CN117717874A - 电极糊生产过程中烟气净化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了电极糊生产过程中烟气净化装置，涉及烟气处理技术领域，包括烟气输送圈，用于输入污染烟气和输出净化烟气，在烟气输送圈内侧设有转动密封环，在转动密封环内侧设有控制组件，在控制组件远离转动密封环的一端设有烟气净化圈，控制组件通过转动控制烟气在烟气净化圈内的流动方向，设于在烟气净化圈的顶面设有密封盖，在密封盖的顶面圆心位置设有驱动电机，驱动电机通过密封盖驱动烟气净化圈，使烟气净化圈内的烟气产生离心力，在烟气输送圈上装载有控制模块；保证烟气净化圈内的所有活性炭均匀地吸附污染烟气，从而保证活性炭吸附功能的一致性，既保证了烟气净化圈的整体吸附效果，又保证了活性炭的利用率。
Description
技术领域
本发明涉及烟气处理技术领域，具体涉及电极糊生产过程中烟气净化装置。
背景技术
电极糊生产一般采用煅烧的方式，煅烧过程是指将含有导电颗粒的电极糊在高温环境中进行热处理的过程，这个过程会产生挥发性有机化合物、颗粒物以及金属氧化物，通常采用活性炭去除，即目前的电极糊生产过程中烟气净化装置主要采用活性炭吸附烟气中的挥发性有机化合物、颗粒物以及金属氧化物；
但是目前的净化装置如授权公告号为CN109772097B的中国专利公开的活性炭法烟气净化装置及烟气净化方法、授权公告号为CN108744876B的中国专利公开的一种活性炭法烟气净化装置及其净化工艺以及授权公告号为CN109821343B的中国专利公开的一种用于烟气净化装置中活性炭的补充方法及装置，此类烟气净化装置主要有以下缺陷：
一是使用活性炭吸附烟气中的挥发性有机化合物、颗粒物以及金属氧化物时，烟气的流动影响活性炭的吸附效果，即与烟气接触时间长的活性炭吸附多，而与烟气接触时间短的活性炭吸附少，如果增加烟气与活性炭的吸附时间，势必增加烟气在活性炭中的行程，这样需要增加活性炭的使用量，导致净化装置的使用成本提高；
二是烟气刚与头部活性炭接触时，烟气中的挥发性有机化合物、颗粒物以及金属氧化物含量较多，因此活性炭吸附的杂质也就越多，而尾部活性炭的烟气中的挥发性有机化合物、颗粒物以及金属氧化物含量较少，活性炭吸附的杂质也就越少，这就导致净化装置中的活性炭利用率不一致，导致活性炭的使用效率变低，从而增加了更换活性炭的频率。
三是不能准确保证净化装置排出的烟气符合排放标准，这就导致需要过量使用活性炭来吸附烟气，一方面会限制烟气的净化效率，另一方面也会增加净化烟气的成本。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明的目的在于提供电极糊生产过程中烟气净化装置，以解决现有技术中，由于烟气刚与头部活性炭接触时，烟气中的挥发性有机化合物、颗粒物以及金属氧化物含量较多，因此活性炭吸附的杂质也就越多，而尾部活性炭的烟气中的挥发性有机化合物、颗粒物以及金属氧化物含量较少，活性炭吸附的杂质也就越少，这就导致净化装置中的活性炭利用率不一致的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
具体是提供一个电极糊生产过程中烟气净化装置，包括烟气输送圈，用于输入污染烟气和输出净化烟气，在烟气输送圈内侧设有转动密封环，在转动密封环内侧设有控制组件，在控制组件远离转动密封环的一端设有烟气净化圈，控制组件通过转动控制烟气在烟气净化圈内的流动方向，设于在烟气净化圈的顶面设有密封盖，在密封盖的顶面圆心位置设有驱动电机，驱动电机通过密封盖驱动烟气净化圈，使烟气净化圈内的烟气产生离心力，在烟气输送圈上装载有控制模块，控制模块根据烟气净化圈的吸附能力变化调整烟气在烟气净化圈内的流动方向。
