CN219015051U - 一种利于碳中和电解烟气的余热利用装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种利于碳中和电解烟气的余热利用装置，涉及烟气处理技术领域，包括电解槽、余热回收槽和尾气处理槽，所述电解槽的顶端贯穿设置有尾气回收管，所述尾气回收管远离电解槽的一端与曲形散热管，所述曲形散热管远离尾气回收管的一端固定连接有尾气进气管，所述尾气进气管与引流管固定连接。本实用新型，电解槽中电解产生的热量以及电能的多余热量经尾气回收管进入到曲形散热管中，从而曲形散热管中的尾气热量经曲形散热管的管壁被常温水所吸收，由于曲形散热管的表面接触面积大，从而尾气中的热量可以快速的被常温水所吸收，当常温水所吸收的热量使得水温升高到可使用值后，通过热水回收管将热水进行回收使用。

Description

一种利于碳中和电解烟气的余热利用装置

技术领域

本实用新型涉及烟气处理技术领域，更具体的是涉及一种利于碳中和电解烟气的余热利用装置。

背景技术

2020年我国电解铝产量约为3708万吨，总耗电约为5005.8亿千瓦时，约占2020年我国全社会总用电量的6.5％。可见，电解铝行业具有高耗电量的特点，目前，在电解铝过程中，平均每吨铝实际需要消耗的电能约为13000 千瓦时，而理论上平均每吨铝需要消耗的电能约为6320千瓦时。

由此可知在电解铝的过程中，其电能的利用效率不足一半，对于实现碳中和的工业观念而言，则需要革新工业技术，对电解槽中的余热进行回收利用，从而提高电解铝过程中的电能利用效率。

因此，提出一种利于碳中和电解烟气的余热利用装置来解决上述问题很有必要。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

本实用新型的目的在于：为了解决现有的电解铝装置在电解过程中电能的利用效率过低，大量的电能以热量形式散热无法进行回收利用的问题，本实用新型提供一种利于碳中和电解烟气的余热利用装置。

(二)技术方案

本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

一种利于碳中和电解烟气的余热利用装置，包括电解槽、余热回收槽和尾气处理槽，所述电解槽的顶端贯穿设置有尾气回收管，所述尾气回收管远离电解槽的一端与曲形散热管，所述曲形散热管远离尾气回收管的一端固定连接有尾气进气管，所述尾气进气管与引流管固定连接，所述引流管的下端固定连接有导气管；

所述尾气回收管的外部套设有保温管道，所述保温管道和尾气回收管之间的空腔内填充有保温棉，所述余热回收槽的内部承载有常温水，所述余热回收槽的内部贯穿设置有热水回收管，所述曲形散热管约五分之四的部位浸没在常温水中；

所述尾气处理槽的外部上表面固定连接有引流电机支撑架，所述引流电机支撑架与引流电机固定连接，所述引流电机的输出轴与引流旋轴固定连接，所述引流旋轴的外部固定连接有引流扇轮，所述尾气处理槽的内部上端设置有尾气吸收处理罐，所述尾气吸收处理罐的上端固定连接有尾气排放管。

进一步地，所述电解槽的内部上端设置有隔板，所述隔板的上表开设有进气端口，所述隔板靠近尾气回收管的上表面固定连接有引导风机。

进一步地，所述导气管的下端为L型外形，导气管的外部均匀开设有若干的气孔。

进一步地，所述尾气吸收处理罐由活性炭层和过滤棉层组成，活性炭层为五组，过滤棉层为四组，活性炭层和过滤棉层交错设置。

进一步地，所述尾气处理槽的内部盛载有弱碱性溶液，弱碱性溶液为碳酸氢钠溶液。

进一步地，所述尾气处理槽的上表面固定连接有导向块，引流旋轴转动连接在导向块的转动孔内部。

(三)有益效果

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型，在使用时，电解槽中电解产生的热量以及电能的多余热量经尾气回收管进入到曲形散热管中，由于曲形散热管置于常温水中，从而曲形散热管中的尾气热量经曲形散热管的管壁被常温水所吸收，由于曲形散热管的表面接触面积大，从而尾气中的热量可以快速的被常温水所吸收，于是常温水的温度升高，当常温水所吸收的热量使得水温升高到可使用值后，通过热水回收管将热水进行回收使用，热量被吸收后的尾气经曲形散热管进入到尾气进气管中，再经尾气进气管进入到引流管中，引流管中的尾气进入到导气管中，从而电解所产生的尾气与尾气处理槽中的碳酸氢钠发生中和反应，对尾气中的可溶于水的酸性物质进行吸收，对于不可溶于水的酸性物质则掺杂在尾气中向上进入到尾气吸收处理罐中，经活性炭层和过滤棉层将不可溶于水的酸性物质进行吸附，从而使得从尾气排放管排放出的尾气达到安全排放标准。

