CN214147894U - 一种适用于村镇生活垃圾低温热解处理的尾气净化设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种适用于村镇生活垃圾低温热解处理的尾气净化设备，包括：热解炉对村镇生活垃圾热解，热解后的热解气进入高温氧化单元；高温氧化单元用于将热解气在通入空气的条件下，加热至800℃‑850℃以上，控制停留时间大于2秒，以去除二噁英类污染物；余热利用单元包括密闭气体管道和水箱；密闭气体管道浸没于水箱内，高温氧化后的气体通过密闭气体管道流通，实现与水箱内的水进行热交换；烟气净化单元包括：脱酸装置和除尘装置；经余热利用单元热交换后的气体先经过脱酸装置，后经过除尘装置，得到净化后的尾气；排放单元将尾气排放。本实用新型在尽可能节约经济成本的前提下，使尾气达到生活垃圾焚烧污染控制标准。
Description
技术领域
本实用新型属于垃圾焚烧烟气处理技术领域，更具体地，涉及一种适用于村镇生活垃圾低温热解处理的尾气净化设备。
背景技术
我国一些中小型村镇对生活垃圾管理较为缺失，由于转运困难，村镇垃圾一般采用填埋和焚烧的方式进行处理。但是填埋需要大量的场地，而且垃圾渗滤液也需要进一步处理，焚烧由于过氧燃烧会产生二噁英等气体污染物，对环境造成二次污染。村镇生活垃圾热解工艺具有运输成本低、选址容易和垃圾减容减量等优点，适合用于乡镇生活垃圾处理。但是传统垃圾热解技术中热解气经二燃室燃烧后生成的高温烟气也未得到充分利用，造成了一定的资源浪费。同时由于热解尾气成分复杂，如不进行净化处理，会对环境造成二次污染。
CN106362567A公开了一种垃圾热解尾气处理装置，该垃圾热解尾气处理装置包括管壳式热交换器、脱酸骤冷塔、碱液储罐和树形碱雾喷射器。垃圾热解尾气首先管壳式热交换器中降温，令水冷管中的冷却水受热形成水蒸汽并从蒸汽出口管导出。降温后的尾气进入脱酸骤冷塔，同时蒸汽出口管中的蒸汽与碱液储罐中乘装的碱液共同从碱雾输出管上的纳米级喷嘴以纳米级碱雾的形式喷出，从而使尾气和纳米碱雾在最大化接触几率的情况下接触并瞬间反应，同时实现了瞬间热交换的物理变化和酸碱中和、重金属固化的化学反应，达到脱除尾气中酸性物质、重金属固化和抑制二噁英生成的目的。虽然该种烟气净化系统可有效去除尾气中的酸性物质，但该设备造价过高，同时纳米级喷嘴可能受到烟气温度及烟气中含有的颗粒物的影响。
实用新型内容
针对现有技术的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种适用于村镇生活垃圾低温热解处理的尾气净化设备，旨在解决现有的村镇生活垃圾低温热解处理过程中尾气净化的装置成本高的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种适用于村镇生活垃圾低温热解处理的尾气净化设备，包括：高温氧化单元、余热利用单元、烟气净化单元以及排放单元；
热解炉用于接收村镇生活垃圾并进行热解，所述高温氧化单元通过管路与热解炉连接；
所述高温氧化单元用于将热解炉释放的热解气在通入空气的条件下，加热至800℃-850℃以上，控制停留时间大于2秒，以去除热解气中可能存在的二噁英类污染物；所述高温氧化单元的输出端连接所述余热利用单元；
所述余热利用单元包括密闭气体管道和水箱；所述密闭气体管道浸没于水箱所蓄的水内，所述高温氧化单元输出的高温烟气通过所述密闭气体管道流通，与水箱内的水进行热交换，以对高温烟气降温，防止二噁英类污染物重组；所述余热利用单元的输出端连接所述烟气净化单元；
