CN205965413U - 一种高效节能炭黑尾气除水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高效节能炭黑尾气除水装置，包括热管换热器和冷凝器，所述热管换热器设有第一进气口、第一出气口、第二进气口和第二出气口，所述冷凝器设有进水口、出水口、进风口、出风口及排液口；所述热管换热器的第一出气口借助第一管道与冷凝器的进风口相连，所述热管换热器的第二进气口借助第二管道与冷凝器的出风口相连。本实用新型将原炭黑尾气中的35%左右的含水量降低为5%以下，炭黑尾气中的水份凝结成小液滴的过程中可将Cl^‑、SO₄ ^2‑、氨氮、含硫杂质等带出；除水除杂后的炭黑尾气热值由600Kcal增加到800Kcal，燃烧后烟气氮氧化物含量降低80%以上，二氧化硫含量降低70%以上，节能环保。

Description

一种高效节能炭黑尾气除水装置

技术领域

本实用新型属于尾气处理设备领域，具体涉及一种高效节能炭黑尾气除水装置。

背景技术

炭黑尾气是炭黑生产过程中排放的可燃、有害气体，通常含有大量氮气、水、一氧化碳、氢气，以及少量的二氧化碳、烃类、炭黑粉尘和氧气等。早期的炭黑尾气多直接排放，对大气环境造成极大污染；将炭黑尾气焚烧去除污染物后，其中炭黑及可燃性气体可以作为二次能源再利用，如用作锅炉燃料或发电等，实现供热、发电，热电联产，即节能又环保，是炭黑尾气最有效的综合利用技术。然而炭黑尾气中氮气、水份含量较高，影响了炭黑尾气的热值，使得处理尾气锅炉成本大、效益差；炭黑尾气中Cl^-、SO₄ ^2-等，对管道系统及设备等腐蚀严重。传统通过水洗喷淋降温对炭黑尾气进行除杂的方法，处理后的炭黑尾气依然是含水饱和状态，且耗费水资源较多，且炭黑尾气的成份及数量随生产的品种、采用的原料油的不同而变化，综合利用炭黑尾气有一定的技术难度。因此，解决炭黑尾气发热值低、湿含量高、产出量不稳定这一特殊性问题，使利用炭黑尾气的燃烧器和锅炉能够平稳可靠、安全高效的运行非常重要。

发明内容

本实用新型为解决现有技术的缺陷，提供一种能脱出炭黑尾气中的水蒸汽，同时将Cl^-、SO₄ ^2-等杂质带出的炭黑尾气除水装置。

本实用新型采用的技术方案为：一种高效节能炭黑尾气除水装置，包括热管换热器和冷凝器，所述热管换热器设有第一进气口、第一出气口、第二进气口和第二出气口，所述冷凝器设有进水口、出水口、进风口、出风口及排液口；所述热管换热器的第一出气口借助第一管道与冷凝器的进风口相连，所述热管换热器的第二进气口借助第二管道与冷凝器的出风口相连。

进一步地，所述第一管道、第二管道上均设有温度计；所述热管换热器的第一进气口、第二出气口及冷凝器的进水口、出水口处也均设有温度计。

进一步地，所述炭黑尾气除水装置还设有暂存罐和废水处理装置，所述暂存罐的进废水口借助第一输液管与冷凝器的排液口相连，所述暂存罐的出废水口借助第二输液管与废水处理装置相连。

进一步地，所述第二输液管上设有水泵。

进一步地，所述冷凝器为内部设有换热管的固定管板换热器。

进一步地，所述换热管为光管或低翅管。

本实用新型获得的有益效果为：本实用新型将原炭黑尾气中的35%左右的含水量降低为5%以下，炭黑尾气中的水份凝结成小液滴的过程中可将Cl^-、SO₄ ^2-、氨氮、含硫杂质等带出；除水除杂后的炭黑尾气热值由600Kcal增加到800Kcal，燃烧后烟气氮氧化物含量降低80%以上，二氧化硫含量降低70%以上，节能环保。

聚集在冷凝器底部的水滴可由排液口进入到暂存罐中，随后再由水泵打入到废水处理装置中，避免二次污染；处理后的低湿炭黑尾气与未处理的高湿炭黑尾气可在热管换热器中进行热交换，即达到降低高湿炭黑尾气温度的目的，又能使低湿炭黑尾气温度升高以便于在锅炉内燃烧，一举两得。由于热管换热器的抗氧化、耐高温性能较差，在其前面增设陶瓷换热器进行初步降温，可有效降低高温及Cl^-、SO₄ ^2-等对热管换热器的腐蚀，延长其使用寿命。

