CN114307482B - 一种萤石粉回收处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种萤石粉回收处理系统，属于工业废气回收领域。一种萤石粉回收处理系统，包括萤石粉烟气排放中控系统，萤石粉烟气排放中控系统包括烟气抽取模块、回收处理模块和烟气排放模块；烟气抽取模块、回收处理模块和烟气排放模块依次连接；它可以通过在将烟气抽取时进行烟气状态的监测来实时调整烟气的抽取速率，避免燃烧过程中过多的萤石粉被抽出，并通过烟气预处理装置对抽出状态下的烟气进行萤石粉大小颗粒的预分离和分层，以便于烟气中的萤石粉颗粒能够在经过水喷淋模块时，能够使得水雾着重对大颗粒部分进行集中性的冲刷，来增加萤石粉留下的可能性。

Description

一种萤石粉回收处理系统

技术领域

本发明涉及工业废气回收领域，更具体地说，涉及一种萤石粉回收处理系统。

背景技术

萤石粉，又称萤石、氟石、氟石粉。其是一种矿物，等轴晶系，其主要成分是氟化钙。萤石的一个重要用途是生产氢氟酸。氢氟酸是通过酸级萤石 (氟石精矿)同硫酸在加热炉或罐中反应而产生出来的，分无水氢氟酸和有水氢氟酸，它们都是一种无色液体，易挥发，有强烈的刺激气味和强烈的腐蚀性。它是生产各种有机和无机氟化物和氟元素的关键原料。

而在生产过程中，燃烧器排出的“烟气”(气流)里，依然会含有大量萤石粉，该烟气需要经过处理，来回收萤石粉，同时避免萤石粉直接大量排放而导致放污染环境。在进行烟气中的萤石粉回收处理时，需要用水喷淋，让萤石粉与水结合，然后烘干得到萤石粉。但在用水喷淋时，由于萤石粉颗粒物的大小以及烟气排出的速率不同，以及水喷淋时水雾不能全面接触萤石粉，以至于不能保障绝大部分萤石粉颗粒都被水留下，仍然会有不少萤石粉随着烟气直接未与水雾接触而排出，且在烟气抽出时，烟气在气流流动的冲击下会将部分萤石粉颗粒残留在引烟管的管壁上，导致管壁上的萤石粉附着太多影响萤石粉的回收。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种萤石粉回收处理系统，它可以通过在将烟气抽取时进行烟气状态的监测来实时调整烟气的抽取速率，避免燃烧过程中过多的萤石粉被抽出，并通过烟气预处理装置对抽出状态下的烟气进行萤石粉大小颗粒的预分离和分层，以便于烟气中的萤石粉颗粒能够在经过水喷淋模块时，能够使得水雾着重对大颗粒部分进行集中性的冲刷，来增加萤石粉留下的可能性。

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种萤石粉回收处理系统，包括萤石粉烟气排放中控系统，萤石粉烟气排放中控系统包括烟气抽取模块、回收处理模块和烟气排放模块；烟气抽取模块、回收处理模块和烟气排放模块依次连接；烟气抽取模块通过将附带有萤石粉的烟气抽出，通过测速仪监测烟气排出量的大小进行来调整烟气的抽取速率；回收处理模块包括依次相连的烟气预处理装置、水喷淋模块和烘干模块，烟气预处理装置用于将所抽取的烟气进行萤石粉大小颗粒的预分离，以便分离后的萤石粉进行回收；水喷淋模块用于将萤石粉颗粒与水结合，以便在烟气排出过程中留下萤石粉颗粒；烘干模块用于对萤石粉颗粒中的水汽进行烘干，最终得到并回收烟气中附着的萤石粉颗粒；烟气排放模块用于将处理完毕的烟气和烘干产生的水汽进行同时排放，以减少颗粒物影响外界空气环境。

进一步的，烟气排放模块包括引风风机和排放烟气浓度监测；引风风机通过将烘干的水汽进行抽取并排出；排放烟气浓度监测通过气体颗粒监测仪实时得到烟气与水汽中的颗粒物残留的状况。

