CN111288807A - 一种立体型高温连续热处理生产系统环保装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种立体型高温连续热处理生产系统环保装置，该装置包括废气收集单元和废气处理单元，废气收集单元安装在连续热处理炉进舟部，包括钟罩、冷凝器、引气管道、集气罩、点火燃烧装置、风机、除尘器；废气处理单元包括风机、除尘器和烟气净化器风机、排气管。本发明通过冷凝器对废气进行预处理，除去其中的水蒸气，有利于接下来的焚烧；同时通过除尘器过滤掉废气中的粉尘，通过烟气净化器对废气中的有机挥发物进行净化，实现无污染排放。

Description

一种立体型高温连续热处理生产系统环保装置

技术领域

本发明涉及石墨材料加工领域，更具体的，涉及一种立体型高温连续热处理生产系统环保装置。

背景技术

立体型高温连续热处理生产系统可实现多种高温材料的连续热处理工艺，但在热处理过程中，材料中的杂质、挥发份会以气体和粉尘的形式排放到大气中，对大气环境造成严重污染。例如在锂离子电池石墨负极材料的高温连续热处理过程中，会产生大量有害气体等。

发明内容

针对上述环境污染问题，本发明提供了一种立体型高温连续热处理生产系统环保装置。该环保装置通过对高温连续热处理过程中所产生的废气、粉尘进行收集和净化，使废气排放达到国家相关规定。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种立体型高温连续热处理生产系统环保装置，所述立体型高温连续热处理生产系统包括多层车间、装料模块、热处理模块、卸料模块、环保装置电气控制模块、原料输入通道；

所述多层车间至少包括位于分割界面上部用于装料的高层和位于分割界面下面用于卸料的低层；装料模块设置在多层车间高层并靠近立式高温连续热处理炉上方进料部位置，装料模块用于将原料装入物料舟皿中并将物料舟皿输送至热处理模块；热处理模块包括立式高温连续热处理炉，所述立式高温连续热处理炉包括炉体、进舟部和出舟部，并贯通多层车间的高、低层，所述进舟部包括钟罩；卸料模块设置在多层车间低层靠近立式高温连续热处理炉下方出舟部位置，用于将热处理模块处理完毕后的舟皿中的物料卸料和分装处理；原料输入通道与多层车间高层相通，用于将物料运送到高层进料模块；电气控制模块与原料输入通道、装料模块、热处理模块、卸料模块电连接；

所述环保装置设置在多层车间高层，所述环保装置包括废气收集单元和废气处理单元，所述废气收集单元设置在热处理模块顶部，包括钟罩、冷凝器、引气管道、集气罩、点火燃烧装置、风机、除尘器；所述集气罩设置在废气收集单元的最顶端，收集来自下方热处理单元及引气管道的废气；所述废气处理单元包括风机、除尘器和烟气净化器风机、排气管，所述废气处理单元与废气收集单元通过管道连接；

所述风机、风机采用变频调速器控制风量，当钟罩吊起时采用高风量，钟罩落下时采用低风量。

进一步地，所述冷凝器安装在钟罩的侧壁上，与钟罩形成一个整体，即冷凝器与钟罩一起在起吊装置作用下做上下运动，所述冷凝器与引气管道通过软管连接。

进一步地，所述点火燃烧装置设置在引气管道出口处。。

进一步地，所述集气罩、风机、除尘器、烟气净化器、风机通过管道依次连接。

进一步地，所述钟罩上连接有起吊机构，可通过钟罩升降动作使高温连续热处理炉的进料口暴露或封闭。

进一步地，所述冷凝器下方设有排渣口，所述排渣口至少为一个。

本发明通过在废气收集单元中设置冷凝器，对废气进行预处理，使废气中的水蒸气冷凝析出，防止水蒸气影响后续燃烧环节，导致燃烧不充分。同时，冷凝器能降低废气的温度，减少高温对环保装置的损害。

