过连接阀连接脱硫塔，脱硫塔顶部的排烟管接至气体成分分析仪，经气体成分分析仪分析合格后放空排放；所述高温尾气换热器的热量输出端连接灌由导热油的导热管，所述导热管盘绕在一蒸发器表面，所述蒸发器设置在一封闭罐体中，在所述罐体内壁上安装有高压喷头，该高压喷头通过管道连接有泵，在所述罐体底部设置排液管道接口阀，在罐体上部设置有蒸汽出口阀。将高温尾气换热器制得的热量与导热管内的导热油进行热交换，使导热油先在液态环境下进行热交换，得到超高温导热油，可达200℃；将高温导热油通过蒸发器(目的是增大表面积)，开启高压喷头，把水喷雾到导热管与蒸发器的接触面上进行热交换，可以直接产生高温蒸汽；高温蒸汽通过蒸汽出口阀放出，进入使用环节。
进一步的，为提高烟囱的保温效果，在烟囱外壁上设置有保温套筒，该保温套筒为多段式结构，套接在烟囱上，所述保温套筒的厚度在 1.5-2.5cm，该保温套筒能够延缓烟囱内尾气的温度下降，降低二次燃烧时热量的流失，节约能源，且能够起到保护烟囱的效果。
进一步的，所述氧气喷枪沿烟囱的圆周方向设置，均匀的向烟囱内喷入氧气。
进一步的，上述喷淋管喷出的水为低温水，温度在0-5摄氏度，能够迅速降低尾气温度，利于粉尘、金属粉末的沉淀。
上述装置对尾气的处理方法如下：
S1.将焚烧炉产生的烟气通入烟囱，启动氧气喷枪，与尾气流逆向喷射热氧气(不低于30摄氏度)，使氧气与高温尾气混和二次燃烧；消除二噁因、甲醛等有害气体；
S2.燃烧后的高温尾气进入高温尾气换热器，利用热交换器对余热进行利用；
S3.换热后的尾气进入喷淋室，利用喷头向喷淋室内喷淋低温水，对尾气中的颗粒物和粉尘进行喷淋捕捉，污水流入沉淀池回收，沉淀物用于回收再利用；
S4.喷淋后的尾气进入脱硫塔脱硫处理，最后进入气体成分分析仪，分析尾气中的成分，合格后直接排空，不合格返回焚烧炉重新参与燃烧处理。
进一步的，上述步骤S1中喷入的热氧气与高温尾气的体积比为0.8： 1.2，该参数的设计能够使得尾气中的有害气体充分燃烧。
上述保温套筒是由以下重量份数的组分制成：硅酸铝纤维55-80份、硅溶胶5-10份、白水泥4-8份、炭渣5-6份、改性沸石粉15-30份、玻化微珠5-10份、膨胀聚苯颗粒2-5份、膨胀珍珠岩2-5份。该保温套筒的导热系数≤0.033w.k。
上述改性沸石粉的加工方法如下：
(1)将90-110目的沸石粉于280-350℃下焙烧2.5小时，待自然冷却至常温取出待用；
(2)称取冷却后的沸石粉50kg和硅油0.5kg，混合均匀，升温至 115-125℃，保温研磨30分钟；
(3)将上述研磨后的物料自然冷却至45-55℃，然后在搅拌下加入 5-10℃磁化水200kg，所得混合物送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得改性沸石粉；
上述沸石粉经过硅油和磁化水处理以后，能够很好的与橡胶融合在一起，制品的弹性、胶黏性和韧性得到进一步提高。
上述保温套筒的制备工艺如下：
S1、首先按照配方中各组分的重量份数称取各组分以备用；
S2、将称取的原料一同加入到搅拌机的搅拌罐内先进行混合搅拌，混合搅拌的时间为3-5分钟，所述搅拌机选用双卧轴搅拌机，双卧轴搅拌机可以将密度不同的混合的更均匀；
S3、混合搅拌结束以后向混合料中加水适量进行搅拌，搅拌时间为 40-50分钟，使各种原材料均匀分散到水中形成细腻并具有一定粘结度的料浆；
S4、将搅拌均匀的料浆打入已经涂好脱模剂的模具机内，利用模具压制成套筒形式，并同时进行脱水处理；
S5、脱水成形后取出送入固化炉中定型、固化烘干，定型温度 30-50℃，时间80-120分钟，固化烘干温度100-110℃，固化时间为8-10 小时，温度为线性均匀上升，防止物料干燥过快而龟裂的同时保证能完全烘干；
S6、将固化炉中烘干好的保温套筒产品取出并修初毛边，经过质检后进行包装。
