CN215539745U - 利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统，该利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统包括窑体、氨气装置、石灰仓、脱硫脱硝除尘装置和碳捕集装置，窑体、氨气装置以及石灰仓均与脱硫脱硝除尘装置的烟气入口相连通，窑体用于向脱硫脱硝除尘装置输送烟气，氨气装置用于向脱硫脱硝除尘装置输送用于脱硝反应的氨气，石灰仓用于向脱硫脱硝除尘装置输送用于脱硫反应的石灰；碳捕集装置与脱硫脱硝除尘装置的烟气出口相连通，用于捕获烟气中的碳污染物。本实用新型实现对玻璃窑燃烧产生的烟气中碳污染物的进行捕获，使烟气中的CO₂等碳污染物的浓度大大降低，在进一步避免CO₂对环境产生污染的同时实现CO₂资源的再利用。

Description

利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统

技术领域

本实用新型涉及除碳设备领域，具体涉及一种利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统。

背景技术

玻璃窑内燃烧会产生含颗粒物、NO_X、SO₂、CO₂等污染物的烟气，目前的烟气治理多侧重于对颗粒物、NO_X、SO₂的排放进行管控，而忽视了CO₂的排放问题。二氧化碳是导致全球气温变暖的主要原因，因此，在烟气治理过程中碳污染物的治理工作越来越受重视。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统，旨在解决窑体烟气治理过程中如何对碳污染物进行管控的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统包括窑体、氨气装置、石灰仓、脱硫脱硝除尘装置和碳捕集装置，所述窑体、氨气装置以及石灰仓均与所述脱硫脱硝除尘装置的烟气入口相连通，所述窑体用于向所述脱硫脱硝除尘装置输送烟气，所述氨气装置用于向所述脱硫脱硝除尘装置输送用于脱硝反应的氨气，所述石灰仓用于向所述脱硫脱硝除尘装置输送用于脱硫反应的石灰；所述碳捕集装置与所述脱硫脱硝除尘装置的烟气出口相连通，用于捕获烟气中的碳污染物。

优选地，所述脱硫脱硝除尘装置包括第一反应塔和第二反应塔，所述第一反应塔包括脱硫反应塔，所述脱硫反应塔上开设有第一进烟口和第一出烟口，所述窑体、氨气装置和石灰仓均与第一进烟口相连通，所述脱硫反应塔用于烟气的脱硫处理；所述第二反应塔开设有第二进烟口和第二出烟口，所述第一出烟口与所述第二进烟口相连通，所述第二出烟口与所述碳捕集装置相连接，所述第二反应塔用于烟气的脱硝除尘处理。

优选地，所述脱硫脱硝除尘装置包括还包括引风机和再循环装置，所述引风机固定连接在第二反应塔与碳捕集装置之间，所述引风机包括吸风口、出风口、第一出料口和第二出料口，所述吸风口与所述第二出烟口相连通，所述出风口与所述碳捕集装置相连接，所述第一出料口与所述石灰仓入仓口相连接，所述第二出料口与所述再循环装置一端连接，所述再循环装置另一端分别与氨气装置和脱硫反应塔连通。

优选地，所述再循环装置与所述碳捕集装置相邻设置，用于将所述再循环装置内材料的热量传递给所述碳捕集装置。

优选地，所述第二反应塔包括除尘脱硝一体机和斜斗，所述斜斗顶部与除尘脱硝一体机底部相连通，所述斜斗底部开设有第三出料口，所述再循环装置和脱硫反应塔均与所述第三出料口连通。

优选地，所述利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统还包括废料斗，所述废料斗与所述第三出料口相连通。

优选地，所述氨气装置包括氨气储罐、氨气稀释器和氨气喷射器，所述氨气稀释器分别与所述再循环装置另一端、氨气喷射器一端以及氨气储罐相连接，所述氨气喷射器另一端与所述第一进烟口连接。

