CN207838700U - 一种电解烟气超低排放的处理装置 - Google Patents

Abstract

一种电解烟气超低排放的处理装置，涉及电解烟气污染物的治理领域，包括装置筒体，装置筒体从下至上分别为储液段，烟气入口段，雾化喷淋吸收段，高效除雾段和烟气出口段；储液段设有搅拌器、氧化管道、多个输出管道、循环浆液和循环泵；烟气入口段的侧壁上设有装置入口；雾化喷淋吸收段内包括均流多孔板和多层喷淋层，均流多孔板设置在装置入口之上，且在喷淋层之下，每层喷淋层均包括喷淋管和喷嘴，高效除雾段内设有多层除雾器；本实用新型采用石灰或石灰石配制成循环浆液，通过均流多孔板强化湍流传质，有效地处理电解烟气，减少污染物的排放，为企业带来良好的环境效果和社会效益。

Description

一种电解烟气超低排放的处理装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及电解烟气污染物的治理领域，特别涉及一种电解烟气超低排放的 处理装置。

背景技术

[0002] 目前我国电解预焙槽烟气均采用氧化铝吸附加布袋除尘器除尘的干法净化技术 处理工艺。干法净化也是目前国际上最佳的技术手段。电解烟气污染物主要有粉尘(颗粒 物）、二氧化硫、氟化物等。当前国内大多数电解铝企业执行《铝工业污染物排放标准》规定 的大气污染物排放浓度限值，但随着国家对京津冀及周边“2+26”城市的大气污染物的重点 治理，位于该区域内的电解铝企业均要求执行《铝工业污染物排放标准》大气污染物特别排 放限值。

[0003] 鉴于电解烟气量大、含硫浓度较低、且含有氟化物的特点，现已公开的电解烟气处 理专利中有多种简易的脱硫方法，虽然使用相关技术可以达到特别排放限值，但是随着国 家加大改善大气环境质量的力度，电解烟气仅仅达到特别限值排放难以满足日益严格的环 保要求。因此，实现电解烟气的超低排放势在必行。 实用新型内容

[0004] 针对现有技术的不足，本实用新型提供一种电解烟气超低排放的处理装置，所述 装置包括装置筒体，装置筒体从下至上分别为储液段，烟气入口段，雾化喷淋吸收段，高效 除雾段和烟气出口段；

[0005] 储液段设有搅拌器、氧化管道、多个输出管道、循环浆液和循环栗;搅拌器设置在 循环浆液内部的最下层，氧化管道的一端穿过储液段的侧壁，另一端位于循环浆液的液面 之下、且在搅拌器之上，每个输出管道的一端均位于循环浆液液面之下，且在搅拌器之上， 另一端均穿过储液段的侧壁与循环栗的入口相连，循环栗设置在装置筒体的外面;烟气入 口段的侧壁上设有装置入口；雾化喷淋吸收段内包括均流多孔板和多层喷淋层，均流多孔 板设置在装置入口之上，且在喷淋层之下，每层喷淋层均包括喷淋管和喷嘴，每层喷淋层的 喷淋管均通过管道与所述循环栗的出口连接，喷嘴安装在喷淋管上，方向朝下;高效除雾段 内设有多层除雾器。

[0006] 所述均流多孔板至所述装置入口的最上侧之间的间距为1.0〜2.0m，至所述喷淋 层的最底层之间的间距为1.8〜2.0m。

[0007] 所述均流多孔板上的板孔的孔径为30〜40mm，所述均流多孔板的开孔率为35〜 50% 〇

[0008] 所述储液段还设有排出管道和排出栗，排出管道一侧穿过所述储液段的侧壁伸入 到所述循环浆液的底部，另一侧与排出栗入口相连，排出栗设置在所述装置筒体的外部，其 出口通过管道连接至副产品处置系统。

[0009] 所述储液段还设有位于装置筒体外部的风机，风机与穿过储液段的侧壁的氧化管 道的一端相连。

[0010] 所述电解烟气超低排放的处理装置包括多个所述循环栗，多个所述输出管道中的 每个输出管道对应一个所述循环栗，每个输出管道和与其对应的循环栗的入口连接，每个 所述循环栗对应一层所述喷淋层，且每个所述循环栗的出口和与其对应的喷淋层连接。

[0011] 所述多层喷淋层中，每相邻的两层喷淋层之间的间距为1.8〜2.2m。

[0012] 所述喷淋层选用两层喷淋层或者三层喷淋层。

[0013] 所述高效除雾段内设有三层除雾器。

[0014] 所述喷嘴选用空心锥蜗壳喷嘴。

附图说明

[0015] 图1是本实用新型提供的一种电解烟气超低排放的处理装置结构示意图；

[0016] 其中，

[0017] 1装置筒体，2搅拌器，3氧化管道，4输出管道，5循环浆液，6装置入口，7均流多孔 板，8喷淋管，9喷嘴，10除雾器;a储液段，b烟气入口段，c雾化喷淋吸收段，d高效除雾段，e烟 气出口段。

