CN210786770U - 一种用于铝材熔炼炉的废气处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于铝材熔炼炉的废气处理装置，包括冷凝室和干燥除尘室，所述冷凝室的顶部设有废气出气口，所述干燥除尘室通过所述废气出气口与所述冷凝室连通，所述冷凝室内的侧壁上盘旋设置有螺旋冷凝管，所述冷凝室的底部设有废气进气口，所述废气进气口的上侧设有若干个挡板，且若干个所述挡板依次交替间隔设置于所述冷凝室内的两侧壁上，所述干燥除尘室内间隔设有若干过滤层。该装置不仅能够通过冷凝装置对废气中的热量进行回收，避免大量热量被直接排出，从而减少能源消耗，提高能源利用率；还能够对废气中的微小粒子如PM2.5进行有效截留，对废气中的二氧化硫和氮氧化物进行吸收，避免其随废气排入大气，污染大气环境。

Description

一种用于铝材熔炼炉的废气处理装置

技术领域

本实用新型涉及铝材熔炼加工设备领域，具体涉及一种用于铝材熔炼炉的废气处理装置。

背景技术

铝材熔炼是将原材料按工艺要求加入到熔炼炉内熔化，并通过除气、除渣等精炼手段来得到较高纯度的铝液的过程。由于在熔炼的过程中容易产生废气，废气中不仅含有可燃性有机气体，还含有固体颗粒和粉尘等物质，不及时处理，容易对大气环境造成无法预估的破坏，不利于环境保护。

另外，由于铝合金的熔炼温度常在670～750℃范围内，废气在排出的过程中也会从中带走大量的余热，假若不作处理，将会损失大量的热量，因此，需要对废气中的热量进行回收，避免资源的浪费，且能够有效提高能源利用率。

目前，对于铝材熔炼炉的废气处理方法有多种，例如吸附法、吸收法、催化燃烧法、生物氧化法、热处理方法等。相对于其它的处理方法，采用热处理方法处理后的热水能够回收利用，但是现有的处理设备无法将废气中的微小粒子如PM2.5进行截留，也无法对粒径比较小的固体物质，如胶体物质进行有效截留，而PM2.5是雾霾的主要成分，直接排入大气中，将会直接影响大气质量。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种用于铝材熔炼炉的废气处理装置，该装置不仅能够通过冷凝装置对废气中的热量进行回收，避免大量热量被直接排出，从而减少能源消耗，提高能源利用率；还能够对废气中的微小粒子如PM2.5进行有效截留，解决了现有技术中现有的处理设备无法将废气中的微小粒子如PM2.5进行截留，也无法对粒径比较小的固体物质，如胶体物质进行有效截留的问题。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下。

一种用于铝材熔炼炉的废气处理装置，包括冷凝室和干燥除尘室，所述冷凝室的顶部设有废气出气口，所述干燥除尘室通过所述废气出气口与所述冷凝室连通，所述冷凝室内的侧壁上盘旋设置有螺旋冷凝管，所述冷凝室的底部设有废气进气口，所述废气进气口的上侧设有若干个挡板，且若干个所述挡板依次交替间隔设置于所述冷凝室内的两侧壁上，所述干燥除尘室内间隔设有若干过滤层。

进一步，所述螺旋冷凝管均通过卡接组件与所述冷凝室的侧壁可拆卸连接，所述螺旋冷凝管的一端设有进液口，另一端设有出液口，所述冷凝室靠近所述干燥除尘室的一侧设有进水管，所述冷凝室靠近所述废气出气口的一侧设有出水管，所述螺旋冷凝管的进液口与所述进水管可拆卸连接，所述螺旋冷凝管的出液口与所述出水管可拆卸连接。

进一步，所述螺旋冷凝管朝向所述冷凝室中心的一侧设有若干个喷水口，每个喷水口上均安装有喷头，每个所述喷头均通过密封圈与所述喷水口可拆卸连接；每个所述喷头上均设有电磁阀。

