CN207169346U - 一种废液焚烧烟气净化设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种废液焚烧烟气净化设备，主要包括气体混合器、旋风除尘器、陶瓷膜集成过滤器、脉冲反吹装置及净气室。将高温烟气与空气在气体混合器进行混合降温，析出高温烟气中的固体盐颗粒。含有盐颗粒粉尘的混合气先经过旋风除尘器去除一部分颗粒，另一部分则进入陶瓷膜除尘器，进行二次分离净化。本实用新型设备结构紧凑，除尘精度高，耐高温、耐酸碱，使用寿命长，可有效防止盐在设备表面的粘附，对有机废液焚烧烟气净化具有很强的适用性，也可用于其他高温烟气净化的处理。

Description

一种废液焚烧烟气净化设备

技术领域

本实用新型涉及一种废液焚烧烟气净化设备，尤其涉及一种可用于高温含盐烟气的净化设备，该设备也可用于窑炉、催化剂回收等高温烟气的净化处理。

背景技术

废液焚烧是目前处理工业废液的一种有效的方法，在众多工业过程中具有广泛的应用。废液焚烧产生的烟气净化过程主要有两方面的问题，一是高温烟气中的热量需要回收利用；二是烟气中的盐需要回收或去除，使烟气达标排放。在废液焚烧过程中，尤其是高盐废液的燃烧过程中，呈熔融状态的盐颗粒极易粘附在换热器设备内壁，一方面会造成管道的堵塞和腐蚀，另一方面会造成锅炉受热不均，有爆裂的危险。通过湿法喷淋虽然可以去除烟气中的颗粒物，但是产生的废水形成二次污染需要二次处理后才能排放，对具有高回收价值的盐，提取难度也较高。另外湿法喷淋无法回收烟气中的热量，造成了能源的浪费。

因而急需一种既可充分利用回收烟气热量，又可以有效回收烟气中盐，使烟气达标排放的高效废液烟气净化技术。

袋式除尘尤其是覆膜滤袋除尘具有很高的除尘效率，对平均粒径为2.5μm的去除率可达到99.99%以上。但通入空气冷却后的烟气温度仍达到600~700度，普通滤料无法满足耐温要求。若将通过换热器将烟气温度降到滤袋的适用范围260度以下，析出的盐会不可避免的吸附在换热器内壁，造成隐患，不利于热量的利用。

CN105169815A公布了一种高含盐废液焚烧炉的高温烟气的除尘方法，先通过管道通入空气冷却烟气，再通过惯性除尘器实现固体颗粒盐与烟气的分离，避免盐颗粒在换热锅炉表面粘结。但通过简单的管路通空气冷却，其混合效率比较低，不利于盐颗粒的析出。且惯性除尘器除尘效率较低，会有相当量的颗粒仍无法被去除。

CN101520182A公布了一种全自动废液焚烧炉，利用二次燃烧室的换热器利用烟气余热，并先通过水冷除尘器去除其中的部分细小颗粒，在经过袋式除尘器去除剩余的颗粒。其工艺路线复杂，带有颗粒物的烟气在经过换热器降温时会有有盐吸附在内壁。另外，水冷除尘器产生的废水会造成二次污染问题，还需要对废水进行净化处理。经过水洗的烟气湿度较大，不利于后续的袋式除尘器运行，易造成堵塞。

由于陶瓷膜是无机颗粒在高温下烧结而成，所以可以耐温1000℃以上，因而其使用寿命可得到极大提高。另外，由于陶瓷膜具有非对称结构，利用表面过滤技术可解决透气量与粉尘截留率不可兼得的问题，使设备具有气体处理量大和粉尘截留率高的优点。陶瓷膜已越来越多的被应用于高温气体的净化中，但对于废液焚烧烟气尤其是含熔融盐烟气的处理还未见报道。

