掺烧污泥制砖废气干湿法组合脱硫除尘系统的制作方法

文档序号:28007787发布日期:2021-12-15 08:21阅读:475来源:国知局

1.本实用新型涉及环保技术领域,特别是涉及一种掺烧污泥制砖废气干湿法组合脱硫除尘系统。


背景技术:

2.为减少污物排放,提高原料的利用率,水泥和砖瓦行业会利用自身的隧道窑或轮窑等工业炉窑,将印染污泥、市政污泥等严控废物按照一定比例掺入原料中制砖。掺烧污泥制砖生产流程主要分为三个步骤:烘干,使用生物质回转窑将污泥从含水率60%干化至40%;制砖,采用适当的物料配比对物料进行混合,使用制砖机将混合后的原料压制成砖坯;烧结,将压制好的砖坯送至隧道窑内进行烧结处理,完成环保砖的烧制。
3.现有的掺烧污泥制砖产生的废气通常是采用湿法脱硫除尘方法进行处理,烘干过程中产生的大量有机废气直接排入窑炉烟气治理设备中,导致湿法脱硫除尘系统的循环浆液中cod和氨氮很高,产生二次污染且后续治理成本很高;循环池经过一段时间后会累积有机物底泥,需要清池处理,严重影响系统可用率和连续运行工况,严重时可能导致工厂被迫停产清理。可见,现有的掺烧污泥制砖废气的处理方式有待改进,以减少上述问题带来的影响,降低治理成本。


技术实现要素:

4.基于此,有必要针对上述的问题,提供一种掺烧污泥制砖废气干湿法组合脱硫除尘系统,可以分流处理制砖过程中烘干步骤和烧结步骤产生的废气,有效避免烘干步骤中产生的大量有机污染物进入湿法脱硫除尘设备中,有利于降低运行成本,且处理后的废气满足排放标准。
5.一种掺烧污泥制砖废气干湿法组合脱硫除尘系统,包括:
6.干法脱硫除尘系统,包括依次连接的石灰仓、干法脱硫塔、除尘器、吸附器;所述干法脱硫塔下端设有第一废气入口和物料入口,所述干法脱硫塔上端设有第一废气出口;所述石灰仓与所述干法脱硫塔的物料入口连通;
7.湿法脱硫除尘系统,包括依次连接的制浆池、循环池和湿法脱硫塔;所述湿法脱硫塔的下端设有第二废气入口,所述湿法脱硫塔的上端设有第二废气出口,所述湿法脱硫塔从所述第二废气入口到第二废气出口依次设有喷淋装置和除尘除雾装置;所述循环池与所述喷淋装置连接;
8.废气汇总系统,所述废气汇总系统上设有第一入口和第二入口,所述吸附器与所述第一入口连通,所述第二废气出口与所述第二入口连通,所述废气汇总系统上端还设有用于排放废气的排放口。
9.申请人在实践过程中发现,掺烧污泥制砖过程中烘干步骤和烧结步骤产生的废气污染物差异较大:在烘干步骤中,废气中的污染物主要来源于生物质燃烧产生烟气及烘干过程污泥中有机成分的分解及挥发,主要成分为粉尘、酸性气体(hf、hcl、so2、so3、no
x
等)、
co、重金属(cd、ti、sb、as、pb、cr、co、cu、mn、ni等)、二噁英、大量挥发性有机物(甲烷、乙烷、丙烷、丙酸等)、部分无机污染物(nh3、h2s、hcn等)和大量水汽;在烧结过程中,烟气中的污染物主要来源于燃料煤的燃烧及砖坯的烧结产生的烟气,由于烘干过程中大量的可挥发有机物已经挥发,其烟气的主要成分为粉尘、酸性气体(hf、so2、no
x
等)和大量水汽。而现有技术中通常是将整个制砖过程中产生的废气集中进行处理,从而导致在背景技术中提到的问题。申请人摆脱现有技术的思维惯性,将掺烧污泥制砖过程拆开来,将烘干步骤和制砖步骤产生的废气分别进行处理,根据这两股废气的污染物和性质差异,分别采用干法脱硫和湿法脱硫的方法进行处脱硫处理,最后再汇总,将干法/半干法脱硫后的高温烟气(温度约为80

