CN215782710U - 一种处理焚烧炉产生的化工废气深度治理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于低温催化‑湿电吸收塔的化工废气深度治理装置，化工生产过程中由焚烧炉产生的废气主要污染物为烟尘、二氧化硫、氮氧化物、氯化氢、二噁英等在经过常规烟尘吸附过滤处理后，进一步经过低温催化反应器去除有机污染物，进入湿电‑吸收塔一体化装置经大量氧气氧化、喷淋管、除雾器、湿式电除尘器进行脱酸除尘氧化脱硫等步骤在同一容器内进行，在循环泵作用下将烟气反复进行净化，并通过钠碱装置调节PH值，最后经加热空气稀释后排入大气，成功实现最终烟气达到环保部门的要求。整个过程设计简单，效率高，减少了烟气泄漏的风险，提升了烟气净化质量。

Description

一种处理焚烧炉产生的化工废气深度治理装置

技术领域

本实用新型涉及化工废气深度治理装置技术领域，具体涉及一种处理焚烧炉产生的化工废气深度治理装置。

背景技术

化工生产过程中由焚烧炉产生的废气主要污染物为烟尘、二氧化硫、氮氧化物、氯化氢、二噁英等，如草甘膦母液定向转化过程，现有处理方法是将废气经过急冷塔、活性碳和布袋除尘器以后即经排气筒排入大气。目前的处理方法虽在一定程度上去除了污染物，但仍然存在微米以下的烟尘排入大气，而且废气中的化学毒物和部分有机污染物未得到有效处理。

中国专利申请CN112221286A，专利名称“烟气处理用深度吸收塔及烟气处理系统、工艺 ”公开了在废气排放系统中增加了吸收塔和循环泵以加强对细微烟尘的处理，但在吸收塔内的潮湿环境下，仅用吸收塔吸收烟尘、二氧化硫等污染物的效果仍然不尽如人意，而对有机污染物的忽略亦是现有专利不足的地方，亚微米烟尘、二氧化硫、二噁英等污染物去除效果还有待提升。

发明内容

本实用新型针对现有技术中亚微米烟尘、二氧化硫、二噁英等污染物去除效果欠佳的问题，提供一种处理焚烧炉产生的化工废气深度治理装置，可以达到有效去除废气中亚微米烟尘和脱硫，氧化有机毒物的目的，确保排入大气的气体达到环境部门的要求，有利于产业化利用。

本实用新型的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

一种处理焚烧炉产生的化工废气深度治理装置，包括炉引风机后主烟道、低温催化反应器、湿式静电-脱酸一体化吸收塔系统、钠碱输送稀释系统、工艺水系统、压缩空气系统和氧化空气系统；低温催化反应器通过管道与湿式静电-脱酸一体化吸收塔系统相连，在低温催化反应器和湿式静电-脱酸一体化吸收塔系统内实现烟气的有机污染物催化去除、脱硫脱酸和去除大小烟尘颗粒的作用。低温催化反应器与炉引风机后主烟道相连，并和压缩空气系统以管道相连，使高压空气带来动能将低温催化反应器内的烟气吹入湿式静电-脱酸一体化吸收塔系统；钠碱输送稀释系统、工艺水系统、氧化空气系统以管道连接湿式静电-脱酸一体化吸收塔系统，钠碱输送稀释系统向吸收塔送入碱液，调节该尘水气混合物的PH值，工艺水系统向各部分的喷淋管层提供大量水。

进一步地，低温催化反应器内部从上至下置有数个催化剂层，粗处理过的废气经管道进入低温催化反应器，在两层催化剂下进行催化二噁英转化为水、CO₂和HCl，反应式：C₁₂H_nC_l8-nO₂+（9+0.5n)O₂→(n-4)H₂O+12CO₂+(8-n)HCl，同时低温催化反应器内常用催化剂层上方设有一层备用催化剂层，催化剂层被烟尘堵塞时，延长低温催化反应器的使用寿命。

进一步地，低温催化反应器侧壁面设有声波吹灰器，能将吸附在低温催化反应器壁上的烟尘以超声振荡下来。

湿式静电-脱酸一体化吸收塔系统包括一体布置的上湿式静电装置和下吸收塔，一体化的设计可缩短烟气输送路程，减少漏气风险，提高净化效率。

作为本实用新型的优选，下吸收塔内部设有多个下吸收塔喷淋管层和除雾器，除雾器置于下吸收塔喷淋管层上方；下吸收塔底部设有吸收塔循环泵，并经管道连接下吸收塔循环泵入口，下吸收塔循环泵出口分为两端，一端连接废水缓冲箱；一端连接至下吸收塔上部的下吸收塔喷淋管层，大部分气液体混合物泵入下吸收塔，从下吸收塔喷淋管层再度喷淋出来，进行再次脱硫除酸，以确保气体净化充分，少部分液体泵入废水缓冲箱。

