烟气处理装置的制作方法

本公开涉及环境处理技术领域，尤其涉及一种烟气处理装置。

背景技术：

木屑、竹屑、果壳等木质原料在缺氧或含氧量低的条件下，加热会发生降解反应，生成木炭，副产物包括：木焦油、木醋液和木煤气等。木炭是保持木材原有构造和孔内残留焦油的不纯的无定形碳，广泛地用作工业冶金还原剂和燃料，在水质净化、污染物吸附等领域也发挥着重大作用。

目前，木炭生产绝大多数采用土法烧制工艺，在土制或砖制窑中通过燃烧一部分原料，使窑内达到炭化温度，然后闷炉。这样就存在很多问题，如燃料消耗大、热效率低、生产周期长，产品质量不稳定。更重要的是产生的木煤气、木焦油和木醋液无法回收，只能直接排放，这就对环境造成很大的污染。

另外，烟气中含有的木焦油、木醋液等还很容易附着在烟气管道的内壁上，容易造成烟气管道的内径减小，进而使得烟气管道通气量下降，严重时甚至导致烟气管道完全阻塞，这不仅影响木炭的生产，而且还很容易引发安全事故。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本发明实施例中提供了一种烟气处理装置。

本发明实施例公开了如下技术方案：

一种烟气处理装置，用于对多个碳化室产生的烟气进行处理，每个碳化室均设置有一个烟气出口，该装置包括：烟气收集管道、第一集液桶、引流风机、烟气冷却管道、尾气引流管道、液体收集管道、加压泵、液体回流管道、烟气燃烧炉和多个集气弯头，其中，

所述烟气收集管道第一端密封，第二端与第一集液桶相连接，所述烟气收集管道的侧壁上设置有多个烟气收集接口，所述烟气收集管道第一端的侧壁上还设置有液体回流孔，所述液体回流孔、每个烟气收集接口均与所述烟气收集管道内相连通；

所述集气弯头为中空管道，所述集气弯头的一端开口与一个所述烟气出口套接密封连接在一起，另一端开口与一个所述烟气收集接口套接密封连接在一起；

所述第一集液桶顶部侧壁上设置有第一通孔和第二通孔，其中，所述第一通孔与所述烟气收集管道相连通，且所述烟气收集管道内的液体可流入所述第一集液桶；所述第二通孔与所述引流风机的进风口相连通；

所述烟气冷却管道第一端的开口与所述引流风机的出风口相连通，所述烟气冷却管道第二端的开口通过所述尾气引流管道与所述烟气燃烧炉的炉膛相连通；所述烟气冷却管道第二端的底部侧壁上设置有收集孔，且所述烟气冷却管道内的液体可流入所述收集孔；

所述液体收集管道第一端与所述收集孔相连通，第二端与所述第一集液桶相连通，并且所述液体收集管道第一端的高度高于第二端的高度；

所述加压泵的入口通过管道与所述第一集液桶的出液口相连通，所述加压泵的出口通过管道与所述液体回流管道相连通。

可选地，所述装置还包括：第二集液桶，

所述第二集液桶顶部侧壁上设置有第三通孔和第四通孔，其中，所述第三通孔与所述引流风机的出口相连通，所述第四通孔与所述烟气冷却管道的进风口相连通；

所述加压泵的入口还通过管道与所述第二集液桶的底部相连通。

可选地，所述装置还包括：滤芯筒；

所述滤芯筒的进口通过管道与所述第一集液桶和/或第二集液桶的出液口相连通，所述滤芯筒的出口通过管道与所述加压泵的入口相连通。

可选地，所述第一集液桶和/或第二集液桶上的出液口设置在底部。

可选地，所述装置还包括：炼油炉，其中，

所述炼油炉包括炉膛和蒸发皿，其中所述炉膛进气口与所述尾气引流管道相连通；所述炼油炉的蒸发皿的进液口通过阀门与所述第一集液桶的出液口相连通，所述炼油炉的蒸发皿的蒸汽出口与所述烟气收集管道相连通；

