一种木炭窑烟气治理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于烟气治理的技术领域，涉及一种木炭窑烟气治理的系统，具体涉及一种木炭窑烟气治理系统。
【背景技术】
[0002]在我国木炭的生产及应用已经有了几百年的历史，木炭窑上冒出的股股浓烟，造成大气污染，危害了附近居民的身体健康和生活环境。就木炭窑烟气性质进行分析:
[0003]1.木材的热分解:木材及其主要组份的热分解
[0004]木材的主要组份:纤维素、半纤维素和木素。
[0005]I)纤维素的热分解
[0006]将纤维素加热到100度，只发生一些物理变化，当温度达到162度时，开始有气体放出。当温度达到275度时，有显著的放热效应。放出的热能使自身温度升高到80度以上。当温度上升到400-475度，几乎全部挥发物分出。
[0007]2)半纤维素的热分解
[0008]当加热到180度开始热分解，220度开始放热，270度反应结束。
[0009]3)木素的热分解
[0010]木素加热到250度开始分解，生成少量的二氧化碳和一氧化碳气体，当温度升到320-340度时，开始产生大量的蒸汽气体产物，其中有醋酸、木焦油和其他木素分解产物，而且气体中有碳氢化合物。约400-450度，木素热分解反应最显著。
[0011]2.木炭热解产物
[0012]I)固体产物:木炭。木炭是疏松多孔的黑色固体。其比重为1.4-1.6，容积重0.6-0.8，堆积重为0.3。
[0013]2)液体产物:木材炭化的液体产物是由许多不同物质组成，它们的产量随着木材的种类、质量和炭化条件而不同。木材炭化的液体产物中有180多种不同物质。这些物质可以分为11类:酸类、醇类、酯类、酮类、醛类、醚类、酚类、内酯、碳氢化合物、碳水化合物和杂环化合物。一般通称为粗木醋液，分为澄清木醋液和沉淀木焦油。澄清木醋液是黄色到红棕色的液体，有特殊的烟焦味，比重为1.02-1.05，其中含有80%-90%的水分和10%-20%有机物。沉淀木焦油为黑色粘稠状的油状液体，比重为1.01-1.1o
[0014]3原有治理措施:
[0015](I)木炭的生产商为了改善工人生产环境，采用燃烧法以降低烟气排放。燃烧法:即是在木炭热分解后期一氧化碳可以满足燃烧条件时将其点燃，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，其缺点是热分解反应前期，所产生的烟气无法治理。
[0016]化学式:2C0+02= 2C0 2 (条件为点燃)
[0017](2)也有其他一些木炭生产商为了解决木炭热分解前期产生的烟气采用喷淋塔降温加袋式除尘的方法对其进行治理，喷淋塔的工作原理是用水泵为动力以水为媒介通过管道引进喷淋塔内，水在高压的作用下快速通过管道与安装在塔内管道出口的喷头高速碰撞产生微小雾滴，雾滴与通过塔内时与烟气高速碰撞捕捉，在雾滴不断碰撞下越来越大时，由于自身重力落入塔底水池内，净化后的烟气经过塔顶的出气口和管道进入布袋除尘器，在布袋的微孔结构下空气中的微小尘粒及雾滴被布袋纤维阻挡捕捉后经出气口通过管道及引风机后经高排烟囱外排。
[0018]这种设计存在如下缺点:
[0019]a、喷淋塔的除尘效率取决于“液气比”(喷水量与烟气的比值)，耗水量大，除尘效率低，微小的尘粒难以捕捉。
[0020]b、雾化的液滴在充分降低烟气温度后液化的木醋液与焦油等液体产物被水捕捉后流入水池内造成水污染。
[0021]C、污水循坏使用污水液滴与高温烟气碰撞后易产生污染的水蒸气，造成二次污染。
[0022]d、微小的尘粒和焦油以及水蒸气容易对布袋孔隙造成堵塞，减少布袋使用寿命，焦油堵塞布袋后不易清灰再生，必须定期更换滤袋，故而增加运行成本。
