CN109046013A - 一种陶瓷窑炉尾气处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种陶瓷窑炉尾气处理系统，包括通过输送管道依次连接的用于陶瓷窑炉产生的废气喷淋冷却的喷淋冷却塔、用于除尘的组合除尘器、用于微波诱导催化碳还原脱硫脱销的微波发生器、用于单质硫回收的硫磺回收器以及用于处理后的废气排放的烟囱；所述组合除尘器为依次连接的重力除尘器、旋风除尘器、湿法除尘器；所述微波发生器包括壳体，所述壳体从左到右用网状隔板依次分隔成进气腔和加热腔，所述加热腔的上侧壁、下侧壁和右侧壁分布有向所述加热腔内发射微波的微波发生源，所述加热腔内填充有活性炭。本发明采用微波去除废气中的有毒有害气体具有工艺简单、处理效率高、无二次污染、投资小，装置简单、能耗低等优点。

Description

一种陶瓷窑炉尾气处理系统
技术领域
本发明涉及尾气处理技术领域，尤其涉及一种陶瓷窑炉尾气处理系统。
背景技术
近年来，我国经济快速增长，各项建设取得了巨大的成就，但也付出了很大的资源和环境代价，经济发展与资源环境的矛盾日益尖锐，环境污染问题日益突出。在我国大气污染中，燃料燃烧以及工业排放的尾气是污染的最主要来源，因为陶瓷胚体必须通过高温烧成才能瓷化的特性，陶瓷工业一直以来就是个高耗能、高资源消耗、高污染的行业，其工业尾气对大气污染尤其严重，陶瓷工业中排放的尾气污染物主要为粉尘、氮氧化物、硫氧化物、一氧化碳和碳氢化合物等。
工业尾气的处理目前主要采用湿式方法和干式方法，湿法脱硫是指通过吸收液去除SO2的方法，而干法脱硫脱硝则不经过液体介质进行脱硫脱硝，湿法脱硫存在着投资费用高，占地面积大，设备等问题。
发明内容
基于以上现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种的陶瓷窑炉尾气处理系统，采用微波去除废气中的有毒有害气体具有工艺简单、处理效率高、无二次污染、投资小，装置简单、能耗低等优点。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：本发明提供一种陶瓷窑炉尾气处理系统，包括通过输送管道依次连接的用于陶瓷窑炉产生的废气喷淋冷却的喷淋冷却塔、用于除尘的组合除尘器、用于微波诱导催化碳还原脱硫脱销的微波发生器、用于单质硫回收的硫磺回收器以及用于处理后的废气排放的烟囱。
作为上述技术方案的优选实施方式，本发明实施例提供的陶瓷窑炉尾气处理系统进一步包括下列技术特征的部分或全部：
作为上述技术方案的改进，在本发明的一个实施例中，所述组合除尘器为依次连接的重力除尘器、旋风除尘器、湿法除尘器。
作为上述技术方案的改进，在本发明的一个实施例中，所述微波发生器包括壳体，所述壳体从左到右用网状隔板依次分隔成进气腔和加热腔，所述加热腔的上侧壁、下侧壁和右侧壁分布有向所述加热腔内发射微波的微波发生源，所述加热腔内填充有活性炭。
作为上述技术方案的改进，在本发明的一个实施例中，所述加热腔内还设置有导流板，所述导流板横截面为左右对称的V形，分两层平行分布于所述加热腔内，其两端固定在所述加热腔内的一组对边上，两层导流板截面形状正反交错相扣，彼此留有间隙形成折线形排气通道。
作为上述技术方案的改进，在本发明的一个实施例中，所述进气腔内设置有引流板，所述引流板呈左右对称的V形分布。
作为上述技术方案的改进，在本发明的一个实施例中，所述壳体右端两端各设置有一排气管，且两个所述排气管一端均与加热腔内部相连通，两个所述排气管的另一端与所述硫磺回收器的进气管相连通。
作为上述技术方案的改进，在本发明的一个实施例中，所述微波发生源的微波加热温度为450-500℃，优选为470℃。
