CN113701510A - 一种微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置，基于改进的微晶玻璃制备工艺，可帮助实现节能减排。该装置包括：烟气温度控制装置，烟气温度控制装置通过设置在烟气温度控制装置中的烟气运行流路上的蓄热元件与经过该蓄热元件时的烟气进行热量传递从而促进对烟气温度控制装置输出的烟气温度的平衡；还包括烟气过滤装置，烟气过滤装置接收所述烟气温度控制装置输出的烟气并将该烟气作为待过滤烟气通过耐高温滤材对待过滤烟气中的固体颗粒物进行物理拦截从而实现气固分离；所述烟气温度控制装置的烟气入口用于与所述原料熔炼段工业窑炉的排气口连接，所述烟气温度控制装置的烟气出口用于与所述烟气过滤装置的待过滤烟气入口连接。

Description

一种微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置

技术领域

本申请的实施例涉及微晶玻璃制备工艺中原料干燥段烟气处理装置和微晶玻璃生产线。

背景技术

微晶玻璃又称陶瓷玻璃，是通过在玻璃内均匀地析出大量的微小晶体，形成含有致密的微晶相和玻璃相的多相复合体的无机非金属材料。微晶玻璃具有玻璃和陶瓷的双重特性，既比陶瓷的亮度高，又比玻璃韧性强，尤其可用作一种具有较强市场竞争力的建筑装饰材料。微晶玻璃的生产工艺主要可以分为烧结法、压延法、浇铸法等，其中又以烧结法和压延法最为普遍。通常而言：烧结法生产工艺流程可分为配料-熔炼-水淬-粉碎-筛分-装模-烧结-抛磨；压延法生产工艺流程可分为配料-熔炼-压延成型-热处理(晶化)-退火-抛磨；浇铸法生产工艺流程可分为配料-熔炼-浇铸成型-热处理(晶化)-退火-抛磨。上述这些工艺均需对配料后的混合原料进行熔炼处理从而提取玻璃液，但如何将玻璃液制成微晶玻璃是这些生产工艺的主要区别所在。

目前，业界对微晶玻璃生产工艺的节能减排要求日益提高，往往既需要降低能耗又需要减少大气污染物排放。而现有微晶玻璃制备工艺缺乏能够科学有效的将微晶玻璃生产工艺的优化与工业窑炉烟气治理方案结合的措施，这就导致在微晶玻璃生产领域节能减排效果不明显。

此外，由于现有微晶玻璃生产工艺运行过程中需要同时向熔炼处理用的矿热炉(电炉)提供冷却水并向抛磨工段提供加工用水，这两路供水彼此独立且缺乏相应的处理措施，因此，在微晶玻璃生产工艺运行过程中，不仅耗水量较大，而且由于冷却水水质不佳，容易造成矿热炉水冷系统故障，另外，向抛磨工段提供的加工用水在变成污水后也得不到有效回收，从而造成环境污染。

发明内容

本申请的实施例提供了一种微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置，基于改进的微晶玻璃制备工艺，可帮助实现节能减排。

根据本申请的一个方面，提供了一种微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置，使用于一种微晶玻璃制备工艺中的原料预还原段，所述微晶玻璃制备工艺包括原料预还原段和原料熔炼段，所述原料预还原段用于通过原料预还原段工业窑炉并使用还原剂对相应原料进行预还原处理使该原料中的至少部分组分被还原为金属，所述原料熔炼段用于通过原料熔炼段工业窑炉对含有所述预还原处理后的原料的混合原料进行熔炼处理从而提取到所需玻璃液并获得由所述金属形成的副产品，所述玻璃液用于制备微晶玻璃。

微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置包括：烟气温度控制装置，所述烟气温度控制装置通过设置在烟气温度控制装置中的烟气运行流路上的蓄热元件与经过该蓄热元件时的烟气进行热量传递从而促进对烟气温度控制装置输出的烟气温度的平衡；还包括烟气过滤装置，所述烟气过滤装置接收所述烟气温度控制装置输出的烟气并将该烟气作为待过滤烟气通过耐高温滤材对待过滤烟气中的固体颗粒物进行物理拦截从而实现气固分离；所述烟气温度控制装置的烟气入口用于与所述原料熔炼段工业窑炉的排气口连接，所述烟气温度控制装置的烟气出口用于与所述烟气过滤装置的待过滤烟气入口连接，所述烟气过滤装置的已过滤烟气出口用于煤气柜或煤气使用设备连接。

根据上述微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置的实施例，所述烟气过滤装置是一种内置的耐高温滤材属于金属滤材或陶瓷滤材的烟气过滤器。

根据上述微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置的实施例，所述蓄热元件中分别设有多个沿上下方向贯通的通道，所述多个沿上下方向贯通的通道构成所述烟气运行流路；所述蓄热元件以竖立形式设置在所述烟气温度控制装置中；所述通道由间隔排列的蓄热元件之间的间隙和/或由与蓄热元件一体的通孔形成。

根据上述微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置的实施例，所述烟气温度控制装置的烟气入口位于所述蓄热元件上方，所述烟气温度控制装置的烟气出口位于所述蓄热元件下方；所述烟气温度控制装置中还设有吹灰器，所述吹灰器位于所述蓄热元件上方；所述吹灰器上布置有向下的喷气头，工作时所述吹灰器上喷气头的喷气作用范围覆盖所述多个沿上下方向贯通的通道的上端口。