进一步的，烟气预处理装置包括引烟管、吹气主件、区分排出部、颗粒分离件、一对充气主件和动力元件；引烟管的两端分为进烟端和排烟端，并在进烟端和排烟端之间形成相互连接的倾斜部，引烟管内部形成排烟通道；区分排出部设于排烟端，用于对烟气中的萤石粉颗粒物进行区分并最终排出；颗粒分离件设于倾斜部内，且内部形成与进烟端和排烟端连通的分离通道，颗粒分离件通过动力元件提供驱动力，并在动力元件的作用下将发生旋转，以便于对烟气中的萤石粉进行大小颗粒物的分层；动力元件设于引烟管上；一对充气主件分别设于颗粒分离件的两端，充气主件用于在颗粒分离件驱动时将外界的空气进行抽取、挤压并排出；吹气主件分为预驱动端和加速流动端，预驱动端设于进烟端处，预驱动端与其中一个充气主件单向连通并围绕在排烟通道的周围；加速流动端设于排烟端处，加速流动端与另一个充气主件单向连通并围绕在区分排出部的外围。

进一步的，颗粒分离件内壁上设有旋转发生部，且旋转发生部为螺旋状。

进一步的，引烟管倾斜部的外表面固定设有安装箱；动力元件固定设于安装箱内，且动力元件上自带有动力轴，动力轴上固定设有驱动轮，驱动轮贯穿引烟管与颗粒分离件外表面转动配合。

进一步的，动力元件采用伺服电机。

进一步的，充气主件包括充气腔、通气管道和充气件；充气腔设于引烟管内，并位于颗粒分离件外部；充气腔内设有环形分别的一组抽气式单向阀，一组抽气式单向阀贯通在引烟管倾斜部外表面处；充气件设于充气腔内，并连接于抽气式单向阀与通气管道之间，用于空气的传输；通气管道根据所连接进烟端和排烟端位置的不同，分为一组第一通气管和一组第二通气管；一组第一通气管环形分布设于引烟管内与预驱动端连通，一组第一通气管的数量与一组抽气式单向阀的数量相同；一组第二通气管环形分布设于引烟管内与加速流动端连通，一组第二通气管的数量与一组抽气式单向阀的数量同样相同。

进一步的，充气件包括螺旋抬升部、挤压板、橡胶充气套和斜面凸块；挤压板滑动设于充气腔内，挤压板与充气腔内壁之间连接有弹簧；斜面凸块固定设于挤压板内壁上，斜面凸块可沿螺旋抬升部的轨迹发生移动；螺旋抬升部固定设于颗粒分离件位于充气腔内的外表面上，螺旋抬升部的螺旋圈数小于一圈，以使其内形成供斜面凸块移动的区域；橡胶充气套固定连接于挤压板与充气腔内壁之间。

进一步的，预驱动端呈螺旋状固定设于引烟管内；预驱动端内等距离阵列设有一组气旋吹动件，气旋吹动件内形成圆弧状的吹气通道，一组气旋吹动件的数量与一组第一通气管的数量相同，吹气通道内设有排气式单向阀，排气式单向阀与第一通气管连通。

进一步的，加速流动端为圆柱形设于引烟管内；加速流动端内圆周阵列设有一组加速式单向阀，加速式单向阀呈倾斜状并朝排烟端末端中心，一组加速式单向阀的数量与一组第二通气管的数量相同，加速式单向阀与第二通气管连通。

进一步的，区分排出部靠近倾斜部处呈向外扩张的喇叭状，区分排出部上对称设有安装连接板，安装连接板与引烟管内壁固定连接，安装连接板靠近倾斜部端为尖端状。

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案通过在将烟气抽取时进行烟气状态的监测来实时调整烟气的抽取速率，避免燃烧过程中过多的萤石粉被抽出，并通过烟气预处理装置对抽出状态下的烟气进行萤石粉大小颗粒的预分离和分层，以便于烟气中的萤石粉颗粒能够在经过水喷淋模块时，能够使得水雾着重对大颗粒部分进行集中性的冲刷，来增加萤石粉留下的可能性。

(2)本方案通过气体颗粒监测仪实时得到烟气与水汽中的颗粒物残留的状况，在气体颗粒监测仪得到颗粒物残留状态较多时，增加动力元件的转动速率，以便于颗粒分离件能够更快更多的将萤石粉的大小颗粒进行分层，以便于更多的萤石粉能够被水接触。