进一步地，所述烟气净化器包括燃烧炉、电捕除尘装置、等离子除尘装置、活性碳吸附装置、光分解装置、水喷淋装置中的任意一种或几种组合。

进一步地，所述多层车间内设有呈“一字型”排布的多个立体型高温连续热处理生产系统，“一字型”排布可以是单排排布，也可以车间走廊为中线向两侧“一字型”布置的双排排布；在单排多层车间中，废气净化器设置在两个高温连续热处理生产系统中间，即每两个高温连续热处理生产系统共用一套烟气净化器，烟气净化器进气侧外挂两个废气收集单元；在双排多层车间中，废气净化器设置在四个高温连续热处理生产系统中间，即每四个高温连续热处理生产系统共用一套烟气净化器，烟气净化器进气侧外挂四个废气收集单元。

本发明将环保装置分为废气收集和废气处理两个单元，两者之间通过管道连接，一个废气处理单元可以处理多个废气收集单元内的废气。本发明可以先将不同燃烧炉产生的废气分别收集，再统一进行废气处理，提高废气处理单元的利用率。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明在连续热处理炉顶端设置废气收集单元，能防止废气在收集过程中扩散，最大限度的降低其对大气环境的影响，同时也减少了连续热处理炉和外界空气接触，能有效提高连续热处理炉的效率。

本发明通过冷凝器对废气进行预处理，除去其中的水蒸气，并对废气进行降温，有利于接下来的焚烧处理；通过除尘器过滤掉废气中的粉尘；通过点火燃烧装置和烟气净化器对废气中的有机物进行净化，最终达到排放标准。本发明解决了热处理炉的废气回收处理问题，减少了对大气环境造成的污染。

本发明采用先收集，后处理的步骤，极大地提高了环保装置中废气处理单元的工作效率，一个废气处理单元可以带动多个废气收集单元，可以节约环保装置的建设成本。

说明书附图

图1为环保装置的结构示意图。

图2为立体型高温连续热处理生产系统的车间布置示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。

实施例1

如图1和2所示，本发明提供一种立体型高温连续热处理生产系统环保装置，可以用于处理热处理炉产生的废气。环保装置作用于立体型高温连续热处理生产系统，该生产系统主要用于对石墨粉末类原材料进行碳化、石墨化处理。生产系统设置在一多层生产车间内，包括装料模块（1）、热处理模块（2）、卸料模块（3）、环保装置（5）电气控制模块（未示出）、原料输入通道（7）。

根据生产系统中各模块的结构大小，本实施例中多层生产车间设为5层，车间分为高层和低层，高层和低层采用楼板隔离，高层用于装料，低层用于出料，高层放置的为原材料，低层放置的为热处理的产品，高、低层物料不允许混放。低层从低至高分为层一、层二、层三，高层从低至高分为层四、层五。

生产系统还包括原料输入通道7，原料输入通道7从地面贯通至高层，用于从地面运送原料至装料模块1；根据工作需要也可在低层设置物料输出通道，将加工后的成品通过物料输出通道运送到地面；本实施例中所述的通道为货运电梯。在低层将舟皿中物料卸料完毕，需要将空舟皿运送到高层，在高层和低层之间的设有舟皿专用运送通道，具体为在高、低层之间隔板上设有孔，孔上面设有升降架，通过升降架将舟皿向上运送。

装料模块中贯穿层四，层五；热处理模块2从第一层延伸至第五层，卸料模块3设置在第一层至第三层的空间内。原料输入通道7贯通层一至层五，在层四、层五设有开口。物料输出通道6贯穿层一、层二、层三、在层二、层三设有开口，本实施例中物料输入通道7和输出通道6均为货运电梯。本实施例中原料采用吨袋装载，吨袋搭乘原料输送货梯7至层五，将吨袋物料分装至舟皿后，将舟皿采用AGV车9输送至装舟部，投入热处理模块2。

本实施例的高温连续热处理炉的具体结构同于专利号为CN2010101203221、发明名称为“感应加热超高温连续碳化炉”的结构，其采用感应加热，可使高温连续热处理炉内温度达2500度以上（一般为2800～3000度），实现原料的超高温加热处理。原料在高温连续热处理炉内经超高温加热处理后从出舟部排出，经AGV车搭载进入卸料装置进行称重、包装。

