CN214147897U - 一种适用于生活垃圾高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生活垃圾高温热解处理的尾气净化设备，包括：生活垃圾在高温热解炉中热解，热解后的热解气、焦油以及热解残渣与空气混合后充分燃烧，燃烧后的烟气进入第一除尘装置；第一除尘装置除去烟气中的灰尘；余热利用装置包括密闭气体管道和水箱；密闭气体管道浸没于水箱所蓄的水内，经第一除尘装置除去灰尘之后的烟气通过密闭气体管道流通，与水箱内的水进行热交换，以对除去灰尘的烟气降温；脱酸装置对热交换后的烟气进行脱酸处理；第二除尘装置除去烟气脱酸处理过程中引入的灰尘，得到净化后的尾气；第二除尘装置的输出端连接排放装置；排放装置将净化后的尾气排放。本实用新型降低了垃圾热解尾气处理成本。
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，涉及一种适用于生活垃圾高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，生活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。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生活垃圾高温热解处理的尾气净化设备，旨在解决现有的生活垃圾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生活垃圾高温热解处理的尾气净化设备，包括：第一除尘装置；余热利用装置、脱酸装置、第二除尘装置以及排放装置；
生活垃圾在高温热解炉中热解，热解后的热解气、焦油以及热解残渣与空气混合后充分燃烧，燃烧后的高温烟气进入所述第一除尘装置；
所述第一除尘装置除去高温烟气中的灰尘；所述第一除尘装置的输出端连接余热利用装置，以将除去灰尘之后的高温烟气通入所述余热利用装置；
所述余热利用装置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，经第一除尘装置除去灰尘之后的高温烟气通过密闭气体管道流通，与水箱内的水进行热交换，以对除去灰尘的高温烟气降温，防止二噁英类污染物重组；所述余热利用装置的输出端连接脱酸装置，以将热交换后的烟气通入所述脱酸装置；
所述脱酸装置对热交换后的烟气进行脱酸处理，所述脱酸装置的输出端连接第二除尘装置，以将脱酸后的烟气通入所述第二除尘装置；
所述第二除尘装置除去烟气脱酸处理过程中产生的粉尘，得到净化后的尾气；所述第二除尘装置的输出端连接所述排放装置；
所述排放装置将净化后的尾气排放。
可选地，所述余热利用装置包括密闭气体管道和水箱；
所述水箱为两个，分别是一级换热水箱和二级换热水箱；
所述密闭气体管道贯穿一级换热水箱和二级换热水箱；
所述一级换热水箱的进水管连接二级换热水箱的出水管；
所述二级换热水箱的进水管连接抽水泵，所述抽水泵向所述二级换热水箱中抽入冷水；
所述一级换热水箱的出水管连接蓄水箱；
所述一级换热水箱中密闭气体管道的输入端连接第一除尘装置的输出端，将除尘后的高温烟气与二级换热水箱中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；二级换热水箱密闭气体管道中的烟气与冷水进行热交换，将经一级换热水箱换热后的烟气急速降温至250℃以下，防止二噁英类污染物重组。
可选地，所述一级换热水箱将高温烟气降温至400℃±50℃；所述二级换热水箱将降至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。
可选地，所述尾气净化设备还包括：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。
可选地，所述第一除尘装置为旋风除尘器；所述旋风除尘器除去高温烟气中的颗粒物，防止对余热利用装置的设备造成损害。
可选地，所述第二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。
可选地，所述排放装置包括：引风机和烟囱；所述第二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生活垃圾高温热解处理的尾气净化设备，利用该种尾气净化工艺，可以使热解尾气得到很好的净化，最终达标排放。
本实用新型提供一种适用于生活垃圾高温热解处理的尾气净化设备，采用的半干式反应塔脱酸效率较高，对HCl的去除率可超过90％，此外，对一般有机污染物及重金属也具有良好的去除效率，若搭配袋式除尘器，则重金属去除效率可超过99％。
附图说明
图1是本实用新型提供的适用于生活垃圾高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装置的结构图；
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： 10为热解炉，20为第一除尘装，30为余热利用装置，40为脱酸装置，50 为第二除尘装置，60为排放装置；31为一级换热水箱，32为二级换热水箱， 310为蓄水箱，320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。
本实用新型依照热解尾气的成分和性质，设计了一种适宜的生活垃圾高温热解处理的尾气净化工艺，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。
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为本实用新型提供的一种适用于生活垃圾高温热解处理的尾气净化设备，包括：第一除尘装置20；余热利用装置30、脱酸装置40、第二除尘装置50以及排放装置60；
生活垃圾在高温热解炉10中热解，热解后的热解气、焦油以及热解残渣与空气混合后充分燃烧，燃烧后的烟气进入所述第一除尘装置20；
所述第一除尘装置20除去烟气中的燃烧产生的灰尘；所述第一除尘装置20的输出端连接余热利用装置30，以将除去灰尘之后的烟气通入所述余热利用装置30；
所述余热利用装置30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，经第一除尘装置20除去灰尘之后的烟气通过密闭气体管道流通，与水箱内的水进行热交换，以对除去灰尘的烟气降温；所述余热利用装置的输出端连接脱酸装置，以将热交换后的烟气通入所述脱酸装置40；
所述脱酸装置40对热交换后的烟气进行脱酸处理，所述脱酸装置40 的输出端连接第二除尘装置50，以将脱酸后的烟气通入所述第二除尘装置 50；