(3)本方案通过烟气预处理装置中的颗粒分离件在旋转时，由于颗粒分离件的旋转产生气旋来形成对萤石粉中的大小颗粒的离心分离，使得小颗粒萤石粉逐渐分离在外围，而大颗粒萤石粉能够因此集中在气流的中心，以至于烟气在经过区分排出部时，能够将不同大小的萤石粉颗粒分层排出。

(4)本方案通过烟气预处理装置中的预驱动端，由于气旋吹动件内的吹气通道呈圆弧状，以至于排气式单向阀能够率先将所抽取的烟气形成小幅度螺旋式并逐渐旋升的形态，便于颗粒分离件在旋转时能够更快的萤石粉的大小颗粒进行分离，同时螺旋式旋升的烟气会由于排气式单向阀内吹出的空气，减少萤石粉随着烟气排出残留在引烟管排烟通道上的可能性。同时由于充气件进行充气时，是由于挤压板的行程有限导致通过抽气式单向阀所流入橡胶充气套内的空气有限，使得从排气式单向阀内排出的空气量有限，以至于避免了烟气被排气式单向阀吹动时直接撞击在无排气式单向阀处。

(5)本方案通过烟气在从排烟端排出时，通过第二通气管将充气件内挤压排出的空气传输至加速式单向阀内，一方面，小颗粒的萤石粉在经过倾斜状态下的加速式单向阀时，以至于在气流的气压作用下能够加速将小颗粒的萤石粉排出，同时间接加速大颗粒的萤石粉从区分排出部内排出的速度。另一方面，增加了烟气的流动性能，避免烟气被堵塞在区分排出部处，而导致已经被分离的萤石粉颗粒重新混合。同时由于充气件冲入加速式单向阀内的空气有限，避免大颗粒的萤石粉从区分排出部外部排出，导致萤石粉再次混合。

(6)本方案由于引烟管内的烟气被大量同时排出时，会使得烟气冲击在颗粒分离件内，而由于倾斜部上的颗粒分离件在旋转作用下，能够降低萤石粉附着在引烟管内壁的情况。

附图说明

图1为本发明的系统模块结构示意图；

图2为本发明烟气与处理装置的立体结构示意图；

图3为本发明烟气与处理装置的内部立体结构示意图；

图4为本发明A处的结构示意图；

图5为本发明充气件的结构示意图；

图6为本发明颗粒分离件处的立体结构示意图；

图7为本发明区分排出部处的立体结构示意图；

图8为本发明预驱动端处的斜面结构示意图；

图9为本发明加速流动端处的主视结构示意图。

图中标号说明：

引烟管1、吹气主件2、预驱动端21、气旋吹动件211、排气式单向阀212、加速流动端22、加速式单向阀221、安装箱3、区分排出部4、安装连接板41、颗粒分离件5、充气主件6、充气腔61、抽气式单向阀611、第一通气管62、第二通气管63、充气件64、螺旋抬升部641、挤压板642、橡胶充气套643、斜面凸块644、动力元件7、驱动轮71。

具体实施方式

请参阅图1-9的一种萤石粉回收处理系统，它包括萤石粉烟气排放中控系统，萤石粉烟气排放中控系统包括烟气抽取模块、回收处理模块和烟气排放模块；烟气抽取模块、回收处理模块和烟气排放模块依次连接；烟气抽取模块通过将附带有萤石粉的烟气抽出，通过测速仪监测烟气排出量的大小进行来调整烟气的抽取速率；回收处理模块包括依次相连的烟气预处理装置、水喷淋模块和烘干模块，烟气预处理装置用于将所抽取的烟气进行萤石粉大小颗粒的预分离，以便分离后的萤石粉进行回收；水喷淋模块用于将萤石粉颗粒与水结合，以便在烟气排出过程中留下萤石粉颗粒；烘干模块用于对萤石粉颗粒中的水汽进行烘干，最终得到并回收烟气中附着的萤石粉颗粒；烟气排放模块用于将处理完毕的烟气和烘干产生的水汽进行同时排放，以减少颗粒物影响外界空气环境。烟气排放模块包括引风风机和排放烟气浓度监测；引风风机通过将烘干的水汽进行抽取并排出；排放烟气浓度监测通过气体颗粒监测仪实时得到烟气与水汽中的颗粒物残留的状况。