100℃)与湿法脱硫的低温烟气(温度约为55℃)混合,对低温烟气进行加热消白(温度达到70℃左右),有利于减轻湿烟羽现象。
10.基于以上构思,申请人提供了上述可以实现上述干法湿法组合脱硫除尘系统。该系统可以分流处理制砖过程中烘干步骤和烧结步骤产生的两股废气,一股是烘干步骤中产生的余热脱水的高湿的有机废气,该废气用干法脱硫除尘系统进行干法或半干法脱硫除尘,另一股是烧结步骤中产生的大风量低浓度低温含硫含尘烟气,该废气用湿法脱硫除尘系统进行湿法脱硫除尘,分流处理可有效避免烘干步骤中产生的大量有机污染物进入湿法脱硫除尘设备中而导致的连续性差、设备损坏的问题,有利于降低运行成本,且处理后的废气满足排放标准。
11.在其中一个实施例中,所述废气汇总系统固定于所述湿法脱硫塔的上方。优选地,废气汇总系统与湿法脱硫塔为一体式结构。湿法脱硫塔中脱硫后的废气直接上升进入废气汇总系统内,与经干法或半干法脱硫处理的废气混合汇总。
12.在其中一个实施例中,所述干法脱硫除尘系统还包括增湿装置,所述增湿装置包括雾化器、输水管道和压缩空气管道,所述输水管道的一端与所述雾化器连通,所述压缩空气管道与所述雾化器连通,所述雾化器与所述物料入口连通。增湿装置不仅可以为干的吸附剂(如熟石灰)增湿,还可以为废气进行降温。当增湿装置不工作时,为干法脱硫;当增湿装置工作时,为半干法脱硫。输水管道用于为雾化器输送水,压缩空气管道用于为雾化器输送水输送压缩空气,水在压缩空气的作用下从雾化器内喷出形成雾化水滴。
13.在其中一个实施例中,所述除尘器为袋式除尘器。
14.在其中一个实施例中,所述袋式除尘器包括并联的一单元除尘器、二单元除尘器和三单元除尘器。
15.在其中一个实施例中,所述吸附器为活性炭吸附箱。
16.在其中一个实施例中,所述喷淋装置包括至少三个径向喷淋层和一个逆向喷淋层。
17.在其中一个实施例中,所述喷淋装置包括从下至上依次设置的第一径向喷淋层、第二径向喷淋层、第三径向喷淋层和逆向喷淋层。
18.在其中一个实施例中,所述除尘除雾装置包括至少一层丝网除雾器,至少两层折板除雾器和/或旋流管束除雾器。
19.在其中一个实施例中,所述除尘除雾装置包括从下至上依次设置的丝网除雾器、折板除雾器和旋流管束除雾器。
20.在其中一个实施例中,所述旋流管束除雾器包括上孔板和下孔板,所述上孔板和
下孔板之间设有竖向设置的管束,所述管束内设置有湍流球。
21.在其中一个实施例中,所述湍流球为实心湍流球和/或空心湍流球。
22.在其中一个实施例中,所述湿法脱硫塔内还设有用于冲洗丝网除雾器、折板除雾器或旋流管束除雾器的反冲洗装置,所述反冲洗装置与反冲洗池连接。
23.在其中一个实施例中,所述循环池与所述湿法脱硫塔底部连通。
24.在其中一个实施例中,所述湿法脱硫除尘系统还包括若干沉淀池,所述沉淀池与所述循环池的底部连通。
25.与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
26.本实用新型的系统,可以分流处理制砖过程中烘干步骤和烧结步骤产生的两股废气,一股是烘干步骤中产生的余热脱水的高湿的有机废气,该废气用干法脱硫除尘系统进行干法或半干法脱硫除尘,另一股是烧结步骤中产生的大风量低浓度低温含硫含尘烟气,该废气用湿法脱硫除尘系统进行湿法脱硫除尘,分流处理可有效避免烘干步骤中产生的大量有机污染物进入湿法脱硫除尘设备中而导致的连续性差、设备损坏的问题,有利于降低运行成本,且处理后的废气满足排放标准。
附图说明
27.图1为实施例中掺烧污泥制砖废气干湿法组合脱硫除尘系统的结构示意图。
28.图2为实施例中干法脱硫除尘系统的结构示意图。
29.图3为实施例中湿法脱硫除尘系统的结构示意图。
