CN215138608U - 污泥烧结陶瓷陶粒废气干法/半干法脱硫除尘系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种污泥烧结陶瓷陶粒废气干法/半干法脱硫除尘系统，涉及环保技术领域。本实用新型包括：脱硫塔，脱硫塔的下端设有物料入口和废气入口，物料入口设置于废气入口上方；石灰系统，包括输送风机、石灰管道和石灰仓，石灰仓与脱硫塔的物料入口连接；增湿系统，包括水泵、输水管道、储水罐和雾化装置，雾化装置上还连接有压缩空气管道，雾化装置的出口与物料入口连接；除尘系统，除尘系统通过烟气管道与脱硫塔的废气出口连接；排放系统，与除尘系统的出口连接，排放系统用于排放经处理的废气。本实用新型不仅可以满足达标排放要求，还可以简化工艺路线，减少一次投资和运行费用，减少占地面积，而且可以大大降低废水和湿烟羽的产生。

Description

污泥烧结陶瓷陶粒废气干法/半干法脱硫除尘系统

技术领域

本实用新型涉及环保技术领域，特别是涉及一种污泥烧结陶瓷陶粒废气干法/半干法脱硫除尘系统。

背景技术

生产环保陶瓷陶粒的主要原料为建筑余泥、河湖淤泥和污泥，其中污泥包括市政类污泥、印染污泥、造纸污泥及食品污泥等，烧结陶瓷陶粒工艺会产生大量废气(或烟气)，废气中的污染物主要来源于天然气回转窑陶粒烧结过程中污泥有机成分的燃烧分解，废气的主要成分为粉尘、酸性气体(HF、HCl、SO₂、SO₃、NO_x等)、CO、重金属(Cd、Ti、Sb、As、Pb、Cr、Co、Cu、Mn、Ni等)、二噁英、少量挥发性有机物(甲烷、乙烷、丙烷、丙酸等)、部分无机污染物(NH₃、HCN等)和大量水汽。

污泥烧结陶瓷陶粒废气属于重点治理对象，目前通常采用湿法脱硫除尘的方法处理该类废气，但是湿法脱硫除尘存在工艺流程长、一次投资和运行成本高、脱硫废水量大、含尘泥量大和烟羽等问题。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述的问题，提供一种污泥烧结陶瓷陶粒废气干法/半干法脱硫除尘系统，采用该系统处理污泥烧结陶瓷陶粒废气，不仅可以满足达标排放要求，还可以简化工艺路线，减少一次投资和运行费用，减少占地面积，而且可以大大降低废水和湿烟羽的产生，特别适合在严控区域投入使用。

一种污泥烧结陶瓷陶粒废气干法/半干法脱硫系统，包括：

脱硫系统，包括脱硫塔，所述脱硫塔的下端设有物料入口和废气入口，所述脱硫塔的上端设有废气出口，所述物料入口设置于所述废气入口上方，所述物料入口用于通入脱硫物料，所述废气入口用于通入废气；

石灰系统，包括输送风机、石灰管道和石灰仓，所述石灰仓通过所述石灰管道与所述脱硫塔的物料入口连接；所述输送风机设置于所述石灰管道上，用于将所述石灰仓内的脱硫物料输送至所述脱硫塔内；

增湿系统，包括水泵、输水管道、储水罐和雾化装置，所述输水管道的一端连接所述储水罐，所述输水管道的另一端连接所述雾化装置，所述雾化装置上还连接有压缩空气管道，所述雾化装置的出口与所述物料入口连接；所述水泵设置于所述输水管道上，用于将所述储水罐内的增湿物料输送至所述脱硫塔内；

除尘系统，所述除尘系统通过烟气管道与所述脱硫塔的废气出口连接；

排放系统，所述排放系统与所述除尘系统的出口连接，所述排放系统用于排放经处理的废气。

申请人发现，由于污泥烧结陶瓷陶粒废气自身的特点，使用湿法脱硫会导致部分挥发性有机物及无机物被循环浆液吸收，不断在循环浆液富集而导致浆液COD及NH₃-N含量偏高，在超过浆液的承载极限后，浆液在喷淋中会产生NH₃、SO₃等亚微米级气溶胶雾滴，产生的无机盐结晶会影响颗粒物的排放浓度，同时结合湿法脱硫烟温较低的特征，气溶胶与水雾容易形成长烟羽，影响附近民居的生活。

