CN111620126A - 一种具有防板结功能的粉料投加设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有防板结功能的粉料投加设备，具体涉及粉料投加领域，包括空气压缩机、空气储存罐、空气净化装置、干净空气储存罐、氮气发生器、解吸气体出口、氮气储存罐、出料口、预热装置、流化床活化装置和料仓，所述空气压缩机、空气储存罐、空气净化装置、干净空气储存罐、氮气发生器、解吸气体出口、氮气储存罐和出料口以次设置，且相互之间通过通气管道连接，所述解吸气体出口设置于氮气发生器底部。本发明通过采用氮气作为输送气体，避免了烟气中污染物的基准含氧量排放浓度的升高，气体经过预热后经过活化装置吹散，提高活性，避免物料的板结，该装置可有效地输送粉状物料，大大提升传输效率。
Description
技术领域
本发明涉及粉料投加技术领域，更具体地说，本发明涉及一种具有防板结功能的粉料投加设备。
背景技术
工业窑炉中经常需投加各种粉状物料以进行烟气治理，如石灰石，消石灰，生石灰等，这些粉状物料大部分采用压缩空气气体输送到料斗，然后通过文丘里或者机械输送等方式再输送到工业窑炉的烟道中。在这一过程中有些易吸水的物料经常会在管道、料斗及输送装置的喉管等较细的位置板结，造成堵塞或者输送量下降的问题。同时气体输送中也会造成大量空气进入烟道气中，因为这些药剂的投加主要是出于环保控制目的，因此投加位置一般处于工业窑炉尾部环保控制段，这些空气并不参与窑炉燃烧过程，但空气中必然含有氧气，这部分氧气不但为为燃烧提供助燃剂，但会造成烟道气中的含氧量升高，而我国有关烟气中污染物的控制标准又有涉及工况烟气中污染物浓度折算到基准氧含量排放浓度，作为排放限值的规定如：
生活垃圾焚烧污染控制标准GB18485-2014就规定各项污染物浓度的排放限值，均指在标准状态下以11％(V/V％)O2(干烟气)作为换算基准换算后的基准含氧量排放浓度，按下式进行换算:
ρ＝ρ'×(21-11)/(ψ0(O2)-ψ'(O2))
式中：ρ-大气污染物基准氧含量排放浓度，mg/m3；
ρ'-实测的大气污染物排放浓度，mg/m3；
ψ0(O2)-助燃空气初始氧含量，％。采用空气助燃时为21；
ψ'(O2)-实测的烟气氧含量，％。
这样这些未参与燃烧反应的氧气的引入不但未参与燃烧，有效降低污染物，还增加了折算系数，造成污染物排放浓度的升高。
因此发明一种行之有效的减少这类粉状物料堵塞，并减少因投加环保药剂而引入氧气的粉状物料的设备势在必行。
现有的粉料投加设备不易输送黏结性较大或者湿度较高的环境中的物料；在气力输送过程中，传输含氧的空气造成烟气中污染物的基准含氧量排放浓度升高，可能出现环保不达标的情况。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的实施例提供一种具有防板结功能的粉料投加设备，本发明所要解决的技术问题是：解决物料易在输送过程中板结的问题，并解决空气输送引起烟气中含氧量升高，造成污染物折算浓度升高的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有防板结功能的粉料投加设备，包括空气压缩机、空气储存罐、空气净化装置、干净空气储存罐、氮气发生器、解吸气体出口、氮气储存罐、出料口、预热装置、流化床活化装置和料仓；
所述空气压缩机、空气储存罐、空气净化装置、干净空气储存罐、氮气发生器、解吸气体出口、氮气储存罐和出料口以次设置，且相互之间通过通气管道连接，所述解吸气体出口设置于氮气发生器底部；
所述空气净化装置包括多个吸附柱组成，多个所述吸附柱均设有进风口和出风口，相邻所述吸附柱的进风口与出风口之间通过管道相连。
在一个优选地实施方式中，所述空气压缩机与空气储存罐之间相连，所述空气压缩机设置为螺杆空压机，由油循环系统、气路循环系统、水路循环系统和配电系统组成。
在一个优选地实施方式中，所述空气储存罐、干净空气存储罐和氮气储存罐外部均设置有压力表和温度表，以便关注气体的物理特性。
在一个优选地实施方式中，所述空气储存罐、空气净化装置、干净空气储存罐、氮气发生器和氮气储存罐之间均设有控制阀门，用于调节气体流速。
在一个优选地实施方式中，所述预热装置、流化床活化装置和料仓共同组成粉料输送设备，所述括料仓顶部设有进料口，所述出料口设置于流化床活化装置底端与输送风预热装置位置对应处。
