CN109234766A - 双通道逆向二段反应净化器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了双通道逆向二段反应净化器，包括至少两个独立的净化单元，所有的净化单元采用模块化组合，所述净化单元包括除尘器和氧化铝输送系统，所述上箱体设置在钢支架上端，上箱体内设置滤袋、气固离心反应器，所述上箱体上端口连接清洁室，所述上箱体底端口连接灰斗，所述进口烟道通过通道一连通灰斗，进口烟道通过通道二连通气固离心反应器进口端，所述通道一垂直段上设置新鲜氧化铝加料装置，所述灰斗底端与通道二垂直段上设置循环氧化铝加料装置。本发明解决了传统管道式反应净化器的一段式投料反应方式出现系统阻力大、氧化铝投料不均匀，HF吸收不充分、吸附反应效果差，氧化铝性能没有合理利用的问题。

Description

双通道逆向二段反应净化器

技术领域

本发明涉及电解铝烟气净化技术领域，具体地说是双通道逆向二段反应净化器。

背景技术

随着中国铝工业的快速发展，电解铝工业污染物对环境的危害问题日益凸显，目前国内电解铝烟气净化均采用管道式反应器一段式投料反应方式，新鲜氧化铝和循环氧化铝同时通过管道反应器(文丘里、VRI、重力加速逆流等)加入到除尘器前的垂直烟道内，新鲜氧化铝、循环氧化铝和含氟气体进行吸附反应，并一起进入除尘器箱体内，经过除尘器内的滤袋进行气固分离。这种投料及反应方式存在系统阻力大、氧化铝投料不均匀，HF吸收不充分、吸附反应效果差、氧化铝性能没有合理利用的问题，新鲜氧化铝的吸附效率高、活性强，但这种一段式投料反应方式氧化铝进入除尘器后会有大部分新鲜氧化铝返回至载氟氧化铝仓内，没有发挥效率。另外氧化铝进入除尘器后没有设置预分离的装置，会造成氧化铝多次无功死循环，导致氧化铝磨损严重，因此目前急需一种新型的烟气净化器来解决目前的技术不足，以满足国家对铝工业污染排放标准的不断提高。

申请号：201610930360.0公开一种双通道排污的废铝合金净化装置，属于铝合金回收设备技术领域，包括第一容置装置、第二容置装置和离心电机，第二容置装置容置在第一容置装置内，并位于第一容置装置底壁的上方，其底部和上部均开设有通孔；离心电机位于第一容置装置外侧，并与第二容置装置的底部连接；第一容置装置侧壁上开设有排固口和排固通道，排固口设置在第二容置装置上部通孔和底部之间，并与排固通道连通；排固通道设置第一容置装置侧壁内；第一容置装置上旋转连接有接板，接板设置在排固口处；第一容置装置的侧壁上安装有连接接板的挡板和驱动装置。本发明能采用固液分离方式除杂，提高清洗液的清洗效率，同时减少固态杂质残留在第二容置装置内的可能性。

申请号：200920031301.5涉及一种双通道式合金铝电解烟气净化除尘器,包括灰斗和设置于其下部的下料器,所述灰斗内侧面与底部水平面的夹角大于物料的安息角,靠自重和落差流动到下料器。本实用新型的灰斗和下料器利用了氧化铝物料的安息角和流动角,下料器下部设有两个通道,大大降低了运行费用,节能效果非常明显。本实用新型没有了沸腾床和气室,没有了流态化罗茨风机,可有效降低老式除尘器因物料流态化长期沸腾而带来的物料破损。经试验,使用本实用新型与老的灰斗、下料口相比,节省钢材45％以上,节省设备投资181704元,节省电能521.66元/天,维修材料费27.50元/天,载氟氧化铝破损率明显降低。

发明内容

本发明的目的在于提供双通道逆向二段反应净化器，设计合理、结构紧凑、降低氧化铝无功死循环、合理利用氧化铝的吸附性能。本发明解决了传统管道式反应器一段式投料反应方式出现系统阻力大、氧化铝投料不均匀，HF吸收不充分、吸附反应效果差，氧化铝性能没有合理利用的问题。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，双通道逆向二段反应净化器，包括至少两个独立的净化单元，所有的净化单元采用模块化组合，所述净化单元包括除尘器和氧化铝输送系统，所述除尘器包括进口烟道、钢支架、灰斗、通道一、通道二、上箱体、滤袋、气固离心反应器、清洁室，所述上箱体设置在钢支架上端，上箱体内设置滤袋、气固离心反应器，所述上箱体上端口连接清洁室，所述上箱体底端口连接灰斗，所述进口烟道通过通道一连通灰斗，进口烟道通过通道二连通气固离心反应器进口端，所述氧化铝输送系统包括新鲜氧化铝加料装置、循环氧化铝加料装置、返回氧化铝下料管，所述新鲜氧化铝加料装置设置在通道一上，所述循环氧化铝加料装置连接在灰斗底端与通道二垂直段之间，所述返回氧化铝下料管连通灰斗中下部。

