CN109224799A - 一种高温炉含硫尾气的净化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高温炉含硫尾气的净化系统,包括:一级净化系统,含硫尾气进入一级净化系统中与一级净化系统中的反应液反应除去含硫尾气中85~90%的二氧化硫,得到一级净化气。二级净化系统,一级净化气通入到二级净化系统中,一级净化气在二级净化器中除去一级净化气中余下的6~10%的二氧化硫,得到二级净化气。本发明的高温炉含硫尾气的净化系统将高温炉尾气进行分离回收,防止尾气直接排放到空气中污染环境,设有一级净化系统和二级净化系统对含硫尾气进行二次净化,净化尾气的效果好,能够从根本上解决解决氧化硫的含量超标的问题、降低对大气造成的污染,辅助建立环境友好型工厂。

Description

一种高温炉含硫尾气的净化系统
技术领域
本发明涉及环境保护领域,尤其涉及一种高温炉含硫尾气的净化系统。
背景技术
目前,在膨胀石墨生产过程中膨胀炉产生含有超量的(甚至远高于国家规定的排放标准)氧化硫,大多数的膨胀石墨生产企业将膨胀炉产生的尾气直接排入大气,氧化硫会对工厂附近的大气造成污染,仅有的少数企业为减少对周边大气环境的污染,对膨胀炉排放尾气采取加高处理(高度15m以上),但加高烟囱的方式治标不治本,并没能从实质上真正解决氧化硫的含量超标的问题。
因此,提供一种从根本上解决解决氧化硫的含量超标的问题、降低对大气造成的污染、适合推广应用的高温炉含硫尾气的净化系统,是本领域急需解决的技术问题。
发明内容
为了解决上述技术问题,本发明提供了一种简单、实用、成本较低且对环境友好、高效、结构新颖、设计合理、符合国情、具有实用推广价值的高温炉含硫尾气的净化系统,能够从根本上解决解决氧化硫的含量超标的问题、降低对大气造成的污染。
根据本发明的一个方面,提供一种高温炉含硫尾气的净化系统,包括:一级净化系统,含硫尾气进入一级净化系统中与一级净化系统中的反应液反应除去含硫尾气中85~90%的二氧化硫,得到一级净化气;与一级净化系统相连的二级净化系统,二级净化系统通过输气管与一级净化系统连接以将一级净化气通入到二级净化系统中,一级净化气在二级净化器中除去一级净化气中余下的6~10%的二氧化硫,得到二级净化气。
可选择地,一级净化系统包括氢氧化钙反应器,含硫尾气进入氢氧化钙反应器与氢氧化钙反应器中的石灰水反应后排出至二级净化系统。
可选择地,一级净化系统进一步包括设置于氢氧化钙反应器中的螺旋搅拌装置,螺旋搅拌装置自氢氧化钙反应器的顶部向氢氧化钙反应器中的石灰水内部延伸以搅拌石灰水。
可选择地,氢氧化钙反应器的顶部设置有通过输气管与一级净化系统连通的一级净化气出口、氢氧化钙反应器的底部设置有定期排渣的第一密闭卸料器。
可选择地,二级净化系统包括氢氧化钠喷淋塔。
可选择地,氢氧化钠喷淋塔底部设置有与输气管连通的一级净化气入口、顶部设置有氢氧化钠喷嘴以及二级净化气出口,氢氧化钠喷嘴自上而下喷淋氢氧化钠溶液,一级净化气自氢氧化钠喷淋塔底部向氢氧化钠喷淋塔顶部流动,一级净化气中的二氧化硫向上流动过程中与向下喷淋的氢氧化钠溶液反应生成固体反应物并与其它气体分离,除去二氧化硫得到的二级净化气通过二级净化气出口排出至大气。
可选择地,氢氧化钠喷淋塔底部设置有定期排渣的第二密闭卸料器。
可选择地,输气管上设置有控制阀以调节单位时间内一级净化气的流量。
可选择地,进一步包括与一级净化系统相连的固气分离系统,进入固气分离系统去除含硫尾气中的固体颗粒后进入一级净化系统。
作为本发明的一个优选示例,一种高温炉含硫尾气的净化系统,包括:固气分离系统、与固气分离系统相连的氢氧化钙反应器以及通过输气管与氢氧化钙反应器相连的氢氧化钠喷淋塔,输气管上设置有控制阀。氢氧化钙反应器包括搅拌装置、设置于顶部的一级净化气出口以及设置于底部的第一密闭卸料器,来自固气分离系统的含硫尾气进入氢氧化钙反应器中与氢氧化钙溶液反应除去含硫尾气中85~90%的二氧化硫,得到一级净化气。氢氧化钠喷淋塔包括设置于氢氧化钠喷淋塔顶部的氢氧化钠喷嘴和二级净化气出口以及设置于氢氧化钠喷淋塔底部的一级净化气入口和第二密闭卸料器,一级净化气进入到氢氧化钠喷淋塔中,一级净化气在氢氧化钠喷淋塔中除去含硫尾气中余下的6~10%的二氧化硫,得到二级净化气。