在一个优选地实施方式中，所述氮气发生器与干净空气储存罐相连，所述氮气发生器内部设有变压吸附制氮层，所述变压吸附制氮层的材料设置为空气分离的碳分子筛，碳分子筛是一种多孔的碳基吸附材料，这种吸附剂具备吸附氧的能力。
在一个优选地实施方式中，所述氮气发生器包括A塔和B塔，所述A塔和B塔顶端通过管道连接，所述A塔和B塔底端均设有解吸气体出口，当A塔内的碳分子筛吸附饱和时，A塔自动停止吸附，并对B塔进行短暂的均压过程，即A塔的气体流向B塔，使两塔的气压基本均衡，从而迅速提高B塔的压力，完成连续制氮的目的。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明输送气体经过预热后能有效去除物料中的水分，提高粉状物料的活性，后通过流化床活化装置内的流场将物料团打散，避免了原有输送装置在输送物料时存在的黏结、堵塞问题，同时使用氮气作为输送气体，能够防止粉料投加过程中带入含有氧气的空气，从而避免烟气中污染物折算后的基准含氧量排放浓度的升高；
2、本发明将制取氮气和气力输送相结合，与现有气力输送装置仅利用文丘里管或其他机械作用的装置将物料吹散后输送相比，能够杜绝利用空气作为输送气体造成烟气中污染物的基准含氧量排放浓度升高的问题，可以达到更好的环境标准，同时经过预热后能够有效去除物料中的附着水分，避免黏结性较大或者湿度较高的环境中物料的板结问题。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图。
附图标记为：1空气压缩机、2空气储存罐、3空气净化装置、4干净空气储存罐、5氮气发生器、6解吸气体出口、7氮气储存罐、8出料口、9预热装置、10流化床活化装置、11料仓。
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。
本发明提供了一种具有防板结功能的粉料投加设备，包括空气压缩机1、空气储存罐2、空气净化装置3、干净空气储存罐4、氮气发生器5、解吸气体出口6、氮气储存罐7、出料口8、预热装置9、流化床活化装置10和料仓11；
所述空气压缩机1、空气储存罐2、空气净化装置3、干净空气储存罐4、氮气发生器5、解吸气体出口6、氮气储存罐7和出料口8以次设置，且相互之间通过通气管道连接，所述解吸气体出口6设置于氮气发生器5底部；
所述空气净化装置3包括多个吸附柱组成，多个所述吸附柱均设有进风口和出风口，相邻所述吸附柱的进风口与出风口之间通过管道相连。
所述空气压缩机1与空气储存罐2之间相连，所述空气压缩机1设置为螺杆空压机，由油循环系统、气路循环系统、水路循环系统和配电系统组成。
所述空气储存罐2、干净空气存储罐和氮气储存罐7外部均设置有压力表和温度表，以便关注气体的物理特性。
所述空气储存罐2、空气净化装置3、干净空气储存罐4、氮气发生器5和氮气储存罐7之间均设有控制阀门，用于调节气体流速。
所述预热装置9、流化床活化装置10和料仓11共同组成粉料输送设备，所述括料仓11顶部设有进料口，所述出料口8设置于流化床活化装置10底端与输送风预热装置9位置对应处。
所述氮气发生器5与干净空气储存罐4相连，所述氮气发生器5内部设有变压吸附制氮层，所述变压吸附制氮层的材料设置为空气分离的碳分子筛，碳分子筛是一种多孔的碳基吸附材料，这种吸附剂具备吸附氧的能力。
所述氮气发生器5包括A塔和B塔，所述A塔和B塔顶端通过管道连接，所述A塔和B塔底端均设有解吸气体出口6，当A塔内的碳分子筛吸附饱和时，A塔自动停止吸附，并对B塔进行短暂的均压过程，即A塔的气体流向B塔，使两塔的气压基本均衡，从而迅速提高B塔的压力，完成连续制氮的目的。
如图1所示的，实施方式具体为：空气压缩机1旋转的螺杆，将油和气从进气端吸入，随着螺杆的旋转和输送，啮合容积逐渐减小，在螺杆的另一端压缩出油气混合物，油气混合物经油气分离后，排出可用的压缩空气；压缩空气储存在空气储存罐2中，空气储存罐2外部设置有压力表和温度表，以便关注空气的物理特性；此时空气中含有大量的水分，通过与空气存储罐相连的空气净化装置3，经多个吸附柱除去空气中的水分，并且可以去除空气中的灰分和油分，使得空气完全干燥干净，以便下一步的氮气发生；干净的空气储存在干净空气存储罐中，干净空气存储罐外部同样设置有压力表和温度表，以便随时观察罐内干净空气的物理特性；与干净空气储存罐4相连的氮气发生器5，通过碳分子筛的常温空气分离技术进行变压吸附制氮，在碳分子筛