所述除尘器还包括喷吹系统、出口烟道、防雨棚，所述喷吹系统设置在清洁室内，所述防雨棚底端固定在上箱体上，防雨棚整体罩在上箱体、清洁室上方，所述出口烟道设置在上箱体中部，所述清洁室上端与出口烟道连通，在清洁室上端与出口烟道连通处安装出口气缸阀。

所述防雨棚内壁顶端悬挂顶部行吊。

所述通道一与进口烟道连接处安装电动调节阀门，所述通道二与进口烟道连接处安装调节阀门。

所述新鲜氧化铝加料装置靠近通道一与灰斗连接，所述新鲜氧化铝加料装置包括文丘里加速器、新鲜氧化铝加料管、下料器，所述文丘里加速器两端与通道一连接，所述下料器为锥形结构，新鲜氧化铝加料管内端口伸入文丘里加速器内，新鲜氧化铝加料管内端口连接下料器，新鲜氧化铝加料管内端口位于文丘里加速器外部。

所述循环氧化铝加料装置包括、沸腾装置、输送溜槽、循环布料器，所述沸腾装置、输送溜槽、循环布料器依次连通，所述循环布料器与通道二垂直段连通，所述沸腾装置由灰斗底部相接。

所述返回氧化铝下料管斜插入灰斗内部，其管径在DN100～DN200之间。

所有净化单元的进口烟道汇总成一个总进口烟道，总进口烟道设置一个或两个对称进风口。

所述通道一为辅通道，所述通道二为主通道；所述通道一为圆形结构，通道二为矩形结构，通道二中的烟气量为通道一中烟气量的12～20倍。

所述气固离心反应器采用弧形板围合成R型通道结构。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

在气固两相混合由通道二进入除尘器前，经过气固离心反应器的预分离，使大部分氧化铝直接进入下游的输送溜槽，降低粉尘浓度，改善除尘器过滤负荷，降低系统阻力。同时减少物料在净化系统中的无功死循环，从而降低氧化铝的破损率。

新鲜氧化铝通过通道一从灰斗底部进入除尘器箱体内，在滤袋上形成滤饼，这层滤饼的氧化铝吸附活性高，作为最高效吸附净化的一道屏障。

采用逆向二段投料方式，新鲜氧化铝和载氟(循环)氧化铝分开投料，即用载氟(循环)氧化铝在通道二与高浓度的含氟烟气反应，用新鲜氧化铝通过通道一进入灰斗，在灰斗内与低浓度的含氟烟气进行吸附反应，新鲜氧化铝和载氟(循环)氧化铝通过双通道分别加注，合理利用氧化铝的吸附性能。

本发明实现了氧化铝的吸附性能的合理利用，提高了氧化铝与HF的反应效率，同时降低氧化铝无功死循环，该净化器设计合理、结构紧凑，适用于电解铝烟气净化。

附图说明

图1为本发明的结构视图；

图2为本发明的右视图；

图3为图1中新鲜氧化铝加料装置；

图4为图1中循环氧化铝加料装置。

图中：1、进口烟道，2、钢支架，3、新鲜氧化铝加料装置，4、通道一，5、灰斗，6、上箱体，7、滤袋，8、喷吹系统，9、清洁室，10、防雨棚，11、顶部行吊，12、出口气缸阀，13、气固离心反应器，14、出口烟道，15、通道二，16、循环氧化铝加料装置，17、文丘里加速器，18、新鲜氧化铝加料管，19、下料器，20、循环布料器，21、沸腾装置，22、返回氧化铝下料管，23、输送溜槽。

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。

请参阅图1至图4，本发明提供一种技术方案：双通道逆向二段反应净化器采用模块化组合，整个净化器由多个净化单元组成，每个净化单元可以独立工作，从整体布置上进口烟道可以一侧进风，也可两面进风，所述净化单元包括除尘器和氧化铝输送系统，所述除尘器由进口烟道1、钢支架2、灰斗5、上箱体6、清洁室9、防雨棚10组成，所述上箱体6内部有过滤用滤袋7，所述两排上箱体6之间空间作为出口烟道14，所述清洁室9设有清理滤袋的喷吹系统8，所述清洁室9与出口烟道14之间设有出口气缸阀12，所述防雨棚10顶部设有顶部行吊11，所述进口烟道1连接通道一4和通道二15及气固离心反应器13，所述通道一4为圆形管道结构，直径在200～600mm之间，所述通道二15为矩形结构，所述氧化铝输送系统包括新鲜氧化铝加料装置3、循环氧化铝加料装置16及返回氧化铝下料管22，所述新鲜氧化铝加料装置3由文丘里加速器17、新鲜氧化铝加料管18，下料器19组成，所述下料器19安装于文丘里加速器17中间，所述循环氧化铝加料装置16由循环布料器20、沸腾装置21、输送溜槽23组成，所述返回氧化铝下料管22安装在灰斗5侧面，管口与灰斗内部相通。采用双通道逆向二段投料方式，合理利用氧化铝的吸附性能。