请参阅图2-9，烟气预处理装置包括引烟管1、吹气主件2、区分排出部 4、颗粒分离件5、一对充气主件6和动力元件7；引烟管1的两端分为进烟端和排烟端，并在进烟端和排烟端之间形成相互连接的倾斜部，引烟管1内部形成排烟通道；区分排出部4设于排烟端，用于对烟气中的萤石粉颗粒物进行区分并最终排出；颗粒分离件5设于倾斜部内，且内部形成与进烟端和排烟端连通的分离通道，颗粒分离件5通过动力元件7提供驱动力，并在动力元件7的作用下将发生旋转，以便于对烟气中的萤石粉进行大小颗粒物的分层；动力元件7设于引烟管1上；一对充气主件6分别设于颗粒分离件5 的两端，充气主件6用于在颗粒分离件5驱动时将外界的空气进行抽取、挤压并排出；吹气主件2分为预驱动端21和加速流动端22，预驱动端21设于进烟端处，预驱动端21与其中一个充气主件6单向连通并围绕在排烟通道的周围；加速流动端22设于排烟端处，加速流动端22与另一个充气主件6单向连通并围绕在区分排出部4的外围。

请参阅图6，颗粒分离件5内壁上设有旋转发生部，且旋转发生部为螺旋状。引烟管1倾斜部的外表面固定设有安装箱3；动力元件7固定设于安装箱 3内，且动力元件7上自带有动力轴，动力轴上固定设有驱动轮71，驱动轮71贯穿引烟管1与颗粒分离件5外表面转动配合。动力元件7采用伺服电机。

请参阅图4-5，充气主件6包括充气腔61、通气管道和充气件64；充气腔61设于引烟管1内，并位于颗粒分离件5外部；充气腔61内设有环形分别的一组抽气式单向阀611，一组抽气式单向阀611贯通在引烟管1倾斜部外表面处；充气件64设于充气腔61内，并连接于抽气式单向阀611与通气管道之间，用于空气的传输；通气管道根据所连接进烟端和排烟端位置的不同，分为一组第一通气管62和一组第二通气管63；一组第一通气管62环形分布设于引烟管1内与预驱动端21连通，一组第一通气管62的数量与一组抽气式单向阀611的数量相同；一组第二通气管63环形分布设于引烟管1内与加速流动端22连通，一组第二通气管63的数量与一组抽气式单向阀611的数量同样相同。充气件64包括螺旋抬升部641、挤压板642、橡胶充气套643 和斜面凸块644；挤压板642滑动设于充气腔61内，挤压板642与充气腔61内壁之间连接有弹簧；斜面凸块644固定设于挤压板642内壁上，斜面凸块 644可沿螺旋抬升部641的轨迹发生移动；螺旋抬升部641固定设于颗粒分离件5位于充气腔61内的外表面上，螺旋抬升部641的螺旋圈数小于一圈，以使其内形成供斜面凸块644移动的区域；橡胶充气套643固定连接于挤压板 642与充气腔61内壁之间。

请参阅图8，预驱动端21呈螺旋状固定设于引烟管1内；预驱动端21内等距离阵列设有一组气旋吹动件211，气旋吹动件211内形成圆弧状的吹气通道，一组气旋吹动件211的数量与一组第一通气管62的数量相同，吹气通道内设有排气式单向阀212，排气式单向阀212与第一通气管62连通。请参阅图9，加速流动端22为圆柱形设于引烟管1内；加速流动端22内圆周阵列设有一组加速式单向阀221，加速式单向阀221呈倾斜状并朝排烟端末端中心，一组加速式单向阀221的数量与一组第二通气管63的数量相同，加速式单向阀221与第二通气管63连通。

请参阅图7，区分排出部4靠近倾斜部处呈向外扩张的喇叭状，区分排出部4上对称设有安装连接板41，安装连接板41与引烟管1内壁固定连接，安装连接板41靠近倾斜部端为尖端状。