优选地，所述利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统还包括余热收集装置，所述余热收集装置设置在所述出风口与所述碳捕集装置之间，用于捕获送至所述碳捕集装置烟气的热量。

优选地，所述利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统还包括增压装置，所述增压装置设置在所述余热收集装置与所述碳捕集装置之间。

优选地，所述利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统为密封系统。

本实用新型技术方案中，窑体与脱硫脱硝除尘装置连接将燃烧后的烟气排入脱硫脱硝除尘装置内，氨气装置以及石灰仓位于窑体与脱硫脱硝除尘装置之间，氨气装置内的氨气以及石灰仓内的石灰均与烟气混合进入至脱硫脱硝除尘装置内。烟气经脱硫脱硝除尘装置处理后使烟气中的NO_X、SO₂以及颗粒物等污染物均处于超低浓度状态，这些污染物降低至一定浓度后有利于后续碳捕集装置对CO₂的捕集工作。处理后的烟气流至碳捕集装置中进行碳污染物处理，碳捕集装置进一步对烟气中的CO₂进行捕获，经碳捕集装置处理后的烟气中的CO₂等碳污染物的浓度大大降低，在进一步避免CO₂对环境产生污染的同时实现CO₂资源的再利用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统另一实施例的结构示意图；

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	窑体	2	氨气装置
3	石灰仓	4	脱硫脱硝除尘装置
				5	碳捕集装置	6	脱硫反应塔
7	引风机	8	再循环装置
				9	除尘脱硝一体机	10	斜斗
11	废料斗	12	氨气储罐
				13	氨气稀释器	14	氨气喷射器
15	烟囱

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统。

请参照图1，在本实用新型一实施例中，该利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统包括窑体、氨气装置、石灰仓、脱硫脱硝除尘装置和碳捕集装置，窑体、氨气装置以及石灰仓均与脱硫脱硝除尘装置的烟气入口相连通，窑体用于向脱硫脱硝除尘装置输送烟气，氨气装置用于向脱硫脱硝除尘装置输送用于脱硝反应的氨气，石灰仓用于向脱硫脱硝除尘装置输送用于脱硫反应的石灰；碳捕集装置与脱硫脱硝除尘装置的烟气出口相连通，用于捕获烟气中的碳污染物。

本实施例中，窑体1可以是玻璃窑或者陶瓷窑等烧结设备，如图1所示，从窑体1的烟气排出口通过第一烟气管道与脱硫脱硝除尘装置4的烟气入口连接，氨气装置2设置在烟气管道下方且与第一烟气管道相连通，石灰仓3设置在第一烟气管道上方且石灰出料口与脱硫脱硝除尘装置4的烟气入口相连通，脱硫脱硝除尘装置4在右侧烟气出口处通过第二烟气管道与碳捕集装置5相连通。本实施例中，碳捕集装置5末端连接有烟囱15。窑体1产生的烟气排入至脱硫脱硝除尘装置4内，氨气和石灰在烟气进入脱硫脱硝除尘装置4之前先与烟气进行充分混合，使烟气在脱硫脱硝除尘装置4内可以更好的进行脱硫脱硝反应，脱硫脱硝除尘装置4还可以对碳氧化物进行进一步的氧化反应，使CO等未完全氧化的碳氧化物转化未CO₂，经脱硫脱硝除尘装置4处理后的烟气输送至碳捕集装置5内进行对CO₂捕获处理，使烟气中CO₂的浓度大大降低，以实现对CO₂排放情况的管控，进一步加强烟气治理效果，避免影响全球气温升高，同时将捕获的CO₂进行收集实现资源的再利用。

请参照图2，本实施例中，脱硫脱硝除尘装置4包括第一反应塔和第二反应塔，第一反应塔包括脱硫反应塔6，脱硫反应塔6上开设有第一进烟口和第一出烟口，窑体1、氨气装置2和石灰仓3均与第一进烟口相连通，脱硫反应塔6用于烟气的脱硫处理；第二反应塔开设有第二进烟口和第二出烟口，第一出烟口与第二进烟口相连通，第二出烟口与碳捕集装置5相连接，第二反应塔用于烟气的脱硝除尘处理。

