CN112058039A - 一种有害烟尘等离子环保处理装置及工艺 - Google Patents

一种有害烟尘等离子环保处理装置及工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种有害烟尘等离子环保处理装置及工艺，包括有害烟尘储罐、压力调节器、等离子处理器和换热器,所述的有害烟尘储罐的出料口通过压力调节器连接等离子处理器的进料口，等离子处理器的出料口承接设置保温咀，保温咀出料口连接换热器，换热器通过管道连接到多管式布袋除尘器，多管式布袋除尘器的气体出口连接空气净化器，灰尘出口连接配药到，所述配药罐通过管道连接电解槽，所述的电解槽连接到真空过滤机和微波干燥机。通过本发明将有害烟尘先通过等离子处理器分解处理，等离子体中心温度达10000摄氏度左右，使有害烟尘瞬间被分解。然后再通过多管式布袋除尘器收集的灰尘通过电解处理后得到附属产品，烟气被净化达标后排放。

Description

一种有害烟尘等离子环保处理装置及工艺
技术领域
本发明属于危废处理环保技术领域，具体涉及一种有害烟尘等离子环保处理装置及其提取方法。
背景技术
目前主要的污染源是化工冶金工业和造纸以及生产杀虫剂等产业。如不完全转化产物：不完全燃烧产物（简称PIC）是指燃烧不良时产生的副产物，包括一氧化碳、炭黑、烃、烯、醛、酮、醇、有机酸和聚合物等。垃圾焚烧二噁英类物质，来源于日常生活所用的胶袋、PVC(聚氯乙烯)软胶产品废物、废药品等，都含有氯，燃烧这些物品时便会释放出二恶英，或由其前驱体物质在焚烧炉内焚烧过程中生成，在特定条件（300~500℃）下炉外生成，悬浮于空气中。二噁英剧毒：有“世纪之毒”之称，是毒性最大的化合物之一，毒性是氰化物的130倍、砒霜的900倍。国际癌症研究中心将其列为人类一级致癌物，它们能干扰机体的内分泌，产生广泛的健康影响，并对动物有极强的致癌性。冶金行业的烟尘：酸性气体:包括HCl、卤化氢（氯化外的卤素，氟、溴、碘、SO2或SO3、NOx，P2O5）等。重金属污染物: 包括铅、汞、铬、镉、砷、稀有金属的元素、氧化物及氯化物等。以上的有害物质都混杂在烟尘中，对环境造成极大影响，这是亟待解决的环境问题。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种有害烟尘等离子环保处理装置。
本发明的第二目的在于提供一种有害烟尘等离子环保处理工艺。
本发明的第一目的是这样实现的，包括有害烟尘储罐、压力调节器、等离子处理器和换热器,所述的有害烟尘储罐的出料口通过压力调节器连接等离子处理器的进料口，等离子处理器的出料口承接设置保温咀，保温咀出料口连接换热器，换热器通过管道连接到多管式布袋除尘器，多管式布袋除尘器的气体出口连接空气净化器，灰尘出口连接配药到，所述配药罐通过管道连接电解槽，所述的电解槽连接到真空过滤机和微波干燥机。
本发明的第二目的是这样实现的：包括如下步骤：步骤（一），有害烟尘通过压缩机送入有害烟尘储罐，经压力调节器调节流量为1~1.2立方米/min送入等离子处理器进行分解处理；
步骤（二），有害烟尘通过等离子体中心进入保温咀充分分解后送入换热器急冷至100摄氏度以下，并调节换热器烟尘出口的温度在100摄氏度以下；
步骤（三），换热器冷却后的烟尘通过高压风机吸送到多管式布袋除尘器完成除尘，当除尘器的布袋沾满灰尘后，由定时器关停高压风机，立即通过电磁阀打开压缩空气0.6-0.8Mpa，通过除尘器布袋内喷气管喷出高压空气，从上朝下把布袋灰尘吹落到除尘器底部收集，往复交替进行完成间隙工作过程；
步骤（四）：多管式布袋除尘器除尘后的气体送往气液混合器，根据不同的气体性质调配吸收药物，液体为去离子水进行混合，在空气净化器中循环吸收，达标后排放，空气净化器中的药物达到一定浓度后排出浓缩结晶回收；
步骤（五），根据多管式布袋除尘器收集的灰尘进行调配配药罐的药物，药物的固液比为1:3-5，药液与灰尘比为1:4-10，此时打开六号阀门，关闭五号阀门进行循环搅拌，搅拌充分后，打开二号阀门，关闭一号阀门把浆料送入电解槽进行电解，在负极提取金属，电解时打开三号阀门，关闭四号阀门在循环状态下进行电解，电解完成后，关闭三号阀门，打开四号阀门把电解后的非金属物送往真空过滤机进行过滤，过滤出来的固体物送往微波干燥机进行干燥成建材产品。