具体实施方式

[0018] 为了解决现有技术存在的问题，如图1所示，本实用新型提供了一种电解烟气超低 排放的处理装置，设置于电解烟气干法净化系统之后，包括装置筒体1;装置筒体1从下至上 分别为储液段a，烟气入口段b，雾化喷淋吸收段c，高效除雾段d和烟气出口段e;

[0019] 储液段a设有搅拌器2、氧化管道3、多个输出管道4、循环浆液5和循环栗;本装置采 用石灰或石灰石作为脱硫剂，循环浆液5由石灰或石灰石配置而成，粒度为20〜50μπι，搅拌 器2设置在循环浆液5内部的最下层，氧化管道3的一端穿过储液段a的侧壁，另一端位于循 环浆液5的液面之下、且在搅拌器2之上;每个输出管道4的一端均位于循环浆液5液面之下， 且在搅拌器2之上，每个输出管道4的另一端均穿过储液段a的侧壁与循环栗的入口相连;储 液段a设有多个循环栗，循环栗均设置在装置筒体1的外面，多个输出管道4中的每个输出管 道4对应一个循环栗，每个输出管道4和与其对应的循环栗的入口连接;储液段a还设有排出 管道和排出栗，排出管道的一侧穿过储液段a的侧壁伸入到循环浆液5的底部，另一侧与排 出栗入口相连，排出栗设置在装置筒体1的外部，其出口通过管道连接至副产品处置系统； 储液段a还设有位于装置筒体1外部的风机，风机与穿过储液段a的侧壁的氧化管道3的一端 相连，用以输送氧气，风机可以选用罗茨风机;烟气入口段b的侧壁上设有装置入口 6，干法 净化后的电解烟气将由此进入本装置;雾化喷淋吸收段c内包括均流多孔板7和多层喷淋 层，均流多孔板7设置在装置入口 6之上，且在喷淋层之下，均流多孔板7至所述装置入口 6的 最上侧之间的间距为1.0〜2.0m，至所述喷淋层的最底层之间的间距为1.8〜2. Om，均流多 孔板7上的板孔的孔径为30〜40mm，均流多孔板7的开孔率为35〜50% ;多层喷淋层中，每相 邻的两层喷淋层之间的间距为1.8〜2.2m，每层喷淋层均包括喷淋管8和喷嘴9，每层喷淋层 对应一个循环栗，每层喷淋层的喷淋管8和与其对应的每个循环栗的出口连接;喷嘴9采用 空心锥蜗壳喷嘴，安装在喷淋管8上，方向朝下;喷淋层可以选用2层喷淋层或者3层喷淋层， 本实施例选用2层喷淋层;高效除雾段d内设有3层除雾器10;

[0020] 电解烟气从干法净化系统排出后（二氧化硫SO2的浓度约为200〜400mg/Nm3,粉尘 浓度不超过20mg/Nm3，氟化物浓度不超过3mg/Nm3)进入装置入口 6，经过均流多孔板7时被强 制重新分布、均匀通过；用石灰或石灰石配制好的循环浆液5由循环栗供给，通过管道输送 至喷淋层，经过喷淋管8由喷嘴9雾化成微细液滴后喷出，其粒径为1800〜2200μπι;喷淋液在 均流多孔板7上部形成液膜层，喷淋液与向上流动的烟气逆向接触，当气液同时通过均流多 孔板7时，发生系列反应并强化湍流传质，且烟气中的粉尘得到洗涤，提高了脱硫除尘降氟 效率;随后电解烟气依次通过喷淋层，即与含有脱硫剂的循环浆液5逆向接触，完成传质过 程，实现烟气的净化；

[0021] 石灰的主要成分是氧化钙CaO、石灰石的主要成分是碳酸钙CaCO3,电解烟气脱硫 除尘降氟的机理如下：

[0022] 电解烟气中的二氧化硫SO2和三氧化硫SO3与循环浆液5液滴中的水H2O发生如下反 应：

[0025] 三氧化硫SO3与水H2O生成的硫酸H2SO4可以在短时间内与循环浆液5发生反应：

[0026] >循环浆液5中石灰CaO、石灰石CaCO3首先发生溶解

[0029] >二氧化硫SO2和三氧化硫SO3与循环浆液5发生以下离子反应

[0033] 净烟气通过喷淋层上方设置的3层除雾器10,分离烟气中夹带的液滴及粉尘，使净 烟气的二氧化硫S〇2浓度不超过35mg/Nm3,颗粒物浓度不超过5mg/Nm3,氟化物F_浓度不超过 为lmg/Nm3，最后经烟气出口段e即烟囱排出；

[0034] 循环浆液5储存于储液段a，通过风机及氧化管道3鼓入的氧气O2进行氧化，将亚硫 酸钙CaSO3氧化为硫酸钙CaSO4 (石膏），再通过排出栗送至副产品处置系统；同时储液段a设 有的搅拌器2进行搅拌，防止储液段a内浆液沉积阻塞：

