CN116726629A - 一种用于废铝回收处理的烟气分离装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及烟气分离领域，尤其涉及一种用于废铝回收处理的烟气分离装置。包括多个分离模块，分离模块包括罐体，罐体的顶部设有进水口和排气口，罐体的底部设有进气口和排水口，上级分离模块的排气口与下级分离模块的进气口连接；罐体内部固定连接有多个竖直的分离管；罐体内的底部固定连接有空心圆盘，空心圆盘的上表面设有若干个与各分离管对应的冒气区域，冒气区域位于分离管围绕区域的内侧，进气口与空心圆盘内部空间连通；冒气区域内具有1至5个气孔，从气孔冒出的气泡能够进入到上方的分离管内部；罐体内部的水面液位高于分离管的上端，液位低于进水口和排气口。能够降低气泡上升过程中的接触融合率，从而提高烟气的分离效率。

Description

一种用于废铝回收处理的烟气分离装置

技术领域

本申请涉及烟气分离领域，尤其涉及一种用于废铝回收处理的烟气分离装置。

背景技术

在废铝回收再生过程中，通常需要对废铝进行分拣、清洗、融化、铸锭，在融化过程中，会产生污染性烟气，其中包含有害性气体和粉尘颗粒，通常将废气输入到水中，依靠气泡与水的接触实现将废气中的粉尘分离出来，然而气泡在水中上升过程中，气泡与气泡之间接触后会融合成更大的气泡，导致气泡中心处的粉尘与气泡表面的距离增大，从而降低了气泡内粉尘与气泡表面接触的效率，即降低了烟气分离效率。

发明内容

有鉴于此，提出一种用于废铝回收处理的烟气分离装置，实现提高烟气分离效率。

本申请提供了一种用于废铝回收处理的烟气分离装置，包括多个分离模块，所述分离模块包括罐体，所述罐体的形状为竖直的长筒状，所述罐体的顶部设有进水口和排气口，所述罐体的底部设有进气口和排水口，上级所述分离模块的所述排气口与下级所述分离模块的所述进气口连接；

所述罐体内部固定连接有多个竖直的分离管，各所述分离管在所述罐体内部间隔式均匀排列；

所述罐体内的底部固定连接有空心圆盘，所述空心圆盘的上表面设有若干个与各所述分离管对应的冒气区域，所述冒气区域位于所述分离管围绕区域的内侧，所述分离管的下端与所述空心圆盘的上表面之间间隔设置，所述进气口与所述空心圆盘内部空间连通；

所述冒气区域内具有1至5个气孔，从所述气孔冒出的气泡能够进入到上方的所述分离管内部；

所述罐体内部的水面液位高于所述分离管的上端，所述液位低于所述进水口和所述排气口。

在上述用于废铝回收处理的烟气分离装置的一些实施方式中，所述空心圆盘的上表面固定连接有模板，所述空心圆盘上表面设有若干个与所述分离管对应的通孔，所述气孔设置在所述模板的上表面，所述气孔与所述通孔连通，所述气孔和所述通孔构成所述冒气区域，所述分离管的下端面与所述模板的上表面间隔设置。

在上述用于废铝回收处理的烟气分离装置的一些实施方式中，每个所述冒气区域内具有2至5个所述气孔，各所述气孔的顶面高度各不相同。

在上述用于废铝回收处理的烟气分离装置的一些实施方式中，所述模板的上表面固定连接有竖直的导向管，所述导向管围绕所述气孔设置，所述冒气区域位于所述导向管内侧，所述导向管的上端位于上方的所述分离管的下端内部，所述导向管的外侧面与所述分离管的内侧面间隔设置。

在上述用于废铝回收处理的烟气分离装置的一些实施方式中，所述分离管包括长管和短管，所述长管的顶面高于所述短管的顶面，所述长管与所述短管交错排列。

在上述用于废铝回收处理的烟气分离装置的一些实施方式中，所述罐体内部设有水平的上固定板和下固定板，所述上固定板的边缘以及所述下固定板的边缘分别与所述罐体内壁固定连接，所述分离管的上端与所述上固定板固定连接，所述分离管的下端与所述下固定板固定连接，所述上固定板和所述下固定板上均设有多个水流通道，相邻所述分离管之间至少具有一个所述水流通道。

