CN112444135B - 碱炉排放烟气净化工艺及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及环保领域，具体公开了碱炉排放烟气净化工艺及系统，包括一种碱炉排放烟气净化系统的准备步骤；第一除尘器对烟气的第一次除尘步骤；热交换塔对烟气进行换热降温的步骤；第二除尘器对烟气的第一次除尘步骤。本方案中烟气经过第一次除尘处理后进入到热交换塔内，热交换塔对150‑170℃的烟气进行热量的回收，由于热量的回收率≥50％，相应会使得排入到大气中的烟气温度降低至70℃以下，能够有效的保护大气，能够对热量进行二次利用，提升对热量的利用率。

Description

碱炉排放烟气净化工艺及系统
技术领域
本发明属于环保领域，具体涉及碱炉排放烟气净化工艺及系统。
背景技术
随着人们对于大气环境保护的意识越来越强，工业中烟气的排放也越来越受人们的重视，一般的，烟气中含有碱灰等粉尘。为了避免污染大气环境，需要对烟气内的粉尘进行相应处理才可排入大气，以使被排放的烟气符合高空排放标准，从而不会对大气环境产生污染。
同时烟气从燃烧工段出来后，烟气的温度达到了165℃，可见烟气中还带有大量的热量，现有技术对从燃烧工段出来的高温烟气直接进行净化处理后进行排放，该部分被高温烟气带出来的热量被浪费掉，浪费能源，同时大量的热量被排出，对环境造成不利影响，烟气净化效率低。
发明内容
本发明意在提供碱炉排放烟气净化工艺，以解决烟气带出来的热量被浪费，进而浪费能源的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：碱炉排放烟气净化工艺，包括以下步骤：
步骤1：准备一种碱炉排放烟气净化系统，碱炉排放烟气净化系统包括依次连通的第一除尘器、热交换塔和第二除尘器，第一除尘器的进口处与碱炉的出口处连通；
步骤2：碱炉内的烟气通过出口处和第一除尘器的进口处进入到第一除尘器内，碱炉出口处烟气内的粉尘为1000-1400mg/Nm3，第一除尘器对烟气内的粉尘进行除尘处理后，烟气内的粉尘量≤30mg/Nm3；
步骤3：经过第一除尘器处理后的烟气进行除尘处理后进入到热交换塔内，对150-170℃的烟气进行降温处理，热交换塔对烟气中的热量进行回收，热量的回收率≥50％，同时热交换塔的处理烟气量为400000-500000m3/h；
步骤4：经过热交换后的烟气进入到第二除尘器内，第二除尘器对烟气内的粉尘进行除尘处理后，烟气内的粉尘量≤10mg/Nm3。
基础方案的原理及其优点：步骤1中，先准备了碱炉排放烟气净化系统，进而第一除尘器、热交换塔和第二除尘器能在后续的步骤中对烟气进行降温处理和两次的除尘处理，能够有效的降低烟气的排放温度和粉尘的含油量；步骤2中，对烟气进行第一次的除尘处理，此时从碱炉出口处烟气内的粉尘量为1000-1400mg/Nm3，通过第一除尘器的除尘处理，粉尘量小于等于30mg/Nm3，除尘率达到了99.7％以上，有明显的粉尘清除效果；步骤3中，烟气经过第一次除尘处理后进入到热交换塔内，热交换塔对150-170℃的烟气进行热量的回收，由于热量的回收率≥50％，相应会使得排入到大气中的烟气温度降低至70℃以下，能够有效的保护大气，能够对热量进行二次利用，提升对热量的利用率；同时热交换塔每小时能对400000-500000m3的烟气进行热交换处理，处理效率高；步骤4中，对降温后的烟气进行进一步的除尘处理，使得烟气内的粉尘量小于等于10mg/Nm3，进一步的净化烟气，降低对大气环境的负担。
进一步，步骤1中，第一除尘器为干式静电除尘器，第一除尘器内双排双列设置有6-8个电场，距离第一除尘器外壳的1.5m处时，噪声≤85dB。