进一步地，氧化空气系统的主体是氧化风机，其将大量氧气，鼓入下吸收塔，去除有机毒物的气体进入下吸收塔，SO₂在其中与钠碱和氧气产生反应NaOH+SO₂→Na₂SO₃，Na₂SO₃+O₂→Na₂SO₄，下吸收塔喷淋层喷出大量水将气体中的烟尘微粒和可溶性物质滞留下来。

进一步地，下吸收塔循环泵与下吸收塔连接，管道将上述的尘水气混合物输入下吸收塔循环泵，到达下吸收塔上层下吸收塔喷淋管层，再度喷淋出来，在此循环过程中，气体逐渐脱硫，且与液固体分离。

进一步地，下吸收塔喷淋管层上方置有的除雾器上下两侧各设置有一层下吸收塔喷淋管层，脱硫除酸后的气体缓缓上升到除雾器，两侧下吸收塔喷淋管层再度湿润气体，令气体中残留的少量硫酸、硫酸盐和二氧化硫形成的雾沫被除雾器里高分子板层中的弯曲通道截留下来。

作为本实用新型的优选，经过下吸收塔处理完的气体进入上层的上湿式静电装置，上湿式静电装置上方连接有终端排烟管，内部置有上湿式静电装置喷淋管层、湿式除尘器；工艺水系统连接上湿式静电装置喷淋管层，湿式除尘器位于上湿式静电装置喷淋管层下方，紧靠湿式除尘器的上湿式静电装置壁外侧设有数个绝缘子电加热器，且上湿式静电装置外部设有湿电热风吹扫风机和湿电空气加热器，湿电热风吹扫风机和湿电空气加热器以管道相通。需净化的烟气与上湿式静电装置中加热后的空气混合，进入湿式电除尘器，用高电晕使粉尘微粒带电，并在电场力环境下被滞留在除尘器内，该滞留的烟尘由上方的喷淋层洗刷干净，净化后的气体经终端排烟管带入大气。

进一步地，湿式电除尘器的阴极管是主要放电结构，其末端汇成导电杆悬空穿过上湿式静电装置侧壁上的孔洞固定在绝缘子加热器的内部瓷瓶内，瓷瓶与湿电热风吹扫风机和湿电空气加热器以管道相通，加热空气进入瓷瓶，防止瓷瓶在湿热环境下出现内壁结露现象，该现象会导致阴极管末端的导电杆与瓷瓶壁水珠形成放电回路，阻止结露把放电限制在阴极管与上湿式静电装置侧壁之间。

本实用新型的有益效果是：（1）用低温催化反应器高效去除二噁英等有机毒物；（2）氧化空气系统、湿电除尘系统和下吸收塔一体化设计承担起氧化四价硫、吸收除尘与电除尘的多项功能；（3）循环泵和多层喷淋器的反复使用使气体得到充分净化，提升了净化效率；（4）上湿式静电装置在电场下充分去除了亚微米烟尘；（5）湿式静电-脱酸一体化吸收塔系统的一体化设计缩短了气体输送路，减少了漏气风险，提升了净化效率；（6）阴极管固定在绝缘子加热器内部的瓷瓶，并通入加热空气，防止瓷瓶壁结露，将放电限定在阴极管和上湿式静电装置侧壁之间，防止了短路。（7）低温催化反应器和下吸收塔内都以低温进行反应，减少了副反应的发生。

附图说明

通过阅读以下作为非限制性说明的具体实施例，并结合附图，本实用新型的其它特征和优点将显而易见，其中：

图1为本实用新型一种处理焚烧炉产生的化工废气深度治理装置的结构示意总图。

图2为本实用新型一种处理焚烧炉产生的化工废气深度治理装置中低温催化反应装置的结构示意图。

图3为本实用新型一种处理焚烧炉产生的化工废气深度治理装置中下吸收塔系统的结构示意图。

图4为本实用新型一种处理焚烧炉产生的化工废气深度治理装置中上湿式静电装置的结构示意图。

图5为本实用新型一种处理焚烧炉产生的化工废气深度治理装置中上湿式静电装置中的湿式除尘器内的阴极和上湿式静电装置侧壁上的绝缘子加热器的结构示意图。

图中：1-低温催化反应器；2-催化剂层；3-预留催化剂层；4-上湿式静电装置；5-除雾器；6-下吸收塔喷淋管层；7-下吸收塔；8-膨胀节；9-氧化风机；10-钠碱输送稀释系统；11-工艺水系统；12-炉引风机后主烟道；13-压缩空气总管；14-声波吹灰器；15-废水缓冲箱；16-下吸收塔循环泵；17-湿电热风吹扫风机；18-湿电空气加热器；19-绝缘子电加热器；20-湿电除尘器；21-终端排烟管；22-烟囱；23-上湿式静电装置喷淋管层；24-瓷瓶；25-阴极管；26-导电杆。