本实用新型原理为因为绝大部分炭黑尾气含水量在35%左右，露点在70～75℃，当炭黑尾气温度降低到40℃时，炭黑尾气含湿量为5%，炭黑尾气温度降低后85%的水份凝结为小液滴，小液滴在凝结过程中，会同时将Cl^-、SO₄ ^2-、氨氮、含硫杂质带出。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

其中1代表热管换热器、2代表冷凝器、3代表第一进气口、4代表第一出气口、5代表第二进气口、6代表第二出气口、7代表进水口、8代表出水口、9代表进风口、10代表出风口、11代表排液口、12代表第一管道、13代表第二管道、14代表暂存罐、15代表废水处理装置、16代表第一输液管、17代表第二输液管、18代表水泵。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明

如图1所示，一种高效节能炭黑尾气除水装置，包括热管换热器1和冷凝器2，所述热管换热器1设有第一进气口3、第一出气口4、第二进气口5和第二出气口6，所述冷凝器2设有进水口7、出水口8、进风口9、出风口10及排液口11；所述热管换热器1的第一出气口4借助第一管道12与冷凝器2的进风口9相连，所述热管换热器1的第二进气口5借助第二管道13与冷凝器2的出风口10相连。所述第一管道12、第二管道13上均设有温度计；所述热管换热器1的第一进气口3、第二出气口6及冷凝器的进水口7、出水口8处也均设有温度计。

所述炭黑尾气除水装置还设有暂存罐14和废水处理装置15，所述暂存罐14的进废水口借助第一输液管16与冷凝器2的排液口11相连，所述暂存罐14的出废水口借助第二输液管17与废水处理装置15相连。所述第二输液管17上设有水泵18。冷凝器2为内部设有换热管的固定管板换热器。

具体实施时，首次进入本实用新型中的200℃高湿炭黑尾气从热管换热器1的第一进气口3进入到热管换热器1的下腔室内，然后再通过第一管道12进入到冷凝器2中，在冷凝器2内形成40℃低湿炭黑尾气，低湿炭黑尾气通过第二管道13进入到热管换热器1上腔室，与进入到热管换热器1中下腔室的200℃高湿炭黑尾气进行热交换，高湿炭黑尾气由200℃降到120℃左右再进入到冷凝器2中，低湿炭黑尾气由40℃升温到125℃左右再进入到锅炉等燃烧设备内。聚集在冷凝器2底部的水滴可由排液口11进入到暂存罐14中，随后再由水泵18打入到废水处理装置15中，避免二次污染。

Claims (6)

1.一种高效节能炭黑尾气除水装置，其特征在于：包括热管换热器（1）和冷凝器（2），所述热管换热器（1）设有第一进气口（3）、第一出气口（4）、第二进气口（5）和第二出气口（6），所述冷凝器（2）设有进水口（7）、出水口（8）、进风口（9）、出风口（10）及排液口（11）；所述热管换热器（1）的第一出气口（4）借助第一管道（12）与冷凝器（2）的进风口（9）相连，所述热管换热器（1）的第二进气口（5）借助第二管道（13）与冷凝器（2）的出风口（10）相连。

2.根据权利要求1所述一种高效节能炭黑尾气除水装置，其特征在于：所述第一管道（12）、第二管道（13）上均设有温度计；所述热管换热器（1）的第一进气口（3）、第二出气口（6）及冷凝器（2）的进水口（7）、出水口（8）处也均设有温度计。

3.根据权利要求1所述一种高效节能炭黑尾气除水装置，其特征在于：所述炭黑尾气除水装置还设有暂存罐（14）和废水处理装置（15），所述暂存罐（14）的进废水口借助第一输液管（16）与冷凝器（2）的排液口（11）相连，所述暂存罐（14）的出废水口借助第二输液管（17）与废水处理装置（15）相连。

4.根据权利要求3所述一种高效节能炭黑尾气除水装置，其特征在于：所述第二输液管（17）上设有水泵（18）。

5.根据权利要求1或2或3所述一种高效节能炭黑尾气除水装置，其特征在于：所述冷凝器（2）为内部设有换热管的固定管板换热器。

6.根据权利要求5所述一种高效节能炭黑尾气除水装置，其特征在于：所述换热管为光管或低翅管。