作为本发明进一步的方案：所述烟气输送圈的内侧开设有进气槽和出气槽，烟气输送圈的顶面连接有输入管道，烟气输送圈的底面连接有输出管道，输入管道与进气槽相连通，用于输送污染烟气，输出管道与出气槽相连通，用于输送净化烟气。
作为本发明进一步的方案：所述转动密封环的内侧固定连接有进气连接管和出气连接管，进气连接管的一端与进气槽相连通，出气连接管的一端与出气槽相连通。
作为本发明进一步的方案：所述控制组件包括转动盖，转动盖的一侧固定连接有第一管道和第二管道，第一管道的一端与进气连接管远离进气槽的一端相连通，第二管道的一端与出气连接管远离出气槽的一端相连通，第一管道的另一端设有第一连接槽，第二管道的另一端设有第二连接槽。
作为本发明进一步的方案：所述烟气净化圈包括净化圈体，净化圈体的侧面靠近控制组件的位置固定连接有对接端板，所述对接端板与转动盖活动连接，净化圈体内设有若干个等距的隔板，若干个等距的隔板将净化圈体的内腔分割成多个净化腔，净化圈体内靠近对接端板的位置设有隔离板。
作为本发明进一步的方案：所述净化腔内设有可沿净化圈体径向移动的活性炭。
作为本发明进一步的方案：所述转动密封环的内侧固定连接若干散热片。
作为本发明进一步的方案：所述对接端板的内侧开设有第一对接槽和第二对接槽，第一连接槽通过第一对接槽与净化腔相连通，第二连接槽通过第二对接槽与净化腔相连通。
作为本发明进一步的方案：所述密封盖的顶面固定连接有转向电机，转向电机的输出端通过齿轮与转动盖的侧面啮合。
作为本发明进一步的方案：所述输入管道内设有流量计，用于监测输入管道内污染烟气的流量数据Q，并将流量数据Q转化为电信号传输至控制模块。
作为本发明进一步的方案：所述净化腔的侧壁靠近活性炭的位置设有压力传感器，控制模块通过压力传感器获取活性炭吸附前的离心力数据F0；
所述控制模块预设活性炭的离心力数据F阈，烟气净化圈的吸附能力变化为F阈与F0的差值。
本发明的有益效果：
1、本发明中，通过设置的驱动电机驱动烟气净化圈，高速转动的烟气净化圈会使进入的污染烟气产生离心力，污染烟气在烟气净化圈中流动时会与设于烟气净化圈内的活性炭产生摩擦力，而当烟气净化圈使污染烟气产生离心力后，会增加污染烟气与活性炭之间的摩擦力，从而提高活性炭对污染烟气的吸附效果，也就增强了烟气净化圈的净化效果。
2、本发明中，转动密封环的内侧固定连接若干散热片，这样在转动密封环高速转动的过程中，可以对烟气输送圈中的污染烟气进行冷却处理，使进入控制组件和烟气净化圈中的污染烟气处于低温状态，从而提高了对控制组件和烟气净化圈的保护性，延长控制组件和烟气净化圈的使用寿命。
3、本发明中，通过设置的控制组件，当控制组件中的第一连接槽和第二连接槽分别与第一对接槽和第二对接槽相对应的时候，污染烟气在净化圈体内逆时针流动，控制模块根据输入管道内设置的流量计统计进入净化腔的污染烟气总量，当污染烟气总量达到预设值后，控制模块启动转向电机，转向电机的输出轴通过齿轮带动转动盖转动，使转动盖转动一百八十度，即第一连接槽和第二连接槽分别与第二对接槽和第一对接槽相对应，此时污染烟气在净化圈体内顺时针流动，这样可以保证烟气净化圈内的所有活性炭均匀地吸附污染烟气，从而保证活性炭吸附功能的一致性，既保证了烟气净化圈的整体吸附效果，又保证了活性炭的利用率，降低更换活性炭的频率，也就间接降低了烟气净化圈的使用成本。
