CN109268859A - 一种烟气净化和回收余热及可燃气体的复合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种烟气净化和回收余热及可燃气体的复合装置，属于烟气净化和余热回收技术领域。该复合装置通过设置带有吸热管和吸附层的回收箱，以及回收箱前设置的分子筛，完成烟气的净化，并回收烟气的余热和其中的可燃性气体。吸热管中的冷却水吸收烟气中的热量后供给热用户，吸收装置吸附CH4后，被通入回收箱的乙醇溶解，乙醇饱和后输出装置。该装置具有节能环保、成本低廉、结构紧凑、占地面积少等优点。

Description

一种烟气净化和回收余热及可燃气体的复合装置
技术领域
本发明属于烟气净化和余热回收技术领域，具体涉及一种烟气净化和回收余热及可燃气体的复合装置。
背景技术
电力、化工和钢铁领域总是存在着燃料燃烧将化学能转化为工质热能，并将燃烧产物烟气排放进入大气环境中的过程。由于煤炭中含有大量的硫氧化物，为了避免低温酸腐蚀，排烟温度约为150℃。此外，烟气中携带的大量微细颗粒物给环境造成污染，形成雾霾。而且，烟气中还含有大量的可燃气体，不加利用就直接排放入环境中非常可惜。在2015年，我国全社会用电量为55500亿千瓦时，按照1千瓦时平均煤耗300g的II类烟煤，实际排烟量为2.5m3/kg，2015年全社会总排烟量为1.388×1013m3/h，若取排烟温度为150℃，余热利用后烟气温度降低为60℃，可以回收的低温余热约1.2×109GJ，将带来可观的经济收益。此外，如果在回收烟气余热的同时进行除尘并回收可燃性气体，则会有效提高烟气的利用率和环保效益。然而，目前的烟气除尘技术中很少考虑余热和可燃性气体的回收。
发明内容
为了有效解决上述问题，本发明提供一种烟气净化和回收余热及可燃气体的复合装置。
本发明是通过以下技术方案来实现：
本发明公开了一种烟气净化和回收余热及可燃气体的复合装置，包括分子筛和回收箱，回收箱内设有隔板，隔板将回收箱分为两个腔室，在回收箱内还装有吸热管和吸收装置，吸热管与热循环系统连接；
回收箱顶部设有集箱，集箱上方安装有与电机相连的转动杆，电机驱动转动杆带动集箱旋转；集箱一端设有烟气口，另一端设有乙醇进口；烟气口通过连接管I与分子筛出口侧相连，分子筛进口侧连接有烟气进气管；乙醇进口上设有乙醇管和连接管II，连接管II的另一端与回收箱底部相连，在连接管II上分别安装有浓度计和控制阀，控制阀的下方安装有乙醇箱，控制阀和浓度计通过信号线相连，在信号线上还安装有分析仪。
优选地，所述热循环系统包括水箱、回水管、连接管III和增压泵，吸热管与增压泵连接，增压泵通过连接管III与水箱连接，水箱通过回水管与热用户连接。
优选地，分子筛通过空气管连接有气泵，空气管上还设有进气阀。
优选地，在分子筛下方连接有集尘箱。
优选地，在连接管I上设有截止阀。
优选地，乙醇管上设有乙醇阀。
优选地，吸收装置采用颗粒活性炭或碳纤维。
与现有技术相比，本发明的有益的技术效果为：
本发明公开的烟气净化和回收余热及可燃气体的复合装置，包括分子筛、回收箱和热循环单元，回收箱被隔板分隔为两个腔室，回收箱内还设有吸热层和与热循环单元相连的吸热管。当烟气进入该复合装置后，通过分子筛吸附掉灰尘，然后通过烟气口进入集箱；同时，来自乙醇管的乙醇通过乙醇进口进入集箱，由于转动杆能够在电机的驱动下带动集箱转动，所以能将烟气和乙醇均匀交替送入回收箱的两个腔室内，两个腔室内循环发生CH4被吸收层吸收以及CH4溶于乙醇两种反应；烟气的余热则被吸热管吸收，通过热循环单元余热被输出，溶解有CH4的乙醇溶液从回收箱下方流入到连接管中，被其上安装的浓度计测量可燃烧气体CH4含量，如果达到饱和值，通过浓度计和控制阀连接的信号线传输给其上安装的分析仪，控制阀打开，乙醇被送入到乙醇箱中，如果没有达到饱和值，溶解有CH4的乙醇溶液将通过控制阀选择另一通路继续流入到回收箱中吸收烟气中可燃烧气体CH4。该复合装置集除尘、回收可燃气及余热于一体。具有节能环保、成本低廉、结构紧凑、占地面积少等优点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图：
图中：1为烟气进气管；2为分子筛；3为空气管；4为进气阀；5为气泵；6为连接管I；7为截止阀；8为烟气口；9为集箱；10为乙醇管；11为乙醇阀；12为乙醇进口；13为连接管II；14为浓度计；15为信号线；16为控制系统；17为三通阀门；18为乙醇箱；19为水箱；20为回水管；21为连接管III；22为增压泵；23为吸热管；24为热用户；25为吸附层；26为回收箱；27为隔板；28为集尘箱；29为转动杆。
具体实施方式
参见图1，为本发明的烟气净化和回收余热及可燃气体的复合装置，回收箱26的内部被隔板27分为两个腔，回收箱26内部装有吸热管23和吸附层25，吸附层25采用颗粒活性炭或碳纤维，吸热管23与热循环单元连接；热循环单元由水箱19、回水管20、连接管III 21和增压泵22组成，吸热管23与热循环单元形成封闭回路，吸热管23与增压泵22连接，增压泵22通过连接管III 21与水箱19连接，水箱19通过回水管20与热用户24相连，而热用户24与吸热管23的另一端相连。
回收箱26上部设有集箱9，集箱9上方安装有与电机相连的转动杆29，电机驱动转动杆29带动集箱9旋转；集箱9的一端设有烟气口8，另一端设有乙醇进口12；烟气口8通过连接管I 6与分子筛2的出口侧相连，在连接管I 6上设有截止阀7；分子筛2的进口侧连接烟气进气管1，分子筛2还通过空气管3连接有气泵5，空气管3上设有进气阀4；在分子筛2下方连接有集尘箱28。乙醇进口12上设有乙醇管10和连接管II 13，乙醇管10上设有乙醇阀11，连接管II 13的另一端与回收箱26下部相连，在连接管II 13上分别安装有浓度计14和控制阀17，控制阀17的下方安装有乙醇箱18，控制阀17和浓度计14通过信号线15相连，在信号线15上安装有分析仪16。
本发明的烟气净化和回收余热及可燃气体的复合装置，在工作时：
烟气从烟气进气管1进入分子筛2，其中的灰尘被截留并进入集尘箱28，工作一段时间后，可以通过空气管3对分子筛2进行净化，干净的烟气从分子筛2出来流经连接管II13和烟气进气口8后，被送入到集箱9中，电机驱动转动杆29带动集箱9旋转，交替的将烟气和来自乙醇管10的乙醇依次送入到回收箱26的两个腔室中。
在回收箱26中，余热被吸热管23中的冷却水吸收，吸收了烟气余热的冷却水，温度升高后被送给热用户24，释热后被回水管20输入水箱19，又通过连接管III 21被增压泵22送入吸热管23中循环使用。
烟气中的可燃烧气体CH4被吸收装置25吸收，吸附层25可以采用颗粒活性炭或者吸收作用更好的碳纤维，吸收有可燃烧气体CH4的吸附层25被交替流过的乙醇液吸收。溶解有可燃烧气体CH4的乙醇溶液从回收箱26下方流入到连接管II 13中，通过浓度计14测量其中可燃烧气体CH4含量，如果达到饱和值，通过浓度计14和控制阀17连接的信号线15传输给其上安装的分析仪16，分析仪16采用本领域常用的控制元件，如PLC控制器，能够实现分析、运算、阈值比较及发送指令的功能，控制阀17打开，乙醇被送入到乙醇箱18中，如果没有达到饱和值，溶有可燃烧气体CH4的乙醇溶液将继续流入到回收箱26中吸收烟气中可燃烧气体CH4。
可见，本发明的复合装置通过设置带有吸热管和吸附层的回收箱，以及回收箱前设置的分子筛，完成烟气的净化，并回收烟气的余热和其中的可燃性气体。吸热管中的冷却水吸收烟气中的热量后供给热用户，吸收装置吸附CH4后，被通入回收箱的乙醇溶解，乙醇饱和后输出装置。该装置具有节能环保、成本低廉、结构紧凑、占地面积少等优点。

