CN102861496B - 电线电缆燃烧烟气净化处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电线电缆燃烧烟气的净化处理装置。其目的是为了提供一种处理流程简便，能够使电线电缆燃烧所产生的烟气达到除烟、除尘、除臭目的的电线电缆燃烧烟气净化处理装置。本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置包括入口离心风机（1）、旋风分离器（2）、带侧向喷淋与顶部喷淋的碱洗塔（3）、带侧向喷淋与顶部喷淋的水洗塔（4）、烟道管路冷却除水***（5）、带自限温加热再生的活性炭吸附塔（6）、出口离心风机（7）及烟气管道。
Description
技术领域
本发明涉及一种废气净化处理装置，特别是涉及一种用于电线电缆燃烧所产生烟气的净化处理装置。
背景技术
电力电缆有系列的燃烧国家标准试验，以检验其绝缘层的燃烧及阻燃性能。这类绝缘介质的主要成分是有机高聚合物及少量的无机填充物，在受热和燃烧时，会因挥发和不充分燃烧而产生大量的气体包括弱酸性气体和烟尘等，当电线电缆的燃烧量很大时如成束电缆燃烧试验，如果不能有效去除其烟、尘、臭，将严重污染环境，甚至其中的一些微毒性气体会对工作人员或作业附近的人员形成伤害。
目前在电线电缆燃烧后的烟气除烟、除尘、除臭工作方面，却没有慎重考虑环保要求的烟气除尘设备。
市面上大多为简单的水塔冲洗设备，利用水泵将塔底部的自来水或洗涤液打到顶部喷淋而下，起到降尘降烟及中和部分气体的作用。部分产品采用PP材料的海胆式中孔小球来打散空气层中的废气，使其成为分散的废气，以便使废气在喷水层内得到充分的洁净。但总的来说，这类产品因处理手段简单，其除烟除尘除臭水平不高，只能达到60%左右或以下的水平，当电线电缆的燃烧量很大时，效果更差，不能满足燃烧尾气处理的环保要求。
也有的企业采用静电除尘联合方式，将燃烧后的烟气通过静电除法设备后，再利用水塔清洗后排放。其优点是除尘、除烟、除臭效果好，但其缺点是：设备的组装维修不便；对水塔的处理后残渣的处理考虑不够；静电除尘装置的烟尘难以清理，且静电除尘装置一旦出现故障，修理困难；其设备整体造价过高，不具通用性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种处理流程简便，能够使电线电缆燃烧所产生的烟气达到除烟、除尘、除臭目的的电线电缆燃烧烟气净化处理装置。
本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置，包括入口离心风机、旋风分离器、碱洗塔、水洗塔、烟道管路冷却除水***、活性炭吸附塔、出口离心风机及烟气管道；
所述入口离心风机的入口与烟气管道相连接，其出口通过烟气管道与旋风分离器的入口相连接；
所述旋风分离器的顶部出口通过烟气管道连接到碱洗塔的下部并伸到碱洗塔内部；
所述碱洗塔的顶部出口通过烟气管道连接到水洗塔的下部并伸到水洗塔内部，碱洗塔塔体中空，下部用来盛装碱性溶液，塔体上连接有碱液喷淋管路，所述碱液喷淋管路的入口连接在塔体的下部，出口分成两路，一路与多个顶部喷淋喷头相连接，另一路与多个侧向喷淋喷头相连接，所述碱液喷淋管路上还依次设有第一过滤器、第一喷淋泵、风冷凝器，紧靠第一过滤器的前后管路上分别设有两个阀门；
所述水洗塔的顶部出口通过烟气管道连接到活性炭吸附塔的下部，水洗塔塔体中空，下部用来盛装水，塔体上连接有水喷淋管路，所述水喷淋管路的入口连接在塔体的下部，出口分成两路，一路与多个顶部喷淋喷头相连接，另一路与多个侧向喷淋喷头相连接，所述水喷淋管路上还依次设有第二过滤器、第二喷淋泵，紧靠第二过滤器的前后管路上分别设有两个阀门；
所述活性炭吸附塔的顶部出口通过烟气管道连接到出口离心风机的入口，活性炭吸附塔塔体中空，塔顶部设有加料口，塔底部设有放液口，中部为活性炭箱，所述活性炭箱的底部设有放料口，活性炭箱上还设有再生加热器；
所述出口离心风机的出口与直接伸到空气中的烟气管道相连接；
所述烟道管路冷却除水***位于水洗塔与活性炭吸附塔之间的烟气管道上，烟道管路冷却除水***由带回温的制冷机、制冷部件组成，烟道管路冷却除水***通过排液阀与水洗塔顶部的接液口相连接。