所制备出的保温套筒具有优越的隔热性能、耐腐蚀、弹性佳，可以长期在185℃的工况下使用，克服了现有技术中存在的高温疲劳性能低且只能在150℃下可短暂或间歇使用的问题与不足。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构设计合理简单，无有害废渣、废气、废水排放，无二次污染，可以从根本上杜绝含硫、甲醛及粉尘的气体对环境的危害；并且能够有效利用热能，节约能源。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明烟囱结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。
本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限制，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
请参阅图1、图2，一种具有余热利用的塑料挤出机滤网燃烧尾气处理装置，包括连接在焚烧炉上的烟囱1，在烟囱1上端外壁上沿圆周方向开有进气孔，在进气孔内插入有氧气喷枪2，氧气喷枪2的喷射方向与烟囱1内尾气流出方向相反或成一定的夹角；烟囱1的上端口接至高温尾气换热器3，高温尾气换热器3的排出口通过管道接至喷淋室4，在喷淋室4上部设置有喷淋管5，该喷淋管5位于喷淋室4内的一端安装有喷头6，喷淋室4底部通过管道连接沉淀池7，喷淋室4上部通过连接阀连接脱硫塔8，脱硫塔8顶部的排烟管接至气体成分分析仪9，经气体成分分析9仪分析合格后放空排放；高温尾气换热器3的热量输出端连接灌由导热油的导热管10，导热管10盘绕在一蒸发器11表面，蒸发器 11设置在一封闭罐体12中，在罐体12内壁上安装有高压喷头13，该高压喷头13通过管道连接有泵(图中未标示)，在罐体12底部设置排液管道接口阀14，在罐体12上部设置有蒸汽出口阀15。将高温尾气换热器3制得的热量与导热管10内的导热油进行热交换，使导热油先在液态环境下进行热交换，得到超高温导热油，可达200℃；将高温导热油通过蒸发器11(目的是增大表面积)，开启高压喷头13，把水喷雾到导热管10与蒸发器11的接触面上进行热交换，可以直接产生高温蒸汽；高温蒸汽通过蒸汽出口阀15放出，进入使用环节。
如图2所示，为提高烟囱的保温效果，在烟囱1外壁上设置有保温套筒16，该保温套筒16为多段式结构，套接在烟囱1上，保温套筒16 的厚度在1.5-2.5cm，该保温套筒16能够延缓烟囱内尾气的温度下降，降低二次燃烧时热量的流失，节约能源，且能够起到保护烟囱的效果。氧气喷枪2沿烟囱1的圆周方向设置，均匀的向烟囱1内喷入氧气。氧气喷枪2设置为上下两层，两层之间间隔0.5米，且每层设置3支氧气喷枪2，三支氧气喷枪2的喷嘴位于正三角形的三个顶点上。
上述尾气的处理方法如下：
S1.将焚烧炉产生的烟气通入烟囱，启动氧气喷枪，与尾气流逆向喷射热氧气(温度不低于30摄氏度)，使氧气与高温尾气混和二次燃烧；消除二噁因、甲醛等有害气体；
S2.燃烧后的高温尾气进入高温尾气换热器，利用热交换器对余热进行利用；
S3.换热后的尾气进入喷淋室，利用喷头向喷淋室内喷淋低温水，对尾气中的颗粒物和粉尘进行喷淋捕捉，污水流入沉淀池回收，沉淀物用于回收再利用；
喷淋管喷出的水为低温水，温度在0-5摄氏度，能够迅速降低尾气温度，利于粉尘、金属粉末的沉淀。
S4.喷淋后的尾气进入脱硫塔脱硫处理，最后进入气体成分分析仪，分析尾气中的成分，合格后直接排空，不合格返回焚烧炉重新参与燃烧处理。
进一步的，上述步骤S1中喷入的热氧气与高温尾气的体积比为0.8： 1.2，该参数的设计能够使得尾气中的有害气体充分燃烧。
实施例2