[0035] 硫酸钙CaSO4 (石膏）的生成及氟化盐CaF2的去除：

[0036] 在装置储液段a内的亚硫酸钙CaSO3氧化成硫酸钙CaSO4 (石膏），反应中氟化钙CaF2 沉淀析出达到去除氟Γ的目的。

[0040]本实用新型提供的一种电解烟气超低排放的处理装置，选用石灰或石灰石作为脱 硫剂，优化喷淋层布置及喷嘴9的分布，使单层喷淋层的覆盖率高于200 %甚至达300 %以 上，提高液滴在装置截面分布的均匀性，在装置内形成良好的雾化区域，增加传质表面积， 延长液滴在装置内的停留时间，提高粉尘被浆液捕集的概率，从而达到最佳的脱硫除尘降 氟的效果，脱硫效率不低于95%，总除尘效率和除氟效率达80%以上；电解烟气进行脱硫除 尘降氟协同处理，以实现电解烟气污染物的超低排放，即二氧化硫SO2排放浓度不超过 35mg/Nm3，颗粒物排放浓度不超过5mg/Nm3，氟化物排放浓度不超过lmg/Nm3;本装置采用分 段结构，可实现模块化设计，有效地缩短设计工期，提高设计效率。

[0041]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用 新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保 护范围之内。

Claims (10)

1. 一种电解烟气超低排放的处理装置，其特征在于，所述装置包括装置筒体（I)，装置 筒体⑴从下至上分别为储液段(a)，烟气入口段⑹，雾化喷淋吸收段(C)，高效除雾段(d) 和烟气出口段(e); 储液段(a)设有搅拌器(2)、氧化管道(3)、多个输出管道⑷、循环浆液⑸和循环栗;搅 拌器⑵设置在循环浆液⑸内部的最下层，氧化管道⑶的一端穿过储液段(a)的侧壁，另 一端位于循环浆液⑸的液面之下、且在搅拌器⑵之上，每个输出管道⑷的一端均位于循 环浆液⑸液面之下，且在搅拌器(2)之上，每个输出管道⑷的另一端均穿过储液段(a)的 侧壁与循环栗的入口相连，循环栗设置在装置筒体（1)的外面;烟气入口段(b)的侧壁上设 有装置入口（6);雾化喷淋吸收段(c)内包括均流多孔板⑺和多层喷淋层，均流多孔板(7) 设置在装置入口⑹之上，且在喷淋层之下，每层喷淋层均包括喷淋管⑻和喷嘴(9)，每层 喷淋层的喷淋管⑻均通过管道与所述循环栗的出口连接，喷嘴⑼安装在喷淋管⑻上，方 向朝下;高效除雾段⑹内设有多层除雾器(10)。

2. 根据权利要求1所述的一种电解烟气超低排放的处理装置，其特征在于，所述均流多 孔板(7)至所述装置入口（6)的最上侧之间的间距为1.0〜2.0m，至所述喷淋层的最底层之 间的间距为1.8〜2.0m。

3. 根据权利要求1所述的一种电解烟气超低排放的处理装置，其特征在于，所述均流多 孔板⑺上的板孔的孔径为30〜40mm，所述均流多孔板⑺的开孔率为35〜50%。

4. 根据权利要求1所述的一种电解烟气超低排放的处理装置，其特征在于，所述储液段 (a)还设有排出管道和排出栗，排出管道一侧穿过所述储液段(a)的侧壁伸入到所述循环浆 液⑸的底部，另一侧与排出栗入口相连，排出栗设置在所述装置筒体⑴的外部，其出口通 过管道连接至副产品处置系统。

5. 根据权利要求1所述的一种电解烟气超低排放的处理装置，其特征在于，所述储液段 (a)还设有位于装置筒体⑴外部的风机，风机与穿过储液段(a)的侧壁的氧化管道⑶的一 端相连。

6. 根据权利要求1所述的一种电解烟气超低排放的处理装置，其特征在于，所述电解烟 气超低排放的处理装置包括多个所述循环栗，多个所述输出管道⑷中的每个输出管道(4) 对应一个所述循环栗，每个输出管道⑷和与其对应的循环栗的入口连接，每个所述循环栗 对应一层所述喷淋层，且每个所述循环栗的出口和与其对应的喷淋层连接。

7. 根据权利要求1所述的一种电解烟气超低排放的处理装置，其特征在于，所述多层喷 淋层中，每相邻的两层喷淋层之间的间距为1.8〜2.2m。

8. 根据权利要求1所述的一种电解烟气超低排放的处理装置，其特征在于，所述喷淋层 选用两层喷淋层或者三层喷淋层。

9. 根据权利要求1所述的一种电解烟气超低排放的处理装置，其特征在于，所述高效除 雾段⑹内设有三层除雾器(10)。

10. 根据权利要求1所述的一种电解烟气超低排放的处理装置，其特征在于，所述喷嘴 ⑼选用空心锥蜗壳喷嘴。