所述第二除尘装置50除去烟气脱酸处理过程中引入的灰尘，得到净化后的尾气；所述第二除尘装置50的输出端连接所述排放装置60；
所述排放装置60将净化后的尾气排放。
图2是本实用新型提供的尾气净化设备的余热利用装置的结构图；如图2所述，余热利用装置30包括密闭气体管道和水箱；
水箱为两个，分别是一级换热水箱31和二级换热水箱32；
所述密闭气体管道贯穿一级换热水箱31和二级换热水箱32；
所述一级换热水箱31的进水管连接二级换热水箱32的出水管；
所述二级换热水箱32的进水管连接抽水泵320，所述抽水泵向所述二级换热水箱32中抽入冷水；
所述一级换热水箱31的出水管连接蓄水箱310；
所述一级换热水箱31密闭气体管道中的烟气与二级换热水箱32换热后升温的水进行热交换，所述二级换热水箱32密闭气体管道中的烟气与冷水进行热交换。
可选地，所述一级换热水箱中密闭气体管道的输入端连接第一除尘装置的输出端，将除尘后的高温烟气与二级换热水箱中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；所述二级换热水箱密闭气体管道中的烟气与冷水进行热交换，将经一级换热水箱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。
可选地，所述一级换热水箱将高温烟气降温至400℃±50℃；所述二级换热水箱将降至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。
可选地，所述尾气净化设备还包括：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。
可选地，所述第一除尘装置为旋风除尘器；所述旋风除尘器除去高温烟气中的颗粒物，防止对余热利用装置的设备造成损害。
可选地，所述第二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。
可以理解的是，一级换热水箱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，二级换热水箱与冷水换热，因此，可理解为急冷区。
在一个可选的实施例中，所述排放装置包括：引风机和烟囱；所述第二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。
具体地，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：一种村镇生活垃圾高温热解尾气净化工艺，该村镇生活垃圾热解尾气净化工艺将除尘工艺、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，包括降温烟道、旋风除尘器、换热器、脱酸塔、布袋除尘器、引风机和烟囱。
具体地，脱酸装置可以是脱酸塔或旋转喷雾除酸器。
所述降温烟道在热解炉内部，与炉内垃圾进行热交换从而初步降温；所述降温烟道与一级旋风除尘器相连，所述一级旋风除尘器与换热器相连，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二级布袋除尘器相连，所述二级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)
1.一种适用于生活垃圾高温热解处理的尾气净化设备，其特征在于，包括：第一除尘装置；余热利用装置、脱酸装置、第二除尘装置以及排放装置；
生活垃圾在高温热解炉中热解，热解后的热解气、焦油以及热解残渣与空气混合后充分燃烧，燃烧后的高温烟气进入所述第一除尘装置；
所述第一除尘装置除去高温烟气中的灰尘；所述第一除尘装置的输出端连接余热利用装置，以将除去灰尘之后的高温烟气通入所述余热利用装置；
所述余热利用装置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，经第一除尘装置除去灰尘之后的高温烟气通过密闭气体管道流通，与水箱内的水进行热交换，以对除去灰尘的高温烟气降温，防止二噁英类污染物重组；所述余热利用装置的输出端连接脱酸装置，以将热交换后的烟气通入所述脱酸装置；
所述脱酸装置对热交换后的烟气进行脱酸处理，所述脱酸装置的输出端连接第二除尘装置，以将脱酸后的烟气通入所述第二除尘装置；
所述第二除尘装置除去烟气脱酸处理过程中产生的粉尘，得到净化后的尾气；所述第二除尘装置的输出端连接所述排放装置；
所述排放装置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，所述余热利用装置包括密闭气体管道和水箱；
所述水箱为两个，分别是一级换热水箱和二级换热水箱；
所述密闭气体管道贯穿一级换热水箱和二级换热水箱；
所述一级换热水箱的进水管连接二级换热水箱的出水管；
所述二级换热水箱的进水管连接抽水泵，所述抽水泵向所述二级换热水箱中抽入冷水；
所述一级换热水箱的出水管连接蓄水箱；
所述一级换热水箱中密闭气体管道的输入端连接第一除尘装置的输出端，将除尘后的高温烟气与二级换热水箱中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；二级换热水箱密闭气体管道中的烟气与冷水进行热交换，将经一级换热水箱换热后的烟气急速降温至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，所述一级换热水箱将高温烟气降温至400℃±50℃；所述二级换热水箱将降至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所述的尾气净化设备，其特征在于，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4任一项所述的尾气净化设备，其特征在于，所述第一除尘装置为旋风除尘器；所述旋风除尘器除去高温烟气中的颗粒物，防止对余热利用装置的设备造成损害。
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，所述第二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。
7.根据权利要求1至4任一项所述的尾气净化设备，其特征在于，所述排放装置包括：引风机和烟囱；所述第二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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