在上述用于废铝回收处理的烟气分离装置的一些实施方式中，所述进气口安装有第一阀门。

在上述用于废铝回收处理的烟气分离装置的一些实施方式中，所述进水口安装有第二阀门。

在上述用于废铝回收处理的烟气分离装置的一些实施方式中，所述排气口安装有第三阀门。

在上述用于废铝回收处理的烟气分离装置的一些实施方式中，所述排水口安装有第四阀门。

发明的效果

从进水口向罐体内注水，废气从进气口输入到空心圆盘内，然后从冒气区域内的气孔冒出，气泡在浮力作用下向上运动至分离管内，各冒气区域冒出的气泡由各分离管分隔开，气泡上升过程中带动分离管内的水向上流动，且在分离管的分隔和导向作用下，分离管内的水流更加稳定，可以更好的降低同一高度处的气泡接触融合率，因此每个气泡体积可以保持较小的状态，有助于气泡内的粉尘与气泡表面接触，从而被气泡表面的水吸附掉，提高烟气分离效率。

将罐体的轴向长度设置为大于10米，在较大的水压作用下，可以减小单个气泡的体积，进一步提高废气分离效率。

烟气具有较高的温度各分离管在气泡上升的驱动作用下对水流进行导向，使罐体内的水体整体流动更加平稳，不容易产生涡流或湍流，各位置的水中粉尘悬浮物分布更加均匀，且各分离管内的水温度也具有较高的一致性。

本实施例中的分离管内壁直径设置为5厘米至10厘米，分离管的排列间距大于5厘米，气泡上升过程中体积会逐渐增大，分离管内壁直径大于5厘米时，不容易导致气泡堵塞分离管，气泡周围充满水，便于气泡上升以及提高气泡内粉尘被水吸附的效率。

附图说明

包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本申请的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本申请的原理。

图1是本申请实施例中用于废铝回收处理的烟气分离装置的结构示意图；

图2是本申请实施例中分离模块的结构示意图；

图3是图2中A处的局部放大图。

附图标记说明

100、分离模块；102、罐体；104、进水口；106、排气口；108、进气口；110、排水口；112、分离管；114、空心圆盘；116、气孔；118、液位；120、模板；122、通孔；124、导向管；126、长管；128、短管；130、上固定板；132、下固定板；134、水流通道；136、第一阀门；138、第二阀门；140、第三阀门；142、第四阀门。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本申请的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。另外，为了更好的说明本申请，本领域技术人员应当理解，在下文的各实施方式中给出了众多的具体细节。没有某些具体细节，本申请同样可以实施。在一些实施方式中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段和元件未作详细描述，以便于凸显本申请的主旨。

结合图1至图3所示，本申请提供了一种用于废铝回收处理的烟气分离装置，包括多个分离模块100，分离模块100包括罐体102，罐体102的形状为竖直的长筒状，罐体102的顶部设有进水口104和排气口106，罐体102的底部设有进气口108和排水口110，上级分离模块100的排气口106与下级分离模块100的进气口108连接；罐体102内部固定连接有多个竖直的分离管112，各分离管112在罐体102内部间隔式均匀排列；罐体102内的底部固定连接有空心圆盘114，空心圆盘114的上表面设有若干个与各分离管112对应的冒气区域，冒气区域位于分离管112围绕区域的内侧，分离管112的下端与空心圆盘114的上表面之间间隔设置，进气口108与空心圆盘114内部空间连通；冒气区域内具有1至5个气孔116，从气孔116冒出的气泡能够进入到上方的分离管112内部；罐体102内部的水面液位118高于分离管112的上端，液位118低于进水口104和排气口106。

从进水口104向罐体102内注水，废气从进气口108输入到空心圆盘114内，然后从冒气区域内的气孔116冒出，气泡在浮力作用下向上运动至分离管112内，各冒气区域冒出的气泡由各分离管112分隔开，每个分离管112内同一高度处的气泡数量不超过5个，气泡上升过程中带动分离管112内的水向上流动，且在分离管112的分隔和导向作用下，分离管112内的水流更加稳定，可以更好的降低同一高度处的气泡接触融合率，因此每个气泡体积可以保持较小的状态，有助于气泡内的粉尘与气泡表面接触，从而被气泡表面的水吸附掉，提高烟气分离效率。每个冒气区域内气孔116数量越少越好，但是冒气区域内气泡数量越少，则需要更多的分离管112，罐体102的直径也就更大，因此每个冒气区域内的气孔116数量优选为3个，每个冒气区域内的3个气孔116绕上方的分离管112的中心轴线等角度圆周阵列分布，在此基础上，将罐体102的轴向长度设置为大于10米，在较大的水压作用下，可以减小单个气泡的体积，进一步提高废气分离效率。烟气具有较高的温度，能够提高气泡中粉尘的运动速度，从而提高气泡内粉尘被水吸收的效率，气泡在分离管112内上升过程中，大部分热量被水吸收掉，使上升至液位118上方空间的分离后的气体温度趋于常温，以便于从最后一级分离模块100的排气口106排出后参与有害气体分离工作（本申请只针对分离烟气中的粉尘，还有部分易溶于水的有害气体，不易溶于水的有害气体需要经过本申请的分离装置分离后再经过化学反应的方式进行分离）。各分离管112在气泡上升的驱动作用下对水流进行导向，使罐体102内的水体整体流动更加平稳，不容易产生涡流或湍流，各位置的水中粉尘悬浮物分布更加均匀，且各分离管112内的水温度也具有较高的一致性。本实施例中的分离管112内壁直径设置为5厘米至10厘米，分离管112的排列间距大于5厘米，气泡上升过程中体积会逐渐增大（因为水压逐渐减小），分离管112内壁直径大于5厘米时，不容易导致气泡堵塞分离管112（即气泡的直径会小于分离管112内壁直径），气泡周围充满水，便于气泡上升以及提高气泡内粉尘被水吸附的效率。