本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置，其中所述与出口离心风机的出口相连接的烟气管道上设有一开关阀，在开关阀与出口离心风机之间的烟气管道上连接有一支管道，支管道的另一端与一尾气处理箱相连接；
所述尾气处理箱内设有三个独立腔体，依次用来盛装酸液、碱液和水，所述支管道的一端伸到第一腔体内并且靠近其底部的位置；第二腔体通过第一连接管与第一腔体相连接，所述第一连接管位于第二腔体内，其上端穿过腔体壁伸到第一腔体内靠近其顶部的位置，下端位于靠近第二腔体底部的位置；第三腔体通过第二连接管与第二腔体相连接，所述第二连接管位于第三腔体内，其上端穿过腔体壁伸到第二腔体内靠近其顶部的位置，下端位于靠近第三腔体底部的位置，所述第三腔体靠近顶部的腔壁上设有一与空气相通的气体取样口；所述三个腔体顶部分别设有加液口，底部分别设有放液口。
本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置，其中所述位于碱洗塔下部和水洗塔下部的烟气管道分别与一网孔气管相连接。
本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置，其中所述碱洗塔侧壁上设有观察孔，顶部设有注液口，底部设有放液口，塔侧壁上固定有PH计，塔内部还设有一液位计。
本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置，其中所述水洗塔侧壁上设有观察孔，顶部设有注液口，底部设有放液口，塔内部还设有一液位计。
本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置，其中所述活性炭吸附塔上的再生加热器的数量为3个，并且都带有自限温装置。
本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置，其中所述碱洗塔与水洗塔之间的烟气管道上设有一气体取样口，烟道管路冷却除水***与活性炭吸附塔之间的烟气管道上也设有一气体取样口。
本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置，其中所述碱洗塔和水洗塔的多个顶部喷淋喷头呈环形布置并且布满其所在的塔体横截面，多个侧向喷淋喷头呈圆形布置并且布置于塔体的内壁上。
本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置，其中所述旋风分离器的下端设有一灰斗。
本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置与现有技术不同之处在于本发明将双层碱洗塔+焦炭塔技术、立体水喷淋技术、低温制冷除水技术相结合，采用低造价、易维修的结构，流程简便，从而能够达到高效除尘、除烟、除臭的目的。
本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置中与出口离心风机的出口相连接的烟气管道上设有一开关阀，在开关阀与出口离心风机之间的烟气管道上连接有一支管道，支管道的另一端连接有一尾气处理箱，在活性炭再生过程中所产生的尾气经过该处理箱后就变成无毒无害气体了。
本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置中位于碱洗塔下部和水洗塔下部的烟气管道分别与一网孔气管相连接，当烟气经过该网孔气管后能够充分地与碱液或水相接触，在喷淋过程中也能够被充分地喷淋到，增强碱液和水除烟、除尘的效果。
本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置中多个顶部喷淋喷头呈环形布置并且布满其所在的塔体横截面，多个侧向喷淋喷头呈圆形布置并且布置于塔体的内壁上，这样能够使碱液或水与烟气进行充分的接触，增强除烟、除尘效果。
下面结合附图对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置的结构示意图；
图2为本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置中碱洗塔的主视图；