在将萤石粉烟气进行排放时，通过将烟气进行抽取，并同时通过测速仪监测烟气引出时的流动速率。通过烟气预处理装置对抽出状态下的烟气进行萤石粉大小颗粒的预分离和分层，以便于烟气中的萤石粉颗粒能够在经过水喷淋模块时，能够使得水雾着重对大颗粒部分进行集中性的冲刷，来增加萤石粉留下的可能性。最终，在引风风机的作用下使得烟气与水汽最终排出在外界的空气中。

而在烟气从引烟管1内引出时，从进烟端将烟气引入，流经倾斜端并从排烟端排出。这时，启动动力元件7，使其动力轴带动驱动轮71进行旋转，以至于颗粒分离件5发生旋转，将烟气的大小颗粒被离心而逐渐分离，使得小颗粒萤石粉逐渐分离在外围，而大颗粒萤石粉能够因此集中在气流的中心，以至于在后续气流的持续推动下，附着有小颗粒萤石粉的烟气从区分排出部4 的四周进行排出，而附着有大颗粒萤石粉的烟气从区分排出部4的内部进行排出，以便于大小颗粒不同的萤石粉能够分逐次接受与水的混合。

在颗粒分离件5旋转时，螺旋抬升部641会因此进行旋转，以使得螺旋抬升部641接触斜面凸块644上的斜面并将斜面凸块644抬起，使得斜面凸块644相对于沿着螺旋抬升部641的轨迹进行移动，使斜面凸块644在充气腔61内进行沿烟气流动方向移动，以至于挤压板642进行抬升，在虹吸作用下使得抽气式单向阀611将外界空气抽入橡胶充气套643内，这时弹簧被逐渐压缩变形。而当斜面凸块644移动至螺旋抬升部641缺口时，会在弹簧的弹力恢复的作用下，将挤压板642朝远离颗粒分离件5的中心方向弹回，以至于空气分别从第一通气管62和第二通气管63加速排出至排气式单向阀212 和加速式单向阀221内。

这时由于气旋吹动件211内的流动通道为圆弧状，使得从排气式单向阀 212内排出的空气形螺旋状的形式，以至于能够率先将所流动的烟气形成小幅度螺旋式并逐渐旋升的形态，便于颗粒分离件5在旋转时能够更快的萤石粉的大小颗粒进行分离。而经过区分排出部4处的烟气，会通过第二通气管63将充气件64内挤压排出的空气传输至加速式单向阀221内并喷出，来加速气体的流动速率。

Claims (9)

1.一种萤石粉回收处理系统，包括萤石粉烟气排放中控系统，其特征在于：所述萤石粉烟气排放中控系统包括烟气抽取模块、回收处理模块和烟气排放模块；

所述烟气抽取模块、回收处理模块和烟气排放模块依次连接；

所述烟气抽取模块通过将附带有萤石粉的烟气抽出，监测烟气排出量的大小进行来调整烟气的抽取速率；

所述回收处理模块包括依次相连的烟气预处理装置、水喷淋模块和烘干模块，所述烟气预处理装置包括引烟管（1）、吹气主件（2）、区分排出部（4）、颗粒分离件（5）、一对充气主件（6）和动力元件（7）；

所述引烟管（1）的两端分为进烟端和排烟端，并在进烟端和排烟端之间形成相互连接的倾斜部，引烟管（1）内部形成排烟通道；

所述区分排出部（4）设于排烟端；

所述颗粒分离件（5）设于倾斜部内，且内部形成与进烟端和排烟端连通的分离通道，颗粒分离件（5）通过动力元件（7）提供驱动力；

所述动力元件（7）设于引烟管（1）上；

所述一对充气主件（6）分别设于颗粒分离件（5）的两端，充气主件（6）用于在颗粒分离件（5）驱动时将外界的空气进行抽取、挤压并排出；

所述吹气主件（2）分为预驱动端（21）和加速流动端（22），预驱动端（21）设于进烟端处，预驱动端（21）与其中一个充气主件（6）单向连通并围绕在排烟通道的周围；加速流动端（22）设于排烟端处，加速流动端（22）与另一个充气主件（6）单向连通并围绕在区分排出部（4）的外围，烟气预处理装置用于将所抽取的烟气进行萤石粉大小颗粒的预分离，以便分离后的萤石粉进行回收；水喷淋模块用于将萤石粉颗粒与水结合，以便在烟气排出过程中留下萤石粉颗粒；烘干模块用于对萤石粉颗粒中的水汽进行烘干，最终得到并回收烟气中附着的萤石粉颗粒；

