本發明涉及一種煙氣處理裝置,具體的說,涉及了一種適用適用于鋁工業,電解鋁車間和碳素分廠焙燒車間的煙氣治理新裝置。
背景技術:
隨著國內對于工礦企業,尤其是鋁工業煙氣排放要求的提高,現存的粗放式的處理設備都已經無法適應新的標準,而一些大型的處理設備雖然能夠達標,但是規模過大,對于一些小型廠家而言成本過高,負擔過重,且大多現存設備僅能夠起到單獨的處理作用,獨立作業,相互之間沒有配合關系,一些中間產物白白浪費,十分可惜。
為了解決以上存在的問題,人們一直在尋求一種理想的技術解決方案。
技術實現要素:
本發明的目的是針對現有技術的不足,從而提供一種設計科學、干法除塵除焦脫硫脫氟一次處理、處理效果好、中間產物可循環重復利用的適用于鋁工業的干法除塵除焦脫硫脫氟裝置。
為了實現上述目的,本發明所采用的技術方案是:一種適用于鋁工業的干法除塵除焦脫硫脫氟裝置,包括依次串接的除焦單元、脫硫單元、脫氟單元和煙囪,所述除焦單元包括安裝在煙氣管道中的cao粉末噴頭,所述煙氣管道的出口連接預除塵器,所述預除塵器的排屑口連接第一振動篩;所述脫硫單元包括流化床吸收塔、機械除塵器和第一布袋除塵器,所述流化床吸收塔的底端為進氣端,所述進氣端安裝文丘里裝置,所述預除塵器的出氣口連接所述文丘里裝置的進氣口,所述文丘里裝置的出氣口位于所述流化床吸收塔內部,所述流化床吸收塔的出氣口連接機械除塵器,所述第一布袋除塵器連接所述機械除塵器的出氣端;所述脫氟單元包括脫氟裝置、第二布袋除塵器和第二引風機,所述脫氟裝置的進氣口連接第一布袋除塵器的出氣口,所述脫氟裝置的出氣口連接第二布袋除塵器的進氣口,所述第二布袋除塵器的出氣口通過所述第二引風機連接所述煙囪。
基上所述,所述流化床吸收塔的側壁上安裝有cao粉末噴頭、水蒸氣噴頭和水噴頭。
基上所述,所述機械除塵器和所述第一布袋除塵器的排屑口連接一中間灰倉,所述中間灰倉連通所述流化床吸收塔。
基上所述,所述機械除塵器和所述第一布袋除塵器的排屑口還連接一副產品料倉。
基上所述,所述脫氟裝置的排屑口連接第二振動篩,所述第二振動篩連接料倉。
基上所述,所述第二引風機的出風口通過一回流管道連接所述流化床吸收塔的進氣端。
基上所述,所述副產品料倉的進料通道中安裝吹風機,所述第一布袋除塵器的出氣口和所述脫氟裝置的進氣口之間連接第一引風機。
基上所述,它還包括安裝在所述除焦單元前的脫硝單元,所述脫硝單元包括脫硝設備。
本發明相對現有技術具有突出的實質性特點和顯著進步,具體的說,本發明具有以下優點:
1、將除焦、除塵、脫硫、脫氟功能集于一身,集成化程度高,無需單獨采購設備,使用方便。
2、采用干法處理,各步驟產生的中間產物可回收利用,效率更高,避免浪費。
3、系統溫度始終維持在露點以上10~20℃運行,且幾乎100%脫除so3、hcl、hf等酸性氣體,系統無酸露點腐蝕,無需特殊材料防腐。
4、整個系統無脫硫廢水產生,沒有脫硫廢水的治理和二次污染問題。
5、煙氣排放溫度75℃以上,無需煙氣再加熱,無白色煙羽現象。
6、因流程簡單,基建投資僅為石灰石-石膏濕法脫硫系統的25~50%。運行費用約0.50元/kgso2左右,而石灰石-石膏法濕式脫硫系統的運行費用約1.25元/kgso2左右。
附圖說明
圖1是本發明中適用于鋁工業的干法除塵除焦脫硫脫氟裝置的流程圖。
圖中:1.煙氣管道;2.預除塵器;3.第一振動篩;4.流化床吸收塔;5.機械除塵器;6.第一布袋除塵器;7.脫氟裝置;8.第二布袋除塵器;9.第二引風機;10.煙囪;11.回流管道;12.副產品料倉;13.中間灰倉;14.第二振動篩。
具體實施方式
下面通過具體實施方式,對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。
一種適用于鋁工業的干法除塵除焦脫硫脫氟裝置,包括依次串接的除焦單元、脫硫單元、脫氟單元和煙囪,所述除焦單元包括安裝在煙氣管道1中的cao粉末噴頭,所述煙氣管道1的出口連接預除塵器2,所述預除塵器2的排屑口連接第一振動篩3,預除塵器2可采用旋風分離器、多管除塵器等常規除塵設備;所述脫硫單元包括流化床吸收塔4、機械除塵器5和第一布袋除塵器6,所述流化床吸收塔4的底端為進氣端,所述進氣端安裝文丘里裝置,所述預除塵器2的出氣口連接所述文丘里裝置的進氣口,所述文丘里裝置的出氣口位于所述流化床吸收塔4內部,所述流化床吸收塔4的出氣口連接機械除塵器5,所述第一布袋除塵器6連接所述機械除塵器5的出氣端;所述脫氟單元包括脫氟裝置7、第二布袋除塵器8和第二引風機9,所述脫氟裝置7的進氣口連接第一布袋除塵器6的出氣口,所述脫氟裝置7的出氣口連接第二布袋除塵器8的進氣口,所述第二布袋除塵器8的出氣口通過所述第二引風機9連接所述煙囪10。脫氟裝置7為行業內常規使用的脫氟設備,本申請僅將其集成于該流水線設備中,并未就其結構做出改進。
