污泥制陶粒煙氣處理系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種污泥制陶粒煙氣處理系統，包括除塵裝置、降溫裝置、脫氨裝置、脫硫裝置、光催化裝置及排煙裝置，所述除塵裝置與所述降溫裝置連通，所述降溫裝置與所述脫氨裝置連通，所述脫氨裝置與所述脫硫裝置連通，所述光催化裝置包括預處理單元和催化單元，所述脫硫裝置與所述預處理單元連接，所述預處理單元與所述催化單元連接，所述催化單元與所述排煙裝置連通。上述系統可以有效地去除煙氣中的灰塵、氨、二氧化硫、惡臭氣體、揮發性有機物等，同時對煙氣進行有效降溫，以確保煙氣的排放達標，從而保護環境及空氣的干凈、衛生、避免造成環境污染。
【專利說明】
污泥制陶粒煙氣處理系統
技術領域
[0001]本發明涉及固體廢物資源化技術領域，尤其是涉及一種污泥制陶粒煙氣處理系統。
【背景技術】
[0002]傳統的污泥是城市污水處理過程中產生的一種固體廢物，富含病原體、微生物等，環境危害性大，處理不當很容易引起二次污染。隨著國民經濟的發展、人民生活水平的提高，包括污泥在內的固體廢棄物產量逐年遞增，而我國常用的污泥處理處置方式集中在衛生填埋、土地利用及焚燒等方式，這些處理處置方式正受到越來越多的限制。我國的建筑業在現階段及可預見的未來將得以迅速發展，陶粒作為高性能的建筑原材料，其市場需求量也會隨之增加。但是利用傳統焙燒工藝生產的粘土陶粒受粘土礦物價格的影響其生產成本較高，因而也限制了粘土陶粒的產量，更制約了相關產業的蓬勃發展。而根據研究發現，污泥的無機組分與粘土類似，可以作為燒結制陶粒的原料，因此，利用污泥燒結制取陶粒作為一種污泥資源化的新方式，既有利于改善環境污染，具有較好的社會效益和經濟效益，又是建材行業實行生態環保，實現可持續發展的一個重要技術方向，滿足我國對污泥處理處置“無害化、減量化、資源化”的原則。
[0003]污泥中的有機污染物、富營養污染物及致病微生物等在燒結過程所產生的高溫環境下，能夠近乎完全分解轉化為水蒸氣及氣態物質。因而，在燒結過程中可能產生多種污染物，如煙塵、二氧化硫、惡臭氣體、揮發性有機物等，這些有毒有害污染物需要經過無害化處理后方可排放，否則將會對周圍環境造成嚴重的影響。由于污泥制陶粒生產過程產生的燒結煙氣具有含濕量大、難降溫、多塵、有機臭氣成分高等特點，煙氣未經降溫處理，極易損壞煙氣處理系統。現有煙氣處理系統所采用的煙氣處理技術對煙氣中的復雜有害物質去除效果不佳，會導致增加煙氣排放不達標的風險，對環境造成了極大的污染。
【發明內容】
[0004]基于此，本發明提供一種污泥制陶粒煙氣處理系統，在于克服現有技術的缺陷，能夠有效去除煙氣中的有害氣體和雜質，對煙氣進行降溫除塵，確保煙氣排放達標，保護環境及空氣質量。
[0005]本發明的目的是這樣實現的:
[0006]—種污泥制陶粒煙氣處理系統，包括除塵裝置、降溫裝置、脫氨裝置、脫硫裝置、光催化裝置及排煙裝置，所述除塵裝置與所述降溫裝置連通，所述降溫裝置與所述脫氨裝置連通，所述脫氨裝置與所述脫硫裝置連通，所述光催化裝置包括預處理單元和催化單元，所述脫硫裝置與所述預處理單元連接，所述預處理單元與所述催化單元連接，所述催化單元與所述排煙裝置連通。
[0007]下面對技術方案作進一步的說明:
[0008]進一步地，所述除塵裝置包括引風件、煙氣通道、凈化裝置、及設置于所述煙氣通道內的噴淋裝置，所述煙氣通道連通于所述引風件和所述凈化裝置間，所述噴淋裝置包括多個噴淋頭，多個所述噴淋頭沿所述煙氣通道的延伸方向并排布置。
[0009]進一步地，所述凈化裝置包括凈化塔和換熱裝置，所述凈化塔與所述換熱裝置相互連通。
[0010]進一步地，所述換熱裝置包括冷卻水池、循環栗、換熱器、及冷卻塔，所述換熱器包括第一入水口、第二入水口、第一出水口及第二出水口，所述循環栗通過所述第一入水口與所述換熱器連通，所述換熱器通過所述第一出水口與所述凈化塔連通，所述循環栗通過所述第二入水口與所述換熱器連通，所述換熱器通過所述第二出水口與所述冷卻塔連通。
[0011]進一步地，所述脫氨裝置包括儲酸件、第一補液栗、酸池、酸噴淋件及酸噴淋塔，所述酸噴淋件和所述酸池均設置于所述酸噴淋塔內，且所述酸池位于所述酸噴淋件的下方，所述酸噴淋件與所述第一補液栗連接，所述第一補液栗與所述儲酸件連接。
[0012]進一步地，所述脫硫裝置包括儲堿件、第二補液栗、堿池、堿噴淋栗及堿噴淋塔，所述堿噴淋件和所述堿池均設置于所述堿噴淋塔內，且所述堿池位于所述堿噴淋件的下方，所述堿噴淋件與所述第二補液栗連接，所述第二補液栗與所述儲堿件連接。
[0013]進一步地，所述催化單元包括光照裝置及基體，所述光照裝置與所述基體相對設置。
[0014]進一步地，所述預處理單元包括過濾層及碳纖維均化層，所述過濾層與所述碳纖維均化層連接。
[0015]進一步地，還包括排風件，所述排風件與所述光催化裝置、所述排煙裝置均連通。
[0016]本發明的有益效果在于:
[0017]上述污泥制陶粒煙氣處理系統，通過將生產產生的有毒有害煙氣依次通過所述除塵裝置、所述降溫裝置、所述脫氨裝置、所述脫硫裝置，之后進入所述光催化裝置的預處理單元和催化單元進一步處理，最后通過所述排煙裝置將清潔煙氣排出，可以有效地去除煙氣中的灰塵、氨、二氧化硫，特別是惡臭氣體、揮發性有機物等，同時對煙氣進行有效降溫，以確保煙氣的排放達標，從而保護環境及空氣的干凈、衛生，避免造成環境污染。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明實施例所述的污泥制陶粒煙氣處理系統的系統結構圖。
[0019]附圖標記說明:
[0020]100、除塵裝置，200、降溫裝置，300、脫氨裝置，400、脫硫裝置，500、光催化裝置，600、排煙裝置。
【具體實施方式】
[0021 ]下面對本發明的實施例進行詳細說明:
[0022]如圖1所示，一種污泥制陶粒煙氣處理系統，包括除塵裝置100、降溫裝置200、脫氨裝置300、脫硫裝置400、光催化裝置500及排煙裝置600，所述除塵裝置100與所述降溫裝置200連通，所述降溫裝置200與所述脫氨裝置300連通，所述脫氨裝置300與所述脫硫裝置400連通，所述光催化裝置500包括預處理單元和催化單元，所述脫硫裝置300與所述預處理單元連接，所述預處理單元與所述催化單元連接，所述催化單元與所述排煙裝置600連通。