所述烟气净化单元包括：脱酸装置和除尘装置；经余热利用单元热交换后的烟气先经过所述脱酸装置，后经过所述除尘装置；所述脱酸装置对热交换后的气体进行脱酸处理，所述除尘装置对脱酸处理后的气体进行除尘，得到净化后的尾气；所述烟气净化单元的输出端连接所述排放单元；
所述排放单元将净化后的尾气排放。
在一个可选的实施例中，所述余热利用单元包括的密闭气体管道和水箱划分为一级换热装置和二级换热装置；
所述密闭气体管道贯穿一级换热装置和二级换热装置，所述水箱为两个，分别位于一级换热装置和二级换热装置，分别承载两个换热装置的水；
所述一级换热装置水箱的进水管连接二级换热装置水箱的出水管；
所述二级换热装置水箱的进水管连接抽水泵，所述抽水泵向所述二级换热装置中抽入冷水；
所述一级换热装置水箱的出水管连接蓄水箱；
所述一级换热装置中密闭气体管道的输入端连接高温氧化单元的输出端，将高温烟气与二级换热装置换热后升温的水进行热交换，对高温烟气热量换热进行热量回收；所述二级换热装置密闭气体管道中的烟气与冷水进行热交换，将经一级换热装置换热后的烟气迅速降温至250℃以下，防止二噁英类污染物重组。
在一个可选的实施例中，所述一级换热装置将高温烟气降温至400℃± 50℃；所述二级换热装置将降至400℃±50℃的高温烟气在2s内温度降至 250℃以下，防止二噁英类污染物重组。
在一个可选的实施例中，所述脱酸装置还包括：脱酸药剂腔室；
所述脱酸药剂腔室向所述脱酸装置提供脱酸药剂，以供所述脱酸装置采用干法或半干法脱酸，使烟气中酸性组分浓度降至200mg/m3以内。
在一个可选的实施例中，所述除尘装置为布袋除尘器；所述布袋除尘器使烟气的颗粒物浓度降至30mg/m3以内后达标排放。
在一个可选的实施例中，所述高温氧化单元的进气口与鼓风机相连，为高温氧化过程提供空气。
在一个可选的实施例中，所述排放单元包括：引风机和烟囱；所述除尘装置连接引风机，所述引风机连接烟囱，以将净化后的尾气引向烟囱排放。
总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
本实用新型提供一种适用于村镇生活垃圾低温热解处理的尾气净化设备，依照热解尾气的成分和性质，设计了一种适宜的尾气净化工艺，对热解尾气进行净化处理。在尽可能节约经济成本的前提下，利用该种净化工艺使尾气达到生活垃圾焚烧污染控制标准。经过高温氧化、余热处理及脱酸除尘后，热解尾气在处理过程中得到很好的净化，最终达标排放。
本实用新型提供一种适用于村镇生活垃圾低温热解处理的尾气净化设备，通过对垃圾低温热解尾气高温氧化以去除尾气中可能存在二噁英等气体污染物，并将尾气的余热利用起来，节约能源。本实用新型还对垃圾热解尾气进行除酸处理，并将除酸后烟气去除烟尘后排放。
附图说明
图1是本实用新型提供的适用于村镇生活垃圾低温热解处理的尾气净化设备架构图；
图2是本实用新型提供的尾气净化设备的余热利用单元的结构图；
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：1 为热解炉，3为高温氧化单元，4为余热利用单元，5为脱酸装置，6为除尘装置，7为排放单元；41为一级换热装置，42为二级换热装置，410为蓄水箱，420为抽水泵。
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。
需要说明的是，若生活垃圾的热解温度大于或等于700℃-750℃，则称为生活垃圾高温热解处理，若生活垃圾的热解温度小于700℃-750℃，则称为生活垃圾低温热解处理。
图1是本实用新型提供的适用于村镇生活垃圾低温热解处理的尾气净化设备架构图，如图1所示，1为热解炉，3为高温氧化单元，4为余热利用单元，5为脱酸装置，6为除尘装置，7为排放单元。