因此，申请人提供一种尤其适用于污泥烧结陶瓷陶粒废气的脱硫除尘系统，工艺流程短，不仅能满足该类废气的排放标准，一次投资和运行成本低，相比于湿法脱硫除尘系统，一次投资费用可降低40％以上，运行费用可减低60％以上，占地面积可减少40％以上，而且处理过程中基本无烟羽产生，产生的废水少或基本无废水产生，适合在严控区域投入使用。该系统既可以用于干法脱硫又可以用于半干法脱硫，脱硫方式可以根据工况进行选择，当进行干法脱硫时，增湿系统停用，当进行半干法脱硫时，增湿系统启动，雾化后的水滴对熟石灰进行增湿。

该类废气中，气体污染物的主要处理对象为SO₂，其它酸性污染物(如HF、HCl、SO₃)的浓度不高，可以在脱硫过程中一并被处理，窑炉运行过程中温度未达热力型NO_x的温度区间，NO_x没有处理需要。固态污染物的主要处理对象为颗粒物，其他固态污染物(二噁英、重金属等)因浓度不高可在除尘处理过程中一并被处理。

在其中一个实施例中，还包括废气系统，所述废气系统包括汇总管道和至少两条废气支路，每条所述废气支路的一端与一个回转窑连通，另一端与汇总管道连通，每条所述废气支路上设置有引风机。

在其中一个实施例中，所述脱硫塔的下端设有竖向的文丘里管，所述文丘里管的下端与所述废气入口连通，所述文丘里管的上端与所述物料入口连通。

废气从文丘里管的下端进入，因为管径突然变小，废气加速形成一股强烈的内部湍流气流，脱硫物料(或吸附剂，如熟石灰等)和喷雾在文丘里管的上端汇入湍流气流，在湍流气流不断的向上和回流过程中，增加了废气、喷雾与吸附剂的接触时间，提高吸收剂的利用率和脱硫效率。

在其中一个实施例中，所述除尘系统为多单元除尘器

在其中一个实施例中，所述除尘系统包括布袋式除尘器，所述布袋式除尘器包括并联的一单元除尘器、二单元除尘器和三单元除尘器。

在其中一个实施例中，所述一单元除尘器的出料口与回收管道的一端连接，所述回收管道的另一端与所述脱硫塔的物料入口连接，所述回收管道上设置有回收风机，所述回收风机用于将所述一单元除尘器中的回收物料输送至所述脱硫塔内。

脱硫后的废气进入布袋式除尘器中，由于涡流效应，一单元除尘器过滤的废气相对于二单元除尘器和三单元除尘器更多，导致回收的脱硫物料较多，将一单元除尘器内的飞灰及脱硫产物混合物部分回用至脱硫塔内，可进一步提高吸收剂的利用率。

在其中一个实施例中，所述一单元除尘器、二单元除尘器和三单元除尘器均为外滤式布袋除尘器。

在其中一个实施例中，所述除尘系统和所述排放系统之间还设有用于吸附废气中的挥发性有机物的吸附装置，所述吸附装置的入口与所述除尘系统的出口连接，所述吸附装置的出口与所述排放系统的入口连接。

在其中一个实施例中，所述吸附装置内设有活性炭层。活性炭层可有效吸附气体中的VOCs。

在其中一个实施例中，所述排放系统为烟囱。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的系统，尤其适用于污泥烧结陶瓷陶粒废气的脱硫除尘，工艺流程短，不仅能满足该类废气的排放标准，一次投资和运行成本低，相比于湿法脱硫除尘系统，一次投资费用可降低40％以上，运行费用可减低60％以上，占地面积可减少40％以上，而且处理过程中基本无烟羽产生，产生的废水少或基本无废水产生，适合在严控区域投入使用。

附图说明

图1为实施例中的污泥烧结陶瓷陶粒废气干法/半干法脱硫除尘系统的结构示意图。

图中，110、脱硫塔；120、文丘里管；

210、石灰仓；220、输送风机；230、石灰管道；

310、储水罐；320、水泵；330、雾化装置；340、压缩空气管道；

410、一单元除尘器；411、回收管道；412、回收风机；420、二单元除尘器；430、三单元除尘器；440、烟气管道；

510、吸附装置；

610、烟囱；

710、回转窑；720、引风机；730、废气支路；740、汇总管道。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连通”另一个元件，它可以是直接连通到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