中，氧与氮在不同压力下的吸附容量存在较大的差别，因此可以实现空气分离制取氮气的目的，为了获得连续的氮气，A塔和B塔两个吸附塔进行交替吸附和再生，完成变压吸附过程：当洁净的压缩空气进入A塔，空气中的O2、CO2、H2O被吸附，产品氮气由吸附塔出口流出；当A塔内的碳分子筛吸附饱和时，A塔自动停止吸附，并对B塔进行短暂的均压过程，即A塔的气体流向B塔，使两塔的气压基本均衡，从而迅速提高B塔的压力，完成连续制氮的目的；均压完成后，A塔内的剩余气体通过解吸气体出口6排放，吸附塔内的压力迅速下降至常压，从而脱除已吸附的气体，实现分子筛的解吸再生；制得的氮气存储于氮气储存罐7内部，为了接下来使用氮气的过程中进行缓冲作用；氮气储存罐7外部设置有压力表和温度表；经进料口将物料放入料仓11内，然后氮气储存罐7内氮气经出料口8进入，通过输送风预热装置9被加热升温后，进入流化床活化装置10，由于输送空气经过了预热，可以更有效去除物料中的吸附水分，提高了物料的反应活性，粉状物在流化床活化装置10内由于气流、床料和物料形成强烈湍流，物料团块被彻底打散，重新恢复为细小颗粒，能够进一步提高粉状物等物料的活性；粉状物料在床料的破团作用下和输送风的流化作用下，被活化并输送至物料投加点；通过控制输送空气预热程度，使输送空气与物料离开流化床活化装置10时的温度与相对湿度控制在一范围内，避免了原有输送装置在输送物料时存在的黏结、堵塞等问题。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本发明公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本发明同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种具有防板结功能的粉料投加设备，其特征在于：包括空气压缩机(1)、空气储存罐(2)、空气净化装置(3)、干净空气储存罐(4)、氮气发生器(5)、解吸气体出口(6)、氮气储存罐(7)、出料口(8)、预热装置(9)、流化床活化装置(10)和料仓(11)；
所述空气压缩机(1)、空气储存罐(2)、空气净化装置(3)、干净空气储存罐(4)、氮气发生器(5)、解吸气体出口(6)、氮气储存罐(7)和出料口(8)以次设置，且相互之间通过通气管道连接，所述解吸气体出口(6)设置于氮气发生器(5)底部；
所述空气净化装置(3)包括多个吸附柱组成，多个所述吸附柱均设有进风口和出风口，相邻所述吸附柱的进风口与出风口之间通过管道相连。
2.根据权利要求1所述的一种具有防板结功能的粉料投加设备，其特征在于：所述空气压缩机(1)与空气储存罐(2)之间相连，所述空气压缩机(1)设置为螺杆空压机，由油循环系统、气路循环系统、水路循环系统和配电系统组成。
3.根据权利要求1所述的一种具有防板结功能的粉料投加设备，其特征在于：所述空气储存罐(2)、干净空气存储罐和氮气储存罐(7)外部均设置有压力表和温度表。
4.根据权利要求1所述的一种具有防板结功能的粉料投加设备，其特征在于：所述空气储存罐(2)、空气净化装置(3)、干净空气储存罐(4)、氮气发生器(5)和氮气储存罐(7)之间均设有控制阀门。
5.根据权利要求1所述的一种具有防板结功能的粉料投加设备，其特征在于：所述预热装置(9)、流化床活化装置(10)和料仓(11)共同组成粉料输送设备，所述括料仓(11)顶部设有进料口，所述出料口(8)设置于流化床活化装置(10)底端与输送风预热装置(9)位置对应处。
6.根据权利要求1所述的一种具有防板结功能的粉料投加设备，其特征在于：所述氮气发生器(5)与干净空气储存罐(4)相连，所述氮气发生器(5)内部设有变压吸附制氮层，所述变压吸附制氮层的材料设置为空气分离的碳分子筛。
7.根据权利要求1所述的一种具有防板结功能的粉料投加设备，其特征在于：所述氮气发生器(5)包括A塔和B塔，所述A塔和B塔顶端通过管道连接，所述A塔和B塔底端均设有解吸气体出口(6)。
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- 2020-05-28 CN CN202010467229.1A patent/CN111620126A/zh active Pending
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