本发明的有益效果：通过本发明的特殊结构的设置，将有害烟尘先通过等离子处理器分解处理，等离子体中心温度达10000摄氏度左右，可加速热化学转换，使有害烟尘瞬间被分解。然后再通过多管式布袋除尘器收集的灰尘通过电解处理后得到附属产品，烟气被净化达标后排放。通过本装置处理后的有害烟尘不仅解决了环境影响的大问题，还变废为宝。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图中：1-有害烟尘储罐，2-压力调节器，3-等离子处理器，4-等离子电源，5-保温咀，6-换热器，7-制冷器，8-高压风机，9-多管式布袋除尘器，10-定时器，11-空气压缩机，12-电磁阀，13-气液混合器，14-空气净化器，15-配药罐，16-一号阀门，17-二号阀门，18-电解槽，19-电解电源，20-三号阀门，21-四号阀门，22-真空过滤机，23-微波干燥机，24-微波电源，25-五号阀门，26-六号阀门，27-微波发生器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明，但不得以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。
如图1所示， 本发明所述的装置，包括有害烟尘储罐1、压力调节器2、等离子处理器3和换热器6，所述的有害烟尘储罐的出料口1通过压力调节器2连接等离子处理器3的进料口，等离子处理器3的出料口承接设置保温咀5，保温咀5出料口连接换热器6，换热器6通过管道连接到多管式布袋除尘器9，多管式布袋除尘器9的气体出口连接空气净化器14，灰尘出口连接配药到15，所述配药罐15通过管道连接电解槽18，所述的电解槽18连接到真空过滤机22和微波干燥机23。
所述的等离子处理器3中心设置石英管，石英管插入到保温咀5内部。
3. 根据权利要求1所述的有害烟尘等离子环保处理装置，其特征在于所述的换热器6与多管式布袋除尘器9之间设置高压风机8，高压风机8与定时器10相连，定时器10连接到电磁阀12，所述的多管式布袋除尘器9连接空气压缩机11，所述的电磁阀12控制空气压缩机11的启闭。
所述的多管式布袋除尘器9的气体出口连接气液混合器13，气液混合器13与空气净化器14连接，空气净化器14与气液混合器13之间设置循环泵形成回路。
所述的配药罐15的通过出料管道与真空过滤机22连通，所述的出料管道上设置五号阀门25和六号阀门26。
所述的五号阀门25和六号阀门26之间设置分管，所述的分管通过循环泵连接配药罐15的进料口，分管上设置一号阀门16，在所述的分管上设置支管连接到电解槽18，支管上设置二号阀门17。
所述的电解槽18的出料口设置分管，分管通过循环泵连接到真空过滤机22，分管上设置四号阀门21，分管设置支管连接到电解槽18的物料进口，在所述的支管上设置三号阀门20。
所述的换热器6与制冷器7相连。
所述的多管式布袋除尘器9底部设置卸料机，所述的卸料机通过管道与配药罐15连接。
所述的微波干燥机23连接微波发生器27。
本发明所述的工艺包括如下步骤：具体为步骤（一），有害烟尘通过压缩机送入有害烟尘储罐1，经压力调节器2调节流量为1~1.2立方米/min送入等离子处理器3进行分解处理；
步骤（二），有害烟尘通过等离子体中心进入保温咀5充分分解后送入换热器6急冷至100摄氏度以下，并调节换热器6烟尘出口的温度在100摄氏度以下；
步骤（三），换热器6冷却后的烟尘通过高压风机8吸送到多管式布袋除尘器9完成除尘，当除尘器的布袋沾满灰尘后，由定时器10关停高压风机8，立即通过电磁阀12打开压缩空气0.6-0.8Mpa，通过除尘器布袋内喷气管喷出高压空气，从上朝下把布袋灰尘吹落到除尘器底部收集，往复交替进行完成间隙工作过程；
步骤（四），多管式布袋除尘器9除尘后的气体送往气液混合器13，根据不同的气体性质调配吸收药物，液体为去离子水进行混合，在空气净化器14中循环吸收，达标后排放，空气净化器14中的药物达到一定浓度后排出浓缩结晶回收；