[0023]在本實施例中以污泥燒制制取陶粒的煙氣處理為例進行說明。由于污泥中的有機污染物、富營養污染物及致病微生物等在燒結過程所產生的高溫氣氛下，近乎完全分解轉化為水蒸氣及氣態物質，然后被排出。因而，在燒結過程中可能產生多種污染物，如煙塵、二氧化硫、惡臭氣體、揮發性有機物等，若直接排放到空氣中，將會對周圍環境造成嚴重的影響。在本實施例中通過將有毒有害的煙氣依次經過所述除塵裝置100、所述降溫裝置200、所述脫氨裝置300、所述脫硫裝置400、所述光催化裝置500及所述排煙裝置600的處理，可以有效地去除煙氣中的灰塵、氨、二氧化硫、惡臭氣體、揮發性有機物等，同時對煙氣進行有效降溫，以確保煙氣的排放達標，從而保護環境及空氣的干凈、衛生，避免造成環境污染。具體過程為:陶粒窯煙氣(120°C-160°C)進入除塵裝置100去除煙氣中大部分粉塵，經除塵后進入降溫裝置200進行降溫除塵，經降溫除塵后的煙氣依次進入脫氨裝置300、脫硫裝置400進行充分脫氨、脫硫，脫硫后的煙氣進入光催化裝置500通過預處理單元和催化單元的進一步凈化處理，可以將前述裝置無法清除掉的惡臭氣體、揮發性有機物等去除干凈，最終經80米煙囪達標排放。
[0024]進一步地，所述除塵裝置100包括引風件、煙氣通道、凈化裝置、及設置于所述煙氣通道內的噴淋裝置，所述煙氣通道連通于所述引風件和所述凈化裝置間，所述噴淋裝置包括多個噴淋頭，多個所述噴淋頭沿所述煙氣通道的延伸方向并排布置。
[0025]在本實施例中，所述引風件為引風機，可以將陶粒窯的煙氣順利引入所述除塵裝置100內進行處理。實際中由于受場地限制，引風機與所述凈化裝置之間相距120米，煙氣在所述煙氣通道中的輸送過程也是一個逐步降溫的過程。由于120°C?150°C煙氣在降溫時，很容易達到其露點溫度，從而出現冷凝水，冷凝水中的粉塵易在通道內沉積板結。為避免出現煙道結垢難以清理的現象，在煙氣通道內加裝所述噴淋裝置，可以定期對通道進行沖洗，保證通道表層的干凈。具體的，所述噴淋頭為DN25噴嘴，以4米為間隔的方式布置于所述煙氣通道的上方，噴嘴之間通過進水管連接，且在通道內壁上每隔30米安裝一個擋水板和排水閥，以有效去除煙氣中的水分及靈活控制噴淋水的水量。當進水管輸入噴淋水時，從通道的前端至后端依次輪流打開排水閥，可以大大提高噴淋水對煙氣的降溫效率，之后把通道內的含塵冷凝水弓I入二次沉淀池內以避免污染。
[0026]此外，所述凈化裝置包括凈化塔和換熱裝置，所述凈化塔與所述換熱裝置相互連通。本實施例中的所述凈化塔優選為噴淋塔，煙氣經過噴淋塔可以充分實現對煙氣的凈化除塵和降溫，同時進入所述換熱裝置可以進一步回收利用煙氣熱量，提高能源利用效率，提高系統的運行經濟性。
[0027]所述凈化塔的下部側壁設置有進風口，中部采用3層旋流板和3個噴淋層依次布置或交替布置的結構，上部安裝有除霧層和反沖洗裝置，最上端是出風口。當一定進氣速度的含塵煙氣經進風口進入塔后，沖擊水層和旋流板，改變了煙氣的運動方向，而塵粒由于慣性則繼續按原方向運動，其中大部分塵粒與水粘附后便停留在水中，在沖擊水浴后，有一部分塵粒隨氣體運動，與沖擊水霧及循環噴淋水相結合，在主體內進一步充分混合作用，此時含塵氣體中的塵粒便被水捕集，塵水經離心或過濾脫離，因重力經塔壁流入二級循環池;凈化后的氣體流向出風口，經過塔頂的除霧器，使被凈化的氣體在離開噴淋塔之前進行除霧，阻止粒徑為10_60μπι含雜質的“霧”進入后續處理裝置。廢水在二級循環池中沉淀、過濾、降溫處理后循環使用。沉渣經池底收集后，定期外排做深度脫水處理。