一种污泥烧结陶瓷陶粒废气干法/半干法脱硫除尘系统，如图1所示，包括脱硫系统、石灰系统、增湿系统、除尘系统、吸附装置510、排放系统。其中，脱硫系统用于对废气进行脱硫，石灰系统用于为脱硫系统提供吸附剂(如熟石灰)，增湿系统用于为吸附剂提供雾化水滴，除尘系统用于对废气除尘，吸附装置510用于吸附废气中的挥发性有机污染物，排放系统用于排放处理后的废气。

脱硫系统的主要设备是脱硫塔110，脱硫塔110的下端设有物料入口和废气入口，为方便脱硫物料与废气充分混合，物料入口设置于废气入口的上方，吸收剂从物料入口进入脱硫塔110向下运动，废气从废气入口进入脱硫塔110向上运动，吸附剂和废气相向运动并混合发生反应。为了进一步提高脱硫效率，在脱硫塔110底部设置文丘里管120，文丘里管120竖向放置，其入口与废气入口连通，其出口与物料入口连通。由于文丘里管120中部的管径急剧减小，废气上升时在该处加速，形成一股强烈的内部湍流气流，文丘里管120上端的吸收剂汇入湍流气流中，在湍流气流不断的向上和回流过程中，增加了吸收剂与吸附剂的接触时间，从而提高吸收剂的利用率和脱硫效率。

石灰系统包括输送风机220、石灰管道230和石灰仓210，石灰仓210通过石灰管道230与脱硫塔110的物料入口连接，输送风机220设置于石灰管道230上，用于将石灰仓210内的吸收剂输送至脱硫塔110内。石灰仓210还连接有用于补充吸收剂的管道，当石灰仓210内的吸收剂量较少时可以及时补料。

增湿系统包括水泵320、输水管道、储水罐310和雾化装置330。输水管道的一端连接储水罐310，输水管道的另一端连接雾化装置330，雾化装置330上还连接有压缩空气管道340，雾化装置330的出口与物料入口连接。水泵320设置于输水管道上，用于将储水罐310内的增湿物料(如水)输送至脱硫塔110内。压缩空气和水在雾化装置330内混合形成雾化水滴，喷洒于脱硫塔110内，一方面可以为熟石灰增湿，另一方面可以为废气降温。储水罐310还连接有用于补水的管道，当储水罐310内的水量较少时可以及时补充。

除尘系统通过烟气管道440与脱硫塔110的废气出口连接，为提高除尘效果，除尘系统可采用多单元除尘器，在本实施例中采用包含三个单元除尘器的袋式除尘器，袋式除尘器包括并联的一单元除尘器410、二单元除尘器420和三单元除尘器430，经脱硫的废气进入除尘系统后分流至三个单元除尘器，废气从底部进入将固体颗粒物拦截在外部，经过滤的废气进入各单元除尘器的腔室内并排出。一单元除尘器410、二单元除尘器420和三单元除尘器430均为外滤式布袋除尘器。由于涡流效应，一单元除尘器410拦截的固体颗粒最多，其中还包括部分未充分反应的熟石灰，可以将一单元除尘器410内的固体物质回用到脱硫塔110内，可进一步提高吸收剂的利用率，具体地，一单元除尘器410的出料口连接回收管道411，回收管道411的另一端与脱硫塔110的物料入口连接，回收管道411上设置回收风机412，回收风机412提供动力将一单元除尘器410中的回收物料输送至脱硫塔110内。

为进一步吸附废气中的挥发性有机气体，在除尘系统和排放系统之间设置吸附装置510，吸附装置510内填充活性炭，经脱硫除尘的废气进入吸附装置510，活性炭吸附将其中的挥发性有机气体。排放系统可以选用常见的烟囱610，废气处理达标后从烟囱610排出。

上述系统还包括废气系统，废气系统包括汇总管道740和至少两条废气支路730，每条废气支路730的一端与一个回转窑710连通，另一端与汇总管道740连通。每条废气支路730上设置有引风机720，引风机720将回转窑710内的污泥烧结陶瓷陶粒废气输送至汇总管道740，废气汇合后进入脱硫塔110内。上述设置可以使回转窑710内产生的废气直接进入脱硫塔110内进行脱硫。

