CN211650277U - 一种减少污染物排放且余热再利用的酸洗废液再生系统 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种减少污染物排放且余热再利用的酸洗废液再生系统，包括文丘里预浓缩器、液滴喷射组件、焙烧炉和氧化铁粉料仓；所述文丘里预浓缩器的出液口与液滴喷射组件连通；焙烧炉顶部的烟气出口与文丘里预浓缩器的进气口连通；所述焙烧炉底部的出料口与氧化铁粉料仓连通；所述氧化铁粉输送管道与冷空气连通；氧化铁粉料仓顶部的出气口通过抽吸风机及助燃空气管道与沿焙烧炉内壁周向均布的烧嘴连通；所述焙烧炉底部的出料管道外包覆保温层，保温层与出料管道的外壁之间构成夹层流道，该夹层流道经冷空气管道与抽吸风机的入口相连。本实用新型的有益效果为：可彻底消除烟气中携带的氧化铁粉粉尘颗粒及其它污染物；同时，利用高温氧化铁粉对冷空气加热，有效利用余热。

Description

一种减少污染物排放且余热再利用的酸洗废液再生系统
技术领域
本实用新型涉及酸洗废液处理技术领域，具体涉及一种减少污染物排放且余热再利用的酸洗废液再生系统。
背景技术
对于钢铁、化工企业中的酸洗废液(盐酸、氢氟酸/硝酸混酸等)，目前一般采用喷雾焙烧法和盐酸废液再生方法，该方法包括如下步骤：(1)酸废液直接进入文丘里预浓缩器浓缩后，经文丘里预浓缩器循环泵和焙烧炉供料泵加压后以雾状的液滴喷入焙烧炉，与此同时，环境中的冷空气(15～35℃)在助燃风机(风压7～9Kpa)的作用下和一定压力的燃气(6～9Kpa)沿焙烧炉圆周均布的烧嘴中进入焙烧炉内，在炉内发生燃烧反应，为液滴在焙烧炉内的化学反应提供热量和反应所需的O2。(2)液滴在焙烧炉内经化学反应后，生成含有HCl、H2O、O2、CO2、N2、少量Fe2O3粉末的高温烟气和大量的氧化铁粉，在重力和离心力的作用下，高温烟气和氧化铁粉发生分离：其中，高温烟气在经过旋风除尘器、文丘里预浓缩器的除尘后，进入后续工艺进行吸收、净化排入大气；而化学反应产生的氧化铁粉则在重力作用下落在焙烧炉底部，化学反应产生的氧化铁粉温度则高达550℃。(3)高温氧化铁粉经焙烧炉底部的破碎机、旋转下料阀等设备后进入氧化铁粉输送管道中；同时，环境中的冷空气(15～35℃)在氧化铁粉输送风机的负压抽吸作用下也从输送管道的端部进入，与高温氧化铁粉(约550℃)在输送管道内进行充分混合，并沿输送管道进入料仓，经过充分的热量交换，高温氧化铁粉温度得以降低，一般为55～80℃，而冷空气则得以加热，温度则升至45～65℃。(4)在料仓顶部设有除尘器，冷却后的氧化铁粉和热空气则在此分离：其中，氧化铁粉在重力的作用下落在料仓底部，通过旋转下料阀排入包装机包装后外运，而经过除尘的空气在氧化铁粉输送风机的抽吸作用下，经管道输送后排入大气。
从上述过程所知，废酸液在焙烧炉内的热化学反应，需要助燃风机抽吸大量的冷空气进行补充，在燃烧反应和热化学反应的初始阶段，需要消耗相当多的热量对冷空气进行加热升温，这将会耗费大量的燃料和电能，不符合节能降耗的要求；同时，通过在氧化铁粉输送管道的端部抽入冷空气对高温氧化铁粉冷却，在热量交换的过程中，氧化铁粉温度得以降低，空气温度则会升高，一般情况下，经过除尘器的空气温度会达到45～65℃，如此高温度的尾气排放而不加以利用，不仅是浪费燃料和热量，更会造成烟囱周边环境温度的升高，形成热污染。因此，如何有效地节约机组的燃料耗量和电能消耗，并对系统的余热有效地利用，是实现“节能降耗”的关键所在。
发明内容
本实用新型的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种节能减排的减少污染物排放且余热再利用的酸洗废液再生系统。