2、本实用新型，通过设置隔板和进气端口，便于在电解槽的内部上端形成隔断区域，从而使得尾气只能通过进气端口进入，通过设置引导风机，用于加速隔板上方的空气流动，从而在气流负压作用下，加速尾气进入到尾气回收管中，提高尾气回收利用效率。

3、本实用新型，在引流风机的驱动作用下，引流风机带动引流旋轴转轴，引流旋轴带动引流扇轮转动，从而在引流扇轮的转动作用下，在引流管中形成负压，从而加速尾气进入到引流管中。

附图说明

图1为本实用新型立体结构的示意图；

图2为本实用新型剖视图结构的示意图；

图3为本实用新型电解槽内部结构的示意图；

图4为本实用新型余热回收槽内部结构的示意图；

图5为本实用新型尾气处理槽内部结构的示意图；

图6为本实用新型引流机构连接结构的示意图；

图7为本实用新型俯视图连接结构的示意图。

附图标记：1、电解槽；2、余热回收槽；3、尾气处理槽；4、尾气回收管；5、曲形散热管；6、尾气进气管；7、引流管；8、导气管；9、保温管道；10、保温棉；11、常温水；12、热水回收管；13、引流电机支撑架；14、引流电机；15、引流旋轴；16、引流扇轮；17、尾气吸收处理罐；18、尾气排放管；19、隔板；20、引导风机；21、进气端口；22、导向块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

请参阅图1-7，一种利于碳中和电解烟气的余热利用装置，包括电解槽1、余热回收槽2和尾气处理槽3，尾气处理槽3的内部盛载有弱碱性溶液，弱碱性溶液为碳酸氢钠溶液，尾气处理槽3的上表面固定连接有导向块22，引流旋轴15转动连接在导向块22的转动孔内部，电解槽1的顶端贯穿设置有尾气回收管4，尾气回收管4远离电解槽1的一端与曲形散热管5，曲形散热管 5远离尾气回收管4的一端固定连接有尾气进气管6，尾气进气管6与引流管 7固定连接，引流管7的下端固定连接有导气管8，导气管8的下端为L型外形，导气管8的外部均匀开设有若干的气孔；

尾气回收管4的外部套设有保温管道9，保温管道9和尾气回收管4之间的空腔内填充有保温棉10，余热回收槽2的内部承载有常温水11，余热回收槽2的内部贯穿设置有热水回收管12，曲形散热管5约五分之四的部位浸没在常温水11中；

尾气处理槽3的外部上表面固定连接有引流电机支撑架13，引流电机支撑架13与引流电机14固定连接，引流电机14的输出轴与引流旋轴15固定连接，引流旋轴15的外部固定连接有引流扇轮16，尾气处理槽3的内部上端设置有尾气吸收处理罐17，尾气吸收处理罐17由活性炭层和过滤棉层组成，活性炭层为五组，过滤棉层为四组，活性炭层和过滤棉层交错设置，尾气吸收处理罐17的上端固定连接有尾气排放管18。

本实施例中，在使用时，电解槽1中电解产生的热量以及电能的多余热量经尾气回收管4进入到曲形散热管5中，由于曲形散热管5置于常温水11 中，从而曲形散热管5中的尾气热量经曲形散热管5的管壁被常温水所吸收，由于曲形散热管5的表面接触面积大，从而尾气中的热量可以快速的被常温水11所吸收，于是常温水11的温度升高，当常温水11所吸收的热量使得水温升高到可使用值后，通过热水回收管12将热水进行回收使用。

热量被吸收后的尾气经曲形散热管5进入到尾气进气管6中，再经尾气进气管6进入到引流管7中，引流管7中的尾气进入到导气管8中，从而电解所产生的尾气与尾气处理槽3中的碳酸氢钠发生中和反应，对尾气中的可溶于水的酸性物质进行吸收，对于不可溶于水的酸性物质则掺杂在尾气中向上进入到尾气吸收处理罐17中，经活性炭层和过滤棉层将不可溶于水的酸性物质进行吸附，从而使得从尾气排放管18排放出的尾气达到安全排放标准。

实施例2

请参阅图3，本实施例是在实施例1的基础上进行了进一步的优化，具体是，电解槽1的内部上端设置有隔板19，隔板19的上表开设有进气端口 21，隔板19靠近尾气回收管4的上表面固定连接有引导风机20。

本实施例中，通过设置隔板19和进气端口21，便于在电解槽1的内部上端形成隔断区域，从而使得尾气只能通过进气端口21进入，通过设置引导风机20，用于加速隔板19上方的空气流动，从而在气流负压作用下，加速尾气进入到尾气回收管4中，提高尾气回收利用效率。