CN206103562 U公布了一种高温烟气净化装置，可用于普通有机滤袋无法处理的高温烟气领域。但是该烟气装置不带有烟气冷却功能，无法应用到废液焚烧过程中。另外，该装置只是简单的过滤***，对粉尘浓度较大的场合，极易造成架桥堵塞，造成过滤阻力急剧上升。

发明内容

本实用新型设备在陶瓷膜集成过滤区下方设置有旋风除尘器，一方面可用于高温烟气与空气的充分混合，是熔融状态的盐颗粒析出陈固态颗粒；另一方面，可去除烟气中析出的部分盐颗粒，使进入陶瓷膜过滤区的粉尘颗粒浓度减小，有利于减小运行压差和使用寿命，达到双重效果。

本实用新型提供一种废液焚烧烟气净化设备，其目的是在不造成换气内壁吸附盐而造成腐蚀堵塞的情况下，充分利用烟气中的热量，还可有效回收烟气中的盐，且不会造成任何的二次污染。使用耐高温和耐腐蚀的陶瓷膜为滤材，对高温烟气及具有很好的适用性，陶瓷膜具有高透气量和高过滤精度的双重优势。

本发明的另一重要目的是将换热降温、除尘过程充分结合，一方面强化了换热过程，通过提供气流的混合区，使烟气中的盐有效析出。另一方面旋风结构使生成的盐被先去除。设备结构紧凑，形成了多种设备的有效耦合，显著提高了设备的运行效率。

本实用新型的技术方案如下：

一种废液焚烧烟气净化设备，包括气体混合器、旋风除尘器、陶瓷膜集成过滤器、脉冲反吹装置及净气室；气体混合器侧面有高温烟气进口和空气进口；旋风除尘器和陶瓷膜集成过滤器分别与气体混合器的两端相连，气体混合器下方为旋风除尘器，气体混合器上方为陶瓷膜集成过滤器；陶瓷膜集成过滤器进气口位于气体混合器的高温烟气进口下方，陶瓷膜集成过滤器中气流上升速度为1.5~10m/s；净气室位于陶瓷膜集成过滤器顶部，净气室侧壁设有出气口，净气室内设有脉冲反吹装置。

上述空气进口带有空气进气阀门，高温烟气进口和空气进口两个进口与气体混合器的壳体成切线方向，高温烟气进口和空气进口位于同一水平高度，两个进口之间为对向分布或成角度分布，角度为45~180度；气体混合器下部带有温度传感器，检测混合之后烟气的温度。

旋风除尘器根据粉尘颗粒的浓度、粒径不同，旋风除尘器侧壁倾斜角度调整为60~80度，旋风除尘器底部有卸灰口。

陶瓷膜集成过滤器的陶瓷膜管直径为20~150mm，长度为300~3000mm，平均孔径为50nm~20μm；陶瓷膜管排布方式为同心圆排布或三角形排布或矩形排布，陶瓷膜管中心间距为膜管直径的1.5~2.5倍；陶瓷膜集成过滤器中陶瓷膜管采用高温密封圈密封。

高温密封圈材质为石棉密封圈、石墨密封圈、陶瓷纤维密封圈或不锈钢毡密封圈。

脉冲反吹装置由脉冲阀和喷吹管组成，喷吹管口设有喷吹口，喷吹口与陶瓷膜管的正中心相对，喷吹口下端离陶瓷膜管顶端的距离为10~30cm。脉冲喷吹压力为0.3~0.8MPa。

本实用新型的有益效果：

1）本实用新型将气体混合器，旋风除尘器和陶瓷膜集成过滤器耦合到一个设备中，一方面强化了气体混合过程，有利于熔融盐的析出；另一方面减小了设备的空间，使多个过程有效耦合。

2）本实用新型针对废液焚烧过程烟气净化，也可用于窑炉、锅炉等高温烟气净化过程，过滤元件使用耐高温的陶瓷膜，具有除尘精度高，强度高、耐高温、耐酸碱，使用寿命长的优点。

