CN208049665U - 一种电解高温烟气处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电解高温烟气处理系统，包括电解槽、烟气捕集器、烟气吸附装置、金属膜除尘器、换热器和半干态吸附装置，烟气捕集器的输入端与电解槽连通，烟气捕集器的输出端与烟气吸附装置连通，烟气吸附装置的输出端经管线与金属膜除尘器的进气端连通，金属膜除尘器的出气端经管线与换热器的进气端连通，换热器的出气端经管线与半干态吸附装置的输入端连通。本实用新型去除粉尘的同时回收余热、节约能源、能有效降低排出气体内的粉尘含量、占地面积小、节省成本。

Description

一种电解高温烟气处理系统

技术领域

本实用新型涉及电解铝生产设备技术领域，具体涉及一种电解高温烟气处理系统。

背景技术

电解铝生产过程中，电解炉产生大量烟气，该烟气温度＞400℃，含有氟元素，并含有大量粉尘。现有厂家多采用氧化铝来吸收氟元素，除氟后的烟气仍有较多粉尘，使用高效换热装置回收余热时易堵塞，所以多采用效率效低但不易堵塞的换热器进行冷却，由于换热效率低，往往需要水冷才能满足冷却需求，冷却后的烟气再用布袋除尘器处理冷却后的烟气，由于布袋处理器对粉尘的拦截率有限，处理后的烟气粉尘含量仍然较高。另外现有技术中采用水冷系统进行冷却，要配置冷却塔，占地面积大，增加了生产成本。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述技术问题提供一种电解高温烟气处理系统，去除粉尘的同时回收余热、节约能源、能有效降低排出气体内的粉尘含量、占地面积小、节省成本。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种电解高温烟气处理系统，包括电解槽、烟气捕集器、烟气吸附装置、金属膜除尘器、换热器和半干态吸附装置，所述烟气捕集器的输入端与所述电解槽连通，所述烟气捕集器的输出端与所述烟气吸附装置连通，所述烟气吸附装置的输出端经管线与所述金属膜除尘器的进气端连通，所述金属膜除尘器的出气端经管线与所述换热器的进气端连通，所述换热器的出气端经管线与所述半干态吸附装置的输入端连通。

本实用新型的有益效果是：半干态吸附装置可直接在常温下达到良好的吸附效果，能有效降低排出气体内的粉尘含量，同时半干态这一状态本身不会产生粉尘，同时有利于与废气进行完全高效的接触，进一步保证优良的除尘效果。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，所述半干态吸附装置包括中空的壳体、水箱和水泵，所述壳体上开设有进气口A和出气口，所述壳体内安装有半干态吸附层，所述换热器的出气端经管线与所述进气口A连通，所述进气口A 和所述出气口均与所述壳体内腔连通且分别位于所述半干态吸附层两侧，所述水泵的输入端与所述水箱连通，所述水泵的输出端与所述半干态吸附层连接。

采用上述进一步方案的有益效果是便于维持半干态的含水量，便于持续使用。

进一步，所述出气口的内壁上安装有湿度传感器，所述水泵所述湿度传感器连接。

采用上述进一步方案的有益效果是通过湿度传感器和计量泵使半干态吸附装置能够及时补水，保持其半干态。

进一步，所述水泵为计量泵。

采用上述进一步方案的有益效果是通过计量泵能够自动保持半干态吸附层的含水量在合适范围内，无需人工，节省人力。

进一步，所述金属膜除尘器包括箱体，所述箱体上开设有进气口 B和排气口，所述箱体内设有过滤结构为柔性多孔金属膜的滤袋，所述进气口B与所述排气口均与所述滤袋连通且所述滤袋位于所述进气口B和所述排气口之间。

采用上述进一步方案的有益效果是采用金属膜除尘，既耐高温且除尘效果好，进一步增强除尘效果。

进一步，还包括冷凝水供给装置，所述换热器包括冷凝通道和冷凝水通道，所述冷凝通道侧壁与所述冷凝水通道侧壁接触，所述冷凝水通道与所述冷凝水供给装置连通，所述冷凝通道的一端与所述排气口经管线连通，所述冷凝通道的另一端与所述进气口A连通。