本实用新型采用的技术方案为：一种减少污染物排放且余热再利用的酸洗废液再生系统，包括文丘里预浓缩器、液滴喷射组件、焙烧炉和氧化铁粉料仓；所述文丘里预浓缩器的进液口与盐酸废液管道连通，文丘里预浓缩器的出液口经回流管道与文丘里预浓缩器的文丘里部分连通；文丘里预浓缩器的出液口与设于焙烧炉内顶部的液滴喷射组件连通；焙烧炉顶部的烟气出口与文丘里预浓缩器的进气口连通；所述焙烧炉底部的出料口连接出料管道，出料管道经氧化铁粉输送管道与氧化铁粉料仓连通；所述氧化铁粉输送管道的端部与冷空气连通；氧化铁粉料仓顶部的出气口通过抽吸风机及助燃空气管道与沿焙烧炉内壁周向均布的烧嘴连通；所述焙烧炉底部的出料管道外包覆保温层，保温层与出料管道的外壁之间构成夹层流道，该夹层流道经冷空气管道与抽吸风机的入口相连。
按上述方案，所述酸洗废液再生系统还增设有旋风除尘器，旋风除尘器的入口与焙烧炉顶部的烟气出口连通，旋风除尘器顶部的气体出口与文丘里预浓缩器的进气口连通，旋风除尘器底部的出料口经旋转下料阀与焙烧炉内部连通。
按上述方案，在氧化铁粉料仓顶部的出气口设有一套或若干套除尘器。
按上述方案，在焙烧炉底部的出料口处安装破碎机和旋转下料阀；焙烧炉内产生的氧化铁经破碎机细化后经该旋转下料阀进入出料管道。
按上述方案，所述酸洗废液再生系统还增设有与助燃空气管道连通的烟囱尾气排放管道，该管道上配置有自动阀门C。
按上述方案，氧化铁粉输送管道的端部配置有自动阀门A。
按上述方案，所述抽吸风机安装于风机进口管道上，风机进口管道与助燃空气管道连通；风机进口管道上配置有流量计A；助燃空气管道上设有流量计C。
按上述方案，所述冷空气管道上设有自动阀门B和流量计B。
本实用新型的的有益效果为：
1、本实用新型可彻底消除氧化铁粉输送系统的尾气(用于冷却氧化铁粉末的空气进入焙烧炉，避免直接排放)，去除尾气中携带的氧化铁粉粉尘颗粒及其它污染物，减少了环境的污染；同时，利用高温氧化铁粉对冷空气加热再供给燃烧反应和热化学反应，有效地利用氧化铁粉的余热，既避免了热量的浪费，也减少了燃料的消耗；同时，冷空气也对高温铁粉起到冷却作用；
2、本实用新型中冷空气可从氧化铁粉输送管道的端部及保温层与出料管道的外壁之间构成夹层流道两个方向进行补充，并根据烧嘴进口空气的温度调节各阀门开度，增加了整个系统的灵活性；
3、本实用新型中抽吸风机具有双重作用，既为氧化铁粉输送管道提供动力，也为焙烧炉燃烧反应和热化学反应输送热空气，从而节省了助燃风机的使用，可以为企业节省大量的电能，有着较为显著的“节能降耗”、改善环境的作用。
附图说明
图1为本实用新型一个具体实施例的工艺图。
其中：1—文丘里预浓缩器；2—文丘里预浓缩器循环泵；3—供料泵；4—液滴喷射组件；5—焙烧炉；6—旋风除尘器；7—破碎机；8—旋转下料阀；9—氧化铁粉输送管道；10—氧化铁粉料仓；11—除尘器；12—风机进口管道；13—抽吸风机；14—助燃空气管道；15—烟囱尾气管道；16—烧嘴；17—自动阀门A；18—自动阀门B；19—自动阀门C；20—流量计A；21—流量计B；22—流量计C；23—冷空气管道；24—出料管道；25—夹层流道。
具体实施方式
为了更好地理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地描述。