进一步，所述冷凝室的底部设有排渣口，所述排渣口上安装有筛网，所述排渣口的下端设有卸料漏斗，所述卸料漏斗上设有卸料控制阀。

进一步，所述过滤层包括为微滤板和纳滤板，所述微滤板上的滤孔的孔径大于所述纳滤板上的滤孔的孔径，所述微滤板安装于所述干燥除尘室靠近所述废气出气口的一侧。

进一步，所述干燥除尘室内的侧壁上依次设有若干用于安装与其对应的过滤层相适配的插接槽，每个所述过滤层均可拆卸的安装于与其对应的插接槽内，每个所述过滤层的顶部均设有提手，每个所述插接槽的顶部均设有用于安装所述过滤层的插接孔，每个所述插接孔上均铰接有密封盖。

进一步，每个所述过滤层均包括蜂窝芯板以及用于安装所述蜂窝芯板的安装壳体，所述蜂窝芯板的两侧均安装有压合过滤板，每个所述压合过滤板均与所述蜂窝芯板可拆卸连接。

进一步，所述干燥除尘室远离所述废气出气口的一端上设有气体连接管，所述干燥除尘室靠近所述气体连接管的一侧设有干燥盒，所述干燥盒的顶部设有进料口，所述进料口上设有进料密封门，所述干燥盒的一侧设有出料口，所述出料口上设有出料密封门，所述进料密封门、所述出料密封门均与所述干燥除尘室的侧壁铰接；所述干燥除尘室靠近所述干燥盒的一侧设有透明观察窗。

进一步，还包括焚烧炉，所述焚烧炉的一侧设有燃烧器，所述焚烧炉通过燃烧器与所述干燥除尘室连接，所述燃烧器的一侧连接有空气进气管。

更进一步，焚烧炉远离所述燃烧器的一侧设有吸附塔，所述吸附塔的顶端设有排放口，所述吸附塔靠近所述排放口的一侧设有吸附层，所述吸附层内设有脱硫脱硝填料。

本实用新型的有益效果：

与现有技术相比，本实用新型提供一种用于铝材熔炼炉的废气处理装置，该装置不仅能够通过冷凝室内的螺旋冷凝管对废气中的热量进行回收，回收热量后的热水能够重新投入使用，避免大量热量被直接排出，从而减少能源消耗，提高能源利用率。

还能够对废气中的微小粒子如PM2.5进行有效截留，对废气中的二氧化硫和氮氧化物进行吸收，避免其随废气排入大气，污染大气环境；解决了现有技术中现有的处理设备无法将废气中的微小粒子如PM2.5进行截留，也无法对粒径比较小的固体物质，如胶体物质进行有效截留的问题。

本实用新型的废气处理装置，采用热处理方法，提高了空气净化效率，降低了投资运行成本，达到经济高效的处理效果，均具有很好的应用前景。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图。

图2为本实用新型实施例1中冷凝室的第一视角的结构示意图。

图3为本实用新型实施例1中干燥除尘室的结构示意图。

图4为本实用新型实施例1中过滤层的结构示意图。

图5为本实用新型实施例2中冷凝室的第二视角的结构示意图。

图6为本实用新型实施例3的结构示意图。

图中：1、冷凝室；11、废气进气口；12、废气出气口；13、螺旋冷凝管；131、喷头；14、挡板；15、卡接组件；16、进水管；17、出水管；18、排渣口；181、筛网；19、卸料漏斗；191、卸料控制阀；2、干燥除尘室；21、过滤层；211、微滤板；212、纳滤板；213、蜂窝芯板；214、安装壳体；215、压合过滤板；22、插接槽；23、插接孔；24、密封盖；25、气体连接管；26、干燥盒；261、进料口；262、进料密封门；263出料口；264、出料密封门；27、透明观察窗；3、焚烧炉；31、焚烧炉；32、空气进气管；4、吸附塔；41、排放口；42、吸附层。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，“若干”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

实施例1

参见图1-4所示，本实用新型实施例所提供的一种用于铝材熔炼炉的废气处理装置，能够对铝材熔炼炉中的废气进行有效处理，使排出的提起的各项指标均达到大气污染物排放标准。

该装置包括冷凝室1和干燥除尘室2，冷凝室1的顶部设有废气出气口12，干燥除尘室2通过废气出气口12与冷凝室1连通，使经过冷凝室处理后的气体能够通过废气出气口进入到干燥除尘室内。