或者，所述炼油炉包括炉膛和蒸发皿，且所述炼油炉还包括：三级炼油罐体，其中，第一级炼油罐体的进气口设置在上部侧壁上且伸入是第一级炼油罐体内部，并且所述进气口伸入罐体内一端的周围设置有喷淋装置，所述第一级炼油罐体下部侧壁上设置有出气口，底部设置有出液口；所述蒸发皿的蒸汽出口排出的气体进入所述第一级炼油罐体，经过喷淋后油性物质可被收集，气体再由所述第一级炼油罐体的出气口经过管道进入到第二级炼油罐体的进气口；所述第二级炼油罐体的进气口设置在下部侧壁且伸入是第一级炼油罐体内部，所述第二级炼油罐体的出气口设置在上部侧壁上，底部设置有出液口，所述第二级炼油罐体内设置有喷淋装置，所述喷淋装置位于所述第二级炼油罐体内进气口伸入罐体内一端的周围，蒸汽中的油性物质在第二级罐体内继续收集；所述第三级炼油罐体的进气口设置在中部侧壁上，出气口设置在顶部，且底部设置有出液口，蒸汽中的油性物质可被收集，所述第三级炼油罐体的出气口与所述烟气收集管道相连通。

可选地，所述炼油器的蒸发皿的出液口设置在所述炼油炉的炉膛内或所述烟气燃烧炉的炉膛内，且所述炼油器的蒸发皿的初液口设置有雾化器。

可选地，所述烟气收集管道水平放置，或者，所述烟气收集管道第一端的高度大于第二端的高度，且所述烟气收集管道的轴线与水平面之间的夹角为5°～10°；

和/或；

所述烟气冷却管水平放置，或者，所述烟气冷却管道第一端的高度大于第二端的高度，且所述烟气冷却管道的轴线与水平面之间的夹角为5°～10°。

可选地，所述烟气收集管道的外壁上缠绕有保温层；所述保温层的外层设置有保护套筒；

或者，

所述烟气收集管道的外壁为双层结构，其中内壁厚度大于外壁的厚度，并且在双层结构的空间中填充有保温层。

可选地，所述装置还包括：多个密封盖，其中：

每个所述烟气收集接口上均设置有安装孔；所述安装孔通过固定链与一个密封盖相连接；

当所述集气弯头与所述烟气收集接口断开连接时，所述密封盖可通过活动连接方式与所述烟气收集接口密封连接。

可选地，所述密封盖通过磁铁、螺纹或卡扣与所述烟气收集接口相连接；

或者，所述装置还包括：密封翻板，其中，每个所述烟气收集接口内设置有密封翻板；所述密封翻板通过转轴固定在所述烟气收集接口内；所述密封翻板转动时可控制所述烟气收集接口导通或密封关闭。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请实施例提供的该烟气收集管道，首先烟气收集管道内液体集中流入到第一集液桶内，并且烟气冷却管道可以对烟气进行冷却，并且冷却得到的液体也可以流入到第一集液桶中，然后将收集的液体再循环回烟气收集管道的第一端，所以该装置一方面可以将烟气内的物质留在液体内，对烟气进行净化，避免烟气直排造成的大气，另一方面对液体进行收集，可以避免木醋液随烟气排出水体或土壤污染环境，再一方面，液体循环还可以对烟气收集管道进行冲洗，避免烟气收集管道堵塞，提高了生产效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种烟气处理装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种烟气处理装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的第一级炼油罐体的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的第二级炼油罐体的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的第三级炼油罐体的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例提供的一种烟气处理装置的结构示意图。

该烟气处理装置用于对多个碳化室产生的烟气进行处理，碳化室是用于对木材或其它植物材料进行高温碳化，最终得到木炭。在每个碳化室上均设置有一个烟气出口，烟气出口用于将碳化室内的烟气排出，一般多个碳化室成排设置。

参见图1，图中10为碳化室，烟气出口设置在碳化室的顶部。该烟气处理装置可以包括：烟气收集管道12、第一集液桶20、引流风机30、烟气冷却管道31、尾气引流管道32、液体收集管道34、加压泵27、液体回流管道16、烟气燃烧炉40和多个集气弯头11。