根据上述微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置的实施例，所述烟气温度控制装置具有一筒状外壳，所述筒状外壳的下部设有灰斗，所述蓄热元件设置在筒状外壳内并位于所述灰斗上方，所述烟气温度控制装置的烟气入口设置在筒状外壳一侧或筒状外壳顶部并位于所述蓄热元件上方，所述烟气温度控制装置的烟气出口位于灰斗一侧，所述蓄热元件中分别设有多个沿上下方向贯通的通道，所述多个沿上下方向贯通的通道构成所述烟气运行流路。

根据上述微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置的实施例，所述蓄热元件通过多个分别由蓄热材料制成的蓄热砖拼装而成；各所述蓄热砖上分布有用于形成所述通道的多个通孔。

根据上述微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置的实施例，所述烟气温度控制装置中还设有加热装置；所述加热装置包括设置在烟气温度控制装置外壳上的加热保温夹套、所述烟气温度控制装置中沿烟气流动方向位于蓄热元件的前部和/或后部的电加热器以及集成在所述蓄热元件中的电加热器中的任意一者或几者。

根据上述微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置的实施例，所述微晶玻璃制备工艺采用赤泥为主要原料；则所述原料预还原段用于通过原料预还原段工业窑炉并使用还原剂对赤泥进行预还原处理使赤泥中的至少部分铁元素被还原为金属铁。

根据上述微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置的实施例，所述原料预还原段工业窑炉采用回转窑并且/或者原料熔炼段工业窑炉采用矿热炉。

根据本申请的另一个方面，还提供了一种微晶玻璃生产线，包括沿微晶玻璃制备工艺路线前后方向依次设置的原料干燥段、原料预还原段、原料熔炼段、玻璃液成型段、玻璃板退火段、玻璃板晶化段以及微晶玻璃抛磨加工段，所述原料干燥段用于通过原料干燥段工业窑炉对相应原料进行脱水处理，所述原料预还原段用于通过原料预还原段工业窑炉并使用还原剂对相应原料进行预还原处理使该原料中的至少部分组分被还原为金属，所述原料熔炼段用于通过原料熔炼段工业窑炉对含有所述预还原处理后的原料的混合原料进行熔炼处理从而提取到所需玻璃液并获得由所述金属形成的副产品，所述玻璃液成型段用于将所述玻璃液成型为玻璃板，所述玻璃板退火段用于对所述玻璃板进行退火处理，所述玻璃板晶化段用于对退火处理后的玻璃板进行晶化得到微晶玻璃，所述微晶玻璃抛磨加工段用于对微晶玻璃进行抛磨加工；其中，所述原料干燥段设有上述任意一种微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置。

上述微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置，基于改进的微晶玻璃制备工艺。该微晶玻璃制备工艺设有原料预还原段，所述原料预还原段用于通过原料预还原段工业窑炉并使用还原剂对对脱水处理后的原料进行预还原处理使该原料中的至少部分组分被还原为金属，这样能够显著降低原料熔炼段的焦炭用量，改善原料熔炼段的技术经济指标。所述原料熔炼段用于通过原料熔炼段工业窑炉对含有所述预还原处理后的原料的混合原料进行熔炼处理从而提取到所需玻璃液并获得由所述金属形成的副产品。

通过在原料熔炼段设置烟气处理装置，该烟气处理装置包括烟气温度控制装置和烟气过滤装置，其中，烟气过滤装置可通过耐高温滤材对原料熔炼段工业窑炉排放的温度很高的烟气中的固体颗粒物进行物理拦截从而实现气固分离，确保除尘效率。此外，原料熔炼段工业窑炉尤其是矿热炉在运行过程中，其排放的高温烟气的温度常常会随着炉况波动而发生大幅度的波动，而烟气温度的大幅波动则会影响烟气过滤装置的正常运行，特别是，烟气温度的大幅波动不仅容易导致耐高温滤材因热振而损坏，而且还会导致耐高温滤材表面附着上因温度变化从烟气中析出的液体，使得耐高温滤材的过滤能力显著降低，从而影响烟气过滤装置正常运行。以往的解决措施，主要是对烟气进行加热保温，防止烟气温度骤降。但加热保温要消耗能源，与本申请节能减排的目标不符。因此，上述烟气温度控制装置创造性的采用了蓄热元件，蓄热元件可以在烟气温度较高时从烟气中吸收热量并将热量蓄积在蓄热元件中，当烟气温度下降时，蓄热元件又可向烟气传递热量，防止烟气温度过低，这样，既减少了外部能源消耗，又能够防止烟气温度骤降而引发耐高温滤材的过滤能力显著降低。蓄热元件不仅可以防止烟气温度下降，也能够通过吸收烟气中的热量而降低高温烟气的温度，这样就起到了促进对烟气温度控制装置输出的烟气温度的平衡的作用，有效解决了耐高温滤材因热振而损坏的问题。由此可见，上述微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置，基于改进的微晶玻璃制备工艺，可帮助实现节能减排。

下面结合附图和具体实施方式对本申请的实施例做进一步的说明。本申请实施例附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请提供的实施例的实践了解到。

附图说明

构成本申请一部分的附图用来辅助对相关实施例的理解，附图中所提供的内容及其在本申请中有关的说明可用于解释相关实施例，但不构成对相关实施例的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种微晶玻璃生产线的整体结构示意图，通过该示意图可以反映出相应的微晶玻璃制备工艺。