4、本发明中，通过设置的控制模块，获取污染烟气的进入烟气输送圈的流量数据Q，并根据流量数据预测烟气净化圈的转速数据n，从而保证输出管道排出的净化烟气符合排放标准，同时实现驱动电机的功率最优化，控制电极糊生产过程中烟气净化的成本。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明中烟气输送圈的结构示意图；
图3是本发明中转动密封环的结构示意图；
图4是本发明中控制组件的结构示意图；
图5是本发明中烟气净化圈的结构示意图；
图6是本发明中烟气净化圈的内部结构示意图；
图7是本发明中转动密封环的俯视图；
图8是本发明中控制模块的流程框图；
图9是本发明中控制阀门水平状态的结构示意图；
图10是本发明中控制阀门竖直状态的结构示意图。
图中：1、烟气输送圈；11、输入管道；12、输出管道；13、进气槽；14、出气槽；2、转动密封环；21、进气连接管；22、出气连接管；3、控制组件；31、转动盖；32、第一管道；33、第二管道；34、第一连接槽；35、第二连接槽；36、动力电机；37、控制阀门；4、烟气净化圈；41、净化圈体；42、对接端板；43、第一对接槽；44、第二对接槽；45、净化腔；451、活性炭；46、隔板；47、隔离板；5、密封盖；6、驱动电机；7、转向电机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1和图7所示，本发明公开了电极糊生产过程中烟气净化装置，包括烟气输送圈1，用于输入污染烟气和输出净化烟气，在烟气输送圈1内侧设有转动密封环2，在转动密封环2内侧设有控制组件3，在控制组件3远离转动密封环2的一端设有烟气净化圈4，控制组件3通过转动控制烟气在烟气净化圈4内的流动方向，设于在烟气净化圈4的顶面设有密封盖5，在密封盖5的顶面圆心位置设有驱动电机6，驱动电机6通过密封盖5驱动烟气净化圈4，使烟气净化圈4内的烟气产生离心力，在烟气输送圈1上装载有控制模块，控制模块根据烟气净化圈4的吸附能力变化调整烟气在烟气净化圈4内的流动方向；
需要说明的是，转动密封环2与烟气输送圈1相互契合，且转动密封环2可在烟气输送圈1的内侧自由转动，转动密封环2与烟气输送圈1之间还是密封的，即转动密封环2将烟气输送圈1的内侧面密封起来，在生产电极糊时，产生的污染烟气可以通过管道输送至烟气输送圈1的内腔中，烟气输送圈1再将污染烟气通过控制组件3输送至烟气净化圈4中，烟气净化圈4对进入的污染烟气进行净化处理，并且驱动电机6的输出轴会通过密封盖5带动烟气净化圈4转动，转动的烟气净化圈4则会带动转动密封环2，使转动密封环2、控制组件3和烟气净化圈4可以稳定地在烟气输送圈1的内侧高速转动，并且由于转动密封环2在转动的过程中始终与烟气输送圈1接触，所以不会影响污染烟气通过控制组件3进入烟气净化圈4中；
高速转动的烟气净化圈4会使进入的污染烟气产生离心力，污染烟气在烟气净化圈4中流动时会与设于烟气净化圈4内的活性炭451产生摩擦力，而当烟气净化圈4使污染烟气产生离心力后，会增加污染烟气与活性炭451之间的摩擦力，从而提高活性炭451对污染烟气的吸附效果，也就增强了烟气净化圈4的净化效果；
并且设置的控制模块可以根据污染烟气的流量来调整烟气净化圈4的转动速度，由于烟气净化圈4的转速越大，污染烟气产生的离心力也就越大，污染烟气与活性炭之间的摩擦力也就越大，因此当污染烟气的流量越大，控制模块需要控制烟气净化圈4的转动速度也就越大，这样可以保证烟气净化圈4对污染烟气的净化效果，防止污染烟气净化不完全，导致二次污染。
实施例2：