卸料模块3包括卸料装置31，卸料装置31也竖直放置，方便成品物料从上向下分装，卸料装置31上部设有入口，下部设有出口，物料从入口投入经过卸料模块筛分、称重、分装，在出口处装袋或装车。卸料装置31可贯穿层一、层二、层三，即下部置于层一、中部置于层二、上部置于层三；或卸料装置31贯穿层一、层二，即下部置于层一、上部置于层二；或卸料装置31贯穿层二、层三，即下部置于层二、上部置于层三。

本实施例中，环保装置5设置在多层车间最高层，包括废气收集单元和废气处理单元。废气收集单元设置在热处理模块顶部，包括钟罩211、冷凝器53、引气管道54、集气罩51和点火燃烧装置55、风机56、除尘器57。在钟罩上连接有起吊机构，起吊机构带动钟罩211上升或下降，通过钟罩211的升降可以实现高温连续热处理炉21进料口的暴露或封闭。冷凝器53安装在钟罩211的侧壁上，与钟罩形成一个整体，即冷凝器53与钟罩211一起在起吊装置作用下做上下运动。冷凝器53与引气管道54通过软管连接，点火燃烧装置55设置在引气管道54出口处。集气罩51设置在废气收集单元的最顶端，对热处理单元及引气管道54排出的废气进行收集，可以防止高温废气直接弥散到空气中污染大气。

废气处理单元包括烟气净化器58、风机60、排气管59，烟气净化器58上设有排气管59。烟气净化器对废气中的碳氢化合物等物质进行净化，可以采用燃烧炉、电捕除尘装置、等离子除尘装置、活性炭吸附装置、光分解装置或水喷淋装置中的任意一种或几种，本实施例选用燃烧炉对烟气进行净化。风机56、风机60采用变频调速器控制风量，当钟罩211吊起时采用高风量，钟罩落下时采用低风量。废气收集单元与废气收集单元通过管道连接。

多层车间内设有呈“一字型”排布的多个立体型高温连续热处理生产系统，“一字型”排布可以是单排排布，也可以车间走廊为中线向两侧“一字型”布置的双排排布；在单排多层车间中，废气净化器58设置在两个高温连续热处理生产系统中间，即每两个高温连续热处理生产系统共用一套烟气净化器58，烟气净化器58进气侧外挂两个废气收集单元；在双排多层车间中，废气净化器58设置在四个高温连续热处理生产系统中间，即每四个高温连续热处理生产系统共用一套烟气净化器58，烟气净化器58进气侧外挂四个废气收集单元。

本实施例提供一种立体型高温连续热处理生产系统环保装置，其具体工作过程如下：首先利用提升钟罩211，然后将沥青包覆改性处理好的的石墨材料装入舟皿10中，然后放进连续热处理炉21，盖上钟罩211密封。随后加热进行石墨化处理。高温连续热处理炉为立式结构，随着石墨化的进行，热处理炉内会产生大量废气和粉尘，在炉内热气流的压力作用下废气和粉尘直接从处理炉进料口排出进入钟罩211。然后沿着钟罩211进入冷凝器53内进行预处理，废气中的水蒸气遇冷凝结成水珠从排渣口52排出，同时还能带走废气中的部分粉尘。经过冷凝器53处理后的废气最终进入集气罩51，在集气罩51中充分降温，同时烟气中的部分大颗粒粉尘也会在集气罩51中沉淀。经过冷凝器53处理的废气最终进入引气管道54，在引气管道出口处点火燃烧装置55的作用下进行燃烧。

集气罩51风机56通过管道连接，开启风机56，从引气管道54排出的废气在风机56作用下进入除尘器57，除尘器57能过滤掉废气中的绝大部分粉尘。经过冷凝器53、点火燃烧装置55和除尘器57处理后，废气中的水蒸气和粉尘得到了净化，只剩下部分有机挥发物。