图2为本申请实施例提供的一种微晶玻璃制备工艺中原料干燥段烟气处理装置的结构示意图。

图3为本申请实施例提供的一种微晶玻璃制备工艺中原料预还原段烟气处理装置的结构示意图。

图4为本申请实施例提供的一种微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置的结构示意图。

图5为本申请实施例提供的一种烟气除尘系统中烟气温度控制装置的结构示意图。

图6为本申请实施例提供的一种中烟气温度控制装置的蓄热元件的结构示意图。

图7为本申请实施例提供的一种微晶玻璃制备工艺中的水处理装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的实施例进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本申请提供的实施例。在结合附图对本申请公开的实施例进行说明前，需要特别指出的是：

本申请中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案、技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案、技术特征可以相互组合。

下述说明中涉及到的内容通常仅涉及本申请公开的一部分实施例而不是全部实施例，因此，基于本申请公开的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请相应实施例的所需保护的范围。

本说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。术语“第一”、“第二”等类似的描述是为了方便区分，理解其含义时可以结合具体方案以辨别实际所指对象。

本申请中所说的“高温”，是指180℃以上，尤其是200℃以上的温度。“耐高温”是指设计在上述温度条件下使用的性能。

图1为本申请实施例提供的一种微晶玻璃生产线的结构示意图。如图1所示，一种微晶玻璃生产线，包括沿微晶玻璃制备工艺路线前后方向依次设置的原料干燥段11、原料预还原段12、原料熔炼段13、玻璃液成型段14、玻璃板退火段15、玻璃板晶化段16以及微晶玻璃抛磨加工段17。

其中，所述原料干燥段11用于通过原料干燥段工业窑炉11A对相应原料进行脱水处理。在微晶玻璃生产线的工厂现场，往往将主要原料进行露天堆积，因下雨等天气因素导致原料受潮。也存在其他原因可能导致原料水分含量超标。原料中水分含量较大会导致后续加热过程的能耗增加，并对后续处理造成一定影响。为此，设置原料干燥段11，通过原料干燥段工业窑炉11A对相应原料进行脱水处理，原料干燥段工业窑炉11A专门为脱水而设置，能够降低原料中的水分对后续处理的影响，降低系统整体能耗。

所述原料预还原段12用于通过原料预还原段工业窑炉12A并使用还原剂对相应原料进行预还原处理使该原料中的至少部分组分被还原为金属。设置原料预还原段12，通过原料预还原段工业窑炉12A并使用还原剂对相应原料进行预还原处理使该原料中的至少部分组分被还原为金属，这样能够显著降低原料熔炼段的焦炭用量，改善原料熔炼段的技术经济指标。另外，在原料预还原段12往往还能够将制备微晶玻璃的主要矿物原料中的氮、硫元素分别以氮氧化物和二氧化硫的形式脱出，因此，就可以在原料预还原段12集中进行烟气脱硫和烟气脱硝，可以节省在原料熔炼段13进行脱硫脱硝的投入。原料预还原段工业窑炉12A通常可以采用回转窑。

所述原料熔炼段13用于通过原料熔炼段工业窑炉13A对含有所述预还原处理后的原料的混合原料进行熔炼处理从而提取到所需玻璃液并获得由所述金属形成的副产品。在原料熔炼段工业窑炉13A中，含有所述预还原处理后的原料的混合原料通过熔炼处理而熔化形成玻璃液，而所述金属熔化为金属液，玻璃液与金属液相互分层而能够被分别提取，金属液凝固后而作为副产品。原料熔炼段工业窑炉13A通常采用矿热炉(电炉)。另外，原料熔炼段13往往有多级矿热炉，分别可称一级微晶炉、二级微晶炉并以此类推，后续晶化所需的晶芯剂通常在最后一级或几级微晶炉中的玻璃液中投加。

此外，所述玻璃液成型段14用于将所述玻璃液成型为玻璃板。所述玻璃板退火段15用于对所述玻璃板进行退火处理。所述玻璃板晶化段16用于对退火处理后的玻璃板进行晶化得到微晶玻璃。所述微晶玻璃抛磨加工段17用于对微晶玻璃进行抛磨加工。根据本说明书“背景技术”部分的记载可知，这里的“成型”可以是压延成型，也可以是浇铸成型等。总之，根据本说明书“背景技术”部分的记载可知，成型、退火、晶化、抛磨是现有的，例如可以通过公开号为CN106810076A的专利文献等进行了解，故在此不再赘述。

可选的，所述微晶玻璃制备工艺采用赤泥为主要原料；则所述原料干燥段11用于通过原料干燥段工业窑炉11A对赤泥进行脱水处理，所述原料预还原段12用于通过原料预还原段工业窑炉12A并使用还原剂对脱水处理后的赤泥进行预还原处理使赤泥中的至少部分铁元素被还原为金属铁。所述原料预还原段12使用的还原剂可以是焦粉。所述混合原料可以包含预还原处理后的赤泥、焦炭、镁砂。赤泥是铝行业的废料，但在这里可以作为微晶玻璃制备的主要原料，从而实现回用，变废为宝。

