CN204455309U - 烟气净化装置 - Google Patents

Abstract

本申请所提供的烟气净化装置，包括用于容纳电解铝产生的烟气与氧化铝粉末反应的烟气反应箱体，还包括用于分离气体与氧化铝粉末的动力分离器，动力分离器的进口与烟气反应箱体的烟气出口连通，动力分离器的粉末出口与粉末收集装置连通，动力分离器的气体出口与气体收集装置连通。烟气反应箱体内的氧化铝粉末与烟气中的含氟气体反应，反应完成后进入动力分离器，动力分离器对烟气中的粉末颗粒与气体进行分离，粉末进入粉末收集装置，气体进入气体收集装置，这部分气体可以进行后续流程。由于采用了这种结构，使用动力分离器对烟气进行固气分离处理，充分发挥氧化的吸附性能，实现了提供一种能够提高净化效率、降低滤袋除尘负荷的烟气净化装置。

Description

烟气净化装置

技术领域

本申请涉及电解铝烟气处理技术领域，更具体地说，涉及一种烟气净化装置。

背景技术

现在国际上通用的生产原铝的方法为熔盐电解法，在电解铝的生产过程中，铝电解槽会产生大量的含氟烟气，必须经过净化处理才能够排放到大气中。国内电解烟气净化系统基本上都采用低压反吹风布袋除尘器或低压脉冲布袋除尘器，净化技术的基本工艺流程大致可归纳为两种。第一种为：新鲜氧化铝与载氟氧化铝同时加入反应器内，完成反应后的载氟氧化铝通过布袋进行气固分离；第二种为：在反应器上游管路约20米处加入循环使用的载氟氧化铝，而新鲜氧化铝则直接加入反应器，完成反应后一起进入过滤器，通过滤袋进行气固分离，滤袋一般选用布袋。

无论采用上述哪种传统电解铝烟气干法净化工艺流程，其本质的特点是新鲜氧化铝和载氟氧化铝完成吸附反应后均一起进入布袋除尘器。由于采用新鲜氧化铝与载氟氧化铝完成吸附反应后同时进入除尘器进行气固分离的工艺流程，这样不仅加大了除尘器的运行负荷，使系统动力消耗高，还没有充分利用新鲜氧化铝和载氟氧化铝反应特性的不同，致使净化效率低。其中，滤袋的除尘负荷大尤其难以解决。

因此，如何提供一种能够提高烟气净化效率、降低滤袋除尘负荷的烟气净化装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供了一种烟气净化装置，以实现提供一种能够降低滤袋除尘负荷的烟气净化装置。

为了达到上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种烟气净化装置，包括用于容纳电解铝产生的烟气与氧化铝粉末反应的烟气反应箱体，还包括用于分离气体与氧化铝粉末的动力分离器，动力分离器的进口与烟气反应箱体的烟气出口连通，动力分离器的粉末出口与粉末收集装置连通，动力分离器的气体出口与气体收集装置连通。

优选的，烟气反应箱体包括用于输入氧化铝粉末、使其第一次载氟的第一反应箱体和设置于其下方并与其底部连通的用于使氧化铝粉末第二次载氟的第二反应箱体，第二反应箱体的烟气出口与动力分离器的进口连通。

优选的，第一反应箱体的烟气进口与第一反应箱体下方的上升烟道的烟气出口连通。

优选的，第一反应箱体的下方设置有新鲜溜槽，新鲜溜槽通过竖直向上伸入第一反应箱体内的小气提与其连通。

优选的，第二反应箱体为上升烟道，上升烟道的烟气进口与除尘器底部进口管道连通。

优选的，上升烟道的顶端设置有循环加料器，其进料口设置于第一反应箱体的底部，循环加料器的进料口的周圈设置有略低于循环加料器的进料口的加料槽，第一反应箱体的侧壁由上向下朝向内倾斜，其倾斜的末端延伸至加料槽，循环加料器的出料口连通于上升烟道的顶部。

优选的，循环加料器的出料口设置有均匀排布并向下设置的多个出料管。

优选的，动力分离器设置于上升烟道的上方，动力分离器的进口与上升烟道的烟气出口连通，与动力分离器的粉末出口连通的粉末收集装置为返回溜槽，返回溜槽连通于载氟仓，与动力分离器的气体出口连通的气体收集装置为第一反应箱体。

优选的，第一反应箱体位于小气提的上方设置有中箱体，中箱体内设置有密布的滤袋，中箱体的顶部设置有气体出口，中箱体的底部与第一反应箱体的顶部连通，滤袋设置于小气提的出口上方。