所述返回氧化铝下料管斜插入灰斗内部，其管径在DN100～DN200之间。

所述通道一4为辅通道，一端连接进口烟道1，一端连接灰斗5，通道一4与进口烟道1连接处安装电动调节阀门，便于均衡各个单元的烟气量，通道一4与灰斗5连接处垂直段上设有新鲜氧化铝加料装置3，所述新鲜氧化铝加料装置3由新鲜氧化铝加料管18、下料器19组成，所述下料器19为锥形结构将氧化铝均匀分散在烟道截面上。

所述通道二15为主通道，大部分烟气从通道二15进入除尘器中，通道二15中的烟气量为通道一4中烟气量的12～20倍，通道二15与进口烟道1连接处安装调节阀门，便于均衡各个单元的烟气量，在通道二15垂直段连通循环布料器20。

所述气固离心反应器13安装于上箱体6侧部，内部采用弧形板结构形状类似“R”型。

氧化铝加注采用双通道逆向二段投料，即用载氟(循环)氧化铝在通道二与高浓度的含氟烟气反应，用新鲜氧化铝通过通道一进入灰斗，在灰斗内与低浓度的含氟烟气进行吸附反应。所述载氟(循环)氧化铝通过循环布料器加注到通道二，所述循环布料器通过内部调节流量后分四根下料管进入通道二中。

所述上箱体内部有过滤用滤袋，所述滤袋采用圆袋设计，材质采用改性涤纶针刺毡，克重≥550g/㎡，所述两排上箱体之间空间作为出口烟道，节省空间及设备投资成本，所述清洁室内设有清理滤袋的喷吹系统，所述喷吹系统采用脉冲喷吹方式，所述清洁室与出口烟道之间设有出口气缸阀，便于各个单元检修使用，所述防雨棚顶部设有顶部行吊，便于检修时起吊清洁室门盖、喷吹系统、滤袋等，所述进口烟道连接通道一和通道二及气固离心反应器，所述通道一为圆形管道结构，直径在200～600mm之间，内部风速控制在12～15m/s之间，所述通道二为矩形结构，所述氧化铝输送系统包括新鲜氧化铝加料装置、循环氧化铝加料装置及返回氧化铝下料管，所述新鲜氧化铝加料装置由文丘里加速器、新鲜氧化铝加料管、下料器组成，所述下料器安装于文丘里加速器中间，所述循环氧化铝加料装置由循环布料器、沸腾装置、输送溜槽组成。所述返回氧化铝下料管安装在灰斗侧面，管口与灰斗内部相通。

喷吹系统、滤袋、文丘里加速器、下料器、沸腾装置、循环布料器、出口气缸阀、顶部行吊、各种调节阀门等均属于本技术领域内的常规现有技术部件，直接连接应用即可。

所述双通道逆向二段反应净化器采用模块化组合，整个净化器由多个净化单元组成，每个净化单元可以独立工作，从整体布置上进口烟道可以一侧进风，也可两面进风，可根据现场布置情况。本实例采用2×6净化单元，进口烟道双面进风。

所述通道一为辅通道，一端连接进口烟道，一端连接灰斗，通道一与进口烟道连接处安装电动调节阀门，便于均衡各个单元的烟气量，通道一与灰斗连接处设有新鲜氧化铝加料装置，所述新鲜氧化铝加料装置由新鲜氧化铝加料管、下料器组成，所述下料器为锥形结构将氧化铝均匀分散，通过文丘里加速器加速进入灰斗，并在滤袋表层形成一层滤饼。

所述通道二为主通道，为矩形结构，大部分烟气从通道二进入除尘器中，通道二中的烟气量为通道一中烟气量的12～20倍，通道二与进口烟道连接处安装调节阀门，便于均衡各个单元的烟气量，在通道二垂直段设有循环布料器，载氟(循环)氧化铝从灰斗底部出来经过沸腾装置和输送溜槽进入循环布料器，循环布料器将载氟(循环)氧化铝均匀分布在矩形烟道截面上。