本实施例中，如图2所示，脱硫脱硝除尘装置4包括第一反应塔和第二反应塔，第一反应塔包括脱硫反应塔6，第二反应塔连接在脱硫反应塔6后方，脱硫反应塔6左下侧开设第一进烟口，右上侧开设第一出烟口，窑体1、氨气装置2和石灰仓3均与第一进烟口相连通，烟气、氨气以及石灰在脱硫反应塔6内充分混合，其中烟气中的SO₂和石灰进行相互反应，烟气经过脱硫反应塔6处理后使烟气中的SO₂的含量降低。第二反应塔左侧开设有与第一出烟口连通的第二进烟口，右侧开设与碳捕集装置5连通的第二出烟口。烟气经过脱硫反应后进入到第二反应塔内，在第二反应塔的作用下，烟气中的NO_X与氨气进行相互反应，使得NO_X的含量大大降低。本实施例中，氨气装置2还可以设置在脱硫反应塔6与第二反应塔之间，氨气装置2中的氨气与从脱硫反应塔6处出来的烟气混合之后，进入第二反应塔中进行脱硝反应。第二反应塔还对经过脱硫反应后烟气进行除尘净化，使得从第二反应塔排出的颗粒物的含量大大降低。本实施例中，脱硫脱硝除尘装置4包括还包括引风机7和再循环装置8，引风机7固定连接在第二反应塔与碳捕集装置5之间，引风机7包括吸风口、出风口、第一出料口和第二出料口，吸风口与第二出烟口相连通，出风口与碳捕集装置5相连接，第一出料口与石灰仓3入仓口相连接，第二出料口与再循环装置8一端连接，再循环装置8另一端分别与氨气装置2和脱硫反应塔6连通。本实施例中，如图2所示，引风机7设置在第二反应塔的右侧，引风机7的吸风口与第二出烟口相连通。引风机7还开设有出风口、第一出料口和第二出料口，第一出料口与石灰仓3入仓口相连接，第二出料口与再循环装置8相连接，碳捕集装置5位于引风机7右侧与出风口连通。处理后的烟气经引风机7后分成三路，第一路烟气通过第一出料口流向石灰仓3；第二路烟气通过出风口流向碳捕集装置5；第三路烟气通过第二出料口流向再循环装置8。本实施例中，再循环装置8可以是烟气管道，烟气管道可以围绕着碳捕集装置5外周设置。再循环装置8再将第三路烟气分成两个支路，第一支路与氨气装置2连通将烟气输送至氨气装置2内与氨气混合。第二支路与脱硫反应塔6连通将烟气输送至脱硫反应塔6进行再循环，目的是使未反应的石灰进一步反应，同时烟气中SO₂,NO_X、颗粒物等再一次进行反应，降低污染物浓度，同时将生成的CO再次氧化，进行再一次富集。本实施例中，利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统还包括废料斗11，废料斗11与第二反应塔底部相连通。本实施例中，第二反应塔下方与第二支路相连通，第二反应塔烟气输送至脱硫反应塔6的第二支路的管道下方设置废料斗11，废料斗11与管道相连通，烟气将第二反应塔中沉降下来的颗粒物从下方流至废料斗11时下沉，然后通过废料斗11排出。第二支路左端连接在脱硫反应塔6右下侧低于第一出烟口，将从第二支路进入的烟气与第一进烟口处进去的烟气进行充分的混合。