图3为本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置沿图2中A-A线的剖视图；
图4为本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置沿图2中B-B线的剖视图；
图5为本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置中活性炭吸附塔的主视图；
图6为本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置中活性炭吸附塔的左视图；
图7为本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置中活性炭吸附塔的俯视图；
图8为本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置中尾气处理箱的主视图；
图9为本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置中尾气处理箱的左视图；
图10为本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置中尾气处理箱的俯视图。
具体实施方式
如图1所示，本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置包括入口离心风机1、旋风分离器2、碱洗塔3、水洗塔4、烟道管路冷却除水***5、活性炭吸附塔6、出口离心风机7及烟气管道。
所述入口离心风机1的入口与烟气管道相连接，其出口通过烟气管道与自带灰斗的旋风分离器2的入口相连接，旋风分离器2的顶部出口通过烟气管道连接到碱洗塔3的下部并伸到碱洗塔3内部，在碱洗塔3内部与烟气管道相连接的为网孔气管13。所述碱洗塔3的顶部出口通过烟气管道连接到水洗塔4的下部并伸到水洗塔4内部，结合图2可知，碱洗塔3塔体中空，由PP材料制成，下部用来盛装NaOH溶液，塔体的侧壁上设有两个有机玻璃观察孔12，用来观察塔体内的液位计48，塔顶部设有注液口15，塔底部设有两个放液口22，塔侧放置PH计16。塔体上连接有不锈钢管路组成的碱液喷淋管路，所述碱液喷淋管路的入口连接在塔体的下部，出口分成两路，一路与多个顶部喷淋喷头10相连接，另一路与多个侧向喷淋喷头11相连接，所述碱液喷淋管路上还依次设有第一过滤器20、第一喷淋泵18、风冷凝器17，紧靠第一过滤器20的前后管路上分别设有两个阀门19、21。结合图3、图4可知，碱洗塔3的多个顶部喷淋喷头10呈环形布置并且布满其所在的塔体横截面，多个侧向喷淋喷头11呈圆形布置并且布置于塔体的内壁上。
所述水洗塔4的顶部出口通过烟气管道连接到活性炭吸附塔6的下部，水洗塔4的结构与碱洗塔3大致相同，其塔体中空，由PP材料制成，下部用来盛装水，塔体的侧壁上设有两个有机玻璃观察孔25，用来观察塔体内的液位计，塔顶部设有注液口27及接液口28，塔底部设有两个放液口36。塔体上连接有水喷淋管路，所述水喷淋管路的入口连接在塔体的下部，出口分成两路，一路与多个顶部喷淋喷头23相连接，另一路与多个侧向喷淋喷头24相连接，所述水喷淋管路上还依次设有第二过滤器34、第二喷淋泵32，紧靠第二过滤器34的前后管路上分别设有两个阀门33、35。水洗塔4内的顶部喷淋喷头23、侧向喷淋喷头24的布置方式分别与碱洗塔3内的顶部喷淋喷头10、侧向喷淋喷头11的布置方式是一样的。
所述出口离心风机7的出口与直接伸到空气中的烟气管道相连接，该烟气管道上设有一开关阀47，在开关阀47与出口离心风机7之间的烟气管道上连接有一支管道49，支管道49的另一端与一尾气处理箱8相连接。结合图8可知，尾气处理箱8内设有三个独立腔体，依次用来盛装酸液、碱液和水，所述支管道49的一端伸到第一腔体52内并且靠近其底部的位置；第二腔体53通过第一连接管50与第一腔体52相连接，所述第一连接管50位于第二腔体53内，其上端穿过腔体壁伸到第一腔体52内靠近其顶部的位置，下端位于靠近第二腔体53底部的位置；第三腔体54通过第二连接管51与第二腔体53相连接，所述第二连接管51位于第三腔体54内，其上端穿过腔体壁伸到第二腔体53内靠近其顶部的位置，下端位于靠近第三腔体54底部的位置，第三腔体54靠近顶部的腔壁上设有一与空气相通的气体取样口46。三个腔体顶部分别设有加液口44，底部分别设有放液口45。所述第一、第二连接管50、51均为不锈钢管，尾气处理箱8的箱体由PP材料制成。结合图9、图10可知，该尾气处理箱8的形状为长方体型。
