一種燒結(jié)煙氣二噁英與顆粒物協(xié)同凈化的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種燒結(jié)煙氣二噁英與顆粒物協(xié)同凈化的設(shè)備，包括過濾裝置，所述過濾裝置設(shè)置有含塵煙氣進口和凈氣出口，所述過濾裝置內(nèi)還設(shè)置有平板膜反應(yīng)器，所述平板膜反應(yīng)器設(shè)置有僅能透過二噁英和氧氣的選擇性滲透膜，所述選擇性滲透膜將平板膜反應(yīng)器分隔形成位于下部的氣體滲透腔和位于上部的液體滲透腔，所述液體滲透腔內(nèi)設(shè)置有二噁英降解反應(yīng)液；本實用新型的凈化設(shè)備與方法能同步脫除燒結(jié)煙氣中的二噁英與顆粒物，并且其結(jié)構(gòu)簡單，運行安全穩(wěn)定，具有除塵效率高、無二次污染等優(yōu)點。
【專利說明】一種燒結(jié)煙氣二噁英與顆粒物協(xié)同凈化的設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于燒結(jié)煙氣凈化領(lǐng)域，具體涉及一種燒結(jié)煙氣二噁英與顆粒物協(xié)同凈化的設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]二噁英是全世界最毒的物質(zhì)，其毒性為氰化鉀的1000倍。調(diào)查顯示，我國每年各類二噁英排放量約為10.2kg-TEQ，其中鋼鐵冶煉排放量為4.59kg-TEQ，占總量的45%。鋼鐵行業(yè)二噁英治理以燒結(jié)工序首當(dāng)其沖，其排放量占總量的60%，我國已經(jīng)頒布了《鋼鐵燒結(jié)、球團工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB28662-2012 )，其中對二噁英及顆粒物排放均有明確的要求，但目前尚未有成熟可靠的二噁英凈化技術(shù)在燒結(jié)機進行工業(yè)應(yīng)用，尋求有效的燒結(jié)二噁英治理技術(shù)任重而道遠(yuǎn)。
[0003]目前，針對煙氣中二噁英的凈化主要采用光降解、生物降解、熱降解和化學(xué)降解等方法。其中，化學(xué)降解主要通過含鉀有機醇試劑與二噁英和氧氣作用，實現(xiàn)二噁英的脫氯降解，相對于生物降解和光降解來說，有著更快的降解速率、更高的毒性去除率，且比熱降解更容易控制和操作，是一項具有前景的二噁英凈化技術(shù)。
[0004]同時，燒結(jié)煙氣中的顆粒物也是一種有害的大氣污染物。目前，燒結(jié)顆粒物凈化以電除塵工藝為主，但受燒結(jié)煙氣成分的影響，電除塵除塵效率較低且不穩(wěn)定，造成排放絕對數(shù)值較高且不穩(wěn)定甚至不達標(biāo)，同時，煙氣中顆粒物也不利于后續(xù)二噁英的凈化操作。因此，尋求一種協(xié)同除去燒結(jié)煙氣中顆粒物和二噁英的技術(shù)方法具有環(huán)保意義。
實用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種燒結(jié)煙氣二噁英與顆粒物協(xié)同凈化的設(shè)備，能夠同步凈化二噁英與顆粒物，且除塵效率高、無二次污染等優(yōu)點。
[0006]本實用新型的設(shè)備是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0007]—種燒結(jié)煙氣二噁英與顆粒物協(xié)同凈化的設(shè)備，包括過濾裝置，所述過濾裝置設(shè)置有含塵煙氣進口和凈氣出口，所述過濾裝置內(nèi)還設(shè)置有平板膜反應(yīng)器，所述平板膜反應(yīng)器設(shè)置有僅能透過二噁英和氧氣的選擇性滲透膜，所述選擇性滲透膜將平板膜反應(yīng)器分隔形成位于下部的氣體滲透腔和位于上部的液體滲透腔，所述液體滲透腔內(nèi)設(shè)置有二噁英降解反應(yīng)液；
