TWI398294B - 燃料裂解爐尾氣處理系統 - Google Patents

Description

燃料裂解爐尾氣處理系統

本發明係關於一種燃燒設備的尾氣排放環保處理系統，特別是一種臥式燃料裂解爐尾氣處理系統，這種裂解爐含鍋爐及臥式廢塑膠、廢輪胎裂解爐，所述的燃料包括固體燃料和氣體或者液體燃料。

目前有多種的臥式燃料裂解爐尾氣的排放與處理系統，但這些系統在使用過程中在短期內就會出現管道及設備嚴重破損，及水溫過高致使水泵報廢等現象，其主要是源於沒有考慮到熱氣流帶動碳塵粒引發對管道及設備的破壞性衝擊力的問題，同時在排放尾氣的過程中還含有較大的黑煙與高溫排放。如中國專利申請號為CN02147836.8授權公開文本中就提到了一種再生橡膠生產工藝尾氣淨化方法，主要是從再生橡膠動態脫硫罐排出的含水汽、微量惡臭及有害的可燃氣體通過管道送入一、二級熱交換器降溫、減壓，後進入氣體膨脹器、氣體吸收塔，並以鹼液吸收硫化氫，氣體吸收塔出來的尾氣通入循環吸收分離器，以碳酸鈉溶液吸收硫化氫，並進行氣液分離，循環吸收分離器排出的乾燥廢氣通入焚燒爐，焚燒爐排出的尾氣經沖激式水浴除硫除塵器吸收二氧化硫，之後尾氣經煙囪排入大氣。此發明的再生橡膠生產工藝尾氣淨化方法能大量節約能源，減少燃煤消耗，環保效果好，減少環境污染，同時改善操作工人的勞動環境，避免有害氣體對人們的傷害。雖然可以減少尾氣中含有污染大氣的成份，但並不能有效除去尾氣中含有的碳塵粒及降低整個尾氣的高溫。

本發明的目的在於克服現有技術的不足而提供一種既環保、又經濟的燃料裂解爐尾氣處理系統，能夠減少或者根除尾氣中的碳塵粒、排放溫度與大氣溫度大致相同，使用壽命長，同時該系統裝卸方便、快捷。

為實現上述目的，本發明採用了下述技術方案：一種燃料裂解爐尾氣處理系統，所述系統包括相互連接的碳塵粒過濾系統，氣固分離系統，煙氣排放系統；所述碳塵粒過濾系統包括有熱氣水緩衝室，該熱氣水緩衝室一端通過連接管道與裂解爐尾氣端相連接，該緩衝室下端設置有碳渣過濾器，該碳渣過濾器上設有排液固管；所述氣固分離系統與碳塵粒過濾系統相連接，包括有與緩衝室另一端通過管道相連的氣固分離器，在所述的氣固分離器內裝有可噴鹼性水的迴旋噴霧噴嘴，氣固分離器的氣體出口通過引風管與混合管道的氣體入口相接，混合管道上設有液固入口，液固入口與設置於氣固分離器下端的下部水固管道相通，在混合管道上設置有可將下部水固管道中的鹼水、碳渣及引風管的氣體引出、並使鹼水、碳渣及氣體進一步混合的引風器；所述的煙氣排放系統，包括有三部分，下部罐體，與下部罐體項部相連接的熱交換器及設於熱交換器上部的氣體排放管道；其中，所述的下部罐體與混合管道的出口相連接，下部罐體上設置有濕性碳塵渣口及出水口，所述的氣體排放管道內也設置有可噴鹼水的環型噴霧嘴。

另外還設置有可使熱交換器中的循環水、氣固分離器中的循環水及碳渣過濾器中的循環水循環的循環水冷卻系統；該循環水冷卻系統包括有冷卻塔、下部罐體上的出水口為熱水出口，熱水出口直接進入水渣池，同時與水渣池連接設置有過濾式沉渣池，碳渣過濾器的排液固管排出的液渣通往過濾式沉渣池，過濾式沉渣池中的水通過循環冷卻水泵進出冷卻塔；另外與所述冷卻塔連接有熱循環水泵，該水泵同時與熱交換器、氣固分離器及碳渣過濾器的熱交換器水管及前級循環水管相連接。

所述的氣體排放管道及熱交換器上設置有相通的後級循環鹼性冷水管，該後級循環鹼性冷水管與循環水冷卻系統相接，循環水冷卻系統還外接有冷水補給管。

所述的連接管道是方型管道。

所述的連接管道中設置有兩層或者兩層以上的多層水簾噴灑。

所述的緩衝室中設置有兩重水簾噴灑。

所述的碳渣過濾器為雙重碳渣過濾器。

所述的氣固分離器為雙塔形，包括有兩個立式圓柱形筒體。

所述的鹼性噴霧用水為石灰水或者已稀釋的氫氧化鈉水溶液。

所述的引風管為方型引風管。

所述的引風器後端管道長度不少於9M。

通過上述技術方案，從而該發明具有下述有益效果：

1.　能夠對尾氣進行脫硫、減輕二氧化碳排放的同時，還可能將尾氣中含有的碳塵粒進行清除，實現無污染幾乎無白煙排放，有效的改變了以往燃氣爐尾氣因尾氣排放過程中所產生的弱酸腐蝕管道引起管道容易破損的缺陷，保障系統的使用壽命；