所述烟道管路冷却除水***5位于水洗塔4与活性炭吸附塔6之间的烟气管道上，烟道管路冷却除水***5由带回温的制冷机29、制冷部件30组成，烟道管路冷却除水***5通过排液阀31与水洗塔4顶部的接液口28相连接。
碱洗塔3与水洗塔4之间的烟气管道上设有一气体取样口14，烟道管路冷却除水***5与活性炭吸附塔6之间的烟气管道上也设有一气体取样口38。
如图5所示，活性炭吸附塔6的顶部出口通过烟气管道连接到出口离心风机7的入口，活性炭吸附塔6塔体中空，由PP材料制成，结合图6可知，塔顶部设有加料口39，塔底部设有放液口42，中部为活性炭箱40，所述活性炭箱40的底部设有放料口41，活性炭箱40一侧从上至下设有三个带自限温的再生加热器37。结合图7可知，活性炭吸附塔6的塔体呈圆柱体型。
下面介绍一下本发明电线电缆燃烧烟气净化处理装置的工作过程。
1、烟气除烟、除尘及除臭过程
电线电缆燃烧后排出的烟气在入口离心风机1的作用下进入到旋风分离器2中，在离心力和重力的作用下将烟气中的大颗粒粉尘收集到灰斗9中，当灰斗9中的粉尘颗粒达到一定量后可以打开灰斗9底部将其放出。烟气中较小的颗粒及气体由旋风分离器2的顶部，通过烟气管道进入到碱洗塔3中，烟气在其中洗去大部分烟、尘、臭后，由碱洗塔3的顶部经过烟气管道进入到与碱洗塔3相同结构的水洗塔4中，烟气在水洗塔4中再除去一部分烟、尘及臭后，由水洗塔4的顶部通过烟气管道进入到活性炭吸附塔6中，并在其中除去余下的烟、尘及臭，再由出口离心风机7抽出并经烟气管道排到空气中。
碱洗塔3上连接的碱液喷淋管路，将塔底部的碱液泵入上部后通过顶部和侧向喷淋对进入塔内的烟气进行立体清洗。由于该过程要在一定的温度下进行，温度不能过高，所以需要风冷凝器17对循环喷淋的碱液进行强制冷却。
水洗塔4与活性炭吸附塔6之间的烟气管道上设有一烟道管路冷却除水***5，对流经该烟道截面的烟气进行外部强制冷却以除去烟气中的水分，冷却留下的水分中带有少量的烟、尘颗粒，通过排液阀31进入水洗塔4中参与清洗工作。
碱洗塔3与水洗塔4之间的烟气管道上的气体取样口14，烟道管路冷却除水***5与活性炭吸附塔6之间烟气管道上的气体取样口38，都是为了手动检测烟气质量而设置的。
2、活性炭吸附塔内活性炭加热再生过程及其所产生的尾气处理过程
燃烧烟气经过碱洗塔3和水洗塔4后，再经过强制冷却除水后，其中所含有的烟、尘极少，主要是少量臭味，活性炭吸附塔6内的活性炭主要作用就是对这些臭味及极少量的烟、尘进行吸附。臭味主要是一些未能被完全化学反应的气体，当活性炭达到饱和状态时，将不能有效除去烟气中的臭味，此时对其进行加热再生。
启动活性炭吸附塔6中的带有自限温装置的再生加热器37，活性炭中吸附的部分水分会直接滴落到活性炭吸附塔6的底部，吸附的物质发生化学反应后所生成的尾气被出口离心风机7抽出并流入尾气处理箱8中，经过酸液、碱液及水洗后从尾气处理箱8的气体取样口46排到空气中。加热再生可使活性炭恢复功能后循环利用，大大减少了活性炭的消耗，也可使活性炭中的部分有害气体被中和后无害化排放。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (9)
1.一种电线电缆燃烧烟气净化处理装置，其特征在于：包括入口离心风机(1)、旋风分离器(2)、碱洗塔(3)、水洗塔(4)、烟道管路冷却除水***(5)、活性炭吸附塔(6)、出口离心风机(7)及烟气管道；
所述入口离心风机(1)的入口与烟气管道相连接，其出口通过烟气管道与旋风分离器(2)的入口相连接；
所述旋风分离器(2)的顶部出口通过烟气管道连接到碱洗塔(3)的下部并伸到碱洗塔(3)内部；