冷凝室1内的侧壁上盘旋设置有螺旋冷凝管13，冷凝室1的底部设有废气进气口11，螺旋冷凝管13均通过卡接组件15与冷凝室1的侧壁可拆卸连接，螺旋冷凝管13的一端设有进液口，另一端设有出液口，冷凝室1靠近干燥除尘室2的一侧设有进水管16，冷凝室1靠近废气出气口12的一侧设有出水管17，螺旋冷凝管13的进液口与进水管16可拆卸连接，螺旋冷凝管13的出液口与出水管17可拆卸连接。

在此，螺旋冷凝管的进液口和出液口通过法兰分别与进水管和出水管密封连接，用以提高连接处的紧固密封性。由于熔炼炉内的熔炼温度常在670～750℃范围内，较高的温度会使熔炼炉的废气带有较高的热能，因此，在高温废气由底部的废气进气口进入，再由顶部的废气出气口排出的运行过程中，能够对螺旋冷凝管内的冷水进行加热，使水温升高成热水，热水经由出水管重新进入锅炉，由锅炉继续加热成蒸汽供锅炉使用。在这个过程中，高温废气中的热量得到回收，避免了大量热量被直接排出，从而减少了能源消耗量，提高了能源利用率。

为了进一步延长废气在冷凝室内的停留时间，以提高热量转化率，废气进气口11的上侧设有若干个挡板14，且若干个挡板14依次交替间隔设置于冷凝室1内的两侧壁上。冷凝室1的底部设有排渣口18，排渣口18上安装有筛网181，排渣口的下端设有卸料漏斗19，卸料漏斗19上设有卸料控制阀191。

本实施例中，废气进气口的上侧设有3个挡板，从下到上依次间隔设有第一挡板、第二挡板和第三挡板。第一挡板位于废气进气口的上方处，第一挡板的一端与冷凝室的内壁固接，另一端与相对另一侧壁之间间隔有距离；第二挡板固定在第一挡板相对的冷凝室的内壁上，且第二挡板与第一挡板固接的冷凝室内壁之间间隔有距离；第三挡板固定在第一挡板相同的冷凝室内壁上，且第三挡板与第二挡板固接的冷凝室内壁之间间隔有距离。

熔炼排出的废气中不仅含有很高的热量，还含有大量未燃尽的颗粒物和粉尘，这些物质排入大气会造成大气环境恶化，影响人体健康。本实施例在冷凝室内设置第一挡板、第二挡板和第三挡板不仅能够延长废气在冷凝室内的停留时间，还能够对颗粒物及粉尘进行多级截留。进入冷凝室内的含尘废气中的颗粒物与粉尘首先与第一挡板发生碰撞，从而改变方向下落，而剩余的含尘废气则绕过第一挡板，从第一挡板与冷凝室内壁件的缝隙继续上升，在遇到第二挡板时，气体中所含的粉尘与第二挡板发生碰撞下落，剩余的含尘废气绕过第二挡板，从第二挡板与冷凝室内壁间的缝隙继续上升，最后与第三挡板碰撞，从而改变方向降落。在经过三级碰撞之后，废气中的颗粒物和粉尘基本得到去除。

本实施例中，第一挡板与第二挡板有部分重叠，且重叠部分的长度为第二挡板长度的1/10～1/4范围内。第二挡板与第三挡板有部分重叠，且重叠部分的长度为第二挡板长度的1/10～1/4范围内。这样的设置能够使废气呈S型绕行向上，不仅能够延长废气在冷凝室内的停留时间，而且能够有效截留颗粒物及粉尘。

而对于废气中的一些粒径比较小的固体物质如胶体物质和PM2.5，冷凝室内的多层挡板无法对其进行有效截留，因此，在冷凝室的上侧设置有一用于除去微小粒子并对气体进行干燥处理的干燥除尘室。

干燥除尘室2内间隔设有若干过滤层21，用于对微小粒子的过滤截留。

其中，过滤层21包括为微滤板211和纳滤板212，微滤板211上的滤孔的孔径大于纳滤板212上的滤孔的孔径，方便对废气中的微小粒子进行多级过滤。微滤板211安装于干燥除尘室2靠近废气出气口12的一侧，纳滤板则安装于微滤板远离废气出气口的一侧。由废气出气口排出的废气依次经过微滤板、纳滤板过滤净化，使气体中的固体颗粒及粉尘都得以过滤净化。