2.　能夠將尾氣的溫度降低到與大氣基本相同排放，從而同樣保障了系統的使用壽命。

下面結合附圖對本發明作出進一步的說明。

如圖1-3所示，本發明之燃料裂解爐尾氣處理系統，包括與裂解爐相連的碳塵粒過濾系統，所述的碳塵粒過濾系統包括有與裂解爐相通的連接管道1，連接管道1是方型管道，其另一端與熱氣水緩衝室3相連，連接管道中設置有兩層或者兩層以上的多層水簾噴灑，所述的緩衝室3中設置有兩重水簾噴灑，從方型連接管道進入的熱氣在多層以水簾噴灑以及緩衝室的作用下，減弱煙氣(水)帶動煙氣中炭粒所引發破壞性熱衝擊力；同時緩衝室下端設置有碳渣過濾器4，該所述的碳渣過濾器為雙重碳渣過濾器，其上設有排液固管40。

還包括有與碳塵粒過濾系統相連的氣固分離系統，所述的氣固分離系統包括有與緩衝室3另一端通過管道相連的氣固分離器2，所述的氣固分離器2為雙塔形，包括有兩個立式圓柱形筒體，在所述的氣固分離器內裝有迴旋噴霧噴嘴162，迴旋噴霧噴嘴中設置有鹼性噴霧用水，所述的鹼性噴霧用水為石灰水或者已稀釋的氫氧化鈉水溶液；其迴旋噴霧噴嘴主要是讓鹼性水與上升的水氣加大接觸面積，以此達到除塵、脫硫和二次除碳目的；具體來說氣固分離器2的氣體出口20通過引風管5與混合管道54的氣體入口541相接，混合管道54上設有液固入口540，液固入口540與設置於氣固分離器2下端的下部水固管道52相通，在混合管道54上設置有可將下部水固管道52中的鹼水、碳渣及引風管5中的氣體引出，並使鹼水、碳渣及氣體進一步混合的引風器6；進一步來說，所述的引風管是方型引風管，所述的引風器後端管道54長度不少於9M。

另外，還包括有煙氣排放系統，所述的煙氣排放系統包括有三部分，下部是圓桶型之下部罐體9，罐體項部通過管道連接中部的熱交換器8，上部的氣體排放管道16與熱交換器相通連接，熱交換器主要是將由下部上升而來的熱水蒸汽起到氣相分離的作用，使氣體繼續向上通過上部的氣體排放管道。其中，所述的下部罐體9與混合管道54的出口相連接，下部罐體9上設置有濕性碳塵渣口90及出水口92，所述的氣體排放管道16內也設置有可噴鹼水的環型噴霧嘴162，噴霧嘴中設置有鹼性噴霧用水，同樣是石灰水或者已稀釋的氫氧化鈉水溶液；經前面多道裝置的處理，在此處尾氣中尚殘餘有二氧化碳存在，因此，在該環形噴霧噴嘴以噴霧方式向下噴灑鹼性水時與二氧化碳再次接觸生成碳酸鹽類物質。

另外還設置有可使熱交換器8中的循環水、氣固分離器2中的循環水及碳渣過濾器4中的循環水循環的循環水冷卻系統；該循環水冷卻系統包括有冷卻塔7、下部罐體9上的出水口92為熱水出口，熱水出口直接進入水渣池17，同時與水渣池17連接設置有過濾式沉渣池12，碳渣過濾器4的排液固管40排出的液渣通往過濾式沉渣池12，過濾式沉渣池12中的水通過循環冷卻水泵11進出冷卻塔7；另外與所述冷卻塔7連接有熱循環水泵13，該水泵13同時與熱交換器8、氣固分離器2及碳渣過濾器4的熱交換器水管15及前級循環水管14相連接。其中所述的氣體排放管道16及熱交換器8上設置有相通的後級循環鹼性冷水管10，該後級循環鹼性冷水管10與循環水冷卻系統相接，循環水冷卻系統還外接有冷水補給管19，從而從系統出水口92流出的熱水(40-60℃)進入水槽，再經過冷卻塔的冷卻進行水過濾系統處理後循環處理，如水溫超過設定溫度時，再由另外的冷水設備製冷補給。

與現有技術相比，這種裂解爐尾氣處理系統能夠對尾氣進行脫硫、減輕二氧化碳排放的同時，還可能將尾氣中含有的碳塵粒進行清除，實現無污染幾乎無白煙排放，有效的改變了以往燃料的裂解爐因排放熱氣帶動碳塵粒衝擊管道及設備，以及燃氣爐尾氣因尾氣排放過程中所產生的弱酸腐蝕管道引起管道容易破損的缺陷，保障系統的使用壽命；同時能夠將尾氣的溫度降低到與大氣基本相同排放，大大的減低了室溫排放，有利於環保；同時該系統裝卸方便、快捷。