附图说明

图1为废液焚烧烟气净化设备图，其中：1-高温烟气进气口；2-脉冲反吹装置；3-净气室；4-陶瓷膜集成过滤器；5-空气进口；6-空气进气阀门，7-陶瓷膜集成过滤器进气口；8-温度传感器；9-卸灰口；10-旋风除尘器；11-气体混合器。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做更进一步地解释。下列实施例仅用于说明本实用新型，但并不用来限定本实用新型的实施范围。

一种废液焚烧烟气净化设备，包括气体混合器11、旋风除尘器10、陶瓷膜集成过滤器4、脉冲反吹装置2及净气室3；气体混合器11侧面有高温烟气进口1和空气进口5；旋风除尘器10和陶瓷膜集成过滤器4分别与气体混合器11的两端相连，气体混合器11下方为旋风除尘器10，气体混合器11上方为陶瓷膜集成过滤器4；陶瓷膜集成过滤器进气口7位于气体混合器11的高温烟气进口1下方，陶瓷膜集成过滤器4中气流上升速度为1.5~10m/s；净气室3位于陶瓷膜集成过滤器4顶部，净气室3侧壁设有出气口，净气室3内设有脉冲反吹装置2。

本发明中空气进口5带有空气进气阀门6，高温烟气进口1和空气进口5两个进口与气体混合器11的壳体成切线方向，高温烟气进口1和空气进口5位于同一水平高度，两个进口之间为对向分布或成角度分布，角度为45~180度；气体混合器11下部带有温度传感器8，检测混合之后烟气的温度。

旋风除尘器10根据粉尘颗粒的浓度、粒径不同，旋风除尘器10侧壁倾斜角度调整为60~80度，旋风除尘器10底部有卸灰口9。

陶瓷膜集成过滤器4的陶瓷膜管直径为20~150mm，长度为300~3000mm，平均孔径为50nm~20μm；陶瓷膜管排布方式为同心圆排布或三角形排布或矩形排布，陶瓷膜管中心间距为膜管直径的1.5~2.5倍；陶瓷膜集成过滤器4中陶瓷膜管采用高温密封圈密封。

高温密封圈材质为石棉密封圈、石墨密封圈、陶瓷纤维密封圈或不锈钢毡密封圈。脉冲喷吹压力为0.3~0.8MPa。

本废液焚烧烟气净化设备的工作过程如下：在负压作用下，含有熔融状态盐的高温烟气从高温烟气进气口1进入气体混合器11；空气从空气进口5进入气体混合器11，两股气流在气体混合器11中充分混合，调节空气进气阀门6的开度来控制混合气体的温度，高温烟气温度下降，温度传感器8检测混合之后烟气的温度。其中的熔融状态盐析出为固态颗粒盐，两股气流混合向下运动，经过下方旋风除尘器10的时候大颗粒盐会被去除，从卸灰口9被排出。经过旋风除尘器10后，混合后的气流夹杂着未被去除的盐颗粒，从陶瓷膜集成过滤器进气口7进入陶瓷膜集成过滤器4，气体透过多孔结构的陶瓷膜管除尘，净化后的烟气从净气室3排出。而盐颗粒被截留在陶瓷膜管表面，通过脉冲反吹装置2的反向气流作用，陶瓷膜管表面的盐颗粒粉尘被剥落去除，落入下方旋风除尘器10，与旋风除尘器10去除的颗粒一起从卸灰口9被排出。

实施例1

本实施例使用外径为20mm，长为300mm、平均孔径为50nm的氧化铝陶瓷膜管，高温烟气进口1和空气进口5两个进口之间成45度角度分布；打开空气进气阀门6，调节高温烟气温度到500℃，旋风除尘器10的侧面倾角为75度，陶瓷膜集成过滤器4下端的进气速率为1.5m/s，氧化铝陶瓷膜管采用不锈钢毡做密封圈。氧化铝陶瓷膜管均按三角排布，膜管中心距离为50mm，设备阻力小于800Pa，除尘效率达到99.95%。