图1所示的微晶玻璃生产线的布置形式更加科学合理，具有一定的节能优势。首先，所述原料干燥段11用于通过原料干燥段工业窑炉对相应原料进行脱水处理，这样，能够充分降低主要原料中的水分，防止原料在工厂受潮等原因水分增大导致后续加热过程的能耗增加。所述原料预还原段12用于通过原料预还原段工业窑炉并使用还原剂对对脱水处理后的原料进行预还原处理使该原料中的至少部分组分被还原为金属，这样能够显著降低原料熔炼段的焦炭用量，改善原料熔炼段的技术经济指标。所述原料熔炼段13用于通过原料熔炼段工业窑炉对含有所述预还原处理后的原料的混合原料进行熔炼处理从而提取到所需玻璃液并获得由所述金属形成的副产品。

但是，图1所示的微晶玻璃生产线同样存在多处污染排放点，仍需要考虑减排问题。具体而言：在原料干燥段11，原料干燥段工业窑炉11A会排放温度较高的烟气，烟气中含有烟尘。在原料预还原段12，原料预还原段工业窑炉12A也会排放温度较高的烟气，烟气中含有烟尘；此外，原料预还原段工业窑炉12A的烟气中往往还含有氮氧化物和二氧化硫。在原料熔炼段13，原料熔炼段工业窑炉13A会排放温度更高的烟气，烟气中含有烟尘和荒煤气。在微晶玻璃抛磨加工段17，还会排放大量抛磨加工污水。

此外，图1所示的微晶玻璃生产线同样面临现有微晶玻璃生产工艺存在的问题，即：需要同时向熔炼处理用的矿热炉(电炉)提供冷却水并向抛磨工段提供加工用水，以往这两路供水彼此独立且缺乏相应的处理措施，因此，在微晶玻璃生产工艺运行过程中，不仅耗水量较大，而且由于冷却水水质不佳，容易造成矿热炉水冷系统故障。

本申请的下述实施例，将分别针对各个污染排放点，提供相应的减排方案，并尽可能对各种资源进行有效利用。

图2为本申请实施例提供的一种微晶玻璃制备工艺中原料干燥段烟气处理装置的结构示意图。该微晶玻璃制备工艺中原料干燥段烟气处理装置用于解决原料干燥段工业窑炉11A的大气污染物排放问题。如图1、2所示，一种微晶玻璃制备工艺中原料干燥段烟气处理装置110，使用于上述原料干燥段11，包括：烟气过滤装置111，所述烟气过滤装置111通过耐高温滤材对待过滤烟气中的固体颗粒物进行物理拦截从而实现气固分离；还包括气流换热装置112，所述气流换热装置112用于将加热介质的热量传递给被加热介质；所述烟气过滤装置111的待过滤烟气入口用于与所述原料干燥段工业窑炉11A的排气口连接，所述烟气过滤装置111的已过滤烟气出口用于与所述气流换热装置112的加热介质入口连接，所述气流换热装置112的加热介质出口、被加热介质入口和被加热介质出口分别与加热介质排放端、被加热介质供给端以及所述原料干燥段工业窑炉11A的助燃气体进气口连接。

通过在原料干燥段11设置烟气处理装置110，该烟气处理装置110包括烟气过滤装置111和气流换热装置112，其中，烟气过滤装置111可通过耐高温滤材对原料干燥段工业窑炉排放的温度较高的烟气中的固体颗粒物进行物理拦截从而实现气固分离，既能够确保除尘效率又可将已过滤烟气温度保持在较高的状态，这样，气流换热装置112就可更好利用已过滤烟气的温度来加热被加热介质(如空气)，被加热介质随后作为原料干燥段工业窑炉助燃气体进入原料干燥段工业窑炉11A的燃烧室，提升原料干燥段工业窑炉11A热效率，而加热介质中的固体颗粒物已被较为充分的去除，也不会造成大气污染。

可选的，上述微晶玻璃制备工艺中原料干燥段烟气处理装置中，所述烟气过滤装置111是一种内置的耐高温滤材属于金属滤材或陶瓷滤材的烟气过滤器。金属滤材和陶瓷滤材是已知的耐高温滤材中性能较好的过滤材料，有较长的使用寿命，比较适合于在所述烟气过滤装置111中使用。

可选的，上述微晶玻璃制备工艺中原料干燥段烟气处理装置中，所述气流换热装置112采用间壁式换热器。间壁换热器是通过传热壁保证加热介质与被加热介质不接触传热的一类换热器的总称。这里并不限定间壁式换热器具体型号和种类，具体可以根据实际情况选用。

可选的，上述微晶玻璃制备工艺中原料干燥段烟气处理装置中，所述烟气过滤装置111的粉尘回收结构通过粉尘传送机构连接至所述原料预还原段工业窑炉12A的进料口。由此，就可以将烟气过滤装置111的粉尘回收结构回收到的粉尘通过粉尘传送机构输送至原料预还原段工业窑炉12A，既省去了对烟气过滤装置111回收到的粉尘的后续处理，又避免了原料损耗。

可选的，上述微晶玻璃制备工艺中原料干燥段烟气处理装置中，所述加热介质排放端为烟囱。当加热介质排放端为烟囱时，可通过烟冲实现尾气排放。

可选的，上述微晶玻璃制备工艺中原料干燥段烟气处理装置中，所述被加热介质供给端为外界大气环境。当被加热介质供给端为外界大气环境时，被加热介质即为大气环境中空气。

可选的，上述微晶玻璃制备工艺中原料干燥段烟气处理装置中，所述气流换热装112置的被加热介质出口通过混气管道与所述原料干燥段工业窑炉12A助燃气体进气口连接；所述混气管道既与所述被加热介质出口相连同时又与煤气供给源相连，所述煤气供给源的煤气来自原料熔炼段工业窑炉13A排放并经净化后的煤气(通过煤气柜133储存)。

