一种蒸汽重整装置的蒸汽供应及废气净化系统的制作方法

本实用新型属于蒸汽重整装置的技术领域，具体涉及一种蒸汽重整装置的蒸汽供应及废气净化系统。

背景技术：

作为高温分解用流化床一般采用加热空气作为主要热传导介质，但这种方法存在一定弊端，空气中易带入杂质，即使通过过滤也依然存在，对流化反应产生很大影响，同时空气量也增大，增大了后端的废气处理量，能效增大，为解决该问题，提出了采用蒸汽作为传导介质，将原水(自来水)变成高温蒸汽，蒸汽纯净度较高对流化床热解反应不会产生其它影响，同时在尾气进行洗涤时，通过冷却再变了水，减少尾气处理量，该工艺方法目前最大弊端是经过一段时间的运行在系统中产生水垢，这对后期清理存在较大困难，这也是采用常规水蒸汽的主要问题。蒸汽重整装置是运用至核电有机废物处理，在系统中都存在有放射性物质，对后期清理、更换是非常困难的事。

同时，蒸汽重整技术最终会将无机物收集、有机化合物通过净化将其排放。烟气是携带着无机物流向末端的，由于无机物是含有放射性，从核安全角度是不允许将其排放至大气，固而需要在过程中将无机物拦截并收集。由于蒸汽重整属于新技术，就目前来说还没有任何成功净化设备工艺方法可以借鉴。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述不足，提供一种蒸汽重整装置的蒸汽供应及废气净化系统，以解决或改善上述的问题。

为达到上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种蒸汽重整装置的蒸汽供应及废气净化系统，其包括流化床；流化床入口端依次与蒸汽过热器和蒸汽发生器连通，且在蒸汽过热器和流化床入口端的管道上依次设置排空阀、安全阀和调节阀；蒸汽发生器通过定量泵依次与储水罐和纯水设备连通；

流化床出口端通过管道与旋风分离器连通；旋风分离器与高温过滤器连通；旋风分离器和高温过滤器均与废固收集器连通；高温过滤器依次与全氧化炉、喷淋塔和气液分离器连通；喷淋塔内设有用于进行碱洗的喷头；气液分离器依次与真空泵和烟囱连通。

优选地，位于纯水设备和储水罐之间的管道上、储水罐和定量泵之间的管道上、定量泵和蒸汽发生器之间的管道上均安装调节阀。

优选地，旋风分离器与废固收集器通过第一废固收集管连通。

优选地，高温过滤器与废固收集器通过第二废固收集管连通。

优选地，气液分离器通过第二废液收集管将液体回流至喷淋塔；所述喷淋塔将液体通过第一废液收集管进行回收。

本实用新型提供的蒸汽重整装置的蒸汽供应及废气净化系统，具有以下有益效果：

本实用新型在流化床的入口端，通过纯水设备、蒸汽发生器和蒸汽过热器的配合，解决了在放射性废树脂蒸汽重整技术中流化床的高温流化热传导介质所带来的杂质多影响反化反应、尾气产生量大以及运行中水垢的产生不利于后期的维护等问题。

同时本实用新型在流化床的出口端，将流化床中的废气依次通过旋风分离器和高温过滤器，去除并拦截废气中大部分的无机物、细小颗粒和灰飞；并将剩余气体依次导入全氧化炉、喷淋塔和气液分离器，将剩余的少量无机物以及有机化合物进行高温燃烧，并将燃烧后的尾气进行碱洗，通过喷淋方式对气体再次净化，进而实现放射性有机废物蒸汽重整装置气体的净化。

本实用新型通过在流化床的入口端和排气端(出口端)的结构设置与配合，减少了运行中水垢的产生，降低了尾气产生量，并提高了尾气(废气)的净化，具有较强的实用性。

附图说明

图1为蒸汽重整装置的蒸汽供应及废气净化系统的结构框图。

1、流化床；2、旋风分离器；3、高温过滤器；4、全氧化炉；5、废固收集器；6、喷淋塔；7、气液分离器；8、真空泵；9、烟囱；10、第一废固收集管；11、第二废固收集管；12、第二废液收集管；13、第一废液收集管；14、纯水设备；15、调节阀；16、储水罐；17、定量泵；18、蒸汽发生器；19、蒸汽过热器；20、安全阀；21、排空阀。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。

根据本申请的一个实施例，参考图1，本方案的蒸汽重整装置的蒸汽供应及废气净化系统，包括流化床1，流化床1入口端依次与蒸汽过热器19和蒸汽发生器18连通，且在蒸汽过热器19和流化床入口端的管道上依次设置排空阀21、安全阀20和调节阀15；蒸汽发生器18通过定量泵17依次与储水罐16和纯水设备14连通。

位于纯水设备14和储水罐16之间的管道上、储水罐16和定量泵17之间的管道上、定量泵17和蒸汽发生器18之间的管道上均安装调节阀15。

其中，位于纯水设备14中的水经过预处理、反渗透技术、混床和edi装置等处理后，将水中的导电介质几乎完全去除，又将水中不离解的胶体物质、气体及有机物均去除至很低程度的水处理设备。