通过上述设置，设置有6-8个电场的干式静电除尘器能够有效的对从碱炉出口处排出的烟气进行高效的除尘处理，也通过干式静电除尘器的设置，能够有效的清理第一除尘器内的粉尘；同时，第一除尘器还具有噪音小的特点，能够有效的避免噪声污染。
进一步，步骤1中，第二除尘器为湿式静电除尘器，第二除尘器的烟气阻力＜300Pa，且第二除尘器内的烟气温度≤69℃。
通过上述设置，湿式静电除尘器能够进一步对烟气进行降温，使得排出的烟气温度低于69℃；同时，此时采用湿式静电除尘器对烟气进行除尘处理，能对烟气中含有的少量的粉尘进行更精准的除尘处理，能够进一步降低排出的烟气中粉尘的含量。
进一步，碱炉排放烟气净化系统，热交换塔包括壳体、与第一除尘器连通的第一连接管、与第二除尘器连通的第二连接管以及固定安装在壳体内的若干换热单元，第一连接管远离第一除尘器的一端与壳体的下端连通，第二连接管远离第二除尘器的一端与壳体的上端连通。
通过上述设置，第一连接管和第二连接管的设置能够有效的让第一除尘器、热交换塔和第二除尘器依次连通；当烟气经过热交换塔时，热交换塔内的换热单元能对烟气进行换热处理，若干换热单元均能对烟气进行换热处理，能够有效的实现能源的充分利用，同时能够快速降低烟气的温度。
进一步，换热单元包括换热管和水平设置的导流板，导流板的中心处设有导流孔，导流板内设有供水进入的换热腔，换热管与导流板内的换热腔连通，且换热管与导流板固定连接；导流板同轴设置在壳体内，导流板的侧壁与壳体的侧壁固定连接。
通过上述设置，当烟气冲击到导流板上时，换热腔内的水能够与烟气进行热交换，进而对烟气进行降温，此过程中可通过控制换热管，来控制换热腔内水的进出，进而实现换热单元的持续换热处理；相应的导流板能对烟气进行导流，使得烟气从中心的导流孔处穿过，使得烟气能与导流板充分接触，提高对烟气的换热效率。
进一步，导流板呈圆台状。
通过上述设置，烟气冲击到导流板上时，圆台状的导流板能将烟气向导流孔处导流，烟气能够更快速且稳定的流动，提高对烟气的降温处理速度。
进一步，导流孔内竖直设有滑动设置有封堵块，封堵块与导流孔的内壁滑动接触，封堵块的下表面上竖直设置有弹簧，弹簧的下端与导流板的导流孔下端内壁处固定连接；封堵块的侧壁上设有若干导流孔，导流孔的上端低于封堵块的上表面。
通过上述设置，烟气在圆台状导流板的导流下，冲击到封堵块上，使得封堵块沿导流孔上移，弹簧被拉伸，导流孔与导流板上侧的空腔连通；此过程中，导流孔与导流板上侧空腔的重合度受到烟气气压的影响，能够降低烟气的流速，使得烟气与导流板充分接触，实现对热量的充分吸收和利用。
进一步，导流板的下表面上设有若干导流槽，导流槽呈环状，导流槽同轴设置在导流板的下表面上。
当烟气冲击到导流板上时，烟气会冲到导流槽内，使得烟气在导流槽内流动，提升烟气与水之间的热交换效率，能够实现对烟气中热量的充分吸收。
进一步，还包括集尘单元，集尘单元包括集尘片，集尘片的上表面呈弧面，壳体的侧壁上设有供集成片穿过的集尘孔，集尘片的上表面可与导流板的上表面共面。
通过上述设置，当烟气经过导流板和壳体后，烟气中的粉尘会粘附到导流板和壳体上，此时大部分粉尘会沿壳体的侧壁和导流板的上表面滑落至集尘孔处，进而集尘片呈弧面的一侧能对粉尘进行收集；当集尘槽内的粉尘收集较多时，拉动集尘片位于集尘孔外的一端，取出位于集尘孔内的集尘片进行粉尘的清理，使得粉尘的收集和清理方便快速。
进一步，集尘孔远离导流板一侧的内壁与集尘片的侧面贴合，且集尘片的上表面上设有集尘槽。
通过上述设置，能有效的避免集尘孔和集尘片之间发生漏气，同时集尘槽能够增加集尘片对粉尘的收集量。
附图说明
图1为本发明实施例1中碱炉排放烟气净化工艺的工艺流程图；
图2为本发明实施例1中碱炉排放烟气净化系统的示意图；
图3为本发明实施例1中热交换塔主视方向的剖视图；
图4为本发明实施例2中热交换塔主视方向的剖视图；