图3为本申请实施例提供的一种微晶玻璃制备工艺中原料预还原段烟气处理装置的结构示意图。该微晶玻璃制备工艺中原料预还原段烟气处理装置用于解决原料预还原段工业窑炉12A的大气污染物排放问题。如图1、3所示，一种微晶玻璃制备工艺中原料预还原段烟气处理装置120，使用于上述原料预还原段12，包括：烟气过滤装置121，所述烟气过滤装置121通过耐高温滤材对待过滤烟气中的固体颗粒物进行物理拦截从而实现气固分离；还包括气流换热装置123，所述气流换热装置123用于将加热介质的热量传递给被加热介质；所述烟气过滤装置121的待过滤烟气入口用于与所述原料预还原段工业窑炉12A的排气口连接，所述烟气过滤装置121的已过滤烟气出口用于与所述气流换热装置123的加热介质入口连接，所述气流换热装置123的加热介质出口、被加热介质入口和被加热介质出口分别与加热介质排放端、被加热介质供给端以及所述原料预还原段工业窑炉12A的助燃气体进气口连接。

通过在原料预还原段12设置烟气处理装置120，该烟气处理装置120包括烟气过滤装置121和气流换热装置123，其中，烟气过滤装置121可通过耐高温滤材对原料预还原段工业窑炉12A排放的温度较高的烟气中的固体颗粒物进行物理拦截从而实现气固分离，既能够确保除尘效率又可将已过滤烟气温度保持在较高的状态，这样，气流换热装置123就可更好利用已过滤烟气的温度来加热被加热介质(如空气)，被加热介质随后作为原料预还原段工业窑炉助燃气体进入原料预还原段工业窑炉12A的燃烧室，提升原料预还原段工业窑炉12A的热效率，而加热介质中的固体颗粒物已被较为充分的去除，不会造成大气污染。

通常而言，原料预还原段12能够将制备微晶玻璃的主要矿物原料中的氮、硫元素分别以氮氧化物和二氧化硫的形式脱出，因此，原料预还原段工业窑炉12A的烟气中通常还含有氮氧化物和二氧化硫。对此，针对脱硝需要，所述烟气过滤装置121的已过滤烟气出口与所述气流换热装置123的加热介质入口之间可设置烟气SCR脱硝装置122。由于SCR脱硝装置122中的SCR脱硝催化剂活性温度较高，而烟气过滤装置121输出的已过滤烟气温度刚好能够保持在较高的状态，这样，就可以利用已过滤烟气温度来保证脱硝效率，降低在SCR脱硝装置122之前对烟气进行加热的需要，从而节省能源。

针对脱硫需要，所述加热介质排放端可为烟气脱硫装置124。由于烟气脱硫装置124设置在气流换热装置123之后，这样，可以在通过气流换热装置123充分利用烟气余热后再进行脱硫。主流的烟气脱硫装置124属于湿法脱硫，不要求烟气具有较高的温度，这样正好有利于通过气流换热装置123吸收烟气余热。此外，采用湿法脱硫时，气流换热装置123还相当于烟气脱硫装置124的前置降温设备，使脱硫更充分。

可选的，上述微晶玻璃制备工艺中原料预还原段烟气处理装置中，所述烟气过滤装置121是一种内置的耐高温滤材属于金属滤材或陶瓷滤材的烟气过滤器。金属滤材和陶瓷滤材是已知的耐高温滤材中性能较好的过滤材料，有较长的使用寿命，比较适合于在所述烟气过滤装置111中使用。

可选的，上述微晶玻璃制备工艺中原料预还原段烟气处理装置中，所述气流换热装置123采用间壁式换热器。间壁换热器是通过传热壁保证加热介质与被加热介质不接触传热的一类换热器的总称。这里并不限定间壁式换热器具体型号和种类，具体可以根据实际情况选用。

可选的，上述微晶玻璃制备工艺中原料预还原段烟气处理装置中，所述被加热介质供给端为外界大气环境。当被加热介质供给端为外界大气环境时，被加热介质即为大气环境中空气。

可选的，上述微晶玻璃制备工艺中原料预还原段烟气处理装置中，所述气流换热装置123的被加热介质出口通过混气管道与所述原料预还原段工业窑炉助燃气体进气口连接；所述混气管道既与所述被加热介质出口相连同时又与燃气供给源相连。

图4为本申请实施例提供的一种微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置的结构示意图。该微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置用于解决原料熔炼段工业窑炉13A的大气污染物排放问题。图5为本申请实施例提供的一种烟气除尘系统中烟气温度控制装置的结构示意图。图6为本申请实施例提供的一种中烟气温度控制装置的蓄热元件的结构示意图。如图1，4-6所示，一种微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置130，使用于上述原料熔炼段13，包括：烟气温度控制装置131，所述烟气温度控制装置131通过设置在烟气温度控制装置131中的烟气运行流路上的蓄热元件1313与经过该蓄热元件时的烟气进行热量传递从而促进对烟气温度控制装置131输出的烟气温度的平衡；还包括烟气过滤装置132，所述烟气过滤装置132接收所述烟气温度控制装置131输出的烟气并将该烟气作为待过滤烟气通过耐高温滤材对待过滤烟气中的固体颗粒物进行物理拦截从而实现气固分离；所述烟气温度控制装置131的烟气入口用于与所述原料熔炼段工业窑炉13A的排气口连接，所述烟气温度控制装置131的烟气出口用于与所述烟气过滤装置132的待过滤烟气入口连接，所述烟气过滤装置132的已过滤烟气出口用于煤气柜133或煤气使用设备连接。