烟气收集管道12用于收集多个碳化室10产生的烟气，由于每个碳化室10在碳化时均会产生烟气。为了集中收集所有碳化室10产生的烟气，并且集中处理，所以烟气收集管道12为中空管道，并且烟气收集管道12的第一端密封，如图1中左侧的一端密封，第二端与第一集液桶20相连接，也即图中右侧的一端与第一集液桶20相连通。

在所述烟气收集管道12的侧壁上设置有多个烟气收集接口13，另外，所述烟气收集管道12第一端的侧壁上还设置有液体回流孔15。，另外，所述液体回流孔15、每个烟气收集接口13均与所述烟气收集管道12内的空间相连通。；

所述集气弯头11为中空管道，并且所述集气弯头11的一端开口与一个碳化室10上的烟气出口套接密封连接在一起，另一端开口与一个烟气收集接口13套接密封连接在一起。本申请实施例中，为了避免烟气泄露，所以各个接口之间均采用密封垫或密封胶进行密封。

第一集液桶20为竖直筒状结构，第一集液桶一方面可以起到液体收集，另一方也可以对烟气进行冷却。在所述第一集液桶20顶部侧壁上设置有第一通孔21和第二通孔22，其中，所述第一通孔21与所述烟气收集管道12相连通，且所述烟气收集管道12内的液体可流入所述第一集液桶20内(如图1所示，图中23为收集的液体)；所述第二通孔22与所述引流风机30的进风口相连通。为了便于烟气收集管道12内的液体可流入第一集液桶20内，可选地，所述烟气收集管道水平放置，或者，可以将烟气收集管道12的第一端比第二端高，这样烟气收集管道12内的液体可以在重力作用下流入到第一集液桶20内。所述烟气收集管道第一端的高度大于第二端的高度，且所述烟气收集管道的轴线与水平面之间的夹角为5°～10°。

所述烟气冷却管道31第一端的开口与所述引流风机30的出风口相连通，所述烟气冷却管道31第二端的开口通过所述尾气引流管道32与所述烟气燃烧炉40的炉膛相连通；所述烟气冷却管道31第二端的底部侧壁上设置有收集孔33，且所述烟气冷却管道31内的液体可流入所述收集孔33。在本申请实施例中，烟气冷却管可以水平放置，或者，所述烟气冷却管道第一端的高度大于第二端的高度，且所述烟气冷却管道的轴线与水平面之间的夹角为5°～10°。

烟气经过烟气收集管道、第一集液桶、烟气冷却管道几个部分，气体内的碳颗粒、木焦油以及其它物质会被随着液体被收集到第一集液桶内，最终得到的烟气内包含有co、co2，而无颗粒物或其它油性物质，并且由于碳化室内燃烧不充分，所以co的浓度较高，进而可以直接燃烧。本申请实施例中的烟气燃烧炉可以仅仅为单纯的燃烧炉，当然也可以设置为烘干炉或炼油炉，其中烘干炉用于对压制碳棒的木屑进行烘干，从而形成废热利用，节省成本。

由于碳化室内排出的烟气温度比较高，使得烟气收集管道12、第一集液桶20内的温度也比较高，这样烟气中的木醋液以蒸汽的形式存在，为了对木醋液进行回收，在实际应用中，烟气冷却管道31长度可以设置较长，这样可以利用自然降温的方式管道内的烟气进行冷却，使得烟气内的木醋液蒸汽冷凝为液体，最终通过收集孔收集起来。

所述液体收集管道34第一端与所述收集孔33相连通，第二端与所述第一集液桶20相连通，并且所述液体收集管道34第一端的高度高于第二端的高度；这样液体收集管道34内的液体可以在重力作用下自动流入到第一集液桶内。

所述加压泵27的入口通过管道与所述第一集液桶20的出液口相连通，所述加压泵27的出口通过管道与所述液体回流管道16相连通。这样第一集液桶20内的液体可以通过液体回流管道16回流到烟气收集管道12内，液体回流孔内的液体可以直接流入烟气收集管道，也可以在液体回流孔内设置有雾化器，将液体雾化后喷入到烟气收集管道内。

