CN213747840U - 一种危险废物高温熔炼废气余热回收与污染物治理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种危险废物高温熔炼废气余热回收与污染物治理装置，包括：高温熔炼炉，该高温熔炼炉上方设有余热锅炉，余热锅炉与急冷塔连通，急冷塔的一侧设有干法脱硫塔；除尘装置一，除尘装置一包括依次设置的布袋除尘器和布袋除尘器管路，布袋除尘器管路上设有引风装置；脱硫装置，除尘装置二，除尘装置二的一端与二级脱硫塔连通，除尘装置二的另一端与烟气换热器联通，除尘装置二为湿式静电除尘器；烟气换热器；SCR反应器，SCR反应器与热风炉相连通，且热风炉通过管路三与烟气换热器相连通，SCR反应器与热风炉之间设有喷氨格式；烟囱。本实用新型具有结构简单、对废气处理效果佳的特点。

Description

一种危险废物高温熔炼废气余热回收与污染物治理装置

技术领域

本实用新型属于废气处理技术领域，涉及一种危险废物高温熔炼废气余热回收与污染物治理装置。

背景技术

随着我国工业的高速发展，危险废物的产生量逐年增加，而环保要求的不断提高，因此需要对危险废物妥善处置。针对含有金属的无机危险废物，往往采用火法熔炼的方式，回收有价值金属，以实现资源的循环利用。从熔炼炉出来的烟气温度可达1200～1300℃，同时带有颗粒物、SO₂、氮氧化物等污染物，需要处理后才能达到排放要求，颗粒物一般使用布袋除尘器，但是高温烟气进入布袋之前需要降温至200℃以下，通常需要多级水冷夹套及表面冷却器等方式降温，耗费大量的冷却水和冷却的热量无法使用。同时SCR脱硝治理氮氧化物排放又需要较高的烟气温度，同时不能含有大量的粉尘以避免催化剂中毒。

综上所述，为解决现有的技术上的不足，本实用新型设计了一种结构简单、对废气处理效果佳的危险废物高温熔炼废气余热回收与污染物治理装置。

发明内容

本实用新型为解决现有技术存在的问题，提供了一种结构简单、对废气处理效果佳的危险废物高温熔炼废气余热回收与污染物治理装置。

本实用新型的目的可通过以下技术方案来实现：

一种危险废物高温熔炼废气余热回收与污染物治理装置，包括：

高温熔炼炉，该高温熔炼炉上方设有余热锅炉，余热锅炉与急冷塔连通，急冷塔的一侧设有干法脱硫塔；

除尘装置一，除尘装置一包括依次设置的布袋除尘器和布袋除尘器管路，布袋除尘器管路上设有引风装置；

脱硫装置，脱硫装置包括一级脱硫塔和二级脱硫塔，一级脱硫塔与二级脱硫塔串联；

除尘装置二，除尘装置二的一端与二级脱硫塔连通，除尘装置二的另一端与烟气换热器联通，除尘装置二为湿式静电除尘器；

烟气换热器，烟气换热器包括管路一、管路二和管路三，管路一和管路二设于烟气换热器的侧壁上，管路三设于烟气换热器的下方且管路三；

SCR反应器，SCR反应器与热风炉相连通，且热风炉通过管路三与烟气换热器相连通，SCR反应器与热风炉之间设有喷氨格式；

烟囱，烟囱通过管路一与烟气换热器连通，管路一上设有增压风机。

作为本方案的进一步改进，湿式静电除尘器包括高压静电装置和除雾器，高压静电装置中的沉淀级为管束结构，沉淀极管与阴极电晕线一一对应设置，湿式静电除尘器的下方设有集液槽。