将废气通入燃烧炉58，对其进行燃烧，废气中以碳氢化合物为主要成分的有机挥发物氧化分解，最终达到排放标准，在风机60的作用下，从燃烧炉上的排气管59排出，对环境无不良影响。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种立体型高温连续热处理生产系统环保装置，其特征在于，所述立体型高温连续热处理生产系统包括多层车间、装料模块（1）、热处理模块（2）、卸料模块（3）、环保装置（5）电气控制模块、原料输入通道（7）；

所述多层车间至少包括位于分割界面（4）上部用于装料的高层和位于分割界面（4）下面用于卸料的低层；装料模块（1）设置在多层车间高层并靠近立式高温连续热处理炉（21）上方进料部位置，装料模块（1）用于将原料装入物料舟皿中并将物料舟皿输送至热处理模块（2）；热处理模块（2）包括立式高温连续热处理炉（21），所述立式高温连续热处理炉（21）包括炉体、进舟部和出舟部，并贯通多层车间的高、低层，所述进舟部包括钟罩（211）；卸料模块（3）设置在多层车间低层靠近立式高温连续热处理炉（21）下方出舟部位置，用于将热处理模块（2）处理完毕后的舟皿中的物料卸料和分装处理；原料输入通道（7）与多层车间高层相通，用于将物料运送到高层进料模块；电气控制模块与原料输入通道（7）、装料模块（1）、热处理模块（2）、卸料模块（3）电连接；

所述环保装置（5）设置在多层车间高层，所述环保装置（5）包括废气收集单元和废气处理单元，所述废气收集单元设置在热处理模块（2）顶部，包括钟罩（211）、冷凝器（53）、引气管道（54）、集气罩（51）、点火燃烧装置（55）、风机（56）、除尘器（57）；所述集气罩（51）设置在废气收集单元的最顶端，收集来自下方热处理单元及引气管道（54）的废气；所述废气处理单元包括风机（56）、除尘器（57）和烟气净化器（58）、风机（60）、排气管（59），所述废气处理单元与废气收集单元通过管道连接；

所述风机（56）、风机（60）采用变频调速器控制风量，当钟罩吊起时采用高风量，钟罩落下时采用低风量。

2.根据权利要求1所述立体型高温连续热处理生产系统环保装置，其特征在于，所述冷凝器（53）安装在钟罩（211）的侧壁上，与钟罩形成一个整体，即冷凝器与钟罩一起在起吊装置作用下做上下运动，所述冷凝器（53）与引气管道（54）通过软管连接。

3.根据权利要求1所述立体型高温连续热处理生产系统环保装置，其特征在于，所述点火燃烧装置（55）设置在引气管道（54）出口处。

4.根据权利要求1所述立体型高温连续热处理生产系统环保装置，其特征在于，所述集气罩（51）、风机（56）、除尘器（57）、烟气净化器（58）、风机（60）通过管道依次连接。

5.根据权利要求1所述立体型高温连续热处理生产系统环保装置，其特征在于，所述钟罩（211）上连接有起吊机构，可通过钟罩升降动作使高温连续热处理炉（21）的进料口暴露或封闭。

6.根据权利要求1所述立体型高温连续热处理生产系统环保装置，其特征在于，所述冷凝器（53）下方设有排渣口（52），所述排渣口（52）至少为一个。

7.根据权利要求1所述立体型高温连续热处理生产系统环保装置，其特征在于，所述烟气净化器（58）包括燃烧炉、电捕除尘装置、等离子除尘装置、活性碳吸附装置、光分解装置、水喷淋装置中的任意一种或几种组合。

8.根据权利要求1~7任一项所述立体型高温连续热处理生产系统环保装置，其特征在于，所述多层车间内设有呈“一字型”排布的多个立体型高温连续热处理生产系统，“一字型”排布可以是单排排布，也可以车间走廊为中线向两侧“一字型”布置的双排排布；在单排多层车间中，废气净化器（58）设置在两个高温连续热处理生产系统中间，即每两个高温连续热处理生产系统共用一套烟气净化器（58），烟气净化器（58）进气侧外挂两个废气收集单元；在双排多层车间中，废气净化器（58）设置在四个高温连续热处理生产系统中间，即每四个高温连续热处理生产系统共用一套烟气净化器（58），烟气净化器（58）进气侧外挂四个废气收集单元。

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