实施例3

请参阅图6，本实施例是在例1或例2的基础上做了如下优化，具体是，尾气处理槽3的上表面固定连接有导向块22，引流旋轴15转动连接在导向块22的转动孔内部。

本实施例中，在引流风机14的驱动作用下，引流风机14带动引流旋轴 15转轴，引流旋轴15带动引流扇轮16转动，从而在引流扇轮16的转动作用下，在引流管7中形成负压，从而加速尾气进入到引流管7中。

综上所述：本实用新型，在使用时，电解槽1中电解产生的热量以及电能的多余热量经尾气回收管4进入到曲形散热管5中，由于曲形散热管5置于常温水11中，从而曲形散热管5中的尾气热量经曲形散热管5的管壁被常温水所吸收，由于曲形散热管5的表面接触面积大，从而尾气中的热量可以快速的被常温水11所吸收，于是常温水11的温度升高，当常温水11所吸收的热量使得水温升高到可使用值后，通过热水回收管12将热水进行回收使用，热量被吸收后的尾气经曲形散热管5进入到尾气进气管6中，再经尾气进气管6进入到引流管7中，引流管7中的尾气进入到导气管8中，从而电解所产生的尾气与尾气处理槽3中的碳酸氢钠发生中和反应，对尾气中的可溶于水的酸性物质进行吸收，对于不可溶于水的酸性物质则掺杂在尾气中向上进入到尾气吸收处理罐17中，经活性炭层和过滤棉层将不可溶于水的酸性物质进行吸附，从而使得从尾气排放管18排放出的尾气达到安全排放标准，通过设置隔板19和进气端口21，便于在电解槽1的内部上端形成隔断区域，从而使得尾气只能通过进气端口21进入，通过设置引导风机20，用于加速隔板 19上方的空气流动，从而在气流负压作用下，加速尾气进入到尾气回收管4 中，提高尾气回收利用效率，在引流风机14的驱动作用下，引流风机14带动引流旋轴15转轴，引流旋轴15带动引流扇轮16转动，从而在引流扇轮16 的转动作用下，在引流管7中形成负压，从而加速尾气进入到引流管7中。

以上，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种利于碳中和电解烟气的余热利用装置，其特征在于：包括电解槽(1)、余热回收槽(2)和尾气处理槽(3)，所述电解槽(1)的顶端贯穿设置有尾气回收管(4)，所述尾气回收管(4)远离电解槽(1)的一端与曲形散热管(5)，所述曲形散热管(5)远离尾气回收管(4)的一端固定连接有尾气进气管(6)，所述尾气进气管(6)与引流管(7)固定连接，所述引流管(7)的下端固定连接有导气管(8)；

所述尾气回收管(4)的外部套设有保温管道(9)，所述保温管道(9)和尾气回收管(4)之间的空腔内填充有保温棉(10)，所述余热回收槽(2)的内部承载有常温水(11)，所述余热回收槽(2)的内部贯穿设置有热水回收管(12)，所述曲形散热管(5)约五分之四的部位浸没在常温水(11)中；

所述尾气处理槽(3)的外部上表面固定连接有引流电机支撑架(13)，所述引流电机支撑架(13)与引流电机(14)固定连接，所述引流电机(14)的输出轴与引流旋轴(15)固定连接，所述引流旋轴(15)的外部固定连接有引流扇轮(16)，所述尾气处理槽(3)的内部上端设置有尾气吸收处理罐(17)，所述尾气吸收处理罐(17)的上端固定连接有尾气排放管(18)。

2.根据权利要求1所述的一种利于碳中和电解烟气的余热利用装置，其特征在于：所述电解槽(1)的内部上端设置有隔板(19)，所述隔板(19)的上表开设有进气端口(21)，所述隔板(19)靠近尾气回收管(4)的上表面固定连接有引导风机(20)。

3.根据权利要求1所述的一种利于碳中和电解烟气的余热利用装置，其特征在于：所述导气管(8)的下端为L型外形，导气管(8)的外部均匀开设有若干的气孔。

4.根据权利要求1所述的一种利于碳中和电解烟气的余热利用装置，其特征在于：所述尾气吸收处理罐(17)由活性炭层和过滤棉层组成，活性炭层为五组，过滤棉层为四组，活性炭层和过滤棉层交错设置。

5.根据权利要求1所述的一种利于碳中和电解烟气的余热利用装置，其特征在于：所述尾气处理槽(3)的内部盛载有弱碱性溶液，弱碱性溶液为碳酸氢钠溶液。

6.根据权利要求1所述的一种利于碳中和电解烟气的余热利用装置，其特征在于：所述尾气处理槽(3)的上表面固定连接有导向块(22)，引流旋轴(15)转动连接在导向块(22)的转动孔内部。

Images