作为本方案的进一步改进，余热锅炉为膜式壁空腔锅炉。

作为本方案的进一步改进，急冷塔的顶部设有成对设置的双流体喷枪。

作为本方案的进一步改进，双流体喷枪的喷嘴向急冷塔轴线方向倾斜设置。

作为本方案的进一步改进，干法脱硫塔为双套筒结构，包括内筒和外筒，外筒设于内筒外且内筒的上部与外筒连通。

作为本方案的进一步改进，布袋除尘器中的布袋为PTFE布袋。

与现有技术相比，本实用新型结构设置合理，湿式静电除尘器，除雾除尘效率高，最高可达到99％,能捕集1um左右的粒子，且压力损失小，一般为0.2～ 0.5kPa，运行稳定；热风炉的燃料为天然气，用天然气作为燃料在使用过程中无二次污染，绿色环保；布袋采用PTFE布袋，该材质的布袋的使用，提高了安全性能和过滤性能；危险废物高温熔炼废气余热回收与污染物治理装置的结构简单、对废气处理效果佳。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型的技术方案作进一步的阐述。

如图1所示，本危险废物高温熔炼废气余热回收与污染物治理装置包括：

高温熔炼炉10，该高温熔炼炉10上方设有余热锅炉20，余热锅炉20与急冷塔30连通，急冷塔30的一侧设有干法脱硫塔40；

除尘装置一50，除尘装置一50包括依次设置的布袋除尘器51和布袋除尘器管路52，布袋除尘器管路52上设有引风装置53；

脱硫装置60，脱硫装置60包括一级脱硫塔61和二级脱硫塔62，一级脱硫塔61与二级脱硫塔62串联；

除尘装置二70，除尘装置二70的一端与二级脱硫塔62连通，除尘装置二 70的另一端与烟气换热器80联通，除尘装置二70为湿式静电除尘器；

烟气换热器80，烟气换热器80包括管路一81、管路二82和管路三83，管路一81和管路二82设于烟气换热器80的侧壁上，管路三83设于烟气换热器 80的下方且管路三83；

SCR反应器84，SCR反应器84与热风炉85相连通，且热风炉85通过管路三83与烟气换热器80相连通，SCR反应器84与热风炉85之间设有喷氨格式88；

烟囱86，烟囱86通过管路一81与烟气换热器80连通，管路一81上设有增压风机87。

针对含有金属的无机危险废物，往往采用火法熔炼的方式，回收有价值金属，以实现资源的循环利用。从熔炼炉出来的烟气温度可达1200～1300℃，同时带有颗粒物、SO₂、氮氧化物等污染物，需要处理后才能达到排放要求，颗粒物一般使用布袋除尘器，但是高温烟气进入布袋之前需要降温至200℃以下，通常需要多级水冷夹套及表面冷却器等方式降温，耗费大量的冷却水和冷却的热量无法使用。同时SCR脱硝治理氮氧化物排放又需要较高的烟气温度，同时不能含有大量的粉尘以避免催化剂中毒。

为此，本实用新型设计了一种结构简单、对废气处理效果佳的危险废物高温熔炼废气余热回收与污染物治理装置。

危险废物高温熔炼废气余热回收与污染物治理装置中产生的烟气经余热锅炉20、急冷塔30、干法脱硫塔40、布袋除尘器51、脱硫装置60、除尘装置二 70、烟气换热器80、热风炉85、SCR反应器84、换热器后再经45m排气筒高空排放。

作为进一步的优选实施例，湿式静电除尘器包括高压静电装置和除雾器，高压静电装置中的沉淀级为管束结构，沉淀极管与阴极电晕线一一对应设置，湿式静电除尘器的下方设有集液槽。

在本实施例中，其工作原理与静电除尘器一致，区别在于，沉淀级采用了管束结构，且每个沉淀极管与每根阴极电晕线一一对应。

工作时，利用高压静电装置对架设在静电除雾除尘器内的电晕线施加负的高压电，从而在电晕线和沉淀极管之间形成不均匀的高压静电场并且两个电极是同轴布置的，沉淀极管内各点的电场强度与该点和电晕线之间的距离成反比。在电场力的作用下，整个沉淀极管内部都形成电晕区，在电晕区内，高浓度的负离子(电子)从电晕电极源源不断地向沉淀极管做定向运动从而形成电晕电流。当含有水雾及其他污染物的烟气进入沉淀极管时，由于离子的碰撞和扩散，水雾和污染物荷电，然后在电场力的作用下迅速抵达沉淀极管的内壁并同时释放出电荷，在沉淀极管内壁形成液膜，液膜在重力作用下流到静电除雾器下部的集液槽中集中处理，从而达到捕集烟气中雾滴和其它污染物的目的。静电除雾除尘器的除尘除雾过程可概括为以下四个阶段：气体的电离、尘雾等粒子的荷电、荷电尘雾粒子的沉集、集尘的清理。