图5为图4中A处的放大图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：碱炉1、第一除尘器10、第二除尘器20、热交换塔30、壳体301、第一连接管302、第二连接管303、换热管304、导流板305、导流孔315、封堵块325、换热腔335、弹簧345、集成片355、集尘槽365、导流槽375、导流孔385、集尘孔306。
实施例1
碱炉排放烟气净化工艺的工艺流程基本如附图1所示，具体包括以下步骤：
步骤1：准备基本如图2所示的一种碱炉排放烟气净化系统，碱炉排放烟气净化系统包括依次连通的第一除尘器10、热交换塔30和第二除尘器20，第二除尘器20为湿式静电除尘器，第一除尘器10为干式静电除尘器，第一除尘器10内双排双列设置有八个电场，距离第一除尘器10外壳的1.5m处时，噪声≤85dB，第一除尘器10的进口处与碱炉1的出口处连通；同时，基本如附图3所示的热交换塔30包括壳体301、与第一除尘器10连通的第一连接管302、与第二除尘器20连通的第二连接管303以及由上至下依次焊接在壳体301内的四个换热单元，第一连接管302的右端与壳体301的下端连通，第二连接管303的左端与壳体301的上端连通。
换热单元包括换热管304和水平设置的导流板305，导流板305呈圆台状，导流板305的中心处设有导流孔385315，导流孔385315内竖直设有滑动设置有封堵块325，封堵块325与导流孔385315的内壁滑动接触，封堵块325的下表面上竖直焊接有弹簧345，弹簧345的下端与导流板305的导流孔385315下端内壁处焊接；封堵块325的侧壁上设有若干导流孔385315，导流孔385315的上端低于封堵块325的上表面；同时，导流板305内设有供水进入的换热腔335，换热管304与导流板305内的换热腔335连通，且换热管304与导流板305焊接；导流板305同轴设置在壳体301内，导流板305的侧壁与壳体301的侧壁焊接。
步骤2：碱炉1内的烟气通过出口处和第一除尘器10的进口处进入到第一除尘器10内，碱炉1出口处烟气内的粉尘为1300mg/Nm3，第一除尘器10对烟气内的粉尘进行除尘处理后，烟气内的粉尘量≤30mg/Nm3。
步骤3：经过第一除尘器10处理后的烟气进行除尘处理后进入到热交换塔30内，对150-170℃的烟气进行降温处理，热交换塔30对烟气中的热量进行回收，热量的回收率≥75％，同时热交换塔30的处理烟气量为500000m3/h；在进行热交换处理时，烟气通过第一连接管302进入到壳体301的下端内，此时烟气冲击到最下侧的换热单元上，烟气冲击到导流板305的下表面上，进而与导流腔内的水进行热交换，对导流腔内的水进行加热，待导流腔内的水杯加热后，换热管304对导流腔内的水进行交换，对水进行持续不断的加热；此时烟气在圆台状导流板305的导流下，冲击到封堵块325上，使得封堵块325沿导流孔385315上移，弹簧345被拉伸，导流孔385315与导流板305上侧的空腔连通，使得烟气上流，烟气依次经过各个换热单元进入到第二连接管303内，便于将烟气传递至第二除尘器20内；此过程中，导流孔385315与导流板305上侧空腔的重合度受到烟气气压的影响，能够降低烟气的流速，使得烟气与导流板305充分接触，实现对热量的充分吸收和利用。
步骤4：经过热交换后的烟气进入到第二除尘器20内，第二除尘器20的烟气阻力＜300Pa，且第二除尘器20内的烟气温度≤69℃；同时第二除尘器20对烟气内的粉尘进行除尘处理后，烟气内的粉尘量≤10mg/Nm3。
实施例2
实施例2与实施例1的不同之处在于，实施例2基本如附图4和附图5所示，还包括集尘单元，集尘单元包括若干集尘片，集尘片的上表面呈弧面，壳体301的侧壁上设有若干供集成片355穿过的集尘孔306，集尘片的上表面可与导流板305的上表面共面；集尘孔306远离导流板305一侧的内壁与集尘片的侧面贴合，且集尘片的上表面上设有集尘槽365；导流板305的下表面上设有若干导流槽375，导流槽375呈环状，导流槽375同轴设置在导流板305的下表面上。