优选的，中箱体的顶部设置有脉冲喷吹装置，其脉冲喷口连通于中箱体内，正对滤袋出口。

本申请所提供的烟气净化装置，包括用于容纳电解铝产生的烟气与氧化铝粉末反应的烟气反应箱体，还包括用于分离气体与氧化铝粉末的动力分离器，动力分离器的进口与烟气反应箱体的烟气出口连通，动力分离器的粉末出口与粉末收集装置连通，动力分离器的气体出口与气体收集装置连通。烟气反应箱体内的氧化铝粉末与烟气中的含氟气体反应，将烟气中的氟化氢吸附，吸附完成后经过烟气出口进入动力分离器，动力分离器对烟气中的粉末颗粒与气体进行分离，粉末进入粉末收集装置，气体进入气体收集装置，这部分气体可以进行后续流程。由于采用了这种结构，使用动力分离器对烟气进行固气分离处理，充分发挥氧化铝的吸附性能，后续除尘负荷大大减小，实现了提供一种能够提高烟气净化效率、降低滤袋除尘负荷的烟气净化装置。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，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为本申请所提供的烟气净化装置的结构示意图；

图2为本申请所提供的烟气净化装置的主视图；

图3为本申请所提供的烟气净化装置的右视图；

上图中：1为进口管道、2为上升烟道、3为动力分离器、4为除尘器灰斗、5为中箱体、6为上箱体、7为除尘器出口、8为脉冲喷吹装置、9为围护结构、10为新鲜溜槽、11为小气提、12为循环加料器、13为返回溜槽。

具体实施方式

本申请提供了一种烟气净化装置，实现了提供一种能够提高烟气净化效率、降低滤袋除尘负荷的烟气净化装置。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。

图1为本申请所提供的烟气净化装置的结构示意图；图2为本申请所提供的烟气净化装置的主视图；图3为本申请所提供的烟气净化装置的右视图。

本申请提供的烟气净化装置，包括用于容纳电解铝产生的烟气与氧化铝粉末反应的烟气反应箱体，还包括用于分离气体与氧化铝粉末的动力分离器3，动力分离器3的进口与烟气反应箱体的烟气出口连通，动力分离器3的粉末出口与粉末收集装置连通，动力分离器3的气体出口与气体收集装置连通。烟气反应箱体内的氧化铝粉末与烟气中的含氟气体反应，将烟气中的氟化氢吸附，吸附完成后经过烟气出口进入动力分离器3，动力分离器3对烟气中的粉末颗粒与气体进行分离，粉末进入粉末收集装置，气体进入气体收集装置，这部分气体可以进行后续流程。由于采用了这种结构，使用动力分离器3对烟气进行固气分离处理，充分发挥氧化铝的吸附性能，后续除尘负荷大大减小，实现了提供一种能够提高烟气净化效率、降低滤袋除尘负荷的烟气净化装置。

本申请一具体实施例中，烟气反应箱体包括用于输入氧化铝粉末、使其第一次载氟的第一反应箱体和设置于其下方并与其底部连通的用于使氧化铝粉末第二次载氟的第二反应箱体，第二反应箱体的烟气出口与动力分离器3的进口连通。第一反应箱体和第二反应箱体均是比较概括的说法，具体的，第一反应箱体可以指代除尘器灰斗4，也可以包括中箱体5，因为二者本质上都在进行氧化铝粉末的第一次载氟。

本申请一具体实施例中，第一反应箱体的烟气进口与第一反应箱体下方的动力分离器3的烟气出口连通。由此，烟气可以进入第一反应箱体。

本申请一具体实施例中，第一反应箱体的下方设置有新鲜溜槽10，新鲜溜槽10通过竖直向上伸入第一反应箱体内的小气提11与其连通。由此，氧化铝粉末可以进入第一反应箱体。

本申请一具体实施例中，第二反应箱体为上升烟道2，上升烟道2的烟气进口与除尘器底部进口管道1连通。由此，烟气进入第二反应箱体。

本申请一具体实施例中，上升烟道2的顶端设置有循环加料器12，其进料口设置于第一反应箱体的底部，循环加料器12的进料口的周圈设置有略低于循环加料器12的进料口的加料槽，第一反应箱体的侧壁由上向下朝向内倾斜，其倾斜的末端延伸至加料槽，循环加料器12的出料口连通于上升烟道2的顶部。采用该种结构，一次载氟的氧化铝粉末由于重力下落，依靠第一反应箱体的侧壁下滑，具体表现为除尘器灰斗4的侧壁。下滑后落入加料槽内，待溢满后，流至循环加料器12的进料口，并从其出料口溜至上升烟道2内，即进入了第二反应箱体。