[0028]進一步地，在本實施例中優選所述換熱裝置包括冷卻水池、循環栗、換熱器、及冷卻塔，所述換熱器包括第一入水口、第二入水口、第一出水口及第二出水口，所述循環栗通過所述第一入水口與所述換熱器連通，所述換熱器通過所述第一出水口與所述凈化塔連通，所述循環栗通過所述第二入水口與所述換熱器連通，所述換熱器通過所述第二出水口與所述冷卻塔連通。通過上述換熱裝置可以實現二級循環池中廢水的降溫目的，同時還可以進一步的回收利用凝結水中的熱量，提高系統的經濟性。
[0029]所述脫氨裝置300包括儲酸件、第一補液栗、酸池、酸噴淋件及酸噴淋塔，所述酸噴淋件和所述酸池均設置于所述酸噴淋塔內，且所述酸池位于所述酸噴淋件的下方，所述酸噴淋件與所述第一補液栗連接，所述第一補液栗與所述儲酸件連接。通過在所述酸噴淋塔內持續不斷噴淋酸液，可以有效去除煙氣中的堿性氣體，如氨氣等，確保煙氣的干凈、衛生，符合排放標準。所述酸噴淋塔的下部側壁設置有進風口，內部布置有3層填料層和3層噴淋層的結構，可以是交叉布置或依次布置的方式，可以進最大程度地去除堿性氣體。
[0030]進一步地，所述脫硫裝置400包括儲堿件、第二補液栗、堿池、堿噴淋栗及堿噴淋塔，所述堿噴淋件和所述堿池均設置于所述堿噴淋塔內，且所述堿池位于所述堿噴淋件的下方，所述堿噴淋件與所述第二補液栗連接，所述第二補液栗與所述儲堿件連接。通過在所述堿噴淋塔內持續不斷噴淋堿液，可以有效去除煙氣中的酸性氣體，如二氧化硫、硫化氫等，確保煙氣的干凈、衛生，符合排放標準。所述堿噴淋塔的下部側壁設置有進風口，內部布置有3層填料層和3層噴淋層的結構，可以是交叉布置或依次布置的方式，可以進最大程度地去除酸性氣體。
[0031]在本實施例中優選所述催化單元包括光照裝置及基體，所述光照裝置與所述基體相對設置。所述催化單元優選為金屬鎳網單元，基體為鎳網本體，所述光催化裝置500包括箱體，光照裝置安裝于箱體的頂部并位于鎳網本體的正上方，箱體設有進氣口，所述預處理單元和所述催化單元依次布置于箱體內并位于進氣口正下方，當有害氣體從進氣口進入依次通過預處理單元和催化單元之后，可以有效去除煙氣中的甲硫醇、甲胺、甲基硫、VOC等有機臭氣，避免因煙氣中的臭氣對周邊環境造成影響。
[0032]進一步地，所述預處理單元包括過濾層及碳纖維均化層，所述過濾層與所述碳纖維均化層連接。煙氣先經過預處理單元纖維過濾段和炭纖維均化段的攔截、碰撞、擴散和吸收等前處理，截取氣體內的部分顆粒物質(廢氣中有害成分去除達到65%以上)，由此可以確保良好的煙氣凈化效果。煙氣接著進入光催化裝置500金屬鎳網單元，在C波段紫外燈照射下，形成T12光催化氧化，它是活性羥基(.0H)和其他活性氧化類物質(.02_、.00H、H2O2)共同作用的結果。在T12表面生成的.0H基團反應活性很高，具有高于有機物中各類化學鍵能的反應能，加上.02_、.00Η、Η202活性氧化類物質的協同作用，能迅速有效地分解有機物。光催化劑T12參與整個光催化反應過程，但它自身物理性質和化學性質不會發生變化。納米二氧化鈦具有很高的比表面積，表面活性很高，當光照射在材料上就會很容易激發出電子，使得二氧化鈦納米顆粒表面具有很高的氧化活性，能夠很輕易地氧化空氣中的有機污染，產生二氧化碳、水等。