30.图中,1000、干法脱硫除尘系统;1100、石灰仓;1200、干法脱硫塔;1300、除尘器;1400、吸附器;1500、增湿装置;1510、输水管道;1520、压缩空气管道;1530、雾化器;1600、烘干窑;2000、湿法脱硫除尘系统;2100、制浆池;2200、循环池;2300、湿法脱硫塔;2310、喷淋装置;2311、径向喷淋层;2312、逆向喷淋层;2320、除尘除雾装置;2321、丝网除雾器;2322、折板除雾器;2323、旋流管束除雾器;2330、反冲洗装置;2400、反冲洗池;2500、烧结窑;2600、沉淀池;3000、废气汇总系统。
具体实施方式
31.为了便于理解本实用新型,下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是,本实用新型可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
32.需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连通”另一个元件,它可以是直接连通到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
33.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
34.实施例1
35.一种掺烧污泥制砖废气干湿法组合脱硫除尘系统,如图1所示,包括干法脱硫除尘系统1000、湿法脱硫除尘系统2000和废气汇总系统3000。干法脱硫除尘系统1000用于对烘干窑1600内产生的废气进行脱硫除尘处理,湿法脱硫除尘系统2000用于对烧结窑2500内产生的废气进行脱硫除尘处理,上述两个系统处理后的两股废气在废气汇总系统3000内混合汇总,利用高温废气对低温废气进行加热消白,无需额外再进行消白处理。具体地,本实用新型通过以下结构实现上述目的。
36.如图2所示,干法脱硫除尘系统1000包括依次连接的石灰仓1100、干法脱硫塔1200、除尘器1300和吸附器1400。干法脱硫塔1200下端设有第一废气入口和物料入口,第一废气入口用于通入烘干窑1600内的废气,干法脱硫塔1200上端设有第一废气出口。石灰仓1100与干法脱硫塔1200的物料入口连通,为干法脱硫塔1200提供吸附剂(如干的熟石灰)。为进一步提高脱硫效果,还设有增湿装置1500,增湿装置1500包括雾化器1530、用于输送水的输水管道1510和用于输送压缩空气的压缩空气管道1520。输水管道1510的一端与雾化器1530连通,另一端与储水桶连通。压缩空气管道1520的一端与雾化器1530连通,另一端与压缩空气气罐连通。水和压缩空气在雾化器1530内混合,喷出后形成雾化水滴,雾化水滴通过雾化器1530的喷头喷入干法脱硫塔1200内,喷头朝下,与废气的上升方向相反。增湿装置1500喷出的雾化水滴不仅可以为吸附剂增湿,还可以为废气进行降温。经脱硫处理的废气进入除尘器1300内进行除尘,本实施例中除尘器1300采用袋式除尘器,袋式除尘器包括并联的一单元除尘器、二单元除尘器和三单元除尘器进行除尘。由于涡流效应,一单元除尘器会截留大量未充分反应的吸附剂,可将其导入干法脱硫塔1200内重复利用。吸附器1400优选为活性炭吸附箱,用于吸附臭气等污染气体。
37.如图3所示,湿法脱硫除尘系统2000包括依次连接的制浆池2100、循环池2200和湿法脱硫塔2300。湿法脱硫塔2300的下端设有第二废气入口,湿法脱硫塔2300的上端设有第二废气出口,湿法脱硫塔2300从第二废气入口到第二废气出口依次设有喷淋装置2310和除尘除雾装置2320。循环池2200与喷淋装置2310连接,为喷淋装置2310提供脱硫液(如石灰浆)用于湿法脱硫。循环池2200还与湿法脱硫塔2300的底部连接,将硫浆液回收至循环池2200重复利用。烧结窑2500通过烟道与湿法脱硫塔2300连接,入塔烟道入口设计为下切进入,下切角度为10