如图7所示，与实施例1不同的是，转动密封环2的内侧固定连接若干散热片，若干散热片等距设置，并且与转动密封环2的轴线平行，这样在转动密封环2高速转动的过程中，散热片会受到较大的风阻，因此散热片表面的空气流动速度快，可以快速带走散热片表面的热量，并且散热片也会增加与空气的接触面积，因此在转动密封环2高速转动的过程中，可以对烟气输送圈1中的污染烟气进行冷却处理，使进入控制组件3和烟气净化圈4中的污染烟气处于低温状态，从而提高了对控制组件3和烟气净化圈4的保护性，延长控制组件3和烟气净化圈4的使用寿命。
实施例3：
如图2所示，烟气输送圈1的内侧开设有进气槽13和出气槽14，烟气输送圈1的顶面连接有输入管道11，烟气输送圈1的底面连接有输出管道12，输入管道11与进气槽13相连通，用于输送污染烟气，输出管道12与出气槽14相连通，用于输送净化烟气；
需要说明的是，污染烟气从输入管道11进入进气槽13内，然后通过控制组件3输送至烟气净化圈4中，烟气净化圈4完成了对污染烟气的净化后，净化烟气便可以通过控制组件3进入出气槽14中，再从出气槽14排入输出管道12，从输出管道12排出外部环境中，这样可以防止污染烟气对净化烟气造成污染。
如图3所示，转动密封环2的内侧固定连接有进气连接管21和出气连接管22，进气连接管21的一端与进气槽13相连通，出气连接管22的一端与出气槽14相连通。
需要说明的是，进气连接管21和出气连接管22分别对应进气槽13和出气槽14，进气槽13可以将污染烟气输送至进气连接管21中，而出气连接管22则可以将净化烟气输送至出气槽14中，并且由于转动密封环2、进气槽13和出气槽14都是环形的，所以在转动密封环2转动的过程中，污染烟气和净化烟气依然会完成输送。
如图4所示，控制组件3包括转动盖31，转动盖31的一侧固定连接有第一管道32和第二管道33，第一管道32的一端与进气连接管21远离进气槽13的一端相连通，第二管道33的一端与出气连接管22远离出气槽14的一端相连通，第一管道32的另一端设有第一连接槽34，第二管道33的另一端设有第二连接槽35；
如图5和图6所示，烟气净化圈4包括净化圈体41，净化圈体41的侧面靠近控制组件3的位置固定连接有对接端板42，对接端板42与转动盖31活动连接，净化圈体41内设有若干个等距的隔板46，若干个等距的隔板46将净化圈体41的内腔分割成多个净化腔45，净化圈体41内靠近对接端板42的位置设有隔离板47，净化腔45内设有可沿净化圈体41径向移动的活性炭451；
其中隔板46的中间位置开设有通槽，保证污染烟气可以在多个净化腔45之间流动，使净化腔45中的活性炭451可以依次分级对污染烟气进行吸附处理，隔离板47则是密封板，防止污染烟气和净化烟气的接触，保证污染烟气不会污染净化烟气；
如图6所示，对接端板42的内侧开设有第一对接槽43和第二对接槽44，第一连接槽34通过第一对接槽43与净化腔45相连通，第二连接槽35通过第二对接槽44与净化腔45相连通；
需要说明的是，进气连接管21会将污染烟气输送至第一管道32中，然后污染烟气再通过第一连接槽34和第一对接槽43进入净化腔45中，由于净化腔45内设有可沿净化圈体41径向移动的活性炭451，所以净化腔45内的活性炭451可以吸附污染烟气，达到净化污染烟气的效果，然后净化腔45中的净化烟气可以通过净化腔45、第二对接槽44和第二连接槽35进入第二管道33中，第二管道33再将净化烟气通过出气连接管22输送至出气槽14中，最后由输出管道12排出；