作为上述技术方案的改进，在本发明的一个实施例中，还包括若干个分布均匀的温度监测仪，所述温度监测仪上的测温头位于所述加热腔内的内壁上。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)采用微波法去除废气中的有毒有害气体，具有工艺简单、处理效率高、无二次污染、投资小，装置简单、能耗低等优点。
(2)利用活性炭床将SO2和NOX吸附后，在微波加热的作用下，碳把SO2和NOX分别还原为单质硫和氮气，去除率接近99％。
(3)通过重力除尘器，除去较粗尘粒，然后进入旋风除尘器、湿法除尘器进一步除去细尘，避免粉尘污染微波发生器中的活性炭床。
(4)采用横截面为左右对称的V形的导流板，对废气透过网状隔板进入加热腔内直接排出加热腔外起到了折流作用，使废气沿折线方向流动，增加其流程，使得废气能够更好地通过微波诱导催化，使二氧化硫还原为单质，一氧化氮还原为氮气，提高脱除效率。
(5)使用引流板可将进入进气腔内的废气引流向加热腔内，避免废气进入进气腔内死角，促进废气流动。
(6)为了提高SO2和NOX脱除率，将所述微波发生源的微波加热温度控制为450-500℃之间；优选地，在470℃采用微波诱导催化还原法，SO2和NOX脱除率达到99％。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明提供的陶瓷窑炉尾气处理系统的流程框图；
图2是图1中微波发生器的具体结构示意图。
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作出创造性劳动的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。
如图1所示，本发明的陶瓷窑炉尾气处理系统，包括通过输送管道依次连接的用于陶瓷窑炉产生的废气喷淋冷却的喷淋冷却塔10、用于除尘的组合除尘器，其中，所述组合除尘器为依次连接的重力除尘器20、旋风除尘器30、湿法除尘器40、用于微波诱导催化碳还原脱硫脱销的微波发生器50、用于单质硫回收的硫磺回收器60以及用于处理后的废气排放的烟囱70。具体的处理过程如下：陶瓷窑炉产生的废气通过输送管道送至喷淋冷却塔降温，初步除去大颗粒粉尘，然后进入组合除尘器，通过重力除尘器，进一步除去较粗尘粒，然后进入旋风除尘器、湿法除尘器进一步除去细尘，避免粉尘对微波发生器中的活性炭床污染，经过降温除尘后的废气进入微波发生器，利用微波诱导催化碳还原脱硫脱销，以活性炭作为氮氧化物载体，向活性炭床施加微波诱导催化，使二氧化硫还原为单质，一氧化氮还原为氮气，经处理后进入硫磺回收器回收单质硫后，通过输送管道送入烟囱后排入大气。采用微波具有工艺简单、处理效率高、无二次污染、投资小，装置简单、能耗低等优点。
其中，所述组合除尘器为依次连接的重力除尘器20、旋风除尘器30、湿法除尘器40。通过重力除尘器，除去较粗尘粒，然后进入旋风除尘器、湿法除尘器进一步除去细尘，净化利用，避免粉尘污染微波发生器中的活性炭床。
如图2所示，本发明的一实施例中，所述微波发生器50包括壳体501，所述壳体501从左到右用网状隔板依次分隔成进气腔502和加热腔503，所述加热腔503的上侧壁、下侧壁和右侧壁分布有向所述加热腔内发射微波的微波发生源504，所述加热腔503内填充有均匀分布的活性炭505。
具体地，所述加热腔503内还设置有导流板506，所述导流板506横截面为左右对称的V形，分两层平行分布于所述加热腔503内，其两端固定在所述加热腔503内的一组对边上，两层导流板506截面形状正反交错相扣，彼此留有间隙形成折线形排气通道。采用横截面为左右对称的V形的导流板，对废气透过网状隔板进入加热腔内直接排出加热腔外起到了折流作用，使废气沿折线方向流动，增加其流程，使得废气能够更好地通过微波诱导催化，使二氧化硫还原为单质，一氧化氮还原为氮气，提高脱除效率。所述进气腔502内设置有引流板507，所述引流板507呈左右对称的V形分布。引流板可将进入进气腔内的废气引流向加热腔内，避免废气进入进气腔内死角，促进废气流动。所述壳体501右端两端各设置有一排气管508，且两个所述排气管508一端均与加热腔503内部相连通，两个所述排气管508的另一端与所述硫磺回收器60的进气管相连通。