实施例2

本实施例使用外径为60mm，长为1500mm、平均孔径为5μm的碳化硅陶瓷膜管，高温烟气进口1和空气进口5两个进口之间成90度角度分布；打开空气进气阀门6，调节高温烟气温度到700℃，旋风除尘器10的侧面倾角为60度，陶瓷膜集成过滤器4下端的进气速率为5m/s，碳化硅陶瓷膜管采用陶瓷纤维做密封圈。碳化硅陶瓷膜均按同心圆形排列，膜管中心距离为90mm。设备阻力小于1500Pa。粉尘截留率大于99.99%。

实施例3

本实施例使用外径为150mm，长为3000mm、平均孔径为20μm的陶瓷纤维膜管，高温烟气进口1和空气进口5两个进口之间成180度角度分布；打开空气进口阀门6，调节高温烟气温度为500℃。旋风除尘器10的侧面倾角为80度，陶瓷膜集成过滤器4下端的进气速率为10m/s，碳化硅陶瓷膜管采用石棉密封圈做密封圈。陶瓷膜集成过滤器4按矩形排布，陶瓷纤维膜中心距离均为230mm。设备阻力小于3000Pa，粉尘截留率大于99.9%。

Claims (6)

1.一种废液焚烧烟气净化设备，其特征在于，包括气体混合器（11）、旋风除尘器（10）、陶瓷膜集成过滤器（4）、脉冲反吹装置（2）及净气室（3）；气体混合器（11）侧面有高温烟气进口（1）和空气进口（5）；旋风除尘器（10）和陶瓷膜集成过滤器（4）分别与气体混合器（11）的两端相连，气体混合器（11）下方为旋风除尘器（10），气体混合器（11）上方为陶瓷膜集成过滤器（4）；陶瓷膜集成过滤器进气口（7）位于气体混合器（11）的高温烟气进口（1）下方，陶瓷膜集成过滤器（4）中气流上升速度为1.5~10m/s；净气室（3）位于陶瓷膜集成过滤器（4）顶部，净气室（3）侧壁设有出气口，净气室（3）内设有脉冲反吹装置（2）。

2.根据权利要求1所述一种废液焚烧烟气净化设备，其特征在于，空气进口（5）带有空气进气阀门（6），高温烟气进口（1）和空气进口（5）两个进口与气体混合器（11）的壳体成切线方向，高温烟气进口（1）和空气进口（5）位于同一水平高度，两个进口之间为对向分布或成角度分布，角度为45~180度；气体混合器（11）下部带有温度传感器（8），检测混合之后烟气的温度。

3.根据权利要求1所述一种废液焚烧烟气净化设备，其特征在于，根据粉尘颗粒的浓度、粒径不同，旋风除尘器（10）侧壁倾斜角度调整为60~80度，旋风除尘器（10）底部有卸灰口（9）。

4.根据权利要求1所述一种废液焚烧烟气净化设备，其特征在于，陶瓷膜集成过滤器（4）的陶瓷膜管直径为20~150mm，长度为300~3000mm，平均孔径为50nm~20μm；陶瓷膜管排布方式为同心圆排布或三角形排布或矩形排布，陶瓷膜管中心间距为膜管直径的1.5~2.5倍；陶瓷膜集成过滤器（4）中陶瓷膜管采用高温密封圈密封。

5.根据权利要求4所述一种废液焚烧烟气净化设备，其特征在于，高温密封圈材质为石棉密封圈、石墨密封圈、陶瓷纤维密封圈或不锈钢毡密封圈。

6.根据权利要求1所述一种废液焚烧烟气净化设备，其特征在于，脉冲反吹装置（2）由脉冲阀和喷吹管组成，喷吹管水平置于净气室内，喷吹管侧壁上设有喷吹口，喷吹口与陶瓷膜管的正中心相对，喷吹口下端离陶瓷膜管顶端的距离为10~30cm。