与静电除尘器相比，静电除雾除尘器具有下述优点：1)由于粉尘与水相互交融形成的雾滴具有良好的导电性，因此，能够收集静电除尘器不能收集的黏性、高比电阻的粉尘；2)没有振打装置而采用单管单冲装置，不存在二次飞扬问题，也不存在传动装置容易出故障的问题；3)能提供几倍于静电除尘器的电晕功率，具有很高的除雾除尘效率，尤其对于细小的粉尘颗粒、雾滴、气溶胶、金属颗粒、酸雾等具有很强的捕集能力；4)在采用微机控制电源和新型放电电极的情况下，烟气中的粉尘颗粒、雾滴、气溶胶、金属颗粒、酸雾等在电场的驱进速度可以达到0.1m/s以上，有的高达0.19m/s。

本实施例中，静电除雾除尘器特点是除雾除尘效率高，最高可达到99％,能捕集1um左右的粒子，且压力损失小，一般为0.2～0.5kPa，运行稳定。

作为进一步的优选实施例，SCR反应器84为SCR脱硝装置。

在本实施例中，SCR脱硝装置中SCR采用氨法脱硝，利用氨对NOX的还原功能，在催化剂的作用下将NOX(主要是NO)还原为对大气没有影响的N₂和水。还原剂为NH₃，SCR系统NOX脱除效率通常很高，喷入到烟气中的氨几乎完全和NOX反应。有一小部分氨不反应而是作为氨逃逸离开了反应器。针对氨逃逸放弃低温催化剂而选用320℃的中温催化剂，提高脱硝效率，降低氨逃逸。

再者，本实施例中的热风炉85的作用是将脱硫后烟气升温，升温主要通过换热器升温，热风炉补充升温以满足SCR脱硝的温度要求。热风炉的燃料为天然气，用天然气作为燃料在使用过程中无二次污染，绿色环保。

作为进一步的优选实施例，余热锅炉20为膜式壁空腔锅炉。

在本实施例中，余热锅炉20采用膜式壁空腔锅炉，膜式壁空腔锅炉能够有效的防止烟灰堵塞。再者，余热锅炉利用气水换热原理吸收烟气的废热产生蒸汽，蒸汽有效利用从而达到节能效果。

作为进一步的优选实施例，急冷塔30的顶部设有成对设置的双流体喷枪31。

作为进一步的优选实施例，双流体喷枪31的喷嘴向急冷塔30轴线方向倾斜设置。

在本实施例中，通过急冷塔30的设置，以及顶部的双流体喷枪31，使得进入袋式除尘器的烟气温度下降，控制了袋式除尘器的进口温度，对布袋进行有效的保护，从而使得除尘器51能够安全有效的运行。

双流体喷枪31成对设置，且喷嘴向急冷塔30轴线方向倾斜设置，使得进入急冷塔30的烟气能够得到有效的降温。

作为进一步的优选实施例，干法脱硫塔40为双套筒结构，包括内筒41和外筒42，外筒42设于内筒外且内筒的上部与外筒连通。

在本实施例中，干法脱硫塔40采用双套筒结构，不仅可以节约布置空间并可以获得更长的烟气行走流程，确保足够的烟气停留时间。烟气的具体行程为：烟气自反应器内筒41向上，上升过程中有部分大颗粒粉尘落入到下部灰斗中，烟气到达内筒41顶部过渡进入外筒42，继续向下经由出口排出进入下游烟道，再进入布袋除尘器51中。烟气上升时利用文丘里喷射系统喷入CaO，使其充分和烟气混合，从而降低烟气中氯离子。

