CN202778260U - 一种窑炉烟气处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及基板玻璃的窑炉烟气处理设备,尤其是一种窑炉烟气处理系统。包括依次连通的第一降温装置(11)、除氮装置(12)、第二降温装置(13)、除硼装置(14)、除尘装置(15)、风机(16)和烟囱(17)。本实用新型的目的是对基板玻璃窑炉烟气进行处理,主要是处理烟气中的氮氧化物和氧化硼,因为氮氧化物是有害气体,也会对设备造成腐蚀,而氧化硼在低温条件下容易结晶,造成烟囱的堵塞。还可以使经过除氮处理的烟气进行有效的降温,从而符合采用干法除氮的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及基板玻璃的窑炉烟气处理设备,尤其是一种窑炉烟气处理系统。
背景技术
目前TFT-LCD基板玻璃窑炉烟气中氧化硼、氮氧化物含量较高,容易对生产及大气环境造成影响。除高温钠盐料尘和夹生料易造成凝结堵塞外,氧化硼也容易对烟道造成堵塞,从而影响烟气排出和炉压的稳定;窑炉采用纯氧燃烧,且氧气过量,一氧化氮部分转化为二氧化氮,对设备也会造成很大的腐蚀。以往湿法处理过程中用到大量的水,容易造成二次污染,且这部分水也很难处理回收。而干法处理过程中除氮过程和除硼过程的温度要求差别比较大,需要对除氮后的烟气进行有效的降温,而为了避免使用尺寸很长的烟道进行自然降温,就要加入降温效果明显的降温装置。随着对环保的要求日益严格,设计一种能有效去除基板玻璃窑炉烟气中有害物质的装置,对环境保护和我国今后基板玻璃产业的发展有着重要的现实意义。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种窑炉烟气处理系统,能有效处理烟气中的氧化硼及氮氧化物,并防止烟道料尘凝结堵塞和氧化硼堵塞现象。
一种窑炉烟气处理系统,其特别之处在于:包括依次连通的第一降温装置、除氮装置、第二降温装置、除硼装置、除尘装置、风机和烟囱。
其中第二降温装置为内部安装有至少一个表冷器的箱体。
其中表冷器内的冷却水通过管路与循环泵连通,从而进行循环冷却。
其中第一降温装置是一与补风机通过风管连通的腔体。
其中除氮装置采用选择性催化还原除氮装置。
其中除尘装置采用袋式除尘器或板式除尘器。
本实用新型的目的是对基板玻璃窑炉烟气进行处理,主要是处理烟气中的氮氧化物和氧化硼,因为氮氧化物是有害气体,也会对设备造成腐蚀,而氧化硼在低温条件下容易结晶,造成烟囱的堵塞。还可以使经过除氮处理的烟气进行有效的降温,从而符合采用干法除氮的要求。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图;
图2是本实用新型中第二降温装置(13)的结构示意图;
图3是本实用新型中表冷器(23)的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型采用干法除氮过程,而该过程一般采用选择性催化还原(SCR)方式,在该过程中一般要求温度在280℃~350℃之间,而之后的除硼过程主要依靠硼的大量结晶而除去硼化物,此过程要求温度在50℃~150℃之间,所以这两个过程之间要求的温差较大,如果不采取第二降温装置13进行降温,连接它们之间的烟道就需要很长的尺寸来进行自然降温,而需要占用很大的空间。
如图1所示,本实用新型是一种窑炉烟气处理系统,其中包括第一降温装置11,除氮装置12,第二降温装置13,除硼装置14,除尘装置15,风机16和烟囱17。烟气经窑炉烟气出口22流出,先经过第一降温装置11的降温,然后进入除氮装置12脱除氮氧化物,再经过第二降温装置13的降温后进入除硼装置14脱除硼,然后除尘装置15除尘后由风机16和烟囱17排出。
第一降温装置11是一与补风机通过风管连通的腔体,采用补风降温方式,同时也可以对窑压进行调控。为了在烟气处理的过程中不产生废水,所以除氮装置12采取干法处理,可选用选择性催化还原(SCR)过程进行除氮。