另外需要注意的是，在第一管道32的顶面中间位置安装动力电机36，动力电机36的输出轴连接有控制阀门37，在旋转转动盖31前，如图9所示，动力电机36调节控制阀门37，使控制阀门37处于水平状态，这样第一管道32中的烟气会通过第一连接槽34和第一对接槽43进入净化腔45中，当旋转转动盖31后，如图10所示，由于此时的净化腔45中还残留未完全净化的烟气，所以需要打开动力电机36，动力电机36带动控制阀门37，使控制阀门37处于竖直状态，将第一管道32与进气连接管21连接的一侧密封起来，同时打开第一管道32靠近第一连接槽34一侧，使第一管道32与外部环境连通，保证空气可以进入净化腔45中，将净化腔45中未被完全净化的烟气排出，在净化腔45中未被完全净化的烟气排出后，再打开动力电机36，动力电机36带动控制阀门37，使控制阀门37处于水平状态，这样第一管道32中的烟气会通过第一连接槽34和第二对接槽44进入净化腔45中。
实施例4：
如图1所示，密封盖5的顶面固定连接有转向电机7，转向电机7的输出端通过齿轮与转动盖31的侧面啮合，净化腔45的侧壁靠近活性炭451的位置设有压力传感器，控制模块通过压力传感器获取活性炭451吸附前的离心力数据F0；
控制模块预设活性炭451的离心力数据F阈，烟气净化圈4的吸附能力变化为F阈与F0的差值，根据向心力的计算公式“F＝mV2/r”可以得出：
m＝F×r/V2(1)；
将离心力数据F0和离心力数据F阈分别代入(1)式，则有：
m0＝F0×r/V2(2)；
m阈＝F阈×r/V2(3)；
由(2)式和(3)式可以得出：
m阈-m0＝(F阈-F0)×r/V2(4)；
其中m0代表活性炭451初始时的重量，V代表活性炭451的转速，由控制模块通过转向电机7采集，r代表活性炭451的重心到净化圈体41圆心的距离，m阈代表活性炭451达到设定吸附量的重量，若该活性炭451的重量到达m阈，则说明该活性炭451的吸附顺序需要调整，因为该活性炭451的吸附能力会降低；
m阈-m0的差就是活性炭451吸附污染烟气中废物的重量，而活性炭451的吸附能力是有上限的，所以当该活性炭451吸附污染烟气中废物的重量达到阈值后，也就是该活性炭451对应的压力检测到离心力数据的数值达到F阈，如果该活性炭451继续吸附相同浓度的污染烟气时，该活性炭451对污染烟气的吸附效果就会大大降低，以图5和图6为例，当直接与第一对接槽43连接的活性炭451的重量到达m阈时，则说明该活性炭451需要调整，此时控制模块便可以通过操纵控制组件3的转动控制烟气在烟气净化圈4内的流动方向；
具体来说，如图4和图6所示，当控制组件3中的第一连接槽34和第二连接槽35分别与第一对接槽43和第二对接槽44相对应的时候，污染烟气在净化圈体41内逆时针流动，控制模块根据输入管道11内设置的流量计统计进入净化腔45的污染烟气总量，当污染烟气总量达到预设值后，控制模块启动转向电机7，转向电机7的输出轴通过齿轮带动转动盖31转动，使转动盖31转动一百八十度，即第一连接槽34和第二连接槽35分别与第二对接槽44和第一对接槽43相对应，此时污染烟气在净化圈体41内顺时针流动，这样可以保证烟气净化圈4内的所有活性炭451均匀地吸附污染烟气，从而保证活性炭451吸附功能的一致性，既保证了烟气净化圈4的整体吸附效果，又保证了活性炭451的利用率，降低更换活性炭的频率，也就间接降低了烟气净化圈4的使用成本。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (10)
1.电极糊生产过程中烟气净化装置，其特征在于，包括：
烟气输送圈(1)，用于输入污染烟气和输出净化烟气；
转动密封环(2)，设于烟气输送圈(1)内；
控制组件(3)，设于转动密封环(2)内；
