CN115677374B - 一种陶粒焙烧窑炉冷凝段冷凝湿烟气的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种陶粒焙烧窑炉冷凝段冷凝湿烟气的方法，包括步骤S1、在传统陶粒制备过程中，在焙烧窑炉缓冷段后增加一段冷凝段，将出缓冷段的陶粒送入冷凝段，陶粒在冷凝段的表面温度为30‑70℃；步骤S2、将温度为100‑180℃、含水量大于8wt％的湿烟气送入冷凝段并与陶粒接触，湿烟气中的水汽被陶粒冷凝为液态水并被陶粒吸收，得到脱水烟气；步骤S3、将冷凝后的脱水烟气经由冷凝段排出，含水的陶粒送出冷凝段并贮存。本发明能避免排烟端产生白烟，并减少陶粒应用于混凝土过程的额外润湿时间和耗水。

Description

一种陶粒焙烧窑炉冷凝段冷凝湿烟气的方法
技术领域
本发明涉及湿烟气冷凝技术领域，尤其涉及一种陶粒焙烧窑炉冷凝段冷凝湿烟气的方法。
背景技术
在陶粒生产过程中，需要将含水的陶粒生料先进行热风干燥后，再将陶粒生料进行后续的高温处理。陶粒生料干燥后产生的烟气中含有大量水汽，湿度较大，为了防止水汽凝结，通常需要在烟气温度高于100℃下排出。但是为了避免烟囱冒白烟的水雾现象，有的企业需要通过循环水把烟囱中的烟气冷凝到100℃以下，使水汽凝结形成冷凝水并排出，从而使得后续烟气中的湿度降低。但是这一过程提高了烟气处理的成本。
陶粒成品是一种多孔的建材，由于陶粒具有高于天然砂石料的表面孔隙及吸水率，将其用于水泥混凝土时候，需要提前润湿，浸泡在水中。这不仅需要额外的浸泡时间，还需要大量的水来润湿。
如果能在陶粒生产过程中充分利用烟气中的水汽，那么不仅能有效避免白烟现象，而且能直接获得润湿的陶粒，从而降低烟气处理和陶粒使用过程中的成本。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明提供一种陶粒焙烧窑炉冷凝段冷凝湿烟气的方法，利用低温陶粒冷凝并吸收湿烟气中的水分，以解决现有技术中烟气白烟以及陶粒在使用时还需进一步大量加水浸泡的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种陶粒焙烧窑炉冷凝段冷凝湿烟气的方法，包括：
步骤S1、在传统陶粒制备过程中，在焙烧窑炉缓冷段后增加一段冷凝段，将出缓冷段的陶粒送入冷凝段，陶粒在冷凝段的表面温度为30-70℃；
步骤S2、将温度为100-180℃、含湿量大于8wt％的湿烟气送入冷凝段并与陶粒接触，湿烟气中的水汽被陶粒冷凝为液态水并被陶粒吸收；湿烟气优选来源于干燥段；
步骤S3、将冷凝后的脱水烟气经由冷凝段排出，含水的陶粒送出冷凝段并贮存。
可选地，湿烟气中二氧化硫浓度低于200mg/Nm3，湿烟气来源于陶粒生料干燥段或外来含水湿烟气。
可选地，陶粒成品表面吸水率在7-25wt％之间。
可选地，湿空气冷凝过程中还可进一步喷入冷水和/或通入雾化水汽。
可选地，陶粒缓冷过程中也可喷入冷水和/或通入雾化水汽。
可选地，冷凝后脱水烟气中冷凝温度不高于70℃，含水的陶粒中含水量不低于吸水率的75％。
可选地，贮存的含水的陶粒在用作建材时，无需额外加水润湿，可直接使用。
可选地，冷凝段排出的至少一部分脱水烟气，经处理后用于物料干燥，优选回用于干燥段，处理脱水烟气的过程至少包括将脱水烟气加热为热脱水烟气。
本发明提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
在传统陶粒焙烧窑炉的末端缓冷段后端增加一段冷凝段，通过将湿烟气直接通入冷凝段的陶粒料层中，保证湿烟气温度降低到100℃以下，从而将湿烟气中的水汽直接冷凝吸收到陶粒开孔结构中。相对单独的烟气冷凝系统，或者单独的陶粒润湿系统，因为这一个冷凝过程在窑炉焙烧连续工艺中完成，冷凝段为煅烧窑的末段，装置结构紧凑，无需额外增加设备，降低设备投入成本，简化了烟气冷凝和陶粒润湿工艺。原理上是因为利用了陶粒产品本身的吸水性能，而无需外部再购买吸水冷凝水蒸气材料；同时也无需或大大降低陶粒润湿的额外用水，从而实现水资源的循环利用，避免排烟端产生白烟；同时实现陶粒润湿过程的快速进行。经过润湿喷水的陶粒可以直接进入袋装系统，确保水分保留，减少应用于混凝土过程的额外润湿时间和耗水。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明陶粒冷却过程中冷凝湿烟气的方法示意图；
图2为本发明陶粒冷却过程中冷凝段喷水降温冷凝湿烟气的方法示意图；
图3为本发明陶粒冷却过程中缓冷段喷水降温冷凝湿烟气的方法示意图；