步骤（五），根据多管式布袋除尘器9收集的灰尘进行调配配药罐15的药物，药物的固液比为1:3-5，药液与灰尘比为1:4-10，此时打开六号阀门26，关闭五号阀门25进行循环搅拌，搅拌充分后，打开二号阀门17，关闭一号阀门16把浆料送入电解槽18进行电解，在负极提取金属，电解时打开三号阀门20，关闭四号阀门21在循环状态下进行电解，电解完成后，关闭三号阀门20，打开四号阀门21把电解后的非金属物送往真空过滤机22进行过滤，过滤出来的固体物送往微波干燥机23进行干燥成建材产品。
步骤（五）中，真空过滤机22的液体通过打开五号阀门25抽到配药罐15进行循环使用。
本发明的工作原理:
等离子体内含有大量化学活性的粒子，如原子（C、H、O）、原子团（OH、H2、O2）、离子（O2 -、H2 -、OH+、O+、H+）和电子等，等离子体中心温度达10000摄氏度左右，可加速热化学转换，使有害烟尘瞬间被分解。
等离子体能耗是有机燃料的30%左右，是节能、环保有害烟尘的处理的首选方案。
有害烟尘通过压缩机送入有害烟尘储罐1，经压力调节器2调节流量为1立方米/min送入等离子处理器3进行分解处理，由于大部分烟尘都是含酸性，故等离子处理器中心用石英管进行送料，烟尘通过等离子体中心进入保温咀5充分分解后送入换热器6急冷至100摄氏度以下，防止二噁英生成，换热器6用316不锈钢制成，换热器6的冷却水由制冷器7提供，并调节烟尘出口的温度在100摄氏度以下。
换热器6冷却后的烟尘通过高压风机8吸送到多管式布袋除尘器9，布袋材料选用耐温玻璃纤维或聚四氟乙烯纤维做成。
布袋除尘器9以间隙工作来完成除尘工作的，当除尘器的布袋沾满灰尘后，由定时器10关停高压风机8，立即通过电磁阀12打开压缩空气0.6-0.8Mpa，通过除尘器布袋内喷气管喷出高压空气，反方向把布袋灰尘吹落到除尘器底部收集，返而往复交替进行完成间隙工作过程，高压空气由空气压缩机11提供。除尘器9除尘后的气体，如酸性气体:包括HCl、卤化氢氯化外的卤素，氟、溴、碘、SO2或SO3、NOx，P2O5等。送往气液混合器13，根据不同的气体性质调配吸收药物，药物如氢氧化钠、氯化钠、硫化钠、碳酸钠、氨水等，药物固液比为1:5-10，液体为去离子水进行混合，在空气净化器14中循环吸收，达标后排放。空气净化器14中的药物达到一定浓度后排出浓缩结晶回收，如烟气与脱硫液氨水10%接触、洗涤过程中，SO2被脱硫液吸收，并发生如下总反应：
SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3
SO2+(NH4)2SO3+H2O=2NH4HSO3
NH3+ NH4HSO3=(NH4)2SO3
亚硫酸铵被鼓入的氧化空气氧化成硫酸铵：
2(NH4)2SO3+O2=2(NH4)2SO4
多管除尘器9的灰尘多为重金属污染物: 包括铅、汞、铬、镉、砷、稀有金属的元素、氧化物及氯化物等。经检测灰尘的主体含量来进行调配配药罐15的药物，药物的固液比为1:3-5，药液与灰尘比为1:4-10，此时应打开六号阀门26，关闭五号阀门25进行循环搅拌，药物调配如：
氯化钠浸出含铅废物：
PbSO4+2NaCl=PbCl2+Na2SO4
碳酸钠溶液主要用于浸出某些氧化焙烧渣、含磷、含钒等废物：
P2O5+3Na2CO3=2Na3PO4+3CO2
V2O5+Na2CO3=2NaVO3+CO2
在配药罐15调配好打开二号阀门17，关闭一号阀门16把浆料送入电解槽18进行电解，电解槽18的电能由电解电源19提供，在负极提取金属，电解时打开三号阀门20，关闭四号阀门21在循环状态下进行电解工作，电解完成后，关闭三号阀门20，打开四号阀门21把电解后的非金属物送往真空过滤机21进行过滤，过滤出来的固体物送往微波干燥机23进行干燥成建材产品。微波干燥机23由微波电源24提供电能。真空过滤机22的液体打开五号阀门25，关闭六号阀门26把液体抽到配药罐15进行循环使用。

Claims (9)