为了方便对过滤层进行更换，干燥除尘室2内的侧壁上依次设有若干用于安装与其对应的过滤层21相适配的插接槽22，每个过滤层21均可拆卸的安装于与其对应的插接槽22内，每个过滤层21的顶部均设有提手，每个插接槽22的顶部均设有用于安装过滤层21的插接孔23，每个插接孔23上均铰接有密封盖24。在对过滤层进行更换时，只需打开密封盖就能够将对应的过滤层插接于相应的插接孔内，且沿插接槽插入，提高了更换的效率。

每个过滤层21均包括蜂窝芯板213以及用于安装蜂窝芯板213的安装壳体214，蜂窝芯板213的两侧均安装有压合过滤板215，每个压合过滤板215均与蜂窝芯板213可拆卸连接。本实施例中，安装壳体的形状为中空的环形壳体，方便将蜂窝芯板安装于中空部位。

干燥除尘室2远离废气出气口12的一端上设有气体连接管25，干燥除尘室2靠近气体连接管25的一侧设有干燥盒26，干燥盒26的顶部设有进料口261，进料口261上设有进料密封门262，干燥盒26的一侧设有出料口263，出料口263上设有出料密封门264，进料密封门262、出料密封门264均与干燥除尘室2的侧壁铰接；干燥除尘室2靠近干燥盒26的一侧设有透明观察窗27。本实施例中，干燥盒内填装有变色硅胶，通过观察窗进可以观察干燥盒内的变色硅胶的颜色，方便及时更换。在更换时，将干燥盒内的变色硅胶由一侧的出料口排出变色硅胶，再关闭出料密封门，从进料口填充入新的变色硅胶，关闭进料密封门，用以提高更换的效率。

本实施例的干燥除尘室通过过滤层和干燥盒分隔成多个净化室，方便对废气实现多级净化，提高净化程度。

实施例2

参见图5所示，与上述实施例的不同之处在于，螺旋冷凝管13朝向冷凝室1中心的一侧设有若干个喷水口，每个喷水口上均安装有喷头131，每个喷头131均通过密封圈与喷水口可拆卸连接；每个喷头131上均设有电磁阀。

在冷凝室的外侧设有控制器，控制器与若干个电磁阀电连接，用于控制多个电磁阀的开启。螺旋冷凝管上设有若干个喷头，方便对冷凝室内的固体颗粒进行冲洗，避免过多灰尘堆积在无法清理到的缝隙内。通过控制器控制喷头上的电磁阀的开启，用以提高清洁效率。

实施例3

参见图6所示，与上述实施例的不同之处在于，还包括焚烧炉3，熔炼炉中产生的废气含有较好含量的可燃性有机气体，因此，需要对这部分有机气体进行燃烧。焚烧炉3的一侧设有燃烧器31，燃烧器内设有低碳氧化物锥形燃烧器，用以加快空气与废气中的可燃性有机气体的混合程度，使其能够充分燃烧。焚烧炉3通过燃烧器31与干燥除尘室2连接，燃烧器31的一侧连接有空气进气管3，空气进气管上设有电磁阀和流量计，用以调节空气的进气量，使可燃性有机废气得以充分燃烧。

焚烧后的气体中可能含有二氧化硫和氮氧化物，因此，需要对焚烧后的气体进行吸附，以达到排放标准。焚烧炉3远离燃烧器31的一侧设有吸附塔4，吸附塔4的顶端设有排放口41，吸附塔4靠近排放口41的一侧设有吸附层42，吸附层42内设有脱硫脱硝填料。其中，脱硫脱硝填料主要是由氧化镁、氯化镁、磷酸、玻璃纤维以质量比为5:8:0.5:0.5混合制备得到的，在填料中还添加了常用的粘合剂和发泡剂。这些组分能够对废气中的二氧化硫和氮氧化物进行很好的吸附，避免其对大气造成污染。

经过上述处理后的废气得到了很好的净化，由吸附塔顶端的排放口排放到大气中，且排出的气体的各项指标均能够达到大气污染物排放标准。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于铝材熔炼炉的废气处理装置，其特征在于，包括冷凝室(1)和干燥除尘室(2)，所述冷凝室(1)的顶部设有废气出气口(12)，所述干燥除尘室(2)通过所述废气出气口(12)与所述冷凝室(1)连通，所述冷凝室(1)内的侧壁上盘旋设置有螺旋冷凝管(13)，所述冷凝室(1)的底部设有废气进气口(11)，所述废气进气口(11)的上侧设有若干个挡板(14)，且若干个所述挡板(14)依次交替间隔设置于所述冷凝室(1)内的两侧壁上，所述干燥除尘室(2)内间隔设有若干过滤层(21)。