Claims (7)

1.一种烟气净化和回收余热及可燃气体的复合装置，其特征在于，包括分子筛(2)、回收箱(26)和热循环单元，回收箱(26)内设有隔板(27)，隔板(27)将回收箱(26)分为两个腔室，在两个腔室内均设置吸附层(25)；还包括穿设于两个腔室的吸热管(23)，吸热管(23)与热循环单元相连形成热循环回路；
回收箱(26)顶部设有集箱(9)，集箱(9)上方安装有与电机相连的转动杆(29)，电机驱动转动杆(29)带动集箱(9)旋转；集箱(9)一端设有烟气口(8)，另一端设有乙醇进口(12)；烟气口(8)通过连接管I(6)与分子筛(2)出口侧相连，分子筛(2)进口侧连接有烟气进气管(1)；乙醇进口(12)上设有乙醇管(10)和连接管II(13)，连接管II(13)的另一端与回收箱(26)底部相连，在连接管II(13)上分别安装有浓度计(14)和控制阀(17)，控制阀(17)的下方安装有乙醇箱(18)，控制阀(17)和浓度计(14)通过信号线(15)相连，在信号线(15)上还安装有分析仪(16)。
2.根据权利要求1所述的烟气净化和回收余热及可燃气体的复合装置，其特征在于，所述热循环单元包括水箱(19)、回水管(20)、连接管III(21)和增压泵(22)，吸热管(23)与增压泵(22)连接，增压泵(22)通过连接管III(21)与水箱(19)连接，水箱(19)通过回水管(20)与热用户(24)连接。
3.根据权利要求1所述的烟气净化和回收余热及可燃气体的复合装置，其特征在于，分子筛(2)通过空气管(3)连接有气泵(5)，空气管(3)上还设有进气阀(4)。
4.根据权利要求1所述的烟气净化和回收余热及可燃气体的复合装置，其特征在于，在分子筛(2)下方连接有集尘箱(28)。
5.根据权利要求1所述的烟气净化和回收余热及可燃气体的复合装置，其特征在于，在连接管I(6)上设有截止阀(7)。
6.根据权利要求1所述的烟气净化和回收余热及可燃气体的复合装置，其特征在于，乙醇管(10)上设有乙醇阀(11)。
7.根据权利要求1所述的烟气净化和回收余热及可燃气体的复合装置，其特征在于，吸附层(25)由颗粒活性炭或碳纤维制成。
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