原料熔炼段工业窑炉13A尤其是矿热炉在运行过程中，其排放的高温烟气的温度常常会随着炉况波动而发生大幅度的波动，而烟气温度的大幅波动则会影响烟气过滤装置132的正常运行，特别是，烟气温度的大幅波动不仅容易导致耐高温滤材因热振而损坏，而且还会导致耐高温滤材表面附着上因温度变化从烟气中析出的液体，使得耐高温滤材的过滤能力显著降低，从而影响烟气过滤装置132正常运行。以往的解决措施，主要是对烟气进行加热保温，防止烟气温度骤降。但加热保温要消耗能源，与本申请节能减排的目标不符。因此，上述烟气温度控制装置131创造性的采用了蓄热元件1313，蓄热元件1313可以在烟气温度较高时从烟气中吸收热量并将热量蓄积在蓄热元件1313中，当烟气温度下降时，蓄热元件1313又可向烟气传递热量，防止烟气温度过低，这样，既减少了外部能源消耗，又能够防止烟气温度骤降而引发耐高温滤材的过滤能力显著降低。蓄热元件1313不仅可以防止烟气温度下降，也能够通过吸收烟气中的热量而降低高温烟气的温度，这样就起到了促进对烟气温度控制装置131输出的烟气温度的平衡的作用，有效解决了耐高温滤材因热振而损坏的问题。

需要特别强调的是，将上述烟气温度控制装置131与烟气过滤装置132结合后作为一种除尘系统，由于该烟气温度控制装置131通过蓄热方式来平衡烟气温度，因此既能够防止烟气温度过高，又可避免烟气温度过低，可以说为使用耐高温滤材的烟气过滤装置132找到了十分理想的待过滤烟气控温手段，解决了高温烟气过滤领域中的一个长期以来并没有很好解决的技术问题，也是本申请中一个很有意义的创新成果。由于通过蓄热方式来平衡烟气温度，因此，该除尘系统不仅不再反对以往困扰高温烟气过滤技术应用的炉况不稳定的现象，相反，炉况不稳定导致的烟气温度波动还将促进蓄热或热量释放，可以说，这样的除尘系统为对类似矿热炉这样的工业窑炉所排放的烟气的除尘净化找到了理想的解决方案。

可选的，上述微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置中，所述烟气过滤装置132是一种内置的耐高温滤材属于金属滤材或陶瓷滤材的烟气过滤器。同理可知，金属滤材和陶瓷滤材是已知的耐高温滤材中性能较好的过滤材料，有较长的使用寿命，比较适合于在所述烟气过滤装置111中使用。

如图5所示，在一个可选实施方式中，所述烟气温度控制装置131具体采用了以下结构：烟气温度控制装置131具有一个筒状外壳1311，所述筒状外壳1311的下部设有灰斗1312，所述蓄热元件1313设置在筒状外壳1311内并位于所述灰斗1312上方，所述烟气温度控制装置131的烟气入口1314设置在筒状外壳1311一侧或筒状外壳1311顶部并位于所述蓄热元件1313上方，所述烟气温度控制装置131的烟气出口1315位于灰斗1312一侧，所述蓄热元件1313中分别设有多个沿上下方向贯通的通道13131，所述多个沿上下方向贯通的通道13131构成所述烟气运行流路。

上述结构的烟气温度控制装置131至少具有以下特点：首先，由于蓄热元件1313中分别设有多个沿上下方向贯通的通道，所述多个沿上下方向贯通的通道构成所述烟气运行流路，因此，烟气在蓄热元件1313的通道中上下流动，烟气中的固体颗粒物(烟尘)容易在重力或重力与其他外力共同作用下从蓄热元件1313的通道中排出，不容易导致蓄热元件1313的通道堵塞。其次，由于烟气温度控制装置131的烟气入口1314设置在筒状外壳1311一侧或筒状外壳1311顶部并位于所述蓄热元件1313上方，所述烟气温度控制装置131的烟气出口1315位于灰斗1312一侧，这样，烟气是由上往下的通过蓄热元件1313，即烟气气流方向与重力方向你一致，这样就进一步地防止蓄热元件1313的通道堵塞。此外，烟气在通过蓄热元件1313后再变向进入烟气出口1315时，这种使烟气流动方向改变的设计相当于一个机械除尘结构，该机械除尘结构通过作用于烟气的固体颗粒物上的机械力(这里是重力，当然也可以是惯性力或离心力等)从而实现气固分离，使烟气得以被除尘净化。另外，由于蓄热元件1313与机械除尘结构上下布置，还能节省烟气温度控制装置131的横向空间，从而有利于烟气温度控制装置131现场布置。

可以理解，上述机械除尘结构仅仅是本申请的烟气温度控制装置131的一种具体实施方式。在本申请的烟气温度控制装置131的其他具体实施方式中，机械除尘结构可以沿烟气流动方向位于蓄热元件1313的前部，机械除尘结构的具体结构也可以发生任何可能的变化，甚至，蓄热元件1313与机械除尘结构也可以沿水平方向进行布置。