2.根据权利要求1所述的用于铝材熔炼炉的废气处理装置，其特征在于，所述螺旋冷凝管(13)均通过卡接组件(15)与所述冷凝室(1)的侧壁可拆卸连接，所述螺旋冷凝管(13)的一端设有进液口，另一端设有出液口，所述冷凝室(1)靠近所述干燥除尘室(2)的一侧设有进水管(16)，所述冷凝室(1)靠近所述废气出气口(12)的一侧设有出水管(17)，所述螺旋冷凝管(13)的进液口与所述进水管(16)可拆卸连接，所述螺旋冷凝管(13)的出液口与所述出水管(17)可拆卸连接。

3.根据权利要求1所述的用于铝材熔炼炉的废气处理装置，其特征在于，所述螺旋冷凝管(13)朝向所述冷凝室(1)中心的一侧设有若干个喷水口，每个喷水口上均安装有喷头(131)，每个所述喷头(131)均通过密封圈与所述喷水口可拆卸连接；每个所述喷头(131)上均设有电磁阀。

4.根据权利要求1所述的用于铝材熔炼炉的废气处理装置，其特征在于，所述冷凝室(1)的底部设有排渣口(18)，所述排渣口(18)上安装有筛网(181)，所述排渣口的下端设有卸料漏斗(19)，所述卸料漏斗(19)上设有卸料控制阀(191)。

5.根据权利要求1所述的用于铝材熔炼炉的废气处理装置，其特征在于，所述过滤层(21)包括为微滤板(211)和纳滤板(212)，所述微滤板(211)上的滤孔的孔径大于所述纳滤板(212)上的滤孔的孔径，所述微滤板(211)安装于所述干燥除尘室(2)靠近所述废气出气口(12)的一侧。

6.根据权利要求1所述的用于铝材熔炼炉的废气处理装置，其特征在于，所述干燥除尘室(2)内的侧壁上依次设有若干用于安装与其对应的过滤层(21)相适配的插接槽(22)，每个所述过滤层(21)均可拆卸的安装于与其对应的插接槽(22)内，每个所述过滤层(21)的顶部均设有提手，每个所述插接槽(22)的顶部均设有用于安装所述过滤层(21)的插接孔(23)，每个所述插接孔(23)上均铰接有密封盖(24)。

7.根据权利要求1所述的用于铝材熔炼炉的废气处理装置，其特征在于，每个所述过滤层(21)均包括蜂窝芯板(213)以及用于安装所述蜂窝芯板(213)的安装壳体(214)，所述蜂窝芯板(213)的两侧均安装有压合过滤板(215)，每个所述压合过滤板(215)均与所述蜂窝芯板(213)可拆卸连接。

8.根据权利要求1所述的用于铝材熔炼炉的废气处理装置，其特征在于，所述干燥除尘室(2)远离所述废气出气口(12)的一端上设有气体连接管(25)，所述干燥除尘室(2)靠近所述气体连接管(25)的一侧设有干燥盒(26)，所述干燥盒(26)的顶部设有进料口(261)，所述进料口(261)上设有进料密封门(262)，所述干燥盒(26)的一侧设有出料口(263)，所述出料口(263)上设有出料密封门(264)，所述进料密封门(262)、所述出料密封门(264)均与所述干燥除尘室(2)的侧壁铰接；所述干燥除尘室(2)靠近所述干燥盒(26)的一侧设有透明观察窗(27)。

9.根据权利要求1所述的用于铝材熔炼炉的废气处理装置，其特征在于，还包括焚烧炉(3)，所述焚烧炉(3)的一侧设有燃烧器(31)，所述焚烧炉(3)通过燃烧器(31)与所述干燥除尘室(2)连接，所述燃烧器(31)的一侧连接有空气进气管(32)。

10.根据权利要求9所述的用于铝材熔炼炉的废气处理装置，其特征在于，焚烧炉(3)远离所述燃烧器(31)的一侧设有吸附塔(4)，所述吸附塔(4)的顶端设有排放口(41)，所述吸附塔(4)靠近所述排放口(41)的一侧设有吸附层(42)，所述吸附层(42)内设有脱硫脱硝填料。

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