15
°
,可以降低废气入塔时的流速,延长废气在吸收塔内的流程和停留时间。为降低湿法脱硫塔2300的负荷,可在入塔烟道内设置有径向设置的预喷淋层,与管道流向呈90
°
角,将循环池2200内的脱硫浆液喷入管道内,进行初脱硫,降低入塔烟气的so2浓度。
38.为提高脱硫效率,喷淋装置2310包括至少三个径向喷淋层2311和一个逆向喷淋层2312,例如:喷淋装置2310从下至上依次为第一径向喷淋层、第二径向喷淋层、第三径向喷淋层和逆向喷淋层2312。径向喷淋层2311的喷射角度与内塔壁的夹角约为15
°
,脱硫液会带动烟气高速旋转。逆向喷淋层2312则垂直向下喷淋,喷射面积覆盖吸收塔内截面。烟气高速旋切逆向喷淋而下的脱硫浆液,气液两相持续碰撞旋切而互相粉碎进而充分混合。由于含硫烟气以极细气泡形式在脱硫浆液中高速运动而被挤压切割,气液接触的界面不断更新,增大气液固的传质面积和减少传质的阻力,提高脱硫效率。脱硫反应后的脱硫循环液和副产物通过吸收塔底的出口流向循环池2200。
39.除尘除雾装置2320包括至少一层丝网除雾器2321以及至少两层折板除雾器2322
和/或旋流管束除雾器2323。旋流管束除雾器2323包括上孔板和下孔板,上孔板和下孔板之间设有若干竖向设置的管束,管束内设置有若干湍流球,湍流球为实心湍流球和/或空心湍流球。在本实施例中,除尘除雾装置2320包括从下至上依次设置的丝网除雾器2321、折板除雾器2322和旋流管束除雾器2323。丝网除雾器2321可去除部分水汽和颗粒物,折板除雾器2322和旋流管束除雾器2323可去除雾滴和部分极细粉尘,使废气达到排放要求。
40.为方便清洗除尘除雾装置2320,在每层除雾器的上面和下面均设置反冲洗装置2330,反冲洗装置2330为反冲洗喷淋管,反冲洗喷淋管与反冲洗池2400连接,反冲洗池2400为反冲洗喷淋管提供冲洗水。
41.湿法脱硫除尘系统2000还包括沉淀池2600,沉淀池2600与循环池2200的底部连通,循环池2200底部的物料可转移至沉淀池2600,经沉淀后底部含水量低的物料可制成干渣回收利用。
42.废气汇总系统3000为竖向设置的汇总管道,汇总管道的侧壁设有与吸附器1400连通的第一入口,用于通入经干法脱硫除尘系统1000处理后的废气;汇总管道的底部设有与湿法脱硫塔2300连通的第二入口,用于通入经湿法脱硫除尘系统2000处理后的废气。汇总管道可直接与湿法脱硫塔2300的顶部直接连接。更优地,汇总管道与湿法脱硫塔2300为一体式结构。经分流处理后的两股废气在汇总管道内混合,利用干法/半干法脱硫除尘后的高温废气(温度约为80

100℃)对湿法脱硫除尘的低温废气(温度约为55℃)进行加热消白,无需额外再进行消白处理。
43.采用本实施例干湿法组合脱硫除尘系统对掺烧污泥制砖产生的废气进行处理后,可达到以下处理效果:颗粒物折算浓度≤10mg/nm3,so2折算浓度≤35mg/nm3,no
x
排放浓度保证值≤200mg/nm3(按18%基准氧含量折算排放浓度)。
44.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
45.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围。因此,本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
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