本发明的有益效果为:
本发明的高温炉含硫尾气的净化系统将高温炉尾气进行分离回收,防止尾气直接排放到空气中污染环境。
本发明的高温炉含硫尾气的净化系统利用该系统设有一级净化系统和二级净化系统对含硫尾气进行二次净化,净化尾气的效果好,能够从根本上解决解决氧化硫的含量超标的问题、降低对大气造成的污染,辅助建立环境友好型工厂。
本发明的高温炉含硫尾气的净化系统最终排放至大气的气体中二氧化硫浓度为0.13mg/L以下,气体的含酸量消减97%以上,远低于国家环保局要求的排放标准,而且经济环保,具有实用推广价值。
本发明的高温炉含硫尾气的净化系统采用的净化方式简单易操作设计合理,方便对我国现有的高温炉进行改装、符合国情、具有实用推广价值改装应用的成本较低。
本发明的高温炉含硫尾气的净化系统结构简单、操作安全、对于操作人员的要求低。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1本发明的高温炉含硫尾气的净化系统地结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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它实施例,都属于本发明保护的范围。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征向量可以相互任意组合。
如图1所示的实施例中,一种高温炉含硫尾气的净化系统,包括:一级净化系统以及与一级净化系统相连的二级净化系统。含硫尾气进入一级净化系统中与一级净化系统中的反应液反应除去含硫尾气中85~90%的二氧化硫,得到一级净化气。二级净化系统通过输气管与一级净化系统连接以将一级净化气通入到二级净化系统中,一级净化气在二级净化器中除去一级净化气中余下的6~10%的二氧化硫,得到二级净化气。在此条件下,一级净化系统和二级净化系统对含硫尾气进行二次净化,净化尾气的效果好,能够从根本上解决解决氧化硫的含量超标的问题、降低对大气造成的污染,避免将高温炉尾气进行分离回收,防止尾气直接排放到空气中污染环境,辅助建立环境友好型工厂。
如图1所示的实施例中,一级净化系统包括氢氧化钙反应器4,含硫尾气进入氢氧化钙反应器4与氢氧化钙反应器4中的石灰水反应后排出至二级净化系统。
优选地,一级净化系统进一步包括设置于氢氧化钙反应器4中的螺旋搅拌装置,螺旋搅拌装置自氢氧化钙反应器4的顶部向氢氧化钙反应器4中的石灰水内部延伸以搅拌石灰水。在此条件下,螺旋搅拌装置充分搅拌石灰水,避免石灰水表层与含硫尾气反应后影响内部石灰水与含硫尾气反应,螺旋搅拌装置搅拌石灰水使得氢氧化钙反应器4中的石灰水能够与含硫尾气均匀接触,提高净化质量、净化效率。
如图1所示的实施例中,氢氧化钙反应器4的顶部设置有通过输气管与氢氧化钠喷淋塔连通的一级净化气出口、氢氧化钙反应器4的底部设置有定期排渣的第一密闭卸料器。
如图1所示的实施例中,二级净化系统包括氢氧化钠喷淋塔7。
如图1所示的实施例中,氢氧化钠喷淋塔7底部设置有与输气管连通的一级净化气入口、顶部设置有氢氧化钠喷嘴以及二级净化气出口,氢氧化钠喷嘴自上而下喷淋氢氧化钠溶液,一级净化气自氢氧化钠喷淋塔7底部向氢氧化钠喷淋塔7顶部流动,一级净化气中的二氧化硫向上流动过程中与向下喷淋的氢氧化钠溶液反应生成固体反应物并与其它气体分离,除去二氧化硫得到的二级净化气通过二级净化气出口排出至大气。
如图1所示的实施例中,氢氧化钠喷淋塔7底部设置有定期排渣的第二密闭卸料器8。
如图1所示的实施例中,输气管上设置有控制阀5以调节单位时间含硫尾气的流量,在此条件下,使氢氧化钠喷淋塔7中的氢氧化钠溶液能够与一级净化气充分反应,使得最终排放至大气的气体中二氧化硫浓度为0.13mg/L以下,气体的含酸量消减97%以上,远低于国家环保局要求的排放标准,而且经济环保,具有实用推广价值。