本申请一具体实施例中，循环加料器12的出料口设置有均匀排布并向下设置的多个出料管。采用该种结构，方便均匀出料，使反应均匀发生。

本申请一具体实施例中，动力分离器3设置于上升烟道2的上方，动力分离器3的进口与上升烟道2的烟气出口连通，与动力分离器3的粉末出口连通的粉末收集装置为返回溜槽13，返回溜槽13连通于载氟仓，与动力分离器3的气体出口连通的气体收集装置为第一反应箱体。采用该种结构，一次载氟的氧化铝粉末被进口管道1的气体吹到动力分离器3中，进行分离。进行固气分离。为使氧化铝与烟气进行充分混合，氧化铝粉末全程逆流加入到含氟烟气中，烟气在动力分离器3出来后进入第一反应箱体。

本申请一具体实施例中，第一反应箱体位于小气提11的上方设置有中箱体5，中箱体5内设置有密布的滤袋，中箱体5的顶部设置有气体出口，中箱体5的底部与第一反应箱体的顶部连通，滤袋设置于小气提11的出口上方。滤袋附着新鲜氧化铝粉末，会形成以新鲜氧化铝为主的滤饼层，能够提高滤袋的使用寿命和除尘效果。

本申请一具体实施例中，中箱体5的顶部设置有脉冲喷吹装置8，其脉冲喷口连通于中箱体5内，正对滤袋出口。脉冲喷吹装置8可以将滤袋上附着的粉尘定期的清理。

本申请的目是针对新鲜氧化铝和载氟氧化铝的吸附反应特性，开发出一种电解烟气的两段逆流干法净化方法，并同步开发出结构紧凑、布局合理、流程简单、除尘效率高、净化效率高、净化效果好的成套技术装备。其中，逆流是指氧化铝粉末与烟气的流向是相反的。

更具体的说，本申请解决其技术问题所采取的方案是：电解烟气通过烟气净化装置底部的进口管道1经上升烟道2和动力分离器3进入灰斗4和除尘器中箱体5内部，再经过滤袋过滤后进入除尘器出口7，通过主排烟风机的抽力，排入烟囱。而参与吸附反应的新鲜氧化铝由新鲜仓出料口经溜槽输送到除尘器灰斗4两侧的新鲜溜槽10，采用溢流出料的方式被均匀分配到每组除尘器下部的小气提11内，靠高压风被喷入除尘器灰斗4内，均匀散开，依靠上升气流附着在滤袋上，形成滤饼层。之后，再经过中箱体5顶部的脉冲喷吹装置8，将在中箱体5内反应后的一次载氟氧化铝依靠重力作用落入除尘器灰斗4内。一次载氟氧化铝经过循环下料器12进入上升烟道2，与烟气进行第二次吸附反应，之后的含尘烟气经过动力分离器3的分离作用，收集下来的粉尘进入返回溜槽13，被输送到载氟仓，而被分离后的电解烟气进入中箱体5内与由小气提11喷入的新鲜氧化铝进行吸附反应。

电解铝烟气的两段逆流干法净化装置：设有上部检修的围护结构9和脉冲喷吹装置8的上箱体、装有滤袋的中箱体5、循环加料器12、气固分离的动力分离器3、供吸附反应的上升烟道2、均匀分配烟气的进口管道1，以及输送新鲜料的新鲜溜槽10、输送一次载氟氧化铝的循环溜槽和输送二次载氟氧化铝的返回溜槽13。

本申请的上升烟道2与除尘器灰斗4间安装有具有气固分离的动力分离器3，将经过第二次吸附反应的二次载氟氧化铝从上升烟道2排出的烟气中分离出来，分离后的二次载氟氧化铝进入返回溜槽13被输送到净化系统的载氟仓，经过气固分离的含有低浓度氟化氢的烟气进入中箱体5与除尘器灰斗4与吸附反应能力强的新鲜氧化铝进行反应。

本申请的烟气净化装置下部新鲜溜槽10，高度较高并且均匀溢流出料，确保各除尘单元之间新鲜氧化铝给料均匀。并且每节溜槽配有小气提11，可以利用高压风将溢流出料的新鲜氧化铝喷入中箱体5和除尘器灰斗4，依靠小气提11顶部的均匀布料装置，将新鲜氧化铝在滤袋底部迅速布满，与含有低浓度氟化氢的烟气进行反应。从而确保净化系统较高的净化效率，并在滤袋上形成一层以新鲜氧化铝为主要成分的滤饼层，从而降低滤袋阻力，延长滤袋使用寿命。