液体进入到烟气收集管道内，有以下作用：1、对烟气收集管道进行降温：由于碳化室内排出的烟气温度较高，一般碳化的温度高达几百度，所以烟气内的物质一般以气态形式存在，为了便于将烟气内的物质收集起来，所以首先要对烟气收集管道进行降温；2、对烟气收集管道进行清洗：烟气内的木焦油随着烟气运动时，会附着在烟气收集管道内部，长期以往，会使得烟气收集管道内部的通孔横截面的面积变小，进而影响烟气收集，在清理时，一方面需要将一整排的碳化室全部停止，影响生产效率，另一方面，需要将烟气收集管道拆开才能清理，对于一体焊接成型的烟气收集管道，清理时需要从一端依次清理，非常不便利，清理难度大。而当液体循环进入到烟气收集管道内，可以将附着在烟气管道内壁上的木焦油冲刷下来，避免烟气收集管道内通孔横截面的面积减小，提高生成效率，降低维护成本。

本申请实施例提供的该烟气收集管道，首先烟气收集管道内液体集中流入到第一集液桶内，并且烟气冷却管道可以对烟气进行冷却，并且冷却得到的液体也可以流入到第一集液桶中，然后将收集的液体再循环回烟气收集管道的第一端，所以该装置一方面可以将烟气内的物质留在液体内，对烟气进行净化，避免烟气直排造成的大气，另一方面对液体进行收集，可以避免木醋液随烟气排出水体或土壤污染环境，再一方面，液体循环还可以对烟气收集管道进行冲洗，避免烟气收集管道堵塞，提高了生产效率。

由于烟气收集管道内的液体内可能携带有木焦油或其它残渣，这样在液体循环时，这些残渣可能损坏加压泵，为此，在本申请另一实施例中，如图1所示，所述装置还包括：滤芯筒26。

所述滤芯筒26的进口通过管道与所述第一集液桶20出液口相连通，所述滤芯筒的出口通过管道与所述加压泵的入口相连通。在本申请实施例中，所述第一集液桶出液口设置在底部。

由于木醋液中还含有木焦油，尤其是在木醋液循环的过程中，木焦油会越积累越多，为此，还需要将集液桶内的木焦油排出。为此，在本申请其它实施例中，如图1所示，所述装置还包括：炼油炉50，其中，

所述炼油炉50包括炉膛和蒸发皿，其中所述炉膛进气口与所述尾气引流管道32相连通；在炼油炉50内设置有蒸发皿，并且所述炼油炉的蒸发皿的进液口通过阀门与所述第一集液桶的出液口24相连通，所述炼油炉的蒸发皿的蒸汽出口与所述烟气收集管道12相连通。炼油炉的目的是对木醋液进行高温熬煮，使得木醋液中的水分蒸发出去，而将木焦油保留下来。另外，所述炼油器的蒸发皿的出液口设置在所述炼油炉的炉膛内或所述烟气燃烧炉的炉膛内，且所述炼油器的蒸发皿的初液口设置有雾化器。这样，木焦油可以通过高温燃烧的方式进行消耗，从而可以避免木焦油排放而导致水体或土壤污染。

在本申请另一实施例中，如图2所示，所述烟气收集装置还包括：第二集液桶60。

图中第二集液桶内的液体为63所示，所述第二集液桶60顶部侧壁上设置有第三通孔61和第四通孔62，其中，所述第三通孔61与所述引流风机30的出口相连通，所述第四通孔62与所述烟气冷却管道31的进风口相连通；另外，所述加压泵27的入口还通过管道与所述第二集液桶60的底部的出液口64相连通(图中未示出)。

设置第二集液桶60的目的，主要考虑到烟气的温度较高，采用一个集液桶可能无法做到对烟气进行充分冷却，所以设置第二集液桶60。为了便于将第二集液桶内的液体通过加压泵排出，并且考虑到木焦油的比重较大，所以，通常第二集液桶上的出液口64设置在底部。