如图1所示的实施例中,进一步包括与一级净化系统相连的固气分离系统2,含硫尾气进入固气分离系统2,含硫尾气中的固体杂质在重力作用下与尾气分离,在此条件下,避免固体杂质排放到大气中造成大气的颗粒污染。
作为本发明的一个优选实施方式,一种高温炉含硫尾气的净化系统,包括:固气分离系统2、与固气分离系统2相连的氢氧化钙反应器4以及通过输气管与氢氧化钙反应器4相连的氢氧化钠喷淋塔7,输气管上设置有控制阀,氢氧化钙反应器4包括搅拌装置、设置于顶部的一级净化气出口以及设置于底部的第一密闭卸料器6,来自固气分离系统2的含硫尾气进入氢氧化钙反应器4中与氢氧化钙溶液反应除去含硫尾气中的部分85~90%二氧化硫,得到一级净化气;氢氧化钠喷淋塔7包括设置于氢氧化钠喷淋塔7顶部的氢氧化钠喷嘴和二级净化气出口以及设置于氢氧化钠喷淋塔7底部的一级净化气入口和第二密闭卸料器8,一级净化气进入到氢氧化钠喷淋塔7中,一级净化气在氢氧化钠喷淋塔7中一级净化气中残余的6~10%的二氧化硫,得到二级净化气。
具体的,本发明的高温炉含硫尾气的净化系统净化步骤如下:
第一步、含二氧化硫气体的产生阶段,可膨胀石墨在膨胀炉内膨胀成为原料的几百倍大,同时产生含二氧化硫气体,含二氧化硫气体与膨胀石墨一起进入固气分离系统2,膨胀石墨由于自重而向下运动,最终由固气分离系统2底部的卸料器排出并收集作为产品,而含二氧化硫气体与膨胀石墨分离后则由固气分离系统2的顶部排出,而后进入一级净化反应器处理。
第二步、尾气的一级净化处理阶段,即进入一级净化系统的含二氧化硫气体,在反应器内与碱液(石灰溶液)反应,初期由于二氧化硫的量少而生成CaSO3↓,随着二氧化硫气体的增多,进一步反应生成Ca(HSO3)2,当石灰溶液达饱和浓度后,便产生Ca(HSO3)2↓,由设置在氢氧化钙反应器4底部的第一密闭卸料器6定期将沉淀排出并回收,剩余气体则由氢氧化钙反应器4顶部排出,再进入二级净化系统进一步处理。
第三步、尾气的二级净化处理阶段,进入二级净化系统的含二氧化硫气体,在氢氧化钠反应塔内与碱液(氢氧化钠溶液)反应,初期生成Na2SO3↓,随着二氧化硫气体量的增多,反应生成NaHSO3,当氢氧化钠溶液达饱和浓度后,便产生NaHSO3↓,此时设置在氢氧化钠反应塔底部的第二密闭卸料器8会定期将沉淀排出并回收,气体则经风机排入大气,此时二氧化硫浓度为0.13mg/L以下。
经历上述三个阶段的处理,最终可将气体的含酸量消减97%以上,排放浓度为含氧化硫0.13mg/L以下,远低于国家环保局要求的排放标准。
实施例1
可膨胀石墨处理量为39.0kg/h时,实测由固气分离系统2顶部排出的气体中塔含二氧化硫4.5mg/L,经氢氧化钙反应器4进行酸碱中和反应后,产生的生成物Ca(HSO3)2的量为20.1kg/h,气体中二氧化硫含量为2.5mg/L,再经在氢氧化钠反应塔内与氢氧化钠碱液的反应后,产生的生成物NaHSO3的量为22.0kg/h,最终由风机排放的气体,其含二氧化硫浓度为0.10mg/L,低于国家环保局要求的排放标准。
实施例2
可膨胀石墨处理量为27.8kg/h时,实测由固气分离系统2顶部排出的气体,其含二氧化硫为3.2mg/L,经氢氧化钙反应器4进行酸碱中和反应后,产生的生成物Ca(HSO3)2的量为14.3kg/h,气体中二氧化硫含量为1.5mg/L,再经在氢氧化钠反应塔内与氢氧化钠碱液的反应后,产生的生成物NaHSO3的量为13.2kg/h,最终由风机排放的气体,其含二氧化硫浓度为0.08mg/L,低于国家环保局要求的排放标准。
实施例3
可膨胀石墨处理量为53.0kg/h时,实测由固气分离系统2顶部排出的气体,其含二氧化硫为6.1mg/L,经氢氧化钙反应器4进行酸碱中和反应后,产生的生成物Ca(HSO3)2的量为27.2kg/h,气体中二氧化硫含量为3.1mg/L,再经在氢氧化钠反应塔内与氢氧化钠碱液的反应后,产生的生成物NaHSO3的量为25.3kg/h,最终由风机排放的气体,其含二氧化硫浓度为0.13mg/L,低于国家环保局要求的排放标准。