具体实施方式

现在结合附图和优选实施例对本实用新型作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1所示，采用两套化工废气深度治理装置并联处理化工废气，化工废气深度治理装置包括多个炉引风机后主烟道12、低温催化反应器1、湿式静电-脱酸一体化吸收塔系统、1套钠碱输送稀释系统10、工艺水系统11、压缩空气系统和氧化空气系统；低温催化反应器1通过管道与湿式静电-脱酸一体化吸收塔系统相连，炉引风机后主烟道12相连低温催化反应器1顶部，压缩空气系统以管道相连至低温催化反应器1中部；钠碱输送稀释系统10、工艺水系统11、氧化空气系统以管道连接湿式静电-脱酸一体化吸收塔系统。湿式静电-脱酸一体化吸收塔系统包括一体式的上湿式静电装置4和下吸收塔7。其中钠碱输送稀释系统10、工艺水系统11、氧化空气系统均分别与下吸收塔连接，经过初步除尘吸附处理后的烟气经引风机后主烟道12进入低温催化反应器1，在此除去有机污染物，再进入吸收塔7，在此进行脱硫除酸，气体上升至湿式静电装置4，在此电场下去除亚微米烟尘，气体经终端排烟管21和烟囱22排入大气。

如图2所示，低温催化反应器1内部从上至下置有两个催化剂层2，并在催化剂层2上方设有预留催化剂层3，经过初步除尘吸附处理后的烟气进入低温催化反应器1，由低温催化反应器1内部的催化剂层2对烟气中的二噁英等有机污染物进行氧化处理，反应式为C₁₂H_nC_l8-nO₂+（9+0.5n)O₂→(n-4)H₂O+12CO₂+(8-n)HCl，有机污染物被转化成水、CO₂和HCl。由于催化剂层2存在有大量孔隙以增加比表面积来增强催化效率，这些孔隙也易于被烟气中的烟尘堵塞导致催化剂失活，因此预留催化剂层3是在催化剂层2失活时的备用催化剂。低温催化反应器1的右侧设置有声波吹灰器14，通过超声将吸附在反应器1壁上的灰尘振荡下来。压缩空气总管13输送大量高压空气连接到声波吹灰器14再进入低温催化反应器用以增加气体动能，使气体充分进入下吸收塔7，同时进行超声波吹灰。设于各管道上的膨胀节8能调节管道传输高温气体时的应力变化，缓冲不同温度的气体带来的不同压力变化。

如图3所示，下吸收塔中设有除雾器5和数个下吸收塔喷淋管层6，除雾器5置于下吸收塔喷淋管层6的上方，除雾器5上下两侧还各设有一层下吸收塔喷淋管层6，下吸收塔7底部与下吸收塔循环泵16入口相连，下吸收塔循环泵16出口分两端，一端连接废水缓冲箱15，一端连接下吸收塔7上部的下吸收塔喷淋管层6，氧化空气系统与下吸收塔7连接，氧化空气系统的主体是氧化风机9，大量氧气由氧化风机9经氧化风机9出口泵入下吸收塔7，烟气中的SO₂进入下吸收塔7后与O₂反应：NaOH+SO₂→Na₂SO₃，Na₂SO₃+O₂→Na₂SO₄。工艺水系统11与下吸收塔喷淋管层6连接，传输工艺水至下吸收塔喷淋管层6，烟气在下吸收塔喷淋管层6喷出的大量工艺水冲刷下，烟气内易溶的HCl和硫酸盐被滞留在下吸收塔7底部，而烟气上升遇到除雾器5，而再度被除雾器5上下两侧的下吸收塔喷淋管6喷淋形成大量酸性雾沫，是由烟气内部的残留的少量硫酸、硫酸盐和二氧化硫形成的酸性雾沫，该雾沫被除雾器5里高分子板层中的弯曲通道截留下来，而下吸收塔7底部的液气混合物被输送到下吸收塔循环泵16，被进一步混合，再次送入下吸收塔7进行又一次喷淋，如此反复进行，气体和液体逐渐分离，废水最终被送入废水缓冲箱15，进入下一步废水处理，而气体被留在下吸收塔7内继续上升，经过除雾器5的净化，被送入上湿式静电装置4。