如图1所示的一种减少污染物排放且余热再利用的酸洗废液再生系统，包括文丘里预浓缩器1、液滴喷射组件4、焙烧炉5和氧化铁粉料仓10；所述文丘里预浓缩器1的进液口与盐酸废液管道连通，文丘里预浓缩器1的出液口经回流管道与文丘里预浓缩器1的文丘里部分连通；文丘里预浓缩器1的出液口经供料泵3与设于焙烧炉5内顶部的液滴喷射组件4连通；焙烧炉5顶部的烟气出口与文丘里预浓缩器1的进气口连通；所述焙烧炉5底部的出料口连接出料管道24，出料管道24通过氧化铁粉输送管道9与氧化铁粉料仓10的顶部连通；所述氧化铁粉输送管道9的端部与冷空气连通；氧化铁粉料仓10顶部的出气口通过抽吸风机13及助燃空气管道14与沿焙烧炉5内壁周向均布的烧嘴16连通；所述焙烧炉5底部的出料管道24外包覆保温层，保温层与出料管道24的外壁之间构成夹层流道25，该夹层流道25经冷空气管道23与抽吸风机13的入口相连。
本实施例中，回流管道上增设文丘里预浓缩器循环泵2。所述抽吸风机13安装于风机进口管道12上，风机进口管道12与助燃空气管道14连通；风机进口管道12上配置有流量计A20。氧化铁粉输送管道9的端部配置有自动阀门A17；冷空气管道23上设有自动阀门B18和流量计B21；助燃空气管道14上设有流量计C22。
本实施例中，冷空气可从氧化铁粉输送管道9的端部(也即图1所示)和保温层与出料管道24的外壁之间构成夹层流道25两个方向进行补充，并根据烧嘴16进口空气的温度调节各阀门开度。在氧化铁粉系统和焙烧炉5燃烧系统共用一台抽吸风机13，抽吸风机13的风压和风量需满足将冷空气吸入氧化铁粉输送管道9冷却高温氧化铁粉，又可将经氧化铁粉加热后的空气供给焙烧炉5燃烧反应及热化学反应。
优选地，所述酸洗废液再生系统还增设有与助燃空气管道14连通的烟囱尾气排放管道15，该管道上配置有自动阀门C19。
优选地，所述酸洗废液再生系统还增设有旋风除尘器6，旋风除尘器6的入口与焙烧炉5顶部的烟气出口连通，旋风除尘器6顶部的气体出口与文丘里预浓缩器1的进气口连通，旋风除尘器6底部的出料口经旋转下料阀8与焙烧炉5内部连通。
优选地，在氧化铁粉料仓10顶部的出气口或风机进口管道12上设有一套或若干套除尘器11。在与氧化铁粉料仓10顶部的出气口连通的风机进口管道12上配置有流量计01。
优选地，在焙烧炉5底部的出料口处安装破碎机7和旋转下料阀8；焙烧炉5内产生的氧化铁经破碎机7细化后经该旋转下料阀8进入出料管道24。
本实用新型的工艺流程为：
(1)酸废液进入文丘里预浓缩器1浓缩后，经文丘里预浓缩器循环泵2和焙烧炉5供料泵3加压后通过液滴喷射系统以雾状液滴喷入焙烧炉5，被加热的空气在抽吸风机13的作用下和一定压力的燃气(6～9Kpa)沿焙烧炉5内周面均布的烧嘴16进入焙烧炉5，在炉内发生燃烧反应，为液滴在焙烧炉5内的热化学反应提供热量和反应所需的O2。
(2)液滴在焙烧炉5内经热化学反应后，生成高温烟气和大量高温氧化铁粉，大部分氧化铁粉在重力作用下直接落到焙烧炉5底部，与高温烟气分离；少量的氧化铁粉被高温烟气带出在旋风除尘器6内分离，经旋转下料阀8返回焙烧炉5底部，经旋风除尘器6分离后的高温烟气进入文丘里预浓缩器1，与盐酸废液换热后进入吸收塔或后续烟气处理系统。焙烧炉5底部的高温氧化铁粉(550℃)通过底部的破碎机7、旋转下料阀8进入氧化铁粉输送管道9内，在抽吸风机13的负压抽吸下，新鲜冷空气从氧化铁粉输送管道9的端部抽入，一部分经自动阀门A17对焙烧炉5中落下的高温氧化铁粉进行冷却，另一部分经作为补充经破碎机7、旋转下料阀8及设备连接管道与外部保温层之间的夹层流道25，并经冷空气管道23(冷空气管道23上设自动阀门B18和流量计B21)进入风机进口管道12。
(3)在氧化铁粉输送管道9内，高温氧化铁粉与氧化铁粉输送管道9端部进入的冷空气进行充分的热交换，550℃的氧化铁粉得以冷却，温度降低至45～65℃，而冷空气得以加热，温度升高至45～65℃。