采用本实施例的脱硫除尘系统对污泥烧结陶瓷陶粒废气进行处理，可以达到以下效果：颗粒物从1500mg/Nm³降至10mg/Nm³，SO₂含量从600mg/Nm³降至35mg/Nm³，烟气湿度≤40％，HCl含量从1500mg/Nm³降至35mg/Nm³，HF含量≤1.0mg/Nm³，臭气≤1000mg/Nm³。上述处理后的指标满足国家对污泥烧结陶瓷陶粒废气的治理标准。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种污泥烧结陶瓷陶粒废气干法/半干法脱硫除尘系统，其特征在于，包括：

脱硫系统，包括脱硫塔，所述脱硫塔的下端设有物料入口和废气入口，所述脱硫塔的上端设有废气出口，所述物料入口设置于所述废气入口上方，所述物料入口用于通入脱硫物料，所述废气入口用于通入废气；

石灰系统，包括输送风机、石灰管道和石灰仓，所述石灰仓通过所述石灰管道与所述脱硫塔的物料入口连接；所述输送风机设置于所述石灰管道上，用于将所述石灰仓内的脱硫物料输送至所述脱硫塔内；

增湿系统，包括水泵、输水管道、储水罐和雾化装置，所述输水管道的一端连接所述储水罐，所述输水管道的另一端连接所述雾化装置，所述雾化装置上还连接有压缩空气管道，所述雾化装置的出口与所述物料入口连接；所述水泵设置于所述输水管道上，用于将所述储水罐内的增湿物料输送至所述脱硫塔内；

除尘系统，所述除尘系统通过烟气管道与所述脱硫塔的废气出口连接；

排放系统，所述排放系统与所述除尘系统的出口连接，所述排放系统用于排放经处理的废气。

2.根据权利要求1所述的污泥烧结陶瓷陶粒废气干法/半干法脱硫除尘系统，其特征在于，还包括废气系统，所述废气系统包括汇总管道和至少两条废气支路，每条所述废气支路的一端与一个回转窑连通，另一端与汇总管道连通，每条所述废气支路上设置有引风机。

3.根据权利要求1所述的污泥烧结陶瓷陶粒废气干法/半干法脱硫除尘系统，其特征在于，所述脱硫塔的下端设有竖向的文丘里管，所述文丘里管的下端与所述废气入口连通，所述文丘里管的上端与所述物料入口连通。

4.根据权利要求1所述的污泥烧结陶瓷陶粒废气干法/半干法脱硫除尘系统，其特征在于，所述除尘系统为多单元除尘器。

5.根据权利要求4所述的污泥烧结陶瓷陶粒废气干法/半干法脱硫除尘系统，其特征在于，所述除尘系统包括布袋式除尘器，所述布袋式除尘器包括并联的一单元除尘器、二单元除尘器和三单元除尘器。

6.根据权利要求5所述的污泥烧结陶瓷陶粒废气干法/半干法脱硫除尘系统，其特征在于，所述一单元除尘器的出料口与回收管道的一端连接，所述回收管道的另一端与所述脱硫塔的物料入口连接，所述回收管道上设置有回收风机，所述回收风机用于将所述一单元除尘器中的回收物料输送至所述脱硫塔内。

7.根据权利要求5所述的污泥烧结陶瓷陶粒废气干法/半干法脱硫除尘系统，其特征在于，所述一单元除尘器、二单元除尘器和三单元除尘器均为外滤式布袋除尘器。

8.根据权利要求1所述的污泥烧结陶瓷陶粒废气干法/半干法脱硫除尘系统，其特征在于，所述除尘系统和所述排放系统之间还设有用于吸附废气中的挥发性有机物的吸附装置，所述吸附装置的入口与所述除尘系统的出口连接，所述吸附装置的出口与所述排放系统的入口连接。

9.根据权利要求8所述的污泥烧结陶瓷陶粒废气干法/半干法脱硫除尘系统，其特征在于，所述吸附装置内设有活性炭层。

10.根据权利要求1～9任一项所述的污泥烧结陶瓷陶粒废气干法/半干法脱硫除尘系统，其特征在于，所述排放系统为烟囱。

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