请参阅图1、图2，一种具有余热利用的塑料挤出机滤网燃烧尾气处理装置，包括连接在焚烧炉上的烟囱1，在烟囱1上端外壁上沿圆周方向开有进气孔，在进气孔内插入有氧气喷枪2，氧气喷枪2的喷射方向与烟囱1内尾气流出方向相反或成一定的夹角；烟囱1的上端口接至高温尾气换热器3，高温尾气换热器3的排出口通过管道接至喷淋室4，在喷淋室4上部设置有喷淋管5，该喷淋管5位于喷淋室4内的一端安装有喷头6，喷淋室4底部通过管道连接沉淀池7，喷淋室4上部通过连接阀连接脱硫塔8，脱硫塔8顶部的排烟管接至气体成分分析仪9，经气体成分分析9仪分析合格后放空排放；高温尾气换热器3的热量输出端连接灌由导热油的导热管10，导热管10盘绕在一蒸发器11表面，蒸发器 11设置在一封闭罐体12中，在罐体12内壁上安装有高压喷头13，该高压喷头13通过管道连接有泵(图中未标示)，在罐体12底部设置排液管道接口阀14，在罐体12上部设置有蒸汽出口阀15。将高温尾气换热器3制得的热量与导热管10内的导热油进行热交换，使导热油先在液态环境下进行热交换，得到超高温导热油，可达200℃；将高温导热油通过蒸发器11(目的是增大表面积)，开启高压喷头13，把水喷雾到导热管10与蒸发器11的接触面上进行热交换，可以直接产生高温蒸汽；高温蒸汽通过蒸汽出口阀15放出，进入使用环节。
如图2所示，为提高烟囱的保温效果，在烟囱1外壁上设置有保温套筒16，该保温套筒16为多段式结构，套接在烟囱1上，保温套筒16 的厚度在1.5-2.5cm，该保温套筒16能够延缓烟囱内尾气的温度下降，降低二次燃烧时热量的流失，节约能源，且能够起到保护烟囱的效果。氧气喷枪2沿烟囱1的圆周方向设置，均匀的向烟囱1内喷入氧气。氧气喷枪2设置为上下两层，两层之间间隔0.5米，且每层设置3支氧气喷枪2，三支氧气喷枪2的喷嘴位于正三角形的三个顶点上。
上述尾气的处理方法如下：
S1.将焚烧炉产生的烟气通入烟囱，启动氧气喷枪，与尾气流逆向喷射热氧气(温度不低于30摄氏度)，使氧气与高温尾气混和二次燃烧；消除二噁因、甲醛等有害气体；
S2.燃烧后的高温尾气进入高温尾气换热器，利用热交换器对余热进行利用；
S3.换热后的尾气进入喷淋室，利用喷头向喷淋室内喷淋低温水，对尾气中的颗粒物和粉尘进行喷淋捕捉，污水流入沉淀池回收，沉淀物用于回收再利用；
喷淋管喷出的水为低温水，温度在0-5摄氏度，能够迅速降低尾气温度，利于粉尘、金属粉末的沉淀。
S4.喷淋后的尾气进入脱硫塔脱硫处理，最后进入气体成分分析仪，分析尾气中的成分，合格后直接排空，不合格返回焚烧炉重新参与燃烧处理。
进一步的，上述步骤S1中喷入的热氧气与高温尾气的体积比为0.8： 1.2，该参数的设计能够使得尾气中的有害气体充分燃烧。
上述保温套筒是由以下重量份数的组分制成：硅酸铝纤维55-80份、硅溶胶5-10份、白水泥4-8份、炭渣5-6份、改性沸石粉15-30份、玻化微珠5-10份、膨胀聚苯颗粒2-5份、膨胀珍珠岩2-5份。该保温套筒的导热系数≤0.033w.k。
上述改性沸石粉的加工方法如下：
(1)将90-110目的沸石粉于280-350℃下焙烧2.5小时，待自然冷却至常温取出待用；
(2)称取冷却后的沸石粉50kg和硅油0.5kg，混合均匀，升温至 115-125℃，保温研磨30分钟；
(3)将上述研磨后的物料自然冷却至45-55℃，然后在搅拌下加入 5-10℃磁化水200kg，所得混合物送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得改性沸石粉；
上述沸石粉经过硅油和磁化水处理以后，能够很好的与橡胶融合在一起，制品的弹性、胶黏性和韧性得到进一步提高。
上述保温套筒的制备工艺如下：
S1、首先按照配方中各组分的重量份数称取各组分以备用；
S2、将称取的原料一同加入到搅拌机的搅拌罐内先进行混合搅拌，混合搅拌的时间为3-5分钟，所述搅拌机选用双卧轴搅拌机，双卧轴搅拌机可以将密度不同的混合的更均匀；