在一些示例性的实施方式中，空心圆盘114的上表面固定连接有模板120，空心圆盘114上表面设有若干个与分离管112对应的通孔122，气孔116设置在模板120的上表面，气孔116与通孔122连通，气孔116和通孔122构成冒气区域，分离管112的下端面与模板120的上表面间隔设置。、

空心圆盘114的加工精度要求较低，只需要对通孔122的圆心进行定位即可，定位精度也不需要很高，通孔122的直径要求也不需要很高，模板120单独加工，采用精细加工，对气孔116的定位和直径进行精加工，以便于产生稳定的气泡，空心圆盘114与模板120分别加工然后组装使用，可以降低加工成本。

在一些示例性的实施方式中，每个冒气区域内具有2至5个气孔116，各气孔116的顶面高度各不相同。

在同一时刻，从各气孔116冒出的气泡高度位置不同，同一批气泡在同一时刻上升的高度不同，因此，在同一高度处，几乎只有一个气泡（排除局部位置某段时间水流不稳定造成气泡上升速度变化的情况，因为在分离管112的导向作用下这种情况很少发生，该影响可以忽略不计），避免发生气泡间接触融合。

在一些示例性的实施方式中，模板120的上表面固定连接有竖直的导向管124，导向管124围绕气孔116设置，冒气区域位于导向管124内侧，导向管124的上端位于上方的分离管112的下端内部，导向管124的外侧面与分离管112的内侧面间隔设置。

分离管112下端面与模板120上表面之间的间隔距离不能太小，否则会影响水进入分离管112从而导致分离管112内水上升速度下降，最终降低分离效率，但是间隔距离较大时，容易发生气孔116冒出的气泡运动至分离管112外部，导向管124可以对内侧的气泡进行导向，以便于气泡更好的进入到分离管112，还能够对外侧的水流进行导向，以便于外部的水流入到分离管112内，且气泡一开始进入分离管112时，处于流入分离管112内的水流围绕区域内侧，可以避免气泡与分离管112内壁接触，从而避免气泡吸附在分离管112内壁上造成堆积堵塞，当气泡上升至一定高度后，气泡体积增大，因此浮力比较大，此时气泡的浮力会大于其与分离管112内壁接触时受到的吸附力，从而不会吸附在分离管112内壁上。

在一些示例性的实施方式中，分离管112包括长管126和短管128，长管126的顶面高于短管128的顶面，长管126与短管128交错排列。

气泡从分离管112上端冒出时，由于长管126与短管128交错排列，因此相邻的分离管112上端冒出的气泡高度位置不同，可以降低气泡从分离管112上端冒出时的接触融合率。分离管112顶端处于液位118以下，可以避免气泡从分离管112上端不连续性冒出导致分离管112内水沿分离管112轴向窜动，提高了水流的稳定性，并且从分离管112上端冒出后的气泡能够在靠近液位118时在水流作用下沿水平方向相对运动，使气泡在水面附近发生接触融合，形成大气泡然后冒出水面破裂，对液位118上方空间产生气压冲击。

在一些示例性的实施方式中，罐体102内部设有水平的上固定板130和下固定板132，上固定板130的边缘以及下固定板132的边缘分别与罐体102内壁固定连接，分离管112的上端与上固定板130固定连接，分离管112的下端与下固定板132固定连接，上固定板130和下固定板132上均设有多个水流通道134，相邻分离管112之间至少具有一个水流通道134。