[0033]此外，上述污泥制陶粒煙氣處理系統還包括排風件，所述排風件與所述光催化裝置500、所述排煙裝置600均連通。所述排風件為排風機，通過在陶粒窯的尾部配套安裝排風機，配合引風機一起使用，可以有效降低布置于陶粒窯尾部的引風機的負荷，同時保證后續噴淋等煙氣處理工藝的通暢。通過所述光催化裝置500的凈化后，煙氣經過煙囪實現外排，可以進一步避免對周圍低空環境的污染，提高環境的保護效力。
[0034]以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。
[0035]以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種污泥制陶粒煙氣處理系統，其特征在于，包括除塵裝置、降溫裝置、脫氨裝置、脫硫裝置、光催化裝置及排煙裝置，所述除塵裝置與所述降溫裝置連通，所述降溫裝置與所述脫氨裝置連通，所述脫氨裝置與所述脫硫裝置連通，所述光催化裝置包括預處理單元和催化單元，所述脫硫裝置與所述預處理單元連接，所述預處理單元與所述催化單元連接，所述催化單元與所述排煙裝置連通。2.根據權利要求1所述的污泥制陶粒煙氣處理系統，其特征在于，所述除塵裝置包括引風件、煙氣通道、凈化裝置、及設置于所述煙氣通道內的噴淋裝置，所述煙氣通道連通于所述引風件和所述凈化裝置間，所述噴淋裝置包括多個噴淋頭，多個所述噴淋頭沿所述煙氣通道的延伸方向并排布置。3.根據權利要求2所述的污泥制陶粒煙氣處理系統，其特征在于，所述凈化裝置包括凈化塔和換熱裝置，所述凈化塔與所述換熱裝置相互連通。4.根據權利要求3所述的污泥制陶粒煙氣處理系統，其特征在于，所述換熱裝置包括冷卻水池、循環栗、換熱器、及冷卻塔，所述換熱器包括第一入水口、第二入水口、第一出水口及第二出水口，所述循環栗通過所述第一入水口與所述換熱器連通，所述換熱器通過所述第一出水口與所述凈化塔連通，所述循環栗通過所述第二入水口與所述換熱器連通，所述換熱器通過所述第二出水口與所述冷卻塔連通。5.根據權利要求1所述的污泥制陶粒煙氣處理系統，其特征在于，所述脫氨裝置包括儲酸件、第一補液栗、酸池、酸噴淋件及酸噴淋塔，所述酸噴淋件和所述酸池均設置于所述酸噴淋塔內，且所述酸池位于所述酸噴淋件的下方，所述酸噴淋件與所述第一補液栗連接，所述第一補液栗與所述儲酸件連接。6.根據權利要求1所述的污泥制陶粒煙氣處理系統，其特征在于，所述脫硫裝置包括儲堿件、第二補液栗、堿池、堿噴淋栗及堿噴淋塔，所述堿噴淋件和所述堿池均設置于所述堿噴淋塔內，且所述堿池位于所述堿噴淋件的下方，所述堿噴淋件與所述第二補液栗連接，所述第二補液栗與所述儲堿件連接。7.根據權利要求1所述的污泥制陶粒煙氣處理系統，其特征在于，所述催化單元包括光照裝置及基體，所述光照裝置與所述基體相對設置。8.根據權利要求1所述的污泥制陶粒煙氣處理系統，其特征在于，所述預處理單元包括過濾層及碳纖維均化層，所述過濾層與所述碳纖維均化層連接。9.根據權利要求1所述的污泥制陶粒煙氣處理系統，其特征在于，還包括排風件，所述排風件與所述光催化裝置、所述排煙裝置均連通。
【文檔編號】B01D53/48GK105854494SQ201610388619
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月1日
【發明人】陳冠宏, 陳旭婷, 胡浩輝
【申請人】廣東綠由環保設備有限公司