可以理解的是，村镇生活垃圾经过热解炉1热解，热解后的热解气进入高温氧化单元3；
高温氧化单元3将热解气在通入空气的条件下，加热至800℃-850℃以上，控制停留时间大于2秒，以去除热解气中可能存在的二噁英类污染物；高温氧化单元3的输出端连接所述余热利用单元4；
余热利用单元4包括密闭气体管道和水箱；所述密闭气体管道浸没于水箱所蓄的水内，高温氧化后的气体通过密闭气体管道流通，以实现与水箱内的水进行热交换，对高温氧化后的气体降温；所述余热利用单元4的输出端连接5为脱酸装置5；
经余热利用单元4热交换后的气体先经过所述脱酸装置5，后经过除尘装置6；所述脱酸装置5对热交换后的气体进行脱酸处理，所述除尘装置6 对脱酸处理后的气体进行除尘，得到净化后的尾气；所述除尘装置6的输出端连接所述排放单元7；
在一个可选的实施例中，脱酸装置采用干法或半干法脱酸，使烟气中酸性组分浓度降至200mg/m3以内。
在一个可选的实施例中，除尘装置选用布袋除尘器使烟气的颗粒物浓度降至30mg/m3以内后达标排放。
排放单元7将净化后的尾气排放。
在一个可选的实施例中，图2是本实用新型提供的尾气净化设备的余热利用单元的结构图；如图2所示：所述余热利用单元4包括的密闭气体管道和水箱可以划分为一级换热装置41和二级换热装置42；
所述密闭气体管道贯穿一级换热装置41和二级换热装置42，所述水箱为两个，分别位于一级换热装置41和二级换热装置42，分别承载两个换热装置的水；
所述一级换热装置41水箱的进水管连接二级换热装置42水箱的出水管；
所述二级换热装置42水箱的进水管连接抽水泵420，所述抽水泵420 向所述二级换热装置42中抽入冷水；
所述一级换热装置41水箱的出水管连接蓄水箱410；
所述一级换热装置41密闭气体管道中的气体与二级换热装置42换热后升温的水进行热交换，所述二级换热装置42密闭气体管道中的气体与冷水进行热交换。
所述一级换热装置中密闭气体管道的输入端连接高温氧化单元的输出端，将高温烟气与二级换热装置换热后升温的水进行热交换，对高温烟气热量换热进行热量回收；所述二级换热装置密闭气体管道中的烟气与冷水进行热交换，将经一级换热装置换热后的烟气迅速降温至250℃以下，防止二噁英类污染物重组。
在一个可选的实施例中，所述一级换热装置将高温烟气降温至400℃± 50℃；所述二级换热装置将降至400℃±50℃的高温烟气在2s内温度降至 250℃以下，防止二噁英类污染物重组。
可以理解的是，一级换热装置不是与冷水进行换热，而是与上一轮急冷的后，吸收了烟气热量的水进行换热，可理解为换热区，二级换热装置与冷水换热，因此，可理解为急冷区。
在一个可选的实施例中，脱酸装置5包括：脱酸药剂腔室；
所述脱酸药剂腔室向所述脱酸装置5提供脱酸药剂。
在一个可选的实施例中，所述高温氧化单元3的进气口与鼓风机相连，为高温氧化过程提供空气或氧气。
在一个可选的实施例中，所述除尘装置6为布袋除尘器。
在一个可选的实施例中，所述排放单元7包括：引风机和烟囱；所述除尘装置连接引风机，所述引风机连接烟囱，以将净化后的尾气引向烟囱排放。
在一个具体的实施例中，本实用新型实现上述目的的技术方案如下：一种村镇生活垃圾热解尾气净化工艺，该村镇生活垃圾热解尾气净化工艺将高温氧化工艺、换热急冷工艺、湿法除酸工艺三者结合成为热解尾气处理技术，包括高温氧化器、余热锅炉、脱酸塔、布袋除尘器、引风机和烟囱。