上固定板130和下固定板132对各分离管112进行固定支撑，使分离管112在罐体102内的竖直状态更加稳定，水流通道134可供分离管112外部的水从上往下流动。

在一些示例性的实施方式中，进气口108安装有第一阀门136。

在一些示例性的实施方式中，进水口104安装有第二阀门138。

在一些示例性的实施方式中，排气口106安装有第三阀门140。

在一些示例性的实施方式中，排水口110安装有第四阀门142。

本申请的上述实施例有多种工作方式，各工作方式如下：

（一）、打开第一阀门136、第二阀门138、第三阀门140和第四阀门142，水和烟气不断地更新，持续进行烟气分离，提高分离效率，但是能耗高；

（二）、打开第一阀门136、第三阀门140，关闭第二阀门138、第四阀门142，持续对烟气进行更新，工作一段时间之后，关闭第三阀门140，打开第四阀门142，直到将罐体102内的水排出，关闭第四阀门142，打开第二阀门138，打开第三阀门140，关闭第一阀门136，向罐体102内注水，打开第三阀门140，此方式可以间歇性对烟气进行分离，同时节省能耗。

应当理解，本申请实施例只例举了两种工作方式，但实际上并不局限于这两种工作方式。

在本申请的描述中，上级、下级是指按分离模块100的连接顺序，上一个分离模块100是上级分离模块100，下一个分离模块100是下级模块，第一个分离模块100是初级分离模块100，最后一个分离模块100是末级分离模块100。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种用于废铝回收处理的烟气分离装置，其特征在于，包括多个分离模块（100），所述分离模块（100）包括罐体（102），所述罐体（102）的形状为竖直的长筒状，所述罐体（102）的顶部设有进水口（104）和排气口（106），所述罐体（102）的底部设有进气口（108）和排水口（110），上级所述分离模块（100）的所述排气口（106）与下级所述分离模块（100）的所述进气口（108）连接；

所述罐体（102）内部固定连接有多个竖直的分离管（112），各所述分离管（112）在所述罐体（102）内部间隔式均匀排列；

所述罐体（102）内的底部固定连接有空心圆盘（114），所述空心圆盘（114）的上表面设有若干个与各所述分离管（112）对应的冒气区域，所述冒气区域位于所述分离管（112）围绕区域的内侧，所述分离管（112）的下端与所述空心圆盘（114）的上表面之间间隔设置，所述进气口（108）与所述空心圆盘（114）内部空间连通；

所述冒气区域内具有1至5个气孔（116），从所述气孔（116）冒出的气泡能够进入到上方的所述分离管（112）内部；

所述罐体（102）内部的水面液位（118）高于所述分离管（112）的上端，所述液位（118）低于所述进水口（104）和所述排气口（106）。

2.根据权利要求1所述的用于废铝回收处理的烟气分离装置，其特征在于，所述空心圆盘（114）的上表面固定连接有模板（120），所述空心圆盘（114）上表面设有若干个与所述分离管（112）对应的通孔（122），所述气孔（116）设置在所述模板（120）的上表面，所述气孔（116）与所述通孔（122）连通，所述气孔（116）和所述通孔（122）构成所述冒气区域，所述分离管（112）的下端面与所述模板（120）的上表面间隔设置。

3.根据权利要求2所述的用于废铝回收处理的烟气分离装置，其特征在于，每个所述冒气区域内具有2至5个所述气孔（116），各所述气孔（116）的顶面高度各不相同。

4.根据权利要求3所述的用于废铝回收处理的烟气分离装置，其特征在于，所述模板（120）的上表面固定连接有竖直的导向管（124），所述导向管（124）围绕所述气孔（116）设置，所述冒气区域位于所述导向管（124）内侧，所述导向管（124）的上端位于上方的所述分离管（112）的下端内部，所述导向管（124）的外侧面与所述分离管（112）的内侧面间隔设置。

5.根据权利要求1所述的用于废铝回收处理的烟气分离装置，其特征在于，所述分离管（112）包括长管（126）和短管（128），所述长管（126）的顶面高于所述短管（128）的顶面，所述长管（126）与所述短管（128）交错排列。

6.根据权利要求1所述的用于废铝回收处理的烟气分离装置，其特征在于，所述罐体（102）内部设有水平的上固定板（130）和下固定板（132），所述上固定板（130）的边缘以及所述下固定板（132）的边缘分别与所述罐体（102）内壁固定连接，所述分离管（112）的上端与所述上固定板（130）固定连接，所述分离管（112）的下端与所述下固定板（132）固定连接，所述上固定板（130）和所述下固定板（132）上均设有多个水流通道（134），相邻所述分离管（112）之间至少具有一个所述水流通道（134）。

7.根据权利要求1所述的用于废铝回收处理的烟气分离装置，其特征在于，所述进气口（108）安装有第一阀门（136）。

8.根据权利要求1所述的用于废铝回收处理的烟气分离装置，其特征在于，所述进水口（104）安装有第二阀门（138）。

9.根据权利要求1所述的用于废铝回收处理的烟气分离装置，其特征在于，所述排气口（106）安装有第三阀门（140）。

10.根据权利要求1所述的用于废铝回收处理的烟气分离装置，其特征在于，所述排水口（110）安装有第四阀门（142）。