光棒燒結尾氣處理裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及環(huán)保【技術領域】，特別涉及一種光棒燒結尾氣處理裝置及方法。一種光棒燒結尾氣處理裝置，該裝置由文丘里管除塵器、絲網(wǎng)過濾器、水洗塔、濕式靜電除塵器、二級水洗塔、二級濕式靜電除塵器、堿洗塔依次連接而成，文丘里管除塵器、水洗塔、濕式靜電除塵器、二級水洗塔、二級濕式靜電除塵器、堿洗塔分別通過循環(huán)水泵依次與一級斜管沉淀池、二級斜管沉淀池、三級斜管沉淀池、四級斜管沉淀池、五級斜管沉淀池和六級斜管沉淀池相連，水洗塔和二級水洗塔的頂部安裝有除霧器；絲網(wǎng)過濾器的上清液出口與二級斜管沉淀池相連，二級斜管沉淀池的上清液出口與文丘里管除塵器相連。該裝置用于對光棒燒解尾氣中的SiO2和HCl進行回收，可處理較高濃度的尾氣。
【專利說明】光棒燒結尾氣處理裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)?！炯夹g領域】，特別涉及一種光棒燒結尾氣處理裝置及方法。
【背景技術】
[0002]光棒燒結是以四氯化硅為原料，氫、氧為供給氣體，在高溫下進行反應并生成原硅酸和氯化氫，原硅酸脫去兩個水生成二氧化硅。光棒燒結的主要反應式:SiCl4+4H20==H4Si04+4HCl，H4Si04==2H20+Si02。中國專利 201110164284.4 號公開了一種氣相二氧化硅尾氣處理工藝裝置，具有不易堵塞，副產(chǎn)鹽酸濃度高，并可副產(chǎn)高純氯化氫的優(yōu)點。但是在此處理工藝前尾氣是經(jīng)過布袋除塵處理過的，說明了這裝置僅限于低濃度的二氧化硅尾氣處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種光棒燒結尾氣處理裝置，該裝置用于對光棒燒解尾氣中的SiO2和HCl進行回收，可處理較高濃度的尾氣。
[0004]本發(fā)明還提供一種利用所述裝置進行光棒燒結尾氣處理的方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:
[0006]一種光棒燒結 尾氣處理的方法，其特征在于包括以下步驟:
[0007]a、廢氣經(jīng)過文丘里管除塵器進行降溫除塵處理，以減少廢氣中的粉塵濃度，之后通過絲網(wǎng)過濾器對廢氣進行脫水處理，以降低后續(xù)濕式靜電除塵單元的處理壓力；
[0008]b、經(jīng)過a步驟處理后的廢氣通入“兩級水洗+兩級濕式靜電除塵”處理單元，進一步有效回收利用廢氣中的HCl和SiO2,同時也達到了凈化廢氣的作用；
[0009]C、最后將廢氣通入堿洗塔進行末端治理，達標后的廢氣通過風機牽引至排氣筒高空排放；
[0010]d、各處理單元產(chǎn)生的廢水統(tǒng)一收集后進入斜管沉淀池進行濃縮回收，斜管沉淀池產(chǎn)生的污泥進入濃縮池進行濃縮處理，再進入板框壓濾處理，得到的固廢進行回收利用。
[0011]本發(fā)明工藝流程如下:廢氣引入(SiO2)-文丘里降溫除塵--脫水--水洗--除霧--濕式電除塵--二級水洗--除霧--二級濕式電除塵--堿液噴淋--除霧--風機--氣體達標排放；廢液(含HCl)--沉淀--上清液回流濃縮(HCl)--污泥在濃縮池板框壓濾一堿洗一板框壓濾一水洗一板框壓濾一回收SiO2。
[0012]作為優(yōu)選，所述的斜管沉淀池至少有6個，分別與每個水處理單元或脫水處理單元連接，斜管沉淀池采用FRP材質(zhì)，斜管沉淀池的上清液逐級返回，由于上清液中含有HC1，逐級回流提純使HCl得濃度提高，最后進行濃縮。
[0013]作為優(yōu)選，二級斜管沉淀池、濃縮池和板框壓濾之間的污水回流至絲網(wǎng)過濾器使得下級的HCl的濃度降低，SiO2的濃度提高。
[0014]一種光棒燒結尾氣處理裝置，該裝置由文丘里管除塵器、絲網(wǎng)過濾器、水洗塔、濕式靜電除塵器、二級水洗塔、二級濕式靜電除塵器、堿洗塔依次連接而成，文丘里管除塵器、水洗塔、濕式靜電除塵器、二級水洗塔、二級濕式靜電除塵器、堿洗塔分別通過循環(huán)水泵依次與一級斜管沉淀池、二級斜管沉淀池、三級斜管沉淀池、四級斜管沉淀池、五級斜管沉淀池和六級斜管沉淀池相連，水洗塔和二級水洗塔的頂部安裝有除霧器；絲網(wǎng)過濾器的上清液出口與二級斜管沉淀池相連，二級斜管沉淀池的上清液出口與文丘里管除塵器相連。
[0015]作為優(yōu)選，堿洗塔塔體內(nèi)上端安裝有除霧器，堿洗塔的頂部連接有風機。
[0016]作為優(yōu)選，二級斜管沉淀池、三級斜管沉淀池、四級斜管沉淀池、五級斜管沉淀池和六級斜管沉淀池的污泥出口分別與濃縮池相連。