图4为本发明陶粒冷却过程中冷凝段喷水降温冷凝外部引入湿烟气的方法示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明的技术方案进行详细的描述。
如图1所示，本发明提供了一种在陶粒冷却过程中冷凝湿烟气的方法：
将来自缓冷段的陶粒送入冷凝段，此时陶粒的表面温度为30-70℃，陶粒为干陶粒。通过向冷凝段通入湿烟气，使湿烟气穿过陶粒料层，一方面低温陶粒能对湿烟气进行冷却，从而将湿烟气的温度降低至100℃以下，进而使得其中的水汽发生冷凝；另一方面由于陶粒的多孔特性，冷凝的水汽将被充分吸收进陶粒的孔隙中润湿陶粒，提高陶粒含水率，进而降低在后续使用过程中的润湿时间和耗水量。出冷凝段的脱水烟气由于含水量低，温度低于70℃，通常含湿量低于10％，可直接排放。
在湿烟气冷凝过程中，由于烟气温度较高，导致冷凝段中陶粒无法充分降低湿烟气温度到70℃以下，使得水汽不能被充分吸收，此时可通过在冷凝段或缓冷段喷水降温的方式，来提高湿烟气的冷凝效果。具体来说，在冷凝段喷水降温，可直接利用外加水源降低湿烟气温度，使水汽冷凝为冷凝水并被陶粒吸收；在缓冷段喷水降温，则进一步降低陶粒温度，提高冷凝段中湿烟气与陶粒的温差，提升水汽冷凝效果。喷水降温为喷入冷水和/或通入雾化水汽的方式。采用此种方式，不仅能提高水汽冷凝效果，而且不会对所需的含水陶粒产品引入额外成分，还能进一步润湿陶粒，使陶粒的含水量满足建材直接使用的要求。具体如图2和图3所示。
同时，本发明的方法，不仅能处理来自陶粒生料干燥段的湿烟气，同时也能处理外部引入的湿烟气，其过程与前述过程相似，具体如图4所示。
实施例1
将出缓冷段的陶粒送入的冷凝段，陶粒吸水率9.5wt％，陶粒成品表面温度为40℃，含水率低于1％；将来自干燥过程的温度120℃、含水量12wt％的湿烟气送入冷凝段并与陶粒接触，湿空气中的水汽被陶粒冷凝为液态水并被陶粒吸收；将冷凝后的脱水烟气经由冷凝段排出，脱水烟气温度为60℃，含水量9.0wt％，含水的陶粒送出冷凝段并密封保存，湿陶粒含水量8.5％。脱水烟气处理满足环保标准后排放。
实施例2
将出缓冷段的陶粒送入的冷凝段，陶粒吸水率18.2wt％，陶粒成品表面温度为70℃，含水率低于1％；将来自干燥过程的温度150℃、含水量11.5wt％的湿烟气送入冷凝段并与陶粒接触，同时向冷凝段中喷入少量冷水，湿空气中的水汽被陶粒冷凝为液态水并被陶粒吸收；将冷凝后的脱水烟气经由冷凝段排出，脱水烟气温度50℃，含水量8.0wt％，含水的陶粒送出冷凝段并密封保存，湿陶粒含水量16.2wt％。含水的陶粒可直接用于建材使用，脱水烟气处理满足环保标准后排放。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种陶粒焙烧窑炉冷凝段冷凝湿烟气的方法，其特征在于，包括：
步骤S1、在传统陶粒制备过程中，在焙烧窑炉缓冷段后增加一段冷凝段，将出缓冷段的陶粒送入冷凝段，陶粒在冷凝段的表面温度为30-70℃；
步骤S2、将温度为100-180℃、含湿量大于8wt％的湿烟气送入冷凝段并与陶粒接触，湿烟气中的水汽被陶粒冷凝为液态水并被陶粒吸收，得到脱水烟气；
步骤S3、将冷凝后的脱水烟气经由冷凝段排出，含水的陶粒送出冷凝段并贮存。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，湿烟气中二氧化硫浓度低于200mg/Nm3，湿烟气来源于陶粒生料干燥段或外来含水湿烟气。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，陶粒成品表面吸水率在7-25wt％之间。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，湿烟气冷凝过程中进一步喷入冷水和/或通入雾化水汽给陶粒降温或补水。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，陶粒缓冷过程中喷入冷水和/或通入雾化水汽给陶粒降温。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，冷凝后脱水烟气温度低于70℃，含水的陶粒中含水量质量百分数不低于吸水率的75％。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，冷凝段排出的至少一部分脱水烟气，经处理后用于物料干燥。
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