S3、混合搅拌结束以后向混合料中加水适量进行搅拌，搅拌时间为 40-50分钟，使各种原材料均匀分散到水中形成细腻并具有一定粘结度的料浆；
S4、将搅拌均匀的料浆打入已经涂好脱模剂的模具机内，利用模具压制成套筒形式，并同时进行脱水处理；
S5、脱水成形后取出送入固化炉中定型、固化烘干，定型温度 30-50℃，时间80-120分钟，固化烘干温度100-110℃，固化时间为8-10 小时，温度为线性均匀上升，防止物料干燥过快而龟裂的同时保证能完全烘干；
S6、将固化炉中烘干好的保温套筒产品取出并修初毛边，经过质检后进行包装。
所制备出的保温套筒具有优越的隔热性能、耐腐蚀、弹性佳，具体性能参数与普通市售产品对比如下表：
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种具有余热利用的塑料挤出机滤网燃烧尾气处理装置，其特征在于包括连接在焚烧炉上的烟囱，在烟囱上端外壁上沿圆周方向开有进气孔，在所述进气孔内插入有氧气喷枪，所述氧气喷枪的喷射方向与烟囱内尾气流出方向相反或成一定的夹角；所述烟囱的上端口接至高温尾气换热器，所述高温尾气换热器的排出口通过管道接至喷淋室，在所述喷淋室上部设置有喷淋管，该喷淋管位于喷淋室内的一端安装有喷头，所述喷淋室底部通过管道连接沉淀池，喷淋室上部通过连接阀连接脱硫塔，脱硫塔顶部的排烟管接至气体成分分析仪，经气体成分分析仪分析合格后放空排放；所述高温尾气换热器的热量输出端连接灌有导热油的导热管，所述导热管盘绕在一蒸发器表面，所述蒸发器设置在一封闭罐体中，在所述罐体内壁上安装有高压喷头，该高压喷头通过管道连接有泵，在所述罐体底部设置排液管道接口阀，在罐体上部设置有蒸汽出口阀；
在烟囱外壁上设置有保温套筒，该保温套筒为多段式结构，套接在烟囱上，所述保温套筒的厚度在1.5-2.5cm；
上述保温套筒是由以下重量份数的组分制成：硅酸铝纤维55-80份、硅溶胶5-10份、白水泥4-8份、炭渣5-6份、改性沸石粉15-30份、玻化微珠5-10份、膨胀聚苯颗粒2-5份、膨胀珍珠岩2-5份；
上述改性沸石粉的加工方法如下：
(1)将90-110目的沸石粉于280-350℃下焙烧2.5小时，待自然冷却至常温取出待用；
(2)称取冷却后的沸石粉50kg和硅油0.5kg，混合均匀，升温至115-125℃，保温研磨30分钟；
(3)将上述研磨后的物料自然冷却至45-55℃，然后在搅拌下加入5-10℃磁化水200kg，所得混合物送入喷雾干燥机中，干燥所得颗粒经超微粉碎机制成微粉，即得改性沸石粉；
上述尾气处理装置处理尾气的方法如下：
S1.将焚烧炉产生的烟气通入烟囱，启动氧气喷枪，与尾气流逆向喷射热氧气，使氧气与高温尾气混和二次燃烧；
S2.燃烧后的高温尾气进入高温尾气换热器，利用热交换器对余热进行利用；
S3.换热后的尾气进入喷淋室，利用喷头向喷淋室内喷淋低温水，对尾气中的颗粒物和粉尘进行喷淋捕捉，污水流入沉淀池回收，沉淀物用于回收再利用；
S4.喷淋后的尾气进入脱硫塔脱硫处理，最后进入气体成分分析仪，分析尾气中的成分，合格后直接排空，不合格返回焚烧炉重新参与燃烧处理；
上述步骤S1中喷入的热氧气与高温尾气的体积比为0.8：1.2；
上述步骤S1中热氧气的温度不低于30摄氏度。
2.根据权利要求1所述的一种具有余热利用的塑料挤出机滤网燃烧尾气处理装置，其特征在于：所述氧气喷枪设置为上下两层。
3.根据权利要求2所述的一种具有余热利用的塑料挤出机滤网燃烧尾气处理装置，其特征在于：所述氧气喷枪沿烟囱的圆周方向设置，均匀的向烟囱内喷入热氧气。
4.根据权利要求1所述的一种具有余热利用的塑料挤出机滤网燃烧尾气处理装置，其特征在于：上述喷淋管喷出的水为低温水，温度在0-5摄氏度。
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