[0008]進一步，所述液體滲透腔設(shè)置有反應(yīng)液循環(huán)管路，所述反應(yīng)液循環(huán)管路上還設(shè)置有循環(huán)泵和反應(yīng)液更新裝置；
[0009]進一步，所述反應(yīng)液更新裝置包括反應(yīng)液更新裝置本體，所述反應(yīng)液更新裝置本體上還設(shè)置有加藥裝置和廢藥池；
[0010]進一步，所述反應(yīng)液循環(huán)管路上還設(shè)置有換熱器，所述換熱器設(shè)置在含塵煙氣進口處并與含塵煙氣進行換熱；
[0011]進一步，所述過濾裝置包括過濾式除塵器和設(shè)置在過濾式除塵器內(nèi)的濾袋，所述濾袋內(nèi)設(shè)置有凈化氣室，所述平板膜反應(yīng)器和凈氣出口均設(shè)置在凈化氣室頂部，所述凈氣出口設(shè)置有引風(fēng)機。
[0012]本實用新型設(shè)備和方法的有益效果是:
[0013]I)、通過本實用新型對燒結(jié)煙氣中的二噁英、顆粒物協(xié)同凈化后，保證了凈化后排放的煙氣二n惡英濃度O~0.5ng-TEQ/kg,顆粒物含塵濃度;^ 20mg/m3,達到國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
[0014]2)、平板膜反應(yīng)器中的滲透膜對氣體有選擇透過性，僅二噁英和氧氣可透過膜進入液體滲透腔，提高反應(yīng)效率，并較一般的液相反應(yīng)器減少了反應(yīng)液的消耗量，可降低運行成本。
[0015]3)、平板膜反應(yīng)器可安裝在除塵器頂部，利用了除塵器本體實現(xiàn)一體化結(jié)構(gòu)，簡化了設(shè)備結(jié)構(gòu)，降低了裝置耗材及占地面積，并可在現(xiàn)有除塵工藝上直接改裝。[0016]4)、反應(yīng)液與入口含塵煙氣進行換熱，對煙氣余熱進行回收，并通過提高平板膜反應(yīng)器的反應(yīng)溫度來提高二噁英降解反應(yīng)效率。
[0017]5)、平板膜反應(yīng)器的液體循環(huán)管路僅在需要更新反應(yīng)液時使用，閥門元件的耗損以及泵的能耗降低，提高了運行經(jīng)濟性。
[0018]6)、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，運行穩(wěn)定可靠，投資較小，運行維護成本低。
[0019]本實用新型的其他優(yōu)點、目標(biāo)和特征在某種程度上將在隨后的說明書中進行闡述，并且在某種程度上，基于對下文的考察研究對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的，或者可以從本實用新型的實踐中得到教導(dǎo)。本實用新型的目標(biāo)和其他優(yōu)點可以通過下面的說明書來實現(xiàn)和獲得。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本實用新型作進一步的詳細(xì)描述，其中:
[0021]附圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖中，1.含塵氣體進口、2.過濾式除塵器、3.濾袋、4.凈化氣室、5.平板膜反應(yīng)器、
5.1氣體滲透腔、5.2滲透膜、5.3液體滲透腔、6.1液體輸出管、6.2液體輸入管、7.吸收液更新裝置、7.1加藥裝置、7.2廢液池、8.換熱器、9.循環(huán)泵、10.凈氣出口、11.引風(fēng)機。
【具體實施方式】
[0023]以下將參照附圖，對本實用新型的優(yōu)選實施例進行詳細(xì)的描述。應(yīng)當(dāng)理解，優(yōu)選實施例僅為了說明本實用新型，而不是為了限制本實用新型的保護范圍。