采用上述进一步方案的有益效果是降温效果好，避免废气温度过高对半干态吸附层造成蒸发过多的情况。

进一步，还包括余热回收装置，所述冷凝水通道远离所述冷凝水供给装置的一端与所述余热回收装置连通。

采用上述进一步方案的有益效果是有效利用余热，节约能源。

进一步，还包括干燥机，所述冷凝水通道上设有支路，所述冷凝水通道与所述干燥机经所述支路连通。

采用上述进一步方案的有益效果是通过干燥机可以将半干态吸附层烘干回收利用，同时其干燥能源来自换热器的水蒸气，节约资源和能源，绿色环保。

进一步，所述烟气吸附装置内设有用于过滤烟气的烟气过滤膜。

采用上述进一步方案的有益效果是初步对废气进行过滤，提高用于二次过滤的半干态吸附层的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为半干态吸附装置结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、电解槽，2、烟气捕集器，3、烟气吸附装置，4、金属膜除尘器，5、换热器，6、半干态吸附装置，7、余热回收装置，8、干燥机，9、壳体，10、进气口A，11、出气口，12、半干态吸附层，13、湿度传感器，14、水箱，15、水泵。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1、2所示，一种电解高温烟气处理系统，包括电解槽1、烟气捕集器2、烟气吸附装置3、金属膜除尘器4、换热器5和半干态吸附装置6，烟气捕集器2的输入端与电解槽1连通，烟气捕集器 2的输出端与烟气吸附装置3连通，烟气吸附装置3的输出端经管线与金属膜除尘器4的进气端连通，金属膜除尘器4的出气端经管线与换热器5的进气端连通，换热器5的出气端经管线与半干态吸附装置 6的输入端连通。

半干态吸附装置6包括中空的壳体9、水箱14和水泵15，壳体 9上开设有进气口A10和出气口11，壳体9内安装有半干态吸附层 12，换热器5的出气端经管线与进气口A10连通，进气口A10和出气口11均与壳体9内腔连通且分别位于半干态吸附层12两侧，水泵 15的输入端与水箱14连通，水泵15的输出端与半干态吸附层12连接。出气口11安装有湿度传感器13，水泵15为计量泵，计量泵与湿度传感器13连接。

金属膜除尘器4包括箱体，所述箱体上开设有进气口B和排气口，箱体内设有过滤结构为柔性多孔金属膜的滤袋，进气口B与排气口均与滤袋连通且滤袋位于进气口B和排气口之间。

还包括冷凝水供给装置，换热器5包括冷凝通道和冷凝水通道，冷凝通道侧壁与冷凝水通道侧壁接触，冷凝水通道与冷凝水供给装置连通，冷凝通道的一端与排气口经管线连通，冷凝通道的另一端与进气口A10连通。还包括余热回收装置7、干燥机8，冷凝水通道远离冷凝水供给装置的一端与余热回收装置7连通。冷凝水通道上设有支路，冷凝水通道与干燥机8经支路连通。烟气吸附装置3内设有用于过滤烟气的烟气过滤膜。

优选的，电解槽1为铝电解槽，本实施例中金属膜除尘器4采用申请号为201520234518.1，名称为柔性金属膜袋式除尘器公开的除尘器。半干态吸附层12填充有氢氧化钠溶液和氧化铝多孔填料，优选的含水率为10～20％。烟气过滤膜内填充有氧化铝粉末，可吸收氟气。换热器5为翅片换热器5，换热效率更高。冷凝水通道的冷凝水蒸发为水蒸气，可提供给干燥机8作为热源。当半干态吸附层12吸附一段时间后，其中的填料大部分已经与烟气反应结合，可将半干态吸附层12的填料取出，装入新的填料，同时将取出的旧填料放入干燥机8，由干燥机8干燥后回收再利用。