如图4所示，上湿式静电装置4，其上方连接有终端排烟管21，内部置有上湿式静电装置喷淋管层23、湿式除尘器20；工艺水系统11连接上湿式静电装置喷淋管层23，湿式除尘器20位于上湿式静电装置喷淋管层23的下方，紧靠湿式除尘器20的上湿式静电装置4外侧设有数个绝缘子电加热器19，且上湿式静电装置4外部设有湿电热风吹扫风机17和湿电空气加热器18，湿电热风吹扫风机17和湿电空气加热器18以管道相通。气体在上湿式静电装置4进入湿式电除尘器20，该装置将烟气内的微小烟尘带上电荷，在电场力的作用下滞留在其内，并经上湿式静电装置喷淋管层23的冲刷，重新流入下方的吸收塔，大量空气在置于上湿式静电装置4外部的绝缘子电加热器19、湿电空气加热器18和湿电热风吹扫机17加热过后，进入上湿式静电装置4，起到隔离防止上湿式静电装置内的湿热气体自动放电的作用，除尘后的气体通过终端排烟管21和烟囱22被排入大气。

如图5所示，上湿式静电装置4的湿式电除尘器20的主要放电结构为多排阴极管25，多排阴极管5末端汇成一根导电杆26悬空穿过上湿式静电装置4侧壁面的孔洞固定在绝缘子加热器19内部的瓷瓶24内，该瓷瓶24与湿电热风吹扫风机17和湿电空气加热器18以管道相通，加热空气进入瓷瓶24，用以防止瓷瓶24在湿热环境中出现瓶壁结露现象，有效防止了导电杆26做为阴极与瓶壁露水形成的阳极短路，将放电限定在上湿式静电装置4侧壁与阴极管25之间。

Claims (9)

1.一种处理焚烧炉产生的化工废气深度治理装置，其特征在于，该化工废气深度治理装置包括炉引风机后主烟道、低温催化反应器、湿式静电-脱酸一体化吸收塔系统、钠碱输送稀释系统、工艺水系统、压缩空气系统和氧化空气系统；低温催化反应器通过烟道与湿式静电-脱酸一体化吸收塔系统相连，低温催化反应器与炉引风机后主烟道相连，并和压缩空气系统以管道相连；钠碱输送稀释系统、工艺水系统、氧化空气系统分别以管道连接湿式静电-脱酸一体化吸收塔系统。

2.根据权利要求1所述的一种处理焚烧炉产生的化工废气深度治理装置，其特征在于，所述的低温催化反应器内部从上至下置有数个催化剂层。

3.根据权利要求1或2所述的一种处理焚烧炉产生的化工废气深度治理装置，其特征在于，所述的低温催化反应器侧壁面装有声波吹灰器。

4.根据权利要求1所述的一种处理焚烧炉产生的化工废气深度治理装置，其特征在于，所述的湿式静电-脱酸一体化吸收塔系统包括一体布置的上湿式静电装置和下吸收塔。

5.根据权利要求4所述的一种处理焚烧炉产生的化工废气深度治理装置，其特征在于，所述的下吸收塔内部设有多个下吸收塔喷淋管层和除雾器，除雾器置于喷淋管层上方；下吸收塔外设有下吸收塔循环泵，下吸收塔底部经管道连接下吸收塔循环泵入口，下吸收塔循环泵出口分为两端，一端连接废水缓冲箱；一端连接至下吸收塔上部的喷淋管。

6.根据权利要求1所述的一种处理焚烧炉产生的化工废气深度治理装置，其特征在于，所述的氧化空气系统的主体为氧化风机，氧化风机通过氧化风机出口与下吸收塔相连。

7.根据权利要求6所述的一种处理焚烧炉产生的化工废气深度治理装置，其特征在于，所述的除雾器上下两侧各设置有一个下吸收塔喷淋管层。

8.根据权利要求4所述的一种处理焚烧炉产生的化工废气深度治理装置，其特征在于，所述的上湿式静电装置，其上方连接有终端排烟管，内部置有上湿式静电装置喷淋管层、湿式电除尘器；工艺水系统连接上湿式静电装置喷淋管层，湿式电除尘器位于上湿式静电装置喷淋管层下方，紧靠湿式电除尘器的上湿式静电装置外侧设有数个绝缘子电加热器，且上湿式静电装置外部设有湿电热风吹扫风机和湿电空气加热器，湿电热风吹扫风机和湿电空气加热器以管道相通。

9.根据权利要求8所述的一种处理焚烧炉产生的化工废气深度治理装置，其特征在于，所述的湿式电除尘器内部由阴极管组成，绝缘子电加热器内部安装有瓷瓶，阴极管末端汇成一根导电杆悬空穿过上湿式静电装置侧壁的孔洞固定在所述的绝缘子电加热器内的瓷瓶内部。

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