所述高温氧化器设置有空气进口，所述空气进口与鼓风机相连；所述换热器与高温氧化器相连，所述换热器设置有换热区和急冷区，所述急冷区进水管与抽水泵相连接，所述急冷区出水管与所述换热区进水管相连通，所述换热区出水管与水箱相连接；所述换热器出气管与旋转喷雾除酸器相连接，所述旋转喷雾除酸器与布袋除尘器相连，所述布袋除尘器与引风机相接，所述引风机与烟囱相接。
优选地，所述旋转喷雾除酸器配备有石灰乳配置和储存设备、石灰仓库和灰渣仓库。
本领域的技术人员容易理解，以上所述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 (7)
1.一种适用于村镇生活垃圾低温热解处理的尾气净化设备，其特征在于，包括：高温氧化单元、余热利用单元、烟气净化单元以及排放单元；
热解炉用于接收村镇生活垃圾并进行热解，所述高温氧化单元通过管路与热解炉连接；
所述高温氧化单元用于将热解炉释放的热解气在通入空气的条件下，加热至800℃-850℃以上，控制停留时间大于2秒，以去除热解气中可能存在的二噁英类污染物；所述高温氧化单元的输出端连接所述余热利用单元；
所述余热利用单元包括密闭气体管道和水箱；所述密闭气体管道浸没于水箱所蓄的水内，所述高温氧化单元输出的高温烟气通过所述密闭气体管道流通，与水箱内的水进行热交换，以对高温烟气降温，防止二噁英类污染物重组；所述余热利用单元的输出端连接所述烟气净化单元；
所述烟气净化单元包括：脱酸装置和除尘装置；经余热利用单元热交换后的烟气先经过所述脱酸装置，后经过所述除尘装置；所述脱酸装置对热交换后的气体进行脱酸处理，所述除尘装置对脱酸处理后的气体进行除尘，得到净化后的尾气；所述烟气净化单元的输出端连接所述排放单元；
所述排放单元将净化后的尾气排放。
2.根据权利要求1所述的尾气净化设备，其特征在于，所述余热利用单元包括的密闭气体管道和水箱划分为一级换热装置和二级换热装置；
所述密闭气体管道贯穿一级换热装置和二级换热装置，所述水箱为两个，分别位于一级换热装置和二级换热装置，分别承载两个换热装置的水；
所述一级换热装置水箱的进水管连接二级换热装置水箱的出水管；
所述二级换热装置水箱的进水管连接抽水泵，所述抽水泵向所述二级换热装置中抽入冷水；
所述一级换热装置水箱的出水管连接蓄水箱；
所述一级换热装置中密闭气体管道的输入端连接高温氧化单元的输出端，将高温烟气与二级换热装置换热后升温的水进行热交换，对高温烟气热量换热进行热量回收；所述二级换热装置密闭气体管道中的烟气与冷水进行热交换，将经一级换热装置换热后的烟气迅速降温至250℃以下，防止二噁英类污染物重组。
3.根据权利要求2所述的尾气净化设备，其特征在于，所述一级换热装置将高温烟气降温至400℃±50℃；所述二级换热装置将降至400℃±50℃的高温烟气在2s内温度降至250℃以下，防止二噁英类污染物重组。
4.根据权利要求1至3任一项所述的尾气净化设备，其特征在于，所述脱酸装置还包括：脱酸药剂腔室；
所述脱酸药剂腔室向所述脱酸装置提供脱酸药剂，以供所述脱酸装置采用干法或半干法脱酸，使烟气中酸性组分浓度降至200mg/m3以内。
5.根据权利要求1至3任一项所述的尾气净化设备，其特征在于，所述除尘装置为布袋除尘器；所述布袋除尘器使烟气的颗粒物浓度降至30mg/m3以内后达标排放。
6.根据权利要求1至3任一项所述的尾气净化设备，其特征在于，所述高温氧化单元的进气口与鼓风机相连，为高温氧化过程提供空气。
7.根据权利要求1至3任一项所述的尾气净化设备，其特征在于，所述排放单元包括：引风机和烟囱；所述除尘装置连接引风机，所述引风机连接烟囱，以将净化后的尾气引向烟囱排放。
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