本实施例中，如图2所示，第二支路与脱硫反应塔6的连接位置高于第一进烟口所在位置，可以更好的使第二支路内的物料与第一进烟口处的物料进行充分混合。本实施例中，第二反应塔包括除尘脱硝一体机9和斜斗10，斜斗10内部与第二反应塔内部相连通，斜斗10顶部与除尘脱硝一体机9底部相连通，斜斗10底部开设有第三出料口，再循环装置8和脱硫反应塔6均与第三出料口连通。本实施例中，第二反应塔上部为除尘脱硝一体机9，下部为斜斗10，除尘脱硝一体机9与斜斗10内部相连通，除尘脱硝一体机9两侧分别设有第二进烟口和第二出烟口，斜斗10底部第三出料口，第三出料口与第二支路相连通。本实施例中，除尘脱硝一体机9可以使用陶瓷滤管工艺，则可实现NO_X和颗粒物的含量分别低于50mg/m³和10mg/m³，除尘脱硝一体机9还可以进一步的辅助脱硫反应，使最后从烟囱中排出的SO₂的含量低于30mg/m³。在除尘脱硝一体机9的作用下，烟气中的NO_X与氨气进行反应使得NO_X的含量降低，除尘脱硝一体机对烟气进行处理，干净的烟气是直接引风机7处排出，而固体颗粒物等是向下进入斜斗。斜斗10底部的第三出料口与第二支路连通将过滤后的烟气混入至第二支路的烟气中，然后随着第二支路的烟气循环至脱硫反应塔6继续进行反应。窑体1处的烟气经脱硫反应塔6和第二反应塔的循环反应以及碳捕集装置5处的CO₂处理后，烟气中的污染物的含量大大降低，该利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统在实现CO₂资源再利用的同时避免玻璃制造过程中烟气对环境的进一步污染。

在实施例中，再循环装置8与碳捕集装置5相邻设置，用于将再循环装置8内材料的热量传递给碳捕集装置5。

具体地，再循环装置8与碳捕集装置5相邻设置，再循环装置8其中一部分结构可以设置为与碳捕集装置5贴合的形状以方便热量传递。本实施例的再循环装置8与碳捕集装置5还可以设置一个热量传递装置，热量传递装置的吸热端与再循环装置8连接，热量传递装置的放热端与碳捕集装置5相连接。碳捕集装置5的吸收塔内将吸收剂与CO₂进行化学反应形成弱联结化合物，将脱除了CO₂的烟气排出，将吸收CO₂的富液经富液泵抽离吸收塔，再经贫富液热交换器中与贫液进行热交换后，最后送入再生塔中解吸再生，碳捕集装置5内的溶剂再生、CO₂压缩等过程中需要消耗能量，将再循环装置8中烟气的热量传递至碳捕集装置5有利于节省生产成本。本实施例的碳捕集装置5可以采用化学吸收法、吸附法、膜分离等方法将CO₂从烟气中捕获或者分离出来。

请参照图2，本实施例中，氨气装置2包括氨气储罐12、氨气稀释器13和氨气喷射器14，氨气稀释器13分别与再循环装置8另一端、氨气喷射器14一端以及氨气储罐12相连接，氨气喷射器14另一端与第一进烟口连接。

本实施例中，如图2所示，氨气喷射器14设置在窑体1和脱硫反应塔6之间，氨气喷射器14下端连接有氨气稀释器13，氨气稀释器13左右两端分别连接氨气储罐12和第一支路，氨气储罐12内的氨气与第一支路处的气体混合使氨气得到稀释而降低浓度。

本实施例中，利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统还包括余热收集装置，余热收集装置设置在出风口与碳捕集装置5之间，用于捕获送至碳捕集装置5烟气的热量。本实施例中，出风口与碳捕集装置5之间设有余热收集装置，余热收集装置对于流经至碳捕集装置5的烟气的热量进行收集，在收集热量的同时实现烟气的降温，将烟气的温度降至60度左右，降温后的烟气运至碳捕集装置5进行碳捕获处理。碳捕集装置5可以采用化学吸收法、吸附法、膜分离法等方法从CO₂和N₂中分离出CO₂。余热收集装置收集起来的热量可以直接应用于碳捕集装置5后续的溶剂再生、CO₂压缩等操作过程，也可以收入至储能装置内用于其它设备的供能。本实施例中，利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统还包括增压装置，增压装置设置在余热收集装置与碳捕集装置5之间。本实施例中，余热收集装置与碳捕集装置5之间还设置增压装置，增压装置对需进入碳捕集装置5的烟气进行增压，一般增压至3000pa左右。