1.一种有害烟尘等离子环保处理装置，包括有害烟尘储罐（1）、压力调节器（2）、等离子处理器（3）和换热器（6）,其特征在于所述的有害烟尘储罐的出料口（1）通过压力调节器（2）连接等离子处理器（3）的进料口，等离子处理器（3）的出料口承接设置保温咀（5），保温咀（5）出料口连接换热器（6），换热器（6）通过管道连接到多管式布袋除尘器（9），多管式布袋除尘器（9）的气体出口连接空气净化器（14），灰尘出口连接配药到（15），所述配药罐（15）通过管道连接电解槽（18），所述的电解槽（18）连接到真空过滤机（22）和微波干燥机（23）。
2.根据权利要求1所述的有害烟尘等离子环保处理装置，其特征在于所述的等离子处理器（3）中心设置石英管，石英管插入到保温咀（5）内部。
3.根据权利要求1所述的有害烟尘等离子环保处理装置，其特征在于所述的换热器（6）与多管式布袋除尘器（9）之间设置高压风机（8），高压风机（8）与定时器（10）相连，定时器（10）连接到电磁阀（12），所述的多管式布袋除尘器（9）连接空气压缩机（11），所述的电磁阀（12）控制空气压缩机（11）的启闭。
4.根据权利要求1或3所述的有害烟尘等离子环保处理装置，其特征在于所述的多管式布袋除尘器（9）的气体出口连接气液混合器（13），气液混合器（13）与空气净化器（14）连接，空气净化器（14）与气液混合器（13）之间设置循环泵形成回路。
5.根据权利要求1所述的有害烟尘等离子环保处理装置，其特征在于所述的配药罐（15）的通过出料管道与真空过滤机（22）连通，所述的出料管道上设置五号阀门（25）和六号阀门（26）。
6.根据权利要求1或5所述的有害烟尘等离子环保处理装置，其特征在于所述的五号阀门（25）和六号阀门（26）之间设置分管，所述的分管通过循环泵连接配药罐（15）的进料口，分管上设置一号阀门（16），在所述的分管上设置支管连接到电解槽（18），支管上设置二号阀门（17）。
7.根据权利要求6所述的有害烟尘等离子环保处理装置，其特征在于所述的电解槽（18）的出料口设置分管，分管通过循环泵连接到真空过滤机（22），分管上设置四号阀门（21），分管设置支管连接到电解槽（18）的物料进口，在所述的支管上设置三号阀门（20）。
8.根据权利要求1~7任一所述装置处理有害烟尘的工艺，其特征在于包括如下步骤：
步骤（一），有害烟尘通过压缩机送入有害烟尘储罐（1），经压力调节器（2）调节流量为1~1.2立方米/min送入等离子处理器（3）进行分解处理；
步骤（二），有害烟尘通过等离子体中心进入保温咀（5）充分分解后送入换热器（6）急冷至100摄氏度以下，并调节换热器（6）烟尘出口的温度在100摄氏度以下；
步骤（三），换热器（6）冷却后的烟尘通过高压风机（8）吸送到多管式布袋除尘器（9）完成除尘，当除尘器的布袋沾满灰尘后，由定时器（10）关停高压风机（8），立即通过电磁阀（12）打开压缩空气0.6-0.8Mpa，通过除尘器布袋内喷气管喷出高压空气，从上朝下把布袋灰尘吹落到除尘器底部收集，往复交替进行完成间隙工作过程；
步骤（四）：多管式布袋除尘器（9）除尘后的气体送往气液混合器（13），根据不同的气体性质调配吸收药物，液体为去离子水进行混合，在空气净化器（14）中循环吸收，达标后排放，空气净化器（14）中的药物达到一定浓度后排出浓缩结晶回收；
步骤（五），根据多管式布袋除尘器（9）收集的灰尘进行调配配药罐（15）的药物，药物的固液比为1:3-5，药液与灰尘比为1:4-10，此时打开六号阀门（26），关闭五号阀门（25）进行循环搅拌，搅拌充分后，打开二号阀门（17），关闭一号阀门（16）把浆料送入电解槽（18）进行电解，在负极提取金属，电解时打开三号阀门（20），关闭四号阀门（21）在循环状态下进行电解，电解完成后，关闭三号阀门（20），打开四号阀门（21）把电解后的非金属物送往真空过滤机（22）进行过滤，过滤出来的固体物送往微波干燥机（23）进行干燥成建材产品。
9.根据权利要求8的工艺，其特征在于步骤（五）中，真空过滤机（22）的液体通过打开五号阀门（25）抽到配药罐（15）进行循环使用。
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