本申请的除尘器上升烟道2上安装有循环加料器12。经过第一次吸附反应的新鲜氧化铝在脉冲喷吹装置8给滤袋清灰落入除尘器灰斗4后，通过循环加料器12，将一次载氟氧化铝均匀布置在上升烟道2中，与含有高浓度的含氟烟气进行吸附反应。经过第二次吸附反应的氧化铝与烟气一起进入动力分离器3内，与含氟气体进行分离，达到降低后续流程粉尘浓度的目的。

其中每组除尘单元的过滤材料采用圆形滤袋，并可以根据现场实际情况，综合烟气量、场地、管网布局等因素选用恰当的配置组合，例如滤袋可以采用直径为127mm、150mm或160mm等，滤袋长度可以采用6m、6.5m、8m等。根据每组除尘单元的滤袋配置情况，选用合适的脉冲喷吹装置8，包括一个气包、脉冲阀及配套的管道附件等，其控制系统由PLC集中控制，可以采用定时、定压、人工三种喷吹方式，采用压缩空气在线清灰方案。除尘器顶部的围护结构9安装有检修用电动葫芦，以便于更换滤袋、检修设备使用，操作简便。

本装置可以提高净化的净化效率和除尘效率，排放烟气中的粉尘含量小于10mg/Nm3，氟化物含量小于1.5mg/Nm3，使排放指标达到国内领先水平；其次，采用该装置可以降低氧化铝破损率，有利于电解生产。

本申请提供的烟气净化装置，由除尘器底部一条进口管道1上连接多个上升烟道2，进而对应多个除尘单元，每个除尘单元均包括上述的各项特征。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种烟气净化装置，包括用于容纳电解铝产生的烟气与氧化铝粉末反应的烟气反应箱体，其特征在于，还包括用于分离气体与氧化铝粉末的动力分离器(3)，所述动力分离器(3)的进口与所述烟气反应箱体的烟气出口连通，所述动力分离器(3)的粉末出口与粉末收集装置连通，所述动力分离器(3)的气体出口与气体收集装置连通。

2.如权利要求1所述的烟气净化装置，其特征在于，所述烟气反应箱体包括用于输入氧化铝粉末、使其第一次载氟的第一反应箱体和设置于其下方并与其底部连通的用于使氧化铝粉末第二次载氟的第二反应箱体，所述第二反应箱体的烟气出口与所述动力分离器(3)的进口连通。

3.如权利要求2所述的烟气净化装置，其特征在于，所述第一反应箱体的烟气进口与所述第一反应箱体下方的上升烟道(2)的烟气出口连通。

4.如权利要求3所述的烟气净化装置，其特征在于，所述第一反应箱体的下方设置有新鲜溜槽(10)，所述新鲜溜槽(10)通过竖直向上伸入所述第一反应箱体内的小气提(11)与其连通。

5.如权利要求4所述的烟气净化装置，其特征在于，所述第二反应箱体为所述上升烟道(2)，所述上升烟道(2)的烟气进口与进口管道(1)连通。

6.如权利要求5所述的烟气净化装置，其特征在于，所述上升烟道(2)的顶端设置有循环加料器(12)，其进料口设置于所述第一反应箱体的底部，所述循环加料器(12)的进料口的周圈设置有略低于所述循环加料器(12)的进料口的加料槽，所述第一反应箱体的侧壁由上向下朝向内倾斜，其倾斜的末端延伸至所述加料槽，所述循环加料器(12)的出料口连通于所述上升烟道(2)的顶部。

7.如权利要求6所述的烟气净化装置，其特征在于，所述循环加料器(12)的出料口设置有均匀排布并向下设置的多个出料管。

8.如权利要求7所述的烟气净化装置，其特征在于，所述动力分离器(3)设置于所述上升烟道(2)的上方，所述动力分离器(3)的进口与所述上升烟道(2)的烟气出口连通，与所述动力分离器(3)的粉末出口连通的粉末收集装置为返回溜槽(13)，所述返回溜槽(13)连通于载氟仓，与所述动力分离器(3)的气体出口连通的气体收集装置为所述第一反应箱体。

9.如权利要求8所述的烟气净化装置，其特征在于，所述第一反应箱体位于所述小气提(11)的上方设置有中箱体(5)，所述中箱体(5)内设置有密布的滤袋，所述中箱体(5)的顶部设置有气体出口，所述中箱体(5)的底部与所述第一反应箱体的顶部连通，所述滤袋设置于所述小气提(11)的出口上方。

10.如权利要求9所述的烟气净化装置，其特征在于，所述中箱体(5)的顶部设置有脉冲喷吹装置(8)，其脉冲喷口连通于所述中箱体(5)内。