1．．．連接管道

2．．．氣固分離器

3．．．緩衝室

4．．．碳渣過濾器

40．．．排液固管

5．．．引風管

52．．．水固管道

54．．．管道

540．．．液固入口

541．．．氣體入口

6．．．引風器

7．．．冷卻塔

8．．．熱交換器

9．．．下部罐體

90．．．濕性碳塵渣口

92．．．出水口

10．．．後級循環鹼性冷水管

11．．．循環冷卻水泵

12．．．過濾式沉渣池

13．．．水泵

14．．．前級循環水管

15．．．熱交換器水管

16．．．氣體排放管道

162．．．迴旋噴霧噴嘴

17．．．水渣池

19．．．冷水補給管

20．．．氣體出口

圖1為本發明燃料裂解爐尾氣處理系統的示意圖。

圖2為雙塔形濕式氣固分離器及其內部構造的示意圖。

圖3為煙氣排放系統及其內部構造的示意圖。

1‧‧‧連接管道

2‧‧‧氣固分離器

4‧‧‧碳渣過濾器

40‧‧‧排液固管

5‧‧‧引風管

54‧‧‧管道

540‧‧‧液固入口

541‧‧‧氣體入口

6‧‧‧引風器

7‧‧‧冷卻塔

8‧‧‧熱交換器

9‧‧‧下部罐體

90‧‧‧濕性碳塵渣口

92‧‧‧出水口

10‧‧‧後級循環鹼性冷水管

11‧‧‧循環冷卻水泵

12‧‧‧過濾式沉渣池

13‧‧‧水泵

14‧‧‧前級循環水管

15‧‧‧熱交換器水管

16‧‧‧氣體排放管道

17‧‧‧水渣池

19‧‧‧冷水補給管

20‧‧‧氣體出口

Claims (10)

1. 一種燃料裂解爐尾氣處理系統，其特徵在於：所述系統包括相互連接的碳塵粒過濾系統，氣固分離系統，煙氣排放系統；所述碳塵粒過濾系統包括有熱氣水緩衝室，該熱氣水緩衝室一端通過連接管道與裂解爐尾氣端相連接，該緩衝室下端設置有碳渣過濾器，該碳渣過濾器上設有排液固管；所述氣固分離系統與碳塵粒過濾系統相連接，包括有與緩衝室另一端通過管道相連的氣固分離器，在所述的氣固分離器內裝有可噴鹼性水的迴旋噴霧噴嘴，氣固分離器的氣體出口通過引風管與混合管道的氣體入口相接，混合管道上設有液固入口，液固入口與設置於氣固分離器下端的下部水固管道相通，在混合管道上設置有可將下部水固管道中的鹼水、碳渣及引風管中的氣體引出、並使鹼水、碳渣及氣體進一步混合的引風器；所述的煙氣排放系統，包括有三部分，下部罐體，與下部罐體項部相連接的熱交換器及設於熱交換器上部的氣體排放管道；其中，所述的下部罐體與混合管道的出口相連接，下部罐體上設置有濕性碳塵渣口及出水口，所述的氣體排放管道內也設置有可噴鹼水的環型噴霧嘴。
2. 如申請專利範圍第1項所述之燃料裂解爐尾氣處理系統，其特徵在於：另外還設置有可使熱交換器中的循環水、氣固分離器中的循環水及碳渣過濾器中的循環水循環的循環水冷卻系統；該循環水冷卻系統包括有冷卻塔、下部罐體上的出水口為熱水出口，熱水出口直接進入水渣池，同時與水渣池連接設置有過濾式沉渣池，碳渣過濾器的排液固管排出的液渣通往過濾式沉渣池，過濾式沉渣池中的水通過循環冷卻水泵進出冷卻塔；另外與所述冷卻塔連接有熱循環水泵，該水泵同時與熱交換器、氣固分離器及碳渣過濾器的熱交換器水管及前級循環水管相連接。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之燃料裂解爐尾氣處理系統，其特徵在於：所述的氣體排放管道及熱交換器上設置有相通的後級循環鹼性冷水管，該後級循環鹼性冷水管與循環水冷卻系統相接，循環水冷卻系統還外接有冷水補給管。
4. 如申請專利範圍第3項所述之燃料裂解爐尾氣處理系統，其特徵在於：所述的連接管道中設置有兩層或者兩層以上的多層水簾噴灑。
5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之燃料裂解爐尾氣處理系統，其特徵在於：所述的緩衝室中設置有兩重水簾噴灑。
6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之燃料裂解爐尾氣處理系統，其特徵在於：所述的碳渣過濾器為雙重碳渣過濾器。
7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之燃料裂解爐尾氣處理系統，其特徵在於：所述的氣固分離器為雙塔形，包括有兩個立式圓柱形筒體。
8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之燃料裂解爐尾氣處理系統，其特徵在於：所述的鹼性噴霧用水為石灰水或者已稀釋的氫氧化鈉水溶液。
9. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之燃料裂解爐尾氣處理系統，其特徵在於：所述的引風管為方型引風管。
10. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之燃料裂解爐尾氣處理系統，其特徵在於：所述的引風器後端管道長度不少於9M。