SCR可分为高温、中温、低温三种不同的工艺。高温SCR一般指的是催化剂的适用温度在450℃~600℃及以上,中温SCR是指催化剂的适用温度在280℃~350℃,而低温SCR是指催化剂的适用温度在120℃~300℃。本实用新型中烟气到达除氮装置12时温度太高会使进入除硼装置14前的降温比较困难,温度太低又会导致硼在除氮装置12中大量结晶从而堵塞催化剂,故本实用新型使用的是运行温度处于280℃~350℃的中温催化剂。通过泵将尿素溶液喷入烟气管道中与烟气混合后进入除氮装置12,尿素分解成氨,氨和氮氧化物反应:4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O,8NH3+6NO2=7N2+12H2O,4NH3+2NO2+O2=3N2+6H2O。
NH3与烟气混合后一起通过一个填充了催化剂的反应器,NOx与NH3在其中发生还原反应,生成N2和H2O。由于本实用新型中SCR运行温度处于280℃~350℃,所以烟气在进入除氮装置12之前要经过第一降温装置11的降温,以满足除氮反应的要求。
除硼装置14优先选用喷入熟石灰粉末的方法,熟石灰粉末可以中和硼酸并吸收水分,同时还可以作为氧化硼结晶的晶核。当烟气进入除硼装置14以后就会与喷入的熟石灰粉末相互混合,此时硼酸和熟石灰的反应方程式如下:4H3BO3+Ca(OH)2=CaB4O5(OH)4+5H2O。未参加反应的熟石灰粉末和氧化硼的结晶,以及反应生成的固体产物在除尘装置15中被收集,之后烟气通过风机16、烟囱17排出。
除尘装置15可以选用袋式集成器或者板式集尘器等。为了防止集尘器上的凝结堵塞,需要定期的对集尘器进行震打。除硼装置14和除尘装置15优选一用一备的配置,这样可以防止在清理除硼装置14和除尘装置15的时候对窑压造成影响。
由于氧化硼主要的结晶温度在50℃~150℃之间,所以需要在除硼装置14之前使用第二降温装置13使烟气的温度下降到50℃~150℃。由于除氮装置12和除硼装置14要求的工作温度相差比较大,所以需要第二降温装置13具有良好的降温效果。
如图2所示,为本实用新型中第二降温装置13的结构示意图,其中包括烟气入口21,烟气出口22,表冷器23和降温箱体24。烟气从烟气入口21进入降温箱体24,降温箱体24中装有一个或者一个以上的表冷器23,冷却水235在表冷器23中不断循环,并对表冷器23表面流过的烟气进行降温,经过降温的烟气通过烟气出口22流出。其中降温箱体24中的表冷器23可以交错排列,这样增加了烟气流过的行程,提高了降温的效果。另外降温箱体24的外部形状及表冷器23的排列方式不局限于图2中所示的方式,原理相同的情况下,其他的方式同样适用。
降温箱体24可以整体或者部分打开进行清理,防止烟尘或者氧化硼结晶造成堵塞。为了防止定期清理对烟气排放及窑炉内压力造成较大影响,第二降温装置13优选一用一备的配置。
如图3所示,为本实用新型中表冷器23的一种具体实施方式,其中包括循环泵231,冷却水加水口232,冷却水出水口233和表冷器主体234。冷却水235在循环泵231的作用下在表冷器主体234中不断循环,当冷却水235的温度高于50℃时,将冷却水235从冷却水出水口233放出,从冷却水加水口232加入温度较低的冷却水235。可在循环水管道上安装温度检测装置来检测冷却水235温度,冷却水235的加入和排放可以手动进行,也可根据温度自动控制。
第二降温装置13中的一个或者多个表冷器23可以共用一个循环泵231或分开使用多个循环泵231。表冷器主体234的外部形状及内部隔板的排列方式不局限于图3中所示的方式,原理相同的情况下,其他的方式同样适用。
Claims (6)
1.一种窑炉烟气处理系统,其特征在于:包括依次连通的第一降温装置(11)、除氮装置(12)、第二降温装置(13)、除硼装置(14)、除尘装置(15)、风机(16)和烟囱(17)。
2.如权利要求1所述的一种窑炉烟气处理系统,其特征在于:其中第二降温装置(13)为内部安装有至少一个表冷器(23)的箱体。
3.如权利要求2所述的一种窑炉烟气处理系统,其特征在于:其中表冷器(23)内的冷却水(235)通过管路与循环泵(231)连通,从而进行循环冷却。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的一种窑炉烟气处理系统,其特征在于:其中第一降温装置(11)是一与补风机通过风管连通的腔体。
5.如权利要求1至3中任意一项所述的一种窑炉烟气处理系统,其特征在于:其中除氮装置(12)采用选择性催化还原除氮装置。
6.如权利要求1至3中任意一项所述的一种窑炉烟气处理系统,其特征在于:其中除尘装置(15)采用袋式除尘器或板式除尘器。
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