本实施例中的碱炉排放烟气净化工艺及系统在使用时与实施例1相比有如下不同之处，当烟气冲击到导流板305上时，烟气会冲到导流槽375内，使得烟气在导流槽375内流动，提升烟气与水之间的热交换效率，能够实现对烟气中热量的充分吸收。
同时当烟气经过导流板305和壳体301后，烟气中的粉尘会粘附到导流板305和壳体301上，此时大部分粉尘会沿壳体301的侧壁和导流板305的上表面滑落至集尘孔306处，进而集尘片的集尘槽365能对粉尘进行收集；当集尘槽365内的粉尘收集较多时，拉动集尘片位于集尘孔306外的一端，取出位于集尘孔306内的集尘片进行粉尘的清理，使得粉尘的收集和清理方便快速。

Claims (6)

1.碱炉排放烟气净化工艺，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：准备一种碱炉排放烟气净化系统，碱炉排放烟气净化系统包括依次连通的第一除尘器、热交换塔和第二除尘器，第一除尘器的进口处与碱炉的出口处连通；
热交换塔包括壳体、与第一除尘器连通的第一连接管、与第二除尘器连通的第二连接管以及固定安装在壳体内的若干换热单元，第一连接管远离第一除尘器的一端与壳体的下端连通，第二连接管远离第二除尘器的一端与壳体的上端连通；换热单元包括换热管和水平设置的导流板，导流板的中心处设有导流孔，导流板内设有供水进入的换热腔，换热管与导流板内的换热腔连通，且换热管与导流板固定连接；导流板同轴设置在壳体内，导流板的侧壁与壳体的侧壁固定连接；导流板呈圆台状，导流孔内竖直设有滑动设置有封堵块，封堵块与导流孔的内壁滑动接触，封堵块的下表面上竖直设置有弹簧，弹簧的下端与导流板的导流孔下端内壁处固定连接；封堵块的侧壁上设有若干导流孔，导流孔的上端低于封堵块的上表面；
步骤2：碱炉内的烟气通过出口处和第一除尘器的进口处进入到第一除尘器内，碱炉出口处烟气内的粉尘为1000-1400mg/Nm3，第一除尘器对烟气内的粉尘进行除尘处理后，烟气内的粉尘量≤30mg/Nm3；
步骤3：经过第一除尘器处理后的烟气进行除尘处理后进入到热交换塔内，对150-170℃的烟气进行降温处理，热交换塔对烟气中的热量进行回收，热量的回收率≥50%，同时热交换塔的处理烟气量为400000-500000m³/h；
步骤4：经过热交换后的烟气进入到第二除尘器内，第二除尘器对烟气内的粉尘进行除尘处理后，烟气内的粉尘量≤10mg/Nm3。
2.根据权利要求1所述的碱炉排放烟气净化工艺，其特征在于，所述步骤1中，第一除尘器为干式静电除尘器，第一除尘器内双排双列设置有6-8个电场，距离第一除尘器外壳的1.5m处时，噪声≤85dB。
3.根据权利要求2所述的碱炉排放烟气净化工艺，其特征在于，所述步骤1中，第二除尘器为湿式静电除尘器，第二除尘器的烟气阻力＜300Pa，且第二除尘器内的烟气温度≤69℃。
4.根据权利要求2或3所述用于碱炉排放烟气净化工艺的碱炉排放烟气净化系统，其特征在于，所述导流板的下表面上设有若干导流槽，导流槽呈环状，导流槽同轴设置在导流板的下表面上。
5.根据权利要求4所述的碱炉排放烟气净化系统，其特征在于，还包括集尘单元，所述集尘单元包括集尘片，集尘片的上表面呈弧面，壳体的侧壁上设有供集成片穿过的集尘孔，集尘片的上表面可与导流板的上表面共面。
6.根据权利要求5所述的碱炉排放烟气净化系统，其特征在于，所述集尘孔远离导流板一侧的内壁与集尘片的侧面贴合，且集尘片的上表面上设有集尘槽。
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