作为进一步的优选实施例，布袋除尘器51中的布袋为PTFE布袋。

在本实施例中，对比传统的除尘器，本实施例中的布袋采用耐高温、高密度的PTFE布袋，该材质的布袋的使用，提高了安全性能和过滤性能；再者，布袋除尘器51的易腐蚀区域采用904L不锈钢制作，其他部位均采用高温耐腐涂料刷涂。

本实用新型的脱硫系统中采用石灰-石膏法脱硫工艺，以石灰、石膏为脱硫剂，通过SO₂吸收系统与烟气中的SO₂、SO₃等生成亚硫酸钙，经吸收塔浆液池就地氧化系统强制氧化并通过组合反应池置换反应生成石膏晶体，外售至砖瓦厂，达到废物治理、综合利用的目的。

本危险废物高温熔炼废气余热回收与污染物治理装置结构设置合理，有效降低了烟气中的氯离子，使得最终的烟气经过处理后能够排放。

本文中所描述的仅为本实用新型的优选实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此。本实用新型所属领域的技术人员对所描述的具体实施例进行的修改或补充或采用类似的方式替换，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种危险废物高温熔炼废气余热回收与污染物治理装置，其特征在于，包括：

高温熔炼炉(10)，该高温熔炼炉(10)上方设有余热锅炉(20)，余热锅炉(20)与急冷塔(30)连通，急冷塔(30)的一侧设有干法脱硫塔(40)；

除尘装置一(50)，除尘装置一(50)包括依次设置的布袋除尘器(51)和布袋除尘器管路(52)，布袋除尘器管路(52)上设有引风装置(53)；

脱硫装置(60)，脱硫装置(60)包括一级脱硫塔(61)和二级脱硫塔(62)，一级脱硫塔(61)与二级脱硫塔(62)串联；

除尘装置二(70)，除尘装置二(70)的一端与二级脱硫塔(62)连通，除尘装置二(70)的另一端与烟气换热器(80)联通，除尘装置二(70)为湿式静电除尘器；

烟气换热器(80)，烟气换热器(80)包括管路一(81)、管路二(82)和管路三(83)，管路一(81)和管路二(82)设于烟气换热器(80)的侧壁上，管路三(83)设于烟气换热器(80)的下方且管路三(83)；

SCR反应器(84)，SCR反应器(84)与热风炉(85)相连通，且热风炉(85)通过管路三(83)与烟气换热器(80)相连通，SCR反应器(84)与热风炉(85)之间设有喷氨格式(88)；

烟囱(86)，烟囱(86)通过管路一(81)与烟气换热器(80)连通，管路一(81)上设有增压风机(87)。

2.根据权利要求1所述的一种危险废物高温熔炼废气余热回收与污染物治理装置，其特征在于，湿式静电除尘器包括高压静电装置和除雾器，高压静电装置中的沉淀级为管束结构，沉淀极管与阴极电晕线一一对应设置，湿式静电除尘器的下方设有集液槽。

3.根据权利要求1所述的一种危险废物高温熔炼废气余热回收与污染物治理装置，其特征在于，余热锅炉(20)为膜式壁空腔锅炉。

4.根据权利要求1所述的一种危险废物高温熔炼废气余热回收与污染物治理装置，其特征在于，急冷塔(30)的顶部设有成对设置的双流体喷枪(31)。

5.根据权利要求4所述的一种危险废物高温熔炼废气余热回收与污染物治理装置，其特征在于，双流体喷枪(31)的喷嘴向急冷塔(30)轴线方向倾斜设置。

6.根据权利要求1所述的一种危险废物高温熔炼废气余热回收与污染物治理装置，其特征在于，干法脱硫塔(40)为双套筒结构，包括内筒(41)和外筒(42)，外筒(42)设于内筒外且内筒的上部与外筒连通。

7.根据权利要求1所述的一种危险废物高温熔炼废气余热回收与污染物治理装置，其特征在于，布袋除尘器(51)中的布袋为PTFE布袋。

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