所述烟气排放模块用于将处理完毕的烟气和烘干产生的水汽进行同时排放，以减少颗粒物影响外界空气环境。

2.根据权利要求1所述的一种萤石粉回收处理系统，其特征在于：所述烟气排放模块包括引风风机和排放烟气浓度监测；引风风机通过将烘干的水汽进行抽取并排出；排放烟气浓度监测通过气体颗粒监测仪实时得到烟气与水汽中的颗粒物残留的状况。

3.根据权利要求1所述的一种萤石粉回收处理系统，其特征在于：所述颗粒分离件（5）内壁上设有旋转发生部，且旋转发生部为螺旋状。

4.根据权利要求1所述的一种萤石粉回收处理系统，其特征在于：所述引烟管（1）倾斜部的外表面固定设有安装箱（3）；

所述动力元件（7）固定设于安装箱（3）内，且动力元件（7）上自带有动力轴，动力轴上固定设有驱动轮（71），驱动轮（71）贯穿引烟管（1）与颗粒分离件（5）外表面转动配合。

5.根据权利要求1所述的一种萤石粉回收处理系统，其特征在于：所述充气主件（6）包括充气腔（61）、通气管道和充气件（64）；

所述充气腔（61）设于引烟管（1）内，并位于颗粒分离件（5）外部；充气腔（61）内设有环形分别的一组抽气式单向阀（611），一组抽气式单向阀（611）贯通在引烟管（1）倾斜部外表面处；

所述充气件（64）设于充气腔（61）内，并连接于抽气式单向阀（611）与通气管道之间，用于空气的传输；

所述通气管道根据所连接进烟端和排烟端位置的不同，分为一组第一通气管（62）和一组第二通气管（63）；一组第一通气管（62）环形分布设于引烟管（1）内与预驱动端（21）连通，一组第一通气管（62）的数量与一组抽气式单向阀（611）的数量相同；一组第二通气管（63）环形分布设于引烟管（1）内与加速流动端（22）连通，一组第二通气管（63）的数量与一组抽气式单向阀（611）的数量同样相同。

6.根据权利要求5所述的一种萤石粉回收处理系统，其特征在于：所述充气件（64）包括螺旋抬升部（641）、挤压板（642）、橡胶充气套（643）和斜面凸块（644）；

所述挤压板（642）滑动设于充气腔（61）内，挤压板（642）与充气腔（61）内壁之间连接有弹簧；

所述斜面凸块（644）固定设于挤压板（642）内壁上，斜面凸块（644）可沿螺旋抬升部（641）的轨迹发生移动；

所述螺旋抬升部（641）固定设于颗粒分离件（5）位于充气腔（61）内的外表面上，螺旋抬升部（641）的螺旋圈数小于一圈，以使其内形成供斜面凸块（644）移动的区域；

所述橡胶充气套（643）固定连接于挤压板（642）与充气腔（61）内壁之间。

7.根据权利要求1所述的一种萤石粉回收处理系统，其特征在于：所述预驱动端（21）呈螺旋状固定设于引烟管（1）内；

所述预驱动端（21）内等距离阵列设有一组气旋吹动件（211），气旋吹动件（211）内形成圆弧状的吹气通道，吹气通道内设有排气式单向阀（212），排气式单向阀（212）与充气主件（6）连通。

8.根据权利要求1所述的一种萤石粉回收处理系统，其特征在于：所述加速流动端（22）为圆柱形设于引烟管（1）内；

所述加速流动端（22）内圆周阵列设有一组加速式单向阀（221），加速式单向阀（221）呈倾斜状并朝排烟端末端中心，加速式单向阀（221）与充气主件（6）连通。

9.根据权利要求1所述的一种萤石粉回收处理系统，其特征在于：所述区分排出部（4）靠近倾斜部处呈向外扩张的喇叭状，区分排出部（4）上对称设有安装连接板（41），安装连接板（41）与引烟管（1）内壁固定连接。

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