其中，调节阀15为为电子式单座调节阀ldzdl。

排空阀21为pz44h排污阀。

一般纯水出水能达到10mω以上，使用纯水设备14制成的蒸汽可以有效解决在使用过程中产生水垢现象。

将通过纯水设备14制出的纯水(电阻率≥15mω)导入储水罐16储存，再由定量泵17根据蒸汽量定量给水，纯水经过蒸汽发生器18将水变成带有一定压力的水蒸汽，蒸汽进入下序后又被蒸汽加热器加热至需要的高温，最后进入流化床，由于加热后高温蒸汽具有一定的压力和高温特点故在管路上设置安全阀20门、排空阀21保证系统运行的安全性，当在运行中蒸汽压力超过限值，安全阀20将自动打开，起降压保护作用。排空阀21在管线上出现压力、温度或流量过大或将对系统产生安全问题时，可通过排空阀21门将蒸汽排空起保护作用。在试验过程中蒸汽量需要随时调整，故而在管线上设置调节阀15，通过将管线中的蒸汽排出量大小以调整进入流化床的蒸汽量，达到试验目的。

根据本申请的一个实施例，在1kg蒸汽重整试验中采用了上述结构，通过试验完全满足要求，试验数据如下：

纯水设备14水质：edi≤15mω

通过管路上的定量泵17以及调节阀15，可实现蒸汽量控制。

蒸汽与放射性废树脂反应从尾气分析，没有产生额外杂质成份，数据表面该纯水所产生的蒸汽是纯净的。

通过一定周期设备的运行，将其储水罐16、蒸汽发器、管线以及流化床等设备拆开检测，在接触面目测没有水垢的产生，这也表明该方法对长期运行在管线中产生水垢问题是可以解决的。

根据本申请的一个实施例，针对流化床的废气排出，流化床1中放射性废树脂高温分解成无机物及烟气，分解出的无机物粒径在20μm以上。

流化床1出口通过管道与旋风分离器2连通，旋风分离器2将废气进行气固分离，并将其90％的无机物进行拦截收集。

旋风分离器2与高温过滤器3连通，为保证对10％细小颗料物及灰飞拦截，将废气导入高精密且耐高温过滤器3，拦截细小颗料物及灰飞，分离效率达99.9％，但仍不能达到100％过滤。

旋风分离器2和高温过滤器3均与废固收集器5连通，其中，旋风分离器2与废固收集器5通过第一废固收集管10连通，高温过滤器3与废固收集器5通过第二废固收集管11连通。

旋风分离器2和高温过滤器3将分离拦截的固定导入废固收集器5中，进行资源回收。

高温过滤器3依次与全氧化炉4、喷淋塔6和气液分离器7连通，喷淋塔6内设有用于进行碱洗的喷头，气液分离器7依次与真空泵8和烟囱9连通。

其中，气液分离器7通过第二废液收集管12将液体回流至喷淋塔6，喷淋塔6将液体通过第一废液收集管13进行回收。

废气进入全氧化炉4装置，将少量无机物以及有机化合物进行高温燃烧，燃烧后的尾气随气体流向下端进入喷淋塔6进行碱洗，通过喷淋方式对气体再次净化。

高温气体通过喷淋净化后，会产生水汽排出，为防止水汽里含有微量颗粒物以及大量的水份，在下序设置了气液分离器7，对气体再次净化，将拦截的水进行收集再排放至喷淋塔6，最终实现了达标气的排放要求。

其中，本实施例中的相关构件的参数如下：

旋风分离器：操作压力：-9kpa,操作温度：750℃，分离精度：20-500μm；分离效率：80～90％。

高温过滤器：操作压力：-9kpa,操作温度：750℃，分离精度：10-50μm；分离效率：99.9％。

全氧化炉：燃烧温度：1100℃，炉膛压力：-200～50pa。

喷淋塔：冷却工质：水，进口温度800℃，出口温度50℃。

气液分离器：操作压力：-1.8kpa,操作温度：50℃，分离精度：1-100μm；分离效率：99.9％。

本实施例在1kg蒸汽重整的试验数据如下：

放射性废树脂通过高温分解，产生约15％无机物，3％灰飞，温度700～750℃。

净化数据：

旋风分离器

分离效率90％，无机物0.18kg。

高温过滤器

分离效率99.8％，无机物0.2kg。

气液分离器

气体中水份去除率达99.9％。

最终通过对尾气进行测试，满足气体达标排放要求。

本实用新型在流化床的入口端，通过纯水设备14、蒸汽发生器18和蒸汽过热器19的配合，解决了在放射性废树脂蒸汽重整技术中流化床的高温流化热传导介质所带来的杂质多影响反化反应、尾气产生量大以及运行中水垢的产生不利于后期的维护等问题。

本实用新型将流化床1中的废气依次通过旋风分离器2和高温过滤器3，去除并拦截废气中大部分的无机物、细小颗粒和灰飞；并将剩余气体依次导入全氧化炉4、喷淋塔6和气液分离器7，将剩余的少量无机物以及有机化合物进行高温燃烧，并将燃烧后的尾气进行碱洗，通过喷淋方式对气体再次净化，进而实现放射性有机废物蒸汽重整装置气体的净化。

本实用新型通过在流化床1的入口端和排气端(出口端)的结构设置与配合，减少了运行中水垢的产生，降低了尾气产生量，并提高了尾气(废气)的净化，具有较强的实用性。

虽然结合附图对实用新型的具体实施方式进行了详细地描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。