CN109404936A - 一种烟气处理***及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于烟气处理技术领域，公开了一种烟气处理***，包括连接于多个烟气产生机构的烟气收集机构，连接于烟气收集机构的燃烧炉，连接于燃烧炉的除尘器，连接于除尘器的热回收装置，以及脱硫装置；热回收装置包括环绕燃烧炉的燃料管路的第一管路和连通于蒸汽生产装置的第二管路，第一管路、蒸汽生产装置连接于脱硫装置。本发明通过将各个车间产生的烟气集中燃烧炉中进行高温燃烧，降低了烟气处理成本，烟气在高温燃烧后的气体大多为碳水化合物，污染程度大大降低，而且在经过除尘、脱硫处理后达到低排放或超低排放标准，而烟气也作为燃烧物提供了一部分能量，降低了能耗。另外，通过热回收装置，对燃烧炉排出的烟气所携带的热量进行回收利用。

Description

一种烟气处理***及处理方法

技术领域

本发明涉及烟气处理技术领域，尤其涉及一种烟气处理***及处理方法。

背景技术

在橡胶行业，尤其是轮胎行业中，整个生产制造过程中都会产生烟气，这些烟气中含有H2S、NH3、CS2、硫醇、有机硫化物、胺类等微量有机组分和无机物，不但对操作工人的身体健康造成直接伤害，同时也污染了周围的环境，对环保清洁造成了恶劣的影响。

目前，主要采取分工段进行收集，每个工段对应一套相应的烟气处理设备，烟气处理设备采用UV光解的方式，利用高能高臭氧UV紫外光束照射烟气进而裂解工业烟气，使有机或无机高分子恶臭化合物分子链在高能紫外光束照射下降解转变为低分子化合物，这种处理方式可以高效除恶臭，但是对于烟气中所含的化合物处理有限，很难将有毒有害物质彻底清除，达到低排放或超低排放的标准，而且成本较高。另外，不能有效地实现烟气的再利用，资源利用率低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烟气处理***及处理方法，实现降低烟气中有害物质的含量，达到低排放或超低排放的标准，降低处理成本，而且实现烟气的再利用，提高资源利用率，

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种烟气处理***，包括连接于多个烟气产生机构的烟气收集机构，连接于所述烟气收集机构的燃烧炉，连接于所述燃烧炉的除尘器，连接于所述除尘器的热回收装置，以及脱硫装置；

所述热回收装置包括环绕所述燃烧炉的燃料管路的第一管路和连通于蒸汽生产装置的第二管路，所述第一管路、蒸汽生产装置连接于所述脱硫装置。

作为优选，所述燃烧炉内的燃烧温度大于等于1200℃。

作为优选，所述热回收装置还包括连接于所述除尘器的热交换器，所述热交换器的排气口连接于所述脱硫装置。

作为优选，所述脱硫装置包括塔体，所述塔体底部和顶部分别设置有进气口和出气口，所述塔体内设置有喷淋层和位于所述喷淋层下方的填料层。

作为优选，所述喷淋层包括进水主管和与所述进水主管相连通的多个进水支管，所述进水主管、进水支管上均设置有喷淋头。

作为优选，所述烟气收集机构包括设置在每个所述烟气产生机构上方的集气罩，且每个集气罩覆盖与其对应的所述烟气产生机构。

作为优选，还包括两个引风机，其中一个所述引风机设置于所述烟气收集机构和所述燃烧炉之间，另一个所述引风机设置于所述热回收装置和所述脱硫装置之间。

为实现上述目的，本发明还提供了一种烟气处理方法，烟气经烟气收集机构进入燃烧炉，在所述燃烧炉内燃烧后经过除尘器进入热回收装置，进入所述热回收装置内的一部分烟气经第一管路对燃料管路内的燃料预热，另一部分烟气输送至蒸汽生产装置，降温后的烟气进入脱硫装置进行脱硫。

作为优选，烟气在所述燃烧炉内的燃烧温度大于等于1200℃。

本发明的有益效果：

本发明提供的烟气处理***，通过将各个车间产生的烟气集中到一起在为硫化车间提供高温蒸汽的燃烧炉中进行高温燃烧，使得不再需要对每个车间产生的烟气单独处理，降低了烟气处理成本，而且烟气在高温燃烧后的气体大多为碳水化合物，污染程度大大降低，而且在经过除尘、脱硫处理后达到低排放或超低排放标准，而烟气也作为燃烧物提供了一部分能量，降低了能耗。另外，通过热回收装置，对燃烧炉排出的烟气所携带的热量进行回收利用，一方面对燃料进行预热，提高燃料的燃烧率；另一方面用于产生高温蒸汽，降低燃烧炉的能耗。