工作时，铝电解槽工作产生的含氟、含烟的废气由烟气捕集器2 收集进入烟气吸附装置3，由烟气过滤膜进行一次吸附，此时废气温度在380～420℃之间，通过金属膜除尘器4除尘后，其粉尘含量降低到小于10mg/m³，再进入翅片换热器5的冷凝通道内，与冷凝水通道内的冷凝水进行热交换，废气温度与冷凝水通道内的温度平衡后进入半干态吸附装置6进一步出去氟气，冷凝水通道内冷凝水蒸发为水蒸气，一部分送入余热回收装置7进行回收利用，另一部分可送入干燥机8，当半干态吸附料层吸附一定时间，需要补充新的填料，将旧填料取出放入干燥机8，通过水蒸气进行烘干，烘干后可作为电解槽1 的原料使用。在高温烟气的处理过程中，总共经历了三次吸附过滤，保证最后排放出的尾气安全、健康、无毒的同时，能回收利用吸附的氟、氧化铝等中间填料以及热能，节约资源和能源。

以上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 (9)

1.一种电解高温烟气处理系统，其特征在于：包括电解槽(1)、烟气捕集器(2)、烟气吸附装置(3)、金属膜除尘器(4)、换热器(5)和半干态吸附装置(6)，所述烟气捕集器(2)的输入端与所述电解槽(1)连通，所述烟气捕集器(2)的输出端与所述烟气吸附装置(3)连通，所述烟气吸附装置(3)的输出端经管线与所述金属膜除尘器(4)的进气端连通，所述金属膜除尘器(4)的出气端经管线与所述换热器(5)的进气端连通，所述换热器(5)的出气端经管线与所述半干态吸附装置(6)的输入端连通。

2.根据权利要求1所述一种电解高温烟气处理系统，其特征在于：所述半干态吸附装置(6)包括中空的壳体(9)、水箱(14)和水泵(15)，所述壳体(9)上开设有进气口A(10)和出气口(11)，所述壳体(9)内安装有半干态吸附层(12)，所述换热器(5)的出气端经管线与所述进气口A(10)连通，所述进气口A(10)和所述出气口(11)均与所述壳体(9)内腔连通且分别位于所述半干态吸附层(12)上下两侧，所述水泵(15)的输入端与所述水箱(14)连通，所述水泵(15)的输出端与所述半干态吸附层(12)连接。

3.根据权利要求2所述一种电解高温烟气处理系统，其特征在于：所述出气口(11)的内壁上安装有湿度传感器(13)，所述水泵(15)与所述湿度传感器(13)连接。

4.根据权利要求3所述一种电解高温烟气处理系统，其特征在于：所述水泵(15)为计量泵。

5.根据权利要求4所述一种电解高温烟气处理系统，其特征在于：所述金属膜除尘器(4)包括箱体，所述箱体上开设有进气口B和排气口，所述箱体内设有过滤结构为柔性多孔金属膜的滤袋，所述进气口B与所述排气口均与所述滤袋连通且所述滤袋位于所述进气口B和所述排气口之间。

6.根据权利要求5所述一种电解高温烟气处理系统，其特征在于：还包括冷凝水供给装置，所述换热器(5)包括冷凝通道和冷凝水通道，所述冷凝通道侧壁与所述冷凝水通道侧壁接触，所述冷凝水通道与所述冷凝水供给装置连通，所述冷凝通道的一端与所述排气口经管线连通，所述冷凝通道的另一端与所述进气口A连通。

7.根据权利要求6所述一种电解高温烟气处理系统，其特征在于：还包括余热回收装置(7)，所述冷凝水通道远离所述冷凝水供给装置的一端与所述余热回收装置(7)连通。

8.根据权利要求7所述一种电解高温烟气处理系统，其特征在于：还包括干燥机(8)，所述冷凝水通道上设有支路，所述冷凝水通道与所述干燥机(8)经所述支路连通。

9.根据权利要求1～8任一项所述一种电解高温烟气处理系统，其特征在于：所述烟气吸附装置(3)内设有用于过滤烟气的烟气过滤膜。