[0023]e、一氧化碳等易燃有毒有害气体排放至大气中造成空气污染，对附近居民的生活环境造成威胁。
[0024]因而，如何解决木炭窑无污染生产和改善居民生活环境，减少设备运行成本及易损耗材的更换频率，是改造方案的首要原则。
【发明内容】
[0025]本发明为了解决现有技术中木炭窑所产生的烟气难以处理，污染环境的技术问题，发明了一种木炭窑烟气治理系统，具有操作简单、能耗低、环保、可彻底净化烟气的特点，本发明为实现其目的采用的技术方案是:
[0026]一种木炭窑烟气治理系统，包括与木炭窑排气口连接的分级除尘设备、烟气排放烟囱及配电柜，所述的分级除尘设备结构中包括冷凝处理装置、静电吸附装置及设置于烟囱出口处的燃烧器，冷凝处理装置的进、出气口分别与木炭窑排气口、静电吸附装置的气体入口连接，静电吸附装置的气体出口借助引风机和管道与烟囱进气口连接。
[0027]所述的静电吸附装置为管式静电除尘器，该管式静电除尘器结构中包括筒体、在筒体上开设的气体入口和气体出口、设置于筒体内的放电极和集尘极、设置于集尘极下方的集尘斗，集尘极为与配电柜正极连接的一组钢管，放电极为悬吊于钢管中心且与配电柜负极连接的钢丝。
[0028]所述的冷凝处理装置包括箱体、固定在箱体内部的列管、设置于箱体两端且借助列管连通的进气口与出气口、及位于箱体底部的排废液口，在列管上方还固定有风冷装置和水冷装置。
[0029]所述的排废液口设置有2个，分别设置于进气口端与出气口端。
[0030]所述的风冷装置由3台冷却风扇组成，3台冷却风扇均匀分布在冷凝处理装置箱体的上方。
[0031]所述的水冷装置设置于列管上方、风冷装置下方，包括喷头、管道、水泵和水箱，所述的管道一端与喷头连接，另一端与水泵连接，所述的水泵与水箱连接，所述的水箱设置箱体底部。
[0032]本发明的有益效果是:本发明的静电式木炭窑烟气治理系统，关键在于三道工序的配合使用和先后顺序的严格把控，采用冷凝装置作为第一道工序，将烟气中木焦油、木醋液、水蒸气等高温气化的液体产物，采用冷凝的方式进行冷凝回收；采用静电吸附装置作为第二道工序，将冷凝后烟气中液体产物的微小雾滴及粉尘，采用电捕的方式进行静电吸附；然后再结合烟囱处的燃烧装置作为烟气治理的最后一道工序，在一氧化碳气体达到燃烧浓度时进行燃烧，从而达到木炭窑烟气彻底净化的效果。
[0033]本发明设备中静电吸附装置的关键在于吸附电场的分布，是由带正电荷竖直排列的钢管构成的集尘极和由钢管中心带负电荷的钢丝构成的放电极组成，在放电极和集尘极组成的不均匀电场中，以放电极为负极，集尘极为正极，并以72千伏的高压直流电源来充电，当这一电场的强度提高到某一值时，放电极周围形成负电晕，气体分子的电离作用加强，产生了大量的正负离子，正负离子被放电极中和，负离子和自由离子则向集尘极转移，当带有粉尘的气体通过时，这些带负电荷的粒子就会在运动中不断碰到并被吸附在尘粒上，使尘粉以及微小雾滴荷电，在电场力的作用下，很快运动达到集尘极，放出负电荷，本身沉积在集尘管上使气体得到净化，当微小雾越积越多无法承受自身重量时，在重力作用下沿集尘管壁向下滑落，从而达到清灰再生目的。
[0034]本发明的静电式木炭窑烟气治理设备还具有以下优点:
[0035]1、避免有害气体对工人以及附近生活居民造成的的污染，为保障工人身心健康，降低环保项目资金的投入，发挥了重要性的作用。
[0036]2、设备结构简单易操作，维护费用低，无需更换易损件，无二次污染，减少水资源浪费。
[0037]3、能耗低，风机采用变频控制有效降低能耗，高压电源进电采用普通380V/220V民用电由高压包进行转化，电压高电流低，能耗低(几百瓦左右)。
[0038]4、收集的木焦油及木醋液等液体产物，可回收再利