(4)冷却的氧化铁粉和被输送的氧化铁粉加热的冷空气经氧化铁粉输送管道9一同进入氧化铁粉料仓10的顶部，设置于氧化铁粉料仓10顶部的除尘器11对氧化铁粉和空气组成的固气混合物进行分离，其中，氧化铁粉在重力和除尘器11的分离作用下再次落入氧化铁粉料仓10，而经过除尘器11对氧化铁粉的去除，达到焙烧炉5燃烧反应和热化学反应纯度要求的热空气，在抽吸风机13的抽吸作用下进入风机进口管道12。
(5)被焙烧炉5炉底夹层余热加热的另一部分冷空气，在抽吸风机13的作用下，经冷空气管道23(经冷空气管道23上设自动阀门B18和流量计B21)进入风机进口管道12，与除尘器11出口热气流在抽吸风机13内混合均化，经助燃空气管道14被送至焙烧炉5内供给燃烧反应和化学反应。助燃空气流量由助燃空气管道14上的流量计C22检测，流量大小连锁控制自动阀门A17、自动阀门B18和自动阀门C19，从而实现对焙烧炉温度场的控制。
最后应说明的是，以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是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 (8)

1.一种减少污染物排放且余热再利用的酸洗废液再生系统，包括文丘里预浓缩器、液滴喷射组件、焙烧炉和氧化铁粉料仓；所述文丘里预浓缩器的进液口与盐酸废液管道连通，文丘里预浓缩器的出液口经回流管道与文丘里预浓缩器的文丘里部分连通；文丘里预浓缩器的出液口与设于焙烧炉内顶部的液滴喷射组件连通；焙烧炉顶部的烟气出口与文丘里预浓缩器的进气口连通；所述焙烧炉底部的出料口连接出料管道，出料管道经氧化铁粉输送管道与氧化铁粉料仓连通；
其特征在于，所述氧化铁粉输送管道的端部与冷空气连通；氧化铁粉料仓顶部的出气口通过抽吸风机及助燃空气管道与沿焙烧炉内壁周向均布的烧嘴连通；所述焙烧炉底部的出料管道外包覆保温层，保温层与出料管道的外壁之间构成夹层流道，该夹层流道经冷空气管道与抽吸风机的入口相连。
2.如权利要求1所述的减少污染物排放且余热再利用的酸洗废液再生系统，其特征在于，所述酸洗废液再生系统还增设有旋风除尘器，旋风除尘器的入口与焙烧炉顶部的烟气出口连通，旋风除尘器顶部的气体出口与文丘里预浓缩器的进气口连通，旋风除尘器底部的出料口经旋转下料阀与焙烧炉内部连通。
3.如权利要求1所述的减少污染物排放且余热再利用的酸洗废液再生系统，其特征在于，在氧化铁粉料仓顶部的出气口设有一套或若干套除尘器。
4.如权利要求1所述的减少污染物排放且余热再利用的酸洗废液再生系统，其特征在于，在焙烧炉底部的出料口处安装破碎机和旋转下料阀；焙烧炉内产生的氧化铁经破碎机细化后经该旋转下料阀进入出料管道。
5.如权利要求1所述的减少污染物排放且余热再利用的酸洗废液再生系统，其特征在于，所述酸洗废液再生系统还增设有与助燃空气管道连通的烟囱尾气排放管道，该管道上配置有自动阀门C。
6.如权利要求1所述的减少污染物排放且余热再利用的酸洗废液再生系统，其特征在于，氧化铁粉输送管道的端部配置有自动阀门A。
7.如权利要求1所述的减少污染物排放且余热再利用的酸洗废液再生系统，其特征在于，所述抽吸风机安装于风机进口管道上，风机进口管道与助燃空气管道连通；风机进口管道上配置有流量计A；助燃空气管道上设有流量计C。
8.如权利要求1所述的减少污染物排放且余热再利用的酸洗废液再生系统，其特征在于，所述冷空气管道上设有自动阀门B和流量计B。
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