所述气固离心反应器安装于上箱体侧部，内部采用弧形板结构形状类似“R”型，在气固两相流由通道二进入除尘器前，经过气固离心反应器的预分离，使大部分氧化铝直接进入下游的输送溜槽，降低粉尘浓度，改善除尘器过滤负荷，降低系统阻力，同时也增加了气固两相的接触时间。

本发明实现了氧化铝的吸附性能的合理利用，提高了氧化铝与HF的反应效率，同时降低氧化铝无功死循环。

本发明可以有效提高氧化铝与烟气的均匀混合，降低系统阻力，提高氟化物等原材料的回收利用率，减少原材料的消耗量。

本发明双通道逆向二段反应技术，由于新鲜氧化铝可吸附氟比含氟氧化铝吸附氟能力较强，在通道二加(载氟)循环氧化铝，在通道一加新鲜氧化铝，进入灰斗在灰斗内与低浓度的含氟烟气进行吸附反应。由于新鲜氧化铝和循环氧化铝对气氟吸附能力差异较大，首先利用(载氟)循环氧化铝吸附高浓度气氟，再利用新鲜氧化铝吸附低浓度气氟，能够彻底净化烟气中的氟化物。本发明具有改变除尘器滤饼主要成分、降低氧化铝无功死循环、合理利用氧化铝的吸附性能的优点。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位指示或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或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。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.双通道逆向二段反应净化器，其特征在于，包括至少两个独立的净化单元，所有的净化单元采用模块化组合，所述净化单元包括除尘器和氧化铝输送系统，所述除尘器包括进口烟道、钢支架、灰斗、通道一、通道二、上箱体、滤袋、气固离心反应器、清洁室，所述上箱体设置在钢支架上端，上箱体内设置滤袋、气固离心反应器，所述上箱体上端口连接清洁室，所述上箱体底端口连接灰斗，所述进口烟道通过通道一连通灰斗，进口烟道通过通道二连通气固离心反应器进口端，所述氧化铝输送系统包括新鲜氧化铝加料装置、循环氧化铝加料装置、返回氧化铝下料管，所述新鲜氧化铝加料装置设置在通道一上，所述循环氧化铝加料装置连接在灰斗底端与通道二垂直段之间，所述返回氧化铝下料管连通灰斗中下部。

2.根据权利要求1所述的双通道逆向二段反应净化器，其特征在于，所述除尘器还包括喷吹系统、出口烟道、防雨棚，所述喷吹系统设置在清洁室内，所述防雨棚底端固定在上箱体上，防雨棚整体罩在上箱体、清洁室上方，所述出口烟道设置在上箱体中部，所述清洁室上端与出口烟道连通，在清洁室上端与出口烟道连通处安装出口气缸阀。

3.根据权利要求2所述的双通道逆向二段反应净化器，其特征在于，所述防雨棚内壁顶端悬挂顶部行吊。

4.根据权利要求1或2所述的双通道逆向二段反应净化器，其特征在于，所述通道一与进口烟道连接处安装电动调节阀门，所述通道二与进口烟道连接处安装调节阀门。

5.根据权利要求1或2所述的双通道逆向二段反应净化器，其特征在于，所述新鲜氧化铝加料装置靠近通道一与灰斗连接处，所述新鲜氧化铝加料装置包括文丘里加速器、新鲜氧化铝加料管、下料器，所述文丘里加速器两端与通道一连接，所述下料器为锥形结构，新鲜氧化铝加料管内端口伸入文丘里加速器内，新鲜氧化铝加料管内端口连接下料器，新鲜氧化铝加料管内端口位于文丘里加速器外部。

6.根据权利要求1或2所述的双通道逆向二段反应净化器，其特征在于，所述循环氧化铝加料装置包括循环布料器、沸腾装置、输送溜槽，所述沸腾装置、输送溜槽、循环布料器依次连通，所述循环布料器与通道二垂直段连通，所述沸腾装置与灰斗底端连通。

7.根据权利要求1或2所述的双通道逆向二段反应净化器，其特征在于，所述返回氧化铝下料管斜插入灰斗内部，其管径在DN100～DN200之间。

8.根据权利要求1或2所述的双通道逆向二段反应净化器，其特征在于，所有净化单元的进口烟道汇总成一个总进口烟道，总进口烟道设置一个或两个对称进风口。

9.根据权利要求1或2所述的双通道逆向二段反应净化器，其特征在于，所述通道一为辅通道，所述通道二为主通道；所述通道一为圆形结构，通道二为矩形结构，通道二中的烟气量为通道一中烟气量的12～20倍。

10.根据权利要求1或2所述的双通道逆向二段反应净化器，其特征在于，所述气固离心反应器采用弧形板围合成R型通道结构。