本发明提供的烟气处理方法，降低了处理成本，实现了对烟气的再利用。

附图说明

图1是本发明提供的烟气处理***的原理示意图；

图2是本发明提供的喷淋层的结构示意图。

图中：

1、烟气收集机构；11、集气罩；2、低温等离子体烟气处理装置；31、第一引风机；32、第二引风机；4、燃烧炉；41、燃料管路；5、除尘器；6、热回收装置；61、第一管路；62、第二管路；7、蒸汽生产装置；8、脱硫装置；81、塔体；82、填料层；83、喷淋层；831、进水主管；832、进水支管；833、喷淋头。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，本实施例提供了一种烟气处理***，用于对橡胶(尤其是轮胎)行业的密炼车间、部件车间、成型车间、硫化车间、质检车间和修补车间产生的烟气进行收集处理，当然也可用于其他行业的烟气处理。该烟气处理***包括连接于多个烟气生产结构，也就是各个车间的烟气收集机构1，连接于烟气收集机构1的燃烧炉4，连接于燃烧炉4的除尘器5，连接于除尘器5的热回收装置6以及脱硫装置8。

其中，燃烧炉4为原有为硫化车间提供高温蒸汽的锅炉，燃烧炉4内的燃烧温度大于等于1200摄氏度。除尘器5为过滤式除尘器、静电除尘器、干式或者湿式除尘器，且结构为现有技术，不再赘述。上述除尘器5连接于燃烧炉4的烟气排出口，燃烧炉4的烟气排出口排出的烟气经过除尘器5进行除尘。热回收装置6包括环绕燃烧炉4的燃料管路41的第一管路61和连通于蒸汽生产装置7的第二管路62，第一管路61和蒸汽生产装置7均连接于脱硫装置8。

通过将各个车间产生的烟气集中到一起在为硫化车间提供高温蒸汽的燃烧炉4中进行高温燃烧，使得不再需要对每个车间产生的烟气单独处理，降低了烟气处理成本，而且烟气在高温燃烧后的气体大多为碳水化合物，污染程度大大降低，而且在经过除尘、脱硫处理后达到低排放或超低排放标准，而烟气也作为燃烧物提供了一部分能量，降低了能耗。另外，通过热回收装置6，对燃烧炉4排出的烟气所携带的热量进行回收利用，一方面对燃料进行预热，提高燃料的燃烧率；另一方面用于产生高温蒸汽，降低燃烧炉4的能耗。

如图1所示，烟气收集机构1包括设置在每个烟气生产机构上方的集气罩11，且每个集气罩11覆盖与其对应的烟气生产机构。其中集气罩11的结构根据与其对应的烟气生产机构的结构进行设计，比如设置为锥筒形或者圆筒形，尽可能的将与其对应的烟气生产机构包围起来，使得烟气最大限度的被收集，防止烟气向四周扩散。

如图1所示，燃烧炉4和烟气收集机构1之间还设置有低温等离子体烟气处理装置(DDBD)2，烟气收集机构1收集的烟气进入低温等离子体烟气处理装置2，利用所产生的高能电子、自由基等活性粒子激活、电离、裂解烟气中的各组分，使之发生分解、氧化等一系列复杂的化学反应，从而消除各个烟气生产机构产生的异味、臭味污染物。

此外，为了提高集气罩11对烟气的收集率，在烟气收集机构1和低温等离子体烟气处理装置2之间还设置有第一引风机31，而且能够将烟气收集机构1的烟气输送到低温等离子体烟气处理装置2，保证烟气处理***的正常运行。而在脱硫装置8和蒸汽生产装置7之间还设置有第二引风机32，使得燃烧炉4内成负压，不逆火。

如图1所示，热回收装置6还包括热交换器，经除尘器5除尘后的烟气在进入热回收装置6内后分为三路，其中一路连通环绕燃料管路41的第一管路61对燃料进行预热，提高燃料的燃烧率；另外一路经过热交换器，将烟气中的热量与热交换器内的介质进行交换，烟气的温度下降到预设温度或者常温，预设温度根据实际需要进行设定。而携带着与烟气交换热量的介质进入下一步工序。当热交换器内的介质为水时，与烟气进行热交换的后的热水进入到需要热水的车间内或者进入到供暖***内，为各个车间提供热量；当热交换器内的介质为压缩气体时，携带着与烟气交换热量的压缩气体，经压缩机压缩后产生的高温高压气体，进入冷凝器，通过间接交换将热量传递到水中，产生的热水进入到需要热水的车间内或者进入到供暖***内，为各个车间提供热量。

剩余的一路通过第二管路62连通蒸汽生产装置7，在本实施例中，蒸汽生产装置7为余热锅炉，利用燃烧炉4排出的高温烟气产生高温蒸汽供硫化车间使用，使得燃烧炉4提供的高温蒸汽减少，降低能耗。余热锅炉的结构为现有技术，不再赘述。

上述对燃料进行预热的烟气、经过热交换器的烟气和经过余热锅炉的烟气最终均连通于第二引风机32，经第二引风机32进入到脱硫装置8。通过上述热回收装置6，能够对燃烧炉4排出的高温烟气进行余热回收，实现烟气的再利用。需要说明的是，热回收装置6分出的三路中的烟气的流量并不是相同的，根据实际需要对三路中的烟气进行分配调整。