考虑到，当碳化室的数量较少时，烟气收集管道内的温度可能较低，此时木焦油在低温时更加容易附着在烟气收集管道内壁上，为此，在本申请实施例中，所述烟气收集管道的外壁上可以缠绕有保温层。在实际应用中，保温层可以为耐高温保温棉等。为了避免保温层收到撞击或磕碰而损坏，在本申请实施例中，所述保温层的外层还可以设置有保护套筒。另外，在其它实施例中，所述烟气收集管道的外壁可以直接设置为双层结构，其中内壁厚度大于外壁的厚度，例如：内壁为钢制管道，厚度较大，外壁为不锈钢铁皮或镀锌铁皮，厚度较薄，在双层结构的空间中同样可以填充有保温层。

在实际生产中，有一些碳化窑需要装填或维修，所以这些碳化窑需要停止碳化，但如果碳化窑始终与烟气收集管道相连通，那么烟气收集管道内的烟气会逆向进入到停工的碳化窑内，进而无法进行装填或维修。为此，在本申请实施例中，如图1所示，所述装置还包括：多个密封盖14，其中：

每个所述烟气收集接口上均设置有安装孔；所述安装孔通过固定链与一个密封盖相连接；当所述集气弯头与所述烟气收集接口断开连接时，所述密封盖可通过活动连接方式与所述烟气收集接口密封连接。

为了便于拆卸，所述密封盖可以通过磁铁、螺纹或卡扣与所述烟气收集接口相连接；

另外，为了避免烟气泄露，所述装置还包括：密封翻板，其中，每个所述烟气收集接口内设置有密封翻板；所述密封翻板通过转轴固定在所述烟气收集接口内；所述密封翻板转动时可控制所述烟气收集接口导通或密封关闭。

在另一实施例中，如图3、图4和图5所示，所述炼油炉除了包括炉膛和蒸发皿，所述炼油炉还包括：三级炼油罐体，其中，第一级炼油罐体51、第二级炼油罐体52和第三级炼油罐体53，其中，

如图3所示，第一级炼油罐体51的进气口511设置在上部侧壁上，所述进气口511伸入是第一级炼油罐体51内部，并且所述进气口511伸入罐体内一端的周围设置有喷淋装置(图中未示出)，喷淋装置通过喷淋进液口512进入到罐体内，可选地，为了提高喷淋效果，进气口511在罐体内的出口下方还设置有一个平板514，这样喷淋的液体由上方喷到该平板514上，进行雾化，对进气口511进入的气体的喷淋效果更好。所述第一级炼油罐体51下部侧壁上设置有出气口513，底部设置有出液口514；所述蒸发皿的蒸汽出口排出的气体进入所述第一级炼油罐体51，经过喷淋后油性物质可被收集，气体再由所述第一级炼油罐体51的出气口经过管道进入到第二级炼油罐体52的进气口。

在本申请实施例中，喷淋的液体可以为水，另外，为了提高水的利用率，喷淋还可以采用循环的方式，例如：从出液口514放出的液体循环后进入到喷淋进液口512进行循环利用。

如图5所示，所述第二级炼油罐体52的进气口521设置在下部侧壁且伸入是第一级炼油罐体内部，所述第二级炼油罐体52的出气口522设置在上部侧壁上，且底部设置有出液口523，在第二级炼油罐体52中同样也设置有喷淋装置(图中未示出)，喷淋装置的喷淋液体通过喷淋进液口523进入到罐体内，并且进气口521的罐体内出口上方设置有平板525，喷淋液体由上方喷射到该平板525上，进行雾化，对进气口521进入的气体的喷淋效果更好，蒸汽中的油性物质在第二级罐体内继续收集。

在本申请实施例中，喷淋的液体可以为水，另外，为了提高水的利用率，喷淋还可以采用循环的方式，例如：从出液口524放出的液体循环后进入到喷淋进液口523进行循环利用。

如图5所示，第三级炼油罐体53的进气口531设置在中部侧壁上，出气口532设置在顶部，且底部设置有出液口533，蒸汽中的油性物质可被收集，所述第三级炼油罐体53的出气口与所述烟气收集管道相连通。

在其它实施例中，上述炼油炉还可以单独包括三级炼油罐体，并且由于烟气中的温度很高，所以还可以将系统中的集液桶去掉，而直接接入三级炼油罐体，这样可以不需设置炉膛和蒸发皿，使得结构更加简单、便捷。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。