在图5所示的烟气温度控制装置131的基础上，在筒状外壳1311中位于所述蓄热元件1313的上方还设有吹灰器1316，所述吹灰器1316上布置有向下的喷气头，工作时所述吹灰器1316上喷气头的喷气作用范围覆盖所述多个沿上下方向贯通的通道的上端口。吹灰器1316可以设置为可沿筒状外壳1311横向移动的结构，以便增大吹灰器1316上喷气头的喷气作用范围。吹灰器1316的工作原理与现有过滤除尘器中的反吹装置类似，通过与气包连接，将压缩气体引入吹灰器1316再从吹灰器1316的喷气头吹出，从而疏通蓄热元件1313的通道。

可选的，所述蓄热元件1313通过多个分别由蓄热材料制成的蓄热砖1313A拼装而成；各所述蓄热砖1313A上分布有用于形成所述通道的多个通孔13131。蓄热材料可以从现有蓄热材料中选择，比如粘土等。

可选的，所述烟气温度控制装置131中还可以设置加热装置；所述加热装置可以包括设置在烟气温度控制装置131外壳上的加热保温夹套、所述烟气温度控制装置131中沿烟气流动方向位于蓄热元件1313的前部和/或后部的电加热器以及集成在所述蓄热元件1313中的电加热器中的任意一者或几者。

可以理解，设置加热装置主要是考虑到因原料熔炼段工业窑炉13A排放的烟气温度较长时间较低或者原料熔炼段工业窑炉13A排放烟气的初期烟气温度较低而蓄热元件1313无法维持后续烟气过滤装置132所需的烟气温度时，可以通过加热装置来提升烟气温度。

如图6所示，本申请的烟气温度控制装置131的加热装置的一种具体实施方式为：所述蓄热元件1313由上下叠加的多层蓄热砖1313A组成并以竖立形式设置在所述烟气温度控制装置131中，在相邻两层蓄热砖1313A之间铺设有层状结构的电加热器1313B，所述层状结构的电加热器1313B可以采用陶瓷电加热其器，层状结构的电加热器1313B中设置有与各所述通孔13131对应的通孔。

如图6所示，在相邻两层蓄热砖1313A之间铺设层状结构的电加热器1313B的结构设计，可以使蓄热砖1313A均匀受热，从而利用蓄热砖1313A将热量传递给通过的烟气。另外，上述加热装置结构较为简单，且非常节省空间，同时也不会对烟气温度控制装置131的设计造成困难。

图7为本申请实施例提供的一种微晶玻璃制备工艺中的水处理装置的结构示意图。该微晶玻璃制备工艺中的水处理装置用于解决微晶玻璃抛磨加工段17排放大量抛磨加工污水的问题。如图1、7所示，一种微晶玻璃制备工艺中的水处理装置140，包括：膜过滤装置141，所述膜过滤装置141通过膜过滤元件对待净化水进行过滤精度为纳滤级别以上的固液分离净化；还包括水循环装置，所述水循环装置包含水循环回路142和位于水循环回路142上的污水净化装置143，所述水循环回路142上依次设有净水接收端A、净水供给端B和污水回收端C，所述污水净化装置143位于所述污水回收端C与净水供给端B之间；所述膜过滤装置141的净水输出端用于向所述原料熔炼段工业窑炉13A提供冷却水，所述膜过滤装置141的浓水输出端用于与所述水循环回路142上的净水接收端A连接，所述水循环回路142上的所述净水供给端B用于向所述微晶玻璃抛磨加工段17提供抛磨加工用水，所述水循环回路142上的所述污水回收端C用于回收所述微晶玻璃抛磨加工段17产生的抛磨加工污水。

此外，所述水处理装置140还可以包括污水浓缩装置144，所述污水浓缩装置144的待浓缩污水入口与所述污水净化装置143的污水排放端连接。所述污水浓缩装置143可以包括压滤机。可选的，上述膜过滤装置141的待净化水入口可以与自来水源连接。

上述膜过滤装置141通过膜过滤元件对待净化水进行过滤精度为纳滤级别以上的固液分离净化，即膜过滤装置141可以实现纳滤或反渗透，这样，膜过滤装置141的净水输出端可以输出高纯度的冷却水，从而防止由于冷却水水质不佳造成矿热炉水冷系统故障的问题。由于微晶玻璃抛磨加工段17所需的抛磨加工用水的水质的要求并不太高，因此，膜过滤装置141的浓水输出端输出的水将作为抛磨加工用水，通过水循环回路142上的所述净水供给端B向所述微晶玻璃抛磨加工段17进行提供。而所述水循环回路142上的所述污水回收端C能够回收所述微晶玻璃抛磨加工段17产生的抛磨加工污水，然后再通过水循环回路142将抛磨加工污水收回污水净化装置143。污水净化装置143可以通过各种可行的污水处理措施，例如膜过滤、物理澄清、化学澄清等手段，对抛磨加工污水进行净化，净化后的水回用于抛磨加工段17，净化时产生的浓水则可进入污水浓缩装置143进行浓缩处理。

上述微晶玻璃制备工艺中的水处理装置140将原本向熔炼处理用的矿热炉(电炉)提供冷却水并向抛磨工段17提供加工用水这两路供水结合起来，解决了矿热炉水冷系统容易发生故障以及抛磨加工污水得不到有效回收等问题。