为了提高SO2和NOX脱除率，将所述微波发生源的微波加热温度控制为450-500℃之间。优选地，在470℃采用微波诱导催化还原法，SO2和NOX脱除率达到99％。
其中，所述微波发生器50进一步还包括若干个分布均匀的温度监测仪，所述温度监测仪上的测温头509位于所述加热腔503内的内壁上。温度监测仪用于监测加热腔内不同点地温度。
本发明中使用的微波加热诱导催化碳还原脱硫脱销，是将活性炭的吸附性、还原性与微波技术结合起来，利用微波诱导催化碳还原脱硫脱销，用活性炭作为氮氧化物载体，向活性炭床施加微波诱导催化，使二氧化硫还原为单质，一氧化氮还原为氮气，脱除效率可达99％以上。其中，高温热解炭(或活性炭)即是一种性能优良的微波能吸收剂，又是一种性能良好的还原剂。将活性炭置于微波能量场中，通过微波迅速升温，在气相和固相之间形成很高的温度梯度，同时经微波辐射后，活性炭表面含氧基团(主要是-COOH等酸性基团)被破坏掉，酸性、氧化性减弱，还原性增强，使活性炭表面形成强还原性气氛。气相中的SO2、NOX与能被微波能量场激活的活性炭接触时，氧化物中的氧被迅速地夺取，其反应速度要比没有微波能量场时快很多。其化学反应式如下：
C+SO2＝CO2+S
2C+SO2＝2CO+S
C+2NO＝CO2+N2
2C+2NO＝2CO+N2
反应生成物中的CO，可以通过控制活性炭的温度使其生成CO2，降低CO含量。微波处理NOX后，再生碳的比表面积从80m2/g增加到810m2/g，在吸附和再生8次后，吸附能力和吸附的速度反而增加。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种陶瓷窑炉尾气处理系统，其特征在于，包括通过输送管道依次连接的用于陶瓷窑炉产生的废气喷淋冷却的喷淋冷却塔、用于除尘的组合除尘器、用于微波诱导催化碳还原脱硫脱销的微波发生器、用于单质硫回收的硫磺回收器以及用于处理后的废气排放的烟囱。
2.根据权利要求1所述的陶瓷窑炉尾气处理系统，其特征在于，所述组合除尘器为依次连接的重力除尘器、旋风除尘器、湿法除尘器。
3.根据权利要求1所述的陶瓷窑炉尾气处理系统，其特征在于，所述微波发生器包括壳体，所述壳体从左到右用网状隔板依次分隔成进气腔和加热腔，所述加热腔的上侧壁、下侧壁和右侧壁分布有向所述加热腔内发射微波的微波发生源，所述加热腔内填充有活性炭。
4.根据权利要求3所述的陶瓷窑炉尾气处理系统，其特征在于，所述加热腔内还设置有导流板，所述导流板横截面为左右对称的V形，分两层平行分布于所述加热腔内，其两端固定在所述加热腔内的一组对边上，两层导流板截面形状正反交错相扣，彼此留有间隙形成折线形排气通道。
5.根据权利要求4所述的陶瓷窑炉尾气处理系统，其特征在于，所述进气腔内设置有引流板，所述引流板呈左右对称的V形分布。
6.根据权利要求5所述的陶瓷窑炉尾气处理系统，其特征在于，所述壳体右端两端各设置有一排气管，且两个所述排气管一端均与加热腔内部相连通，两个所述排气管的另一端与所述硫磺回收器的进气管相连通。
7.根据权利要求3所述的陶瓷窑炉尾气处理系统，其特征在于，所述微波发生源的微波加热温度为450-500℃。
8.根据权利要求3所述的陶瓷窑炉尾气处理系统，其特征在于，还包括若干个分布均匀的温度监测仪，所述温度监测仪上的测温头位于所述加热腔内的内壁上。
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