需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含,从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其它要素,或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种高温炉含硫尾气的净化系统,其特征在于,包括:一级净化系统,含硫尾气进入一级净化系统中与一级净化系统中的反应液反应除去含硫尾气中85~90%的二氧化硫,得到一级净化气;
与所述一级净化系统相连的二级净化系统,二级净化系统通过输气管与所述一级净化系统连接以将一级净化气通入到二级净化系统中,一级净化气在二级净化器中除去一级净化气中余下的6~10%的二氧化硫,得到二级净化气。
2.如权利要求1所述的高温炉含硫尾气的净化系统,其特征在于,所述一级净化系统包括氢氧化钙反应器(4),含硫尾气进入所述所述氢氧化钙反应器(4)与所述氢氧化钙反应器(4)中的石灰水反应后排出至二级净化系统。
3.如权利要求2所述的高温炉含硫尾气的净化系统,其特征在于,所述一级净化系统进一步包括设置于所述氢氧化钙反应器(4)中的螺旋搅拌装置,所述螺旋搅拌装置自所述氢氧化钙反应器(4)的顶部向所述氢氧化钙反应器(4)中的石灰水内部延伸以搅拌石灰水。
4.如权利要求3所述的高温炉含硫尾气的净化系统,其特征在于,所述氢氧化钙反应器(4)的顶部设置有通过所述输气管与所述一级净化系统连通的一级净化气出口、所述氢氧化钙反应器(4)的底部设置有定期排渣的第一密闭卸料器(6)。
5.如权利要求1所述的高温炉含硫尾气的净化系统,其特征在于,所述二级净化系统包括氢氧化钠喷淋塔(7)。
6.如权利要求4所述的高温炉含硫尾气的净化系统,其特征在于,所述氢氧化钠喷淋塔(7)底部设置有与所述输气管连通的一级净化气入口、顶部设置有氢氧化钠喷嘴以及二级净化气出口,所述氢氧化钠喷嘴自上而下喷淋氢氧化钠溶液,一级净化气自所述氢氧化钠喷淋塔(7)底部向所述氢氧化钠喷淋塔(7)顶部流动,一级净化气中的二氧化硫向上流动过程中与向下喷淋的氢氧化钠溶液反应生成固体反应物并与其它气体分离,除去二氧化硫得到的二级净化气通过所述二级净化气出口排出至大气。
7.如权利要求6所述的高温炉含硫尾气的净化系统,其特征在于,所述氢氧化钠喷淋塔(7)底部设置有定期排渣的第二密闭卸料器(8)。
8.如权利要求1所述的高温炉含硫尾气的净化系统,其特征在于,所述输气管上设置有控制阀(5)以调节单位时间内一级净化气的流量。
9.如权利要求1所述的高温炉含硫尾气的净化系统,其特征在于,进一步包括与所述一级净化系统相连的固气分离系统(2),进入所述固气分离系统(2)去除含硫尾气中的固体颗粒后进入所述一级净化系统。
10.一种高温炉含硫尾气的净化系统,其特征在于,包括
固气分离系统(2)、与所述固气分离系统(2)相连的氢氧化钙反应器(4)以及通过输气管与所述氢氧化钙反应器(4)相连的氢氧化钠喷淋塔(7),所述输气管上设置有控制阀;
所述氢氧化钙反应器(4)包括搅拌装置、设置于顶部的一级净化气出口以及设置于底部的第一密闭卸料器(6),来自固气分离系统(2)的含硫尾气进入所述氢氧化钙反应器(4)中与氢氧化钙溶液反应除去含硫尾气中85~90%的二氧化硫,得到一级净化气;
所述氢氧化钠喷淋塔(7)包括设置于所述氢氧化钠喷淋塔(7)顶部的氢氧化钠喷嘴和二级净化气出口以及设置于所述氢氧化钠喷淋塔(7)底部的一级净化气入口和第二密闭卸料器(8),一级净化气进入到所述氢氧化钠喷淋塔(7)中,一级净化气在所述氢氧化钠喷淋塔(7)中除去含硫尾气中余下的6~10%的二氧化硫,得到二级净化气。
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