以上对本申请提供的实施例的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本申请提供的实施例。基于本申请提供的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请提供的相关发明/实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置，使用于一种微晶玻璃制备工艺中的原料熔炼段，所述微晶玻璃制备工艺包括原料预还原段和原料熔炼段，所述原料预还原段用于通过原料预还原段工业窑炉并使用还原剂对相应原料进行预还原处理使该原料中的至少部分组分被还原为金属，所述原料熔炼段用于通过原料熔炼段工业窑炉对含有所述预还原处理后的原料的混合原料进行熔炼处理从而提取到所需玻璃液并获得由所述金属形成的副产品，所述玻璃液用于制备微晶玻璃；其特征在于，包括：烟气温度控制装置，所述烟气温度控制装置通过设置在烟气温度控制装置中的烟气运行流路上的蓄热元件与经过该蓄热元件时的烟气进行热量传递从而促进对烟气温度控制装置输出的烟气温度的平衡；还包括烟气过滤装置，所述烟气过滤装置接收所述烟气温度控制装置输出的烟气并将该烟气作为待过滤烟气通过耐高温滤材对待过滤烟气中的固体颗粒物进行物理拦截从而实现气固分离；所述烟气温度控制装置的烟气入口用于与所述原料熔炼段工业窑炉的排气口连接，所述烟气温度控制装置的烟气出口用于与所述烟气过滤装置的待过滤烟气入口连接，所述烟气过滤装置的已过滤烟气出口用于煤气柜或煤气使用设备连接。

2.如权利要求1所述的微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置，其特征在于：所述烟气过滤装置是一种内置的耐高温滤材属于金属滤材或陶瓷滤材的烟气过滤器。

3.如权利要求1所述的微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置，其特征在于：所述蓄热元件中分别设有多个沿上下方向贯通的通道，所述多个沿上下方向贯通的通道构成所述烟气运行流路；所述蓄热元件以竖立形式设置在所述烟气温度控制装置中；所述通道由间隔排列的蓄热元件之间的间隙和/或由与蓄热元件一体的通孔形成。

4.如权利要求3所述的微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置，其特征在于：所述烟气温度控制装置的烟气入口位于所述蓄热元件上方，所述烟气温度控制装置的烟气出口位于所述蓄热元件下方；所述烟气温度控制装置中还设有吹灰器，所述吹灰器位于所述蓄热元件上方；所述吹灰器上布置有向下的喷气头，工作时所述吹灰器上喷气头的喷气作用范围覆盖所述多个沿上下方向贯通的通道的上端口。

5.如权利要求1所述的微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置，其特征在于：所述烟气温度控制装置具有一筒状外壳，所述筒状外壳的下部设有灰斗，所述蓄热元件设置在筒状外壳内并位于所述灰斗上方，所述烟气温度控制装置的烟气入口设置在筒状外壳一侧或筒状外壳顶部并位于所述蓄热元件上方，所述烟气温度控制装置的烟气出口位于灰斗一侧，所述蓄热元件中分别设有多个沿上下方向贯通的通道，所述多个沿上下方向贯通的通道构成所述烟气运行流路。

6.如权利要求1所述的微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置，其特征在于：所述蓄热元件通过多个分别由蓄热材料制成的蓄热砖拼装而成；各所述蓄热砖上分布有用于形成所述通道的多个通孔。

7.如权利要求1所述的微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置，其特征在于：所述烟气温度控制装置中还设有加热装置；所述加热装置包括设置在烟气温度控制装置外壳上的加热保温夹套、所述烟气温度控制装置中沿烟气流动方向位于蓄热元件的前部和/或后部的电加热器以及集成在所述蓄热元件中的电加热器中的任意一者或几者。

8.如权利要求1-7中任意一项权利要求所述的微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置，其特征在于：所述微晶玻璃制备工艺采用赤泥为主要原料；则所述原料预还原段用于通过原料预还原段工业窑炉并使用还原剂对赤泥进行预还原处理使赤泥中的至少部分铁元素被还原为金属铁。

9.如权利要求1-7中任意一项权利要求所述的微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置，其特征在于：所述原料预还原段工业窑炉采用回转窑并且/或者原料熔炼段工业窑炉采用矿热炉。

10.一种微晶玻璃生产线，其特征在于：包括沿微晶玻璃制备工艺路线前后方向依次设置的原料干燥段、原料预还原段、原料熔炼段、玻璃液成型段、玻璃板退火段、玻璃板晶化段以及微晶玻璃抛磨加工段，所述原料干燥段用于通过原料干燥段工业窑炉对相应原料进行脱水处理，所述原料预还原段用于通过原料预还原段工业窑炉并使用还原剂对相应原料进行预还原处理使该原料中的至少部分组分被还原为金属，所述原料熔炼段用于通过原料熔炼段工业窑炉对含有所述预还原处理后的原料的混合原料进行熔炼处理从而提取到所需玻璃液并获得由所述金属形成的副产品，所述玻璃液成型段用于将所述玻璃液成型为玻璃板，所述玻璃板退火段用于对所述玻璃板进行退火处理，所述玻璃板晶化段用于对退火处理后的玻璃板进行晶化得到微晶玻璃，所述微晶玻璃抛磨加工段用于对微晶玻璃进行抛磨加工；所述原料熔炼段设有权利要求1-9中任意一项权利要求所述的微晶玻璃制备工艺中原料熔炼段烟气处理装置。

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