所述碱洗塔(3)的顶部出口通过烟气管道连接到水洗塔(4)的下部并伸到水洗塔(4)内部，碱洗塔(3)塔体中空，下部用来盛装碱性溶液，塔体上连接有不锈钢管路组成的碱液喷淋管路，所述碱液喷淋管路的入口连接在塔体的下部，出口分成两路，一路与多个顶部喷淋喷头(10)相连接，另一路与多个侧向喷淋喷头(11)相连接，所述碱液喷淋管路上还依次设有第一过滤器(20)、第一喷淋泵(18)、风冷凝器(17)，紧靠第一过滤器(20)的前后管路上分别设有一个阀门(19、21)；
所述水洗塔(4)的顶部出口通过烟气管道连接到活性炭吸附塔(6)的下部，水洗塔(4)塔体中空，下部用来盛装水，塔体上连接有水喷淋管路，所述水喷淋管路的入口连接在塔体的下部，出口分成两路，一路与多个顶部喷淋喷头(23)相连接，另一路与多个侧向喷淋喷头(24)相连接，所述水喷淋管路上还依次设有第二过滤器(34)、第二喷淋泵(32)，紧靠第二过滤器(34)的前后管路上分别设有一个阀门(33、35)；
所述活性炭吸附塔(6)的顶部出口通过烟气管道连接到出口离心风机(7)的入口，活性炭吸附塔(6)塔体中空，塔顶部设有加料口(39)，塔底部设有放液口(42)，中部为活性炭箱(40)，所述活性炭箱(40)的底部设有放料口(41)，活性炭箱(40)上还设有再生加热器(37)；
所述出口离心风机(7)的出口与直接伸到空气中的烟气管道相连接；
所述烟道管路冷却除水***(5)位于水洗塔(4)与活性炭吸附塔(6)之间的烟气管道上，烟道管路冷却除水***(5)由带回温的制冷机(29)、制冷部件(30)组成，烟道管路冷却除水***(5)通过排液阀(31)与水洗塔(4)顶部的接液口(28)相连接。
2.根据权利要求1所述的电线电缆燃烧烟气净化处理装置，其特征在于：
所述与出口离心风机(7)的出口相连接的烟气管道上设有一开关阀(47)，在开关阀(47)与出口离心风机(7)之间的烟气管道上连接有一支管道(49)，支管道(49)的另一端与一尾气处理箱(8)相连接；
所述尾气处理箱(8)内设有三个独立腔体，依次用来盛装酸液、碱液和水，所述支管道(49)的一端伸到第一腔体(52)内并且靠近其底部的位置；第二腔体(53)通过第一连接管(50)与第一腔体(52)相连接，所述第一连接管(50)位于第二腔体(53)内，其上端穿过腔体壁伸到第一腔体(52)内靠近其顶部的位置，下端位于靠近第二腔体(53)底部的位置；第三腔体(54)通过第二连接管(51)与第二腔体(53)相连接，所述第二连接管(51)位于第三腔体(54)内，其上端穿过腔体壁伸到第二腔体(53)内靠近其顶部的位置，下端位于靠近第三腔体(54)底部的位置，所述第三腔体(54)靠近顶部的腔壁上设有一与空气相通的气体取样口(46)；所述三个腔体顶部分别设有加液口(44)，底部分别设有放液口(45)。
3.根据权利要求1或2所述的电线电缆燃烧烟气净化处理装置，其特征在于：所述位于碱洗塔(3)下部和水洗塔(4)下部的烟气管道分别与一网孔气管(13、26)相连接。
4.根据权利要求3所述的电线电缆燃烧烟气净化处理装置，其特征在于：所述碱洗塔(3)侧壁上设有观察孔(12)，顶部设有注液口(15)，底部设有放液口(22)，塔侧壁上固定有pH计(16)，塔内部还设有一液位计(48)。
5.根据权利要求4所述的电线电缆燃烧烟气净化处理装置，其特征在于：所述水洗塔(4)侧壁上设有观察孔(25)，顶部设有注液口(27)，底部设有放液口(36)，塔内部还设有一液位计。
6.根据权利要求5所述的电线电缆燃烧烟气净化处理装置，其特征在于：所述活性炭吸附塔(6)上的再生加热器(37)的数量为3个，并且都带有自限温装置。
7.根据权利要求6所述的电线电缆燃烧烟气净化处理装置，其特征在于：所述碱洗塔(3)与水洗塔(4)之间的烟气管道上设有一气体取样口(14)，烟道管路冷却除水***(5)与活性炭吸附塔(6)之间的烟气管道上也设有一气体取样口(38)。
8.根据权利要求7所述的电线电缆燃烧烟气净化处理装置，其特征在于：所述碱洗塔(3)和水洗塔(4)的多个顶部喷淋喷头(10、23)呈环形布置并且布满其所在的塔体横截面，多个侧向喷淋喷头(11、24)呈圆形布置并且布置于塔体的内壁上。
9.根据权利要求8所述的电线电缆燃烧烟气净化处理装置，其特征在于：所述旋风分离器(2)的下端设有一灰斗(9)。
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