[0024]如圖所示，一種燒結(jié)煙氣二噁英與顆粒物協(xié)同凈化的設(shè)備，包括過濾裝置，所述過濾裝置設(shè)置有含塵煙氣進口 I和凈氣出口 10，所述過濾裝置內(nèi)還設(shè)置有平板膜反應(yīng)器5，所述平板膜反應(yīng)器設(shè)置有僅能透過二噁英和氧氣的選擇性滲透膜5.2，所述選擇性滲透膜將平板膜反應(yīng)器分隔形成位于下部的氣體滲透腔5.1和位于上部的液體滲透腔5.3，所述液體滲透腔內(nèi)設(shè)置有二噁英降解反應(yīng)液。
[0025]本實施例中，所述液體滲透腔設(shè)置有反應(yīng)液循環(huán)管路，所述反應(yīng)液循環(huán)管路上還設(shè)置有循環(huán)泵9和反應(yīng)液更新裝置7 ;所述反應(yīng)液更新裝置包括反應(yīng)液更新裝置本體，所述反應(yīng)液更新裝置本體上還設(shè)置有加藥裝置7.1和廢藥池7.2 ;所述反應(yīng)液循環(huán)管路上還設(shè)置有換熱器8，所述換熱器設(shè)置在含塵煙氣進口處并與含塵煙氣進行換熱；所述過濾裝置包括過濾式除塵器2和設(shè)置在過濾式除塵器內(nèi)的濾袋3，所述濾袋內(nèi)設(shè)置有凈化氣室4，所述平板膜反應(yīng)器5和凈氣出口 10均設(shè)置在凈化氣室頂部，所述凈氣出口設(shè)置有引風(fēng)機11。
[0026]本實施例中，溫度為120?180°C的含塵氣體，原始顆粒物含量為10g/Nm3，平均粒徑為13?35 μ m，二噁英濃度為2.1?2.6TEQ_ng/m3，煙氣流速約10m/s。經(jīng)由以下步驟實現(xiàn)二噁英與顆粒物的協(xié)同凈化:1)煙氣由過濾式除塵器進氣口進入除塵器內(nèi)，在濾袋表面進行過濾，實現(xiàn)顆粒物的凈化，達到粉塵濃度低于20mg/m3 ;2)在引風(fēng)機的作用下，氣體穿過濾袋進入凈化氣室內(nèi)，凈化氣室頂部設(shè)有平板膜反應(yīng)器，反應(yīng)器中布置有滲透膜，滲透膜對煙氣成分有選擇透過性，只有二噁英和氧氣能通過滲透膜進入液體滲透腔，并與其中所含的反應(yīng)液發(fā)生降解反應(yīng)，二噁英被降解為水、二氧化碳、氯化氫等無害物質(zhì)；3)不含二噁英的煙氣在引風(fēng)機作用下，通過凈化氣出口排出。特別是對顆粒物中PM2.5的除塵效率大于98%，反應(yīng)液消耗量少，裝置運行維護成本低。通過該裝置，保證了凈化后排放的煙氣中二噁英濃度在O?0.5ng-TEQ/kg,顆粒物濃度< 20mg/m3。
[0027]本實施例中，所述平板膜反應(yīng)器外觀為板框式，其下部氣體滲透腔與除塵器凈化氣室的頂部過渡連接，中間夾附有滲透膜，膜上部液體滲透腔，內(nèi)含反應(yīng)液，反應(yīng)液中含化學(xué)試劑，其中的活性成分能與二噁英和氧氣作用，使二噁英降解生成無害的水、二氧化碳、
氯化氫等。
[0028]本實施例中，所述平板膜反應(yīng)器的滲透膜對煙氣成分有選擇透過性，二噁英和氧氣可以通過滲透膜，進入液體滲透腔與反應(yīng)液反應(yīng)，煙氣中其他成分被攔截在滲透膜外，不與反應(yīng)液進行接觸。液體滲透腔還連接有循環(huán)管路用于反應(yīng)液更新。平板膜反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)液可通過配套的附屬裝置循環(huán)更新，通過以下步驟實現(xiàn):1)當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)液失效時，打開平板膜反應(yīng)器液體循環(huán)管路的閥門；2)失效的反應(yīng)液通過輸出管流經(jīng)反應(yīng)液更新裝置，裝置內(nèi)加入化學(xué)藥品，同時廢液通過廢液池排出；3)更新后的反應(yīng)液在泵的作用下，流向煙氣入口，在換熱器內(nèi)與煙氣進行換熱，實現(xiàn)反應(yīng)液的升溫；4)溫度提高后，反應(yīng)液通過輸入管返回反應(yīng)器內(nèi)，繼續(xù)參與二噁英的凈化。