在实施例中，利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统的所有连接管道以及装置都为密封件，避免空气的混入，增加除CO₂的难度以及成本。另外，本实用新型还可以在管道上设置保温材料和温度控制系统，防止水汽冷凝而造成管道的堵塞，影响工作效率。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统，其特征在于，包括窑体、氨气装置、石灰仓、脱硫脱硝除尘装置和碳捕集装置，所述窑体、氨气装置以及石灰仓均与所述脱硫脱硝除尘装置的烟气入口相连通，所述窑体用于向所述脱硫脱硝除尘装置输送烟气，所述氨气装置用于向所述脱硫脱硝除尘装置输送用于脱硝反应的氨气，所述石灰仓用于向所述脱硫脱硝除尘装置输送用于脱硫反应的石灰；所述碳捕集装置与所述脱硫脱硝除尘装置的烟气出口相连通，用于捕获烟气中的碳污染物。

2.如权利要求1所述的利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统，其特征在于，所述脱硫脱硝除尘装置包括第一反应塔和第二反应塔，所述第一反应塔包括脱硫反应塔，所述脱硫反应塔上开设有第一进烟口和第一出烟口，所述窑体、氨气装置和石灰仓均与第一进烟口相连通，所述脱硫反应塔用于烟气的脱硫处理；所述第二反应塔开设有第二进烟口和第二出烟口，所述第一出烟口与所述第二进烟口相连通，所述第二出烟口与所述碳捕集装置相连接，所述第二反应塔用于烟气的脱硝除尘处理。

3.如权利要求2所述的利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统，其特征在于，所述脱硫脱硝除尘装置还包括引风机和再循环装置，所述引风机固定连接在第二反应塔与碳捕集装置之间，所述引风机包括吸风口、出风口、第一出料口和第二出料口，所述吸风口与所述第二出烟口相连通，所述出风口与所述碳捕集装置相连接，所述第一出料口与所述石灰仓入仓口相连接，所述第二出料口与所述再循环装置一端连接，所述再循环装置另一端分别与氨气装置和脱硫反应塔连通。

4.如权利要求3所述的利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统，其特征在于，所述再循环装置与所述碳捕集装置相邻设置，用于将所述再循环装置内材料的热量传递给所述碳捕集装置。

5.如权利要求3所述的利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统，其特征在于，所述第二反应塔包括除尘脱硝一体机和斜斗，所述斜斗顶部与除尘脱硝一体机底部相连通，所述斜斗底部开设有第三出料口，所述再循环装置和脱硫反应塔均与所述第三出料口连通。

6.如权利要求4所述的利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统，其特征在于，所述利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统还包括废料斗，所述废料斗与所述第二反应塔底部相连通。

7.如权利要求3所述的利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统，其特征在于，所述氨气装置包括氨气储罐、氨气稀释器和氨气喷射器，所述氨气稀释器分别与所述再循环装置另一端、氨气喷射器一端以及氨气储罐相连接，所述氨气喷射器另一端与所述第一进烟口连接。

8.如权利要求3所述的利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统，其特征在于，所述利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统还包括余热收集装置，所述余热收集装置设置在所述出风口与所述碳捕集装置之间，用于捕获送至所述碳捕集装置烟气的热量。

9.如权利要求8所述的利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统，其特征在于，所述利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统还包括增压装置，所述增压装置设置在所述余热收集装置与所述碳捕集装置之间。

10.如权利要求1-9任意一项所述的利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统，其特征在于，所述利于碳捕获的玻璃窑烟气治理系统为密封系统。

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