工作原理:未經處理的煙氣進流化床吸收塔之前在煙氣管道1中噴cao粉,用cao粉吸附煙氣中焦油,然后進入預除塵器2脫除吸附了焦油后的cao粉,脫除焦油后煙氣從流化床吸收塔4底部進入,流化床吸收塔4底部為文丘里裝置,煙氣流經文丘里裝置后速度加快,并與很細的吸收劑粉末互相混合,由于吸收劑的密度與煙氣的密度相差較大,它們相互之間相對滑移速度很大,此處吸收劑為cao粉,因此顆粒之間、煙氣與顆粒之間有著劇烈的摩擦,對煙氣中so2的吸收反應十分有利,ca(oh)2與煙氣中so2和幾乎全部的so3、hcl、hf等完成反應,生成的亞硫酸鈣和其他物質。ca/s=1.1~1.2,而吸收塔內ca/s可達50以上,充分節約了吸收劑。
在吸收塔內,ca(oh)2與煙氣中so2和幾乎全部的
so3、hcl、hf等完成反應,主要化學反應方程式如下:
ca(oh)2+so2=caso3·1/2h2o+1/2h2o吸收過程
caso3·1/2h2o+1/2o2=caso4·1/2h2o氧化過程
ca(oh)2+so3=caso4·1/2h2o+1/2h2o吸收過程
ca(oh)2+co2=caco3+h2o吸收過程
ca(oh)2+2hcl=cacl2·ca(oh)2·2h2o(>120℃)吸收過程
ca(oh)2+2hf=caf2+2h2o吸收過程
脫硫后的煙氣攜帶大量固體顆粒由流化床吸收塔頂部進入機械除塵器,煙氣中大部分固體顆粒在機械除塵器中分離出來,該機械除塵器采用多管除塵器。
進一步的,以干粉形式的吸收劑在輸入流化床吸收塔4的同時需噴入一定量的水或水蒸汽,提高吸收劑與煙氣中so3、hcl、hf等的反應活性,通過調節噴水或蒸汽量來控制整個脫硫系統的脫硫溫度始終在煙氣露點以上10~20℃運行,所以整個脫硫系統無需特殊防腐措施,采用普通材料即可。
因此,在所述流化床吸收塔4的側壁上安裝有cao粉末噴頭、水蒸氣噴頭和水噴頭。
進一步的,所述機械除塵器5和所述第一布袋除塵器6的排屑口連接一中間灰倉13,所述中間灰倉13連通所述流化床吸收塔4。所述機械除塵器5和所述第一布袋除塵器6的排屑口還連接一副產品料倉12。被分離出來的固體顆粒經過一個中間灰倉13大部分返回到流化床吸收塔4參與下一輪脫硫反應,少部分固體顆粒進入副產品料倉12外運,該副產品加水后會硬化,硬化后的屈服強度達15~18n/mm2,壓實密度1.28g/cm3,滲透率與黏土相似,為3×10-11,所以該副產品非常適合做回填土、道路基礎或建材使用。
由于大部分固體顆粒被循環多達50多次,在脫硫系統中滯留30min以上,使固體顆粒中的吸收劑充分吸收so2,吸收劑的吸收效率大幅提高,降低吸收劑費用。
進一步的,所述脫氟裝置7的排屑口連接第二振動篩14,所述第二振動篩14連接料倉,將脫氟后的廢料收集,統一處理。
進一步的,為保證流化床吸收塔4在10%~110%負荷變化下仍然能夠平穩去除so2運行,所述第二引風機9的出風口通過一回流管道11連接所述流化床吸收塔4的進氣端,進行干凈煙氣再循環。
進一步的,所述副產品料倉12的進料通道中安裝吹風機,所述第一布袋除塵器6的出氣口和所述脫氟裝置的進氣口之間連接第一引風機,目的是加強風力。
在其它實施例中,它還包括安裝在所述除焦單元前的脫硝單元,所述脫硝單元包括脫硝設備,該脫硝設備為常規的脫硝設備,該處僅在于將其集成至流水線設備中,提高集成度。針對電解鋁車間煙氣量大,含硫量低的特點,采用該設備進行處理。車間的煙氣先通過脫銷設備、然后進入干法脫硫裝置、氧化鋁干法脫氟裝置,最后進入高效脈沖式布袋除塵器過濾裝置,使電解車間排放煙氣達標排放。
針對碳素行業焙燒車間的煙氣的特點,采用該設備,焙燒車間排放的煙氣先經過預除塵,干法除焦裝置和脫銷裝置。干法脫硫裝置。氧化鋁干法脫氟裝置,最后進入高效脈沖式布袋除塵裝置來達到高于國家鋁工業排放標準。
最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制;盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明,所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本發明的具體實施方式進行修改或者對部分技術特征進行等同替換;而不脫離本發明技術方案的精神,其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案范圍當中。