[0029]本實施例中，所述平板膜反應(yīng)器的液體輸出管6.1和輸入管6.2分別裝有閥門，在除塵器正常運行過程中保持關(guān)閉，需要補充反應(yīng)液時，利用除塵器某次清灰的時間打開。補充反應(yīng)液時，液體循環(huán)管路的閥門全開，反應(yīng)液通過輸出管，在泵的作用下，依次流經(jīng)反應(yīng)液更新裝置，并在除塵器進口處與煙氣換熱后，由輸入管返回反應(yīng)器液體滲透腔內(nèi)。
[0030]本實施例中，所述反應(yīng)液更新裝置內(nèi)設(shè)加藥裝置，并包括廢液池，加藥裝置向再生裝置內(nèi)加化學(xué)試劑，用于反應(yīng)液的更新，同時廢液通過管道排入廢液池。本實施例中，所述反應(yīng)液為KOH和聚乙烯醇反應(yīng)生成的一種溶液或其他含鉀有機醇試劑。所述換熱器用于提高反應(yīng)液的溫度，從而提高二噁英降解反應(yīng)效率。換熱管為螺旋管式，以增加擾流，強化傳熱。所述平板膜反應(yīng)器中的催化反應(yīng)溫度控制在在100?200°C溫度區(qū)間內(nèi)。
[0031]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種燒結(jié)煙氣二噁英與顆粒物協(xié)同凈化的設(shè)備，包括過濾裝置，其特征在于:所述過濾裝置設(shè)置有含塵煙氣進口和凈氣出口，所述過濾裝置內(nèi)還設(shè)置有平板膜反應(yīng)器，所述平板膜反應(yīng)器設(shè)置有僅能透過二噁英和氧氣的選擇性滲透膜，所述選擇性滲透膜將平板膜反應(yīng)器分隔形成位于下部的氣體滲透腔和位于上部的液體滲透腔，所述液體滲透腔內(nèi)設(shè)置有二11 惡英降解反應(yīng)液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燒結(jié)煙氣二噁英與顆粒物協(xié)同凈化的設(shè)備，其特征在于:所述液體滲透腔設(shè)置有反應(yīng)液循環(huán)管路，所述反應(yīng)液循環(huán)管路上還設(shè)置有循環(huán)泵和反應(yīng)液更新裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種燒結(jié)煙氣二噁英與顆粒物協(xié)同凈化的設(shè)備，其特征在于:所述反應(yīng)液更新裝置包括反應(yīng)液更新裝置本體，所述反應(yīng)液更新裝置本體上還設(shè)置有加藥裝置和廢藥池。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種燒結(jié)煙氣二噁英與顆粒物協(xié)同凈化的設(shè)備，其特征在于:所述反應(yīng)液循環(huán)管路上還設(shè)置有換熱器，所述換熱器設(shè)置在含塵煙氣進口處并與含塵煙氣進行換熱。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種燒結(jié)煙氣二噁英與顆粒物協(xié)同凈化的設(shè)備，其特征在于:所述過濾裝置包括過濾式除塵器和設(shè)置在過濾式除塵器內(nèi)的濾袋，所述濾袋內(nèi)設(shè)置有凈化氣室，所述平板膜反應(yīng)器和凈氣出口均設(shè)置在凈化氣室頂部，所述凈氣出口設(shè)置有引風(fēng)機。
【文檔編號】B01D53/78GK203764026SQ201420187730
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月16日
【發(fā)明者】李黎, 梁廣, 胡堃, 賈艷艷 申請人:中冶賽迪工程技術(shù)股份有限公司