烟气净化圈(4)，烟气净化圈(4)设于控制组件(3)远离转动密封环(2)的一端，控制组件(3)通过转动控制烟气在烟气净化圈(4)内的流动方向；
密封盖(5)，设于烟气净化圈(4)的顶面；
驱动电机(6)，设于密封盖(5)的顶面圆心位置，驱动电机(6)通过密封盖(5)驱动烟气净化圈(4)，使烟气净化圈(4)内的烟气产生离心力；
控制模块，装载于烟气输送圈(1)上，控制模块根据烟气净化圈(4)的吸附能力变化调整烟气在烟气净化圈(4)内的流动方向。
2.根据权利要求1所述的电极糊生产过程中烟气净化装置，其特征在于，所述烟气输送圈(1)的内侧开设有进气槽(13)和出气槽(14)，烟气输送圈(1)的顶面连接有输入管道(11)，烟气输送圈(1)的底面连接有输出管道(12)，输入管道(11)与进气槽(13)相连通，用于输送污染烟气，输出管道(12)与出气槽(14)相连通，用于输送净化烟气。
3.根据权利要求2所述的电极糊生产过程中烟气净化装置，其特征在于，所述转动密封环(2)的内侧固定连接有进气连接管(21)和出气连接管(22)，进气连接管(21)的一端与进气槽(13)相连通，出气连接管(22)的一端与出气槽(14)相连通。
4.根据权利要求3所述的电极糊生产过程中烟气净化装置，其特征在于，所述控制组件(3)包括转动盖(31)，转动盖(31)的一侧固定连接有第一管道(32)和第二管道(33)，第一管道(32)的一端与进气连接管(21)远离进气槽(13)的一端相连通，第二管道(33)的一端与出气连接管(22)远离出气槽(14)的一端相连通，第一管道(32)的另一端设有第一连接槽(34)，第二管道(33)的另一端设有第二连接槽(35)。
5.根据权利要求4所述的电极糊生产过程中烟气净化装置，其特征在于，所述烟气净化圈(4)包括净化圈体(41)，净化圈体(41)的侧面靠近控制组件(3)的位置固定连接有对接端板(42)，所述对接端板(42)与转动盖(31)活动连接，净化圈体(41)内设有若干个等距的隔板(46)，若干个等距的隔板(46)将净化圈体(41)的内腔分割成多个净化腔(45)，净化圈体(41)内靠近对接端板(42)的位置设有隔离板(47)。
6.根据权利要求5所述的电极糊生产过程中烟气净化装置，其特征在于，所述净化腔(45)内设有可沿净化圈体(41)径向移动的活性炭(451)。
7.根据权利要求5所述的电极糊生产过程中烟气净化装置，其特征在于，所述对接端板(42)的内侧开设有第一对接槽(43)和第二对接槽(44)，第一连接槽(34)通过第一对接槽(43)与净化腔(45)相连通，第二连接槽(35)通过第二对接槽(44)与净化腔(45)相连通。
8.根据权利要求4所述的电极糊生产过程中烟气净化装置，其特征在于，所述密封盖(5)的顶面固定连接有转向电机(7)，转向电机(7)的输出端通过齿轮与转动盖(31)的侧面啮合。
9.根据权利要求8所述的电极糊生产过程中烟气净化装置，其特征在于，所述输入管道(11)内设有流量计，用于监测输入管道(11)内污染烟气的流量数据Q，并将流量数据Q转化为电信号传输至控制模块。
10.根据权利要求9所述的电极糊生产过程中烟气净化装置，其特征在于，所述净化腔(45)的侧壁靠近活性炭(451)的位置设有压力传感器，控制模块通过压力传感器获取活性炭(451)吸附前的离心力数据F0；
所述控制模块预设活性炭(451)的离心力数据F阈，烟气净化圈(4)的吸附能力变化为F阈与F0的差值。
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