如图1所示，脱硫装置8包括塔体81，塔体81的底部设置有连接于第二引风机32的进气口，塔体81的顶部设置有出气口，塔体81内在出气口和进气口之间设置有喷淋层83和设置在喷淋层83下方的填料层82。经过热回收装置6的烟气经第二引风机32由进气口进入到塔体81内，由下而上流动，而喷淋层83喷出的喷淋液从上向下流动，喷淋液中含有重量含量约为3％的氢氧化钠，脱硫的过程主要是二氧化硫与氢氧化钠溶液发生反应，反应生成亚硫酸钠与水。而且在填料层82上设置填料，进一步增加烟气和喷淋液的接触面积，对烟气进行充分的脱硫。

参照图2，上述喷淋层83包括进水主管831和与进水主管831相连通的多个进水支管832，进水主管831和进水支管832上均设置有喷淋头833，通过各个喷淋头833，使得喷淋液均匀地在塔体81内由上而下落下，充分的与烟气接触，对烟气进行脱硫。

针对上述的烟气处理***，橡胶行业的生产企业以锅炉为中心进行全新的工业厂房布局，所有车间或者工序产生的烟气全部输送至锅炉进行高温燃烧处理，再通过除尘器、热回收装置等设备进行处理，效率高，成本低。而且以过锅炉为中心具有很强的针对性，投资费用、维护费用和耗材费用都相对较低。

以橡胶轮胎行业中1000万套半钢轿车子午线轮胎生产线为例，本实施例提供的烟气处理***与传统烟气处理工艺对比，见下图。由图可知，本实施例提供的烟气处理***，不仅能够使得最终排出的烟气达到超低排放标准，而且处理成本明显降低。

本实施例还提供了一种烟气处理方法，采用上述的烟气处理***，烟气经烟气收集机构1进入燃烧炉4，在燃烧炉4内经1200℃高温燃烧后经过除尘器5进入到热回收装置6，进入热回收装置6内的烟气，一部分经第一管路61对燃料管路41内的燃料预热，一部分经热交换器生产热水，剩余分一部分输送至蒸汽生产装置7，降温后的烟气进入脱硫装置8进行脱硫。

该烟气处理方法以锅炉为中心，便于橡胶行业的生产企业围绕锅炉处理烟气的方式进行全新的工业厂房布局，提高烟气处理效果和效率，并且降低投资成本。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种烟气处理***，其特征在于，包括连接于多个烟气产生机构的烟气收集机构(1)，连接于所述烟气收集机构(1)的燃烧炉(4)，连接于所述燃烧炉(4)的除尘器(5)，连接于所述除尘器(5)的热回收装置(6)，以及脱硫装置(8)；

所述热回收装置(6)包括环绕所述燃烧炉(4)的燃料管路(41)的第一管路(61)和连通于蒸汽生产装置(7)的第二管路(62)，所述第一管路(61)、蒸汽生产装置(7)均连接于所述脱硫装置(8)。

2.根据权利要求1所述的烟气处理***，其特征在于，所述燃烧炉(4)内的燃烧温度大于等于1200℃。

3.根据权利要求1所述的烟气处理***，其特征在于，所述热回收装置(6)还包括连接于所述除尘器(5)的热交换器，所述热交换器的排气口连接于所述脱硫装置(8)。

4.根据权利要求1所述的烟气处理***，其特征在于，所述脱硫装置(8)包括塔体(81)，所述塔体(81)底部和顶部分别设置有进气口和出气口，所述塔体(81)内设置有喷淋层(83)和位于所述喷淋层(83)下方的填料层(82)。

5.根据权利要求4所述的烟气处理***，其特征在于，所述喷淋层(83)包括进水主管(831)和与所述进水主管(831)相连通的多个进水支管(832)，所述进水主管(831)、进水支管(832)上均设置有喷淋头(833)。

6.根据权利要求1所述的烟气处理***，其特征在于，所述烟气收集机构(1)包括设置在每个所述烟气产生机构上方的集气罩(11)，且每个集气罩(11)覆盖与其对应的所述烟气产生机构。

7.根据权利要求1所述的烟气处理***，其特征在于，还包括两个引风机，其中一个所述引风机设置于所述烟气收集机构(1)和所述燃烧炉(4)之间，另一个所述引风机设置于所述热回收装置(6)和所述脱硫装置(8)之间。

8.一种烟气处理方法，采用如权利要求1-7任一项所述的烟气处理***，其特征在于，烟气经烟气收集机构进入燃烧炉，在所述燃烧炉内燃烧后经过除尘器进入热回收装置，进入所述热回收装置内的一部分烟气经第一管路对燃料管路内的燃料预热，另一部分烟气输送至蒸汽生产装置，降温后的烟气进入脱硫装置进行脱硫。

9.根据权利要求8所述的烟气处理方法，其特征在于，烟气在所述燃烧炉内的燃烧温度大于等于1200℃。