[0017]作為優(yōu)選，所述的濃縮池，依次連接有板框壓濾機、第二堿洗塔、二級板框壓濾機、第二水洗塔和三級板框壓濾機，濃縮池和板框壓濾機分別設置與絲網(wǎng)過濾器相連的回流管路，第二堿洗塔、二級板框壓濾機、第二水洗塔和三級板框壓濾機與堿洗塔之間分別設置回
流管路。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:該裝置用于對光棒燒解尾氣中的SiO2和HCl進行回收，可處理較高濃度的尾氣。此裝置設有上清液回流管路對上清液進行逐級提濃，從而回收高濃度HCl。污泥濃縮和板框壓濾也設有回流管路對污泥提純，使回收的SO2的純度提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖；
[0020]圖2是本發(fā)明裝置的結構示意圖；
[0021]圖中:1文丘里管除塵器、2絲網(wǎng)過濾器、3水洗塔、4濕式靜電除塵器、5 二級水洗塔、6 二級濕式靜電除塵器、7堿洗塔、8風機、9濃縮池、10板框壓濾機、11第二堿洗塔、12二級板框壓濾機、13第二水洗塔、14三級板框壓濾機、15 一級斜管沉淀池、16 二級斜管沉淀池、17三級斜管沉淀池、18四級斜管沉淀池、19五級斜管沉淀池、20六級斜管沉淀池。
【具體實施方式】
[0022]下面通過具體實施例，并結合附圖，對本發(fā)明的技術方案作進一步的具體說明。應當理解，本發(fā)明的實施并不局限于下面的實施例，對本發(fā)明所做的任何形式上的變通和/或改變都將落入本發(fā)明保護范圍。
[0023]在本發(fā)明中，若非特指，所有的份、百分比均為重量單位，所采用的設備和原料等均可從市場購得或是本領域常用的。下述實施例中的方法，如無特別說明，均為本領域的常規(guī)方法。
[0024]實施例:
[0025]如圖1所示的一種光棒燒結尾氣處理的裝置，該裝置由文丘里管除塵器1、絲網(wǎng)過濾器2、水洗塔3、濕式靜電除塵器4、二級水洗塔5、二級濕式靜電除塵器6、堿洗塔7依次連接而成，堿洗塔塔體內(nèi)上端安裝有除霧器，堿洗塔的頂部連接有風機8。文丘里管除塵器、水洗塔、濕式靜電除塵器、二級水洗塔、二級濕式靜電除塵器、堿洗塔分別通過循環(huán)水泵依次與一級斜管沉淀池15、二級斜管沉淀池16、三級斜管沉淀池17、四級斜管沉淀池18、五級斜管沉淀池19和六級斜管沉淀池20相連，水洗塔和二級水洗塔塔體內(nèi)的頂部安裝有除霧器；絲網(wǎng)過濾器的上清液出口與二級斜管沉淀池相連，二級斜管沉淀池的上清液出口與文丘里管除塵器相連。[0026]二級斜管沉淀池、三級斜管沉淀池、四級斜管沉淀池、五級斜管沉淀池和六級斜管沉淀池的污泥出口分別與濃縮池9相連。所述的濃縮池，依次連接有板框壓濾機10、第二堿洗塔11、二級板框壓濾機12、第二水洗塔13和三級板框壓濾機14，濃縮池和板框壓濾機分別設置與絲網(wǎng)過濾器相連的回流管路，第二堿洗塔、二級板框壓濾機、第二水洗塔和三級板框壓濾機與堿洗塔之間分別設置回流管路。
[0027]二級斜管沉淀池、濃縮池和板框壓濾機之間的污水回流至絲網(wǎng)過濾器，使得下級的HCl的濃度降低，SiO2的濃度提高。重復的清洗壓濾(兩級板框壓濾)使SiO2的純度更高，能夠有效回收廢氣中有利用價值的成分并使廢氣達標排放。
[0028]濕式靜電除塵器是處理SiO2粉塵的核心重要設備，濕式靜電除塵器為立式結構。設備材質(zhì):殼體材質(zhì)FRP、收塵極材質(zhì)C-FRP，經(jīng)冷卻塔降溫增濕的SiO2粉塵從濕式靜電除塵器下部進氣口進入，從頂部排出。被收塵極捕集下來的SiO2粉塵，經(jīng)安裝在濕式靜電除塵器頂部的噴淋系統(tǒng)水的沖涮，SiO2粉塵隨水流流入電除塵器的循環(huán)水箱。濕式靜電除塵器收塵極展開面積為2022.4 m%收塵極為矩形，同極距396mm，電極高5m ;通過一級濕式靜電除塵器的含塵氣流速度為0.334m/s ;本裝置能捕集0.03 μ m以上的顆粒，除塵效率> 93%。
[0029]堿洗塔的水箱設有pH計一個，檢測水箱的堿度，當pH值< 8時，高位堿槽計量泵送NaOH，當pH值> 9時，高位堿槽計量泵停止送NaOH。
[0030]斜管沉淀池使用水平傾角為60的斜板,將原面積為Al的沉淀池分為η層,則水流的總沉降面積為A=n*Al*C0Sa，即從理論上計算其過水能力提高了 n*C0Sa倍。本斜管沉淀池的水流沉降時間約為100min-200min，水容積20m3。為方便排泥，斜管沉淀池置于架高平臺上。斜管沉淀池材料用FRP制造，外包SS鋼管做成框架結構，鋼架外用FRP防腐后與玻璃鋼殼板牢固粘接。
[0031]水洗塔和堿洗塔內(nèi)置一層多面球填料(43.96m3)，單層填料高3500mm。填料用DN50多面球、PP材質(zhì)。每層填料上設置一噴淋裝置，裝有7個可拆卸螺旋實心型噴嘴(190L/min),層噴淋量80m3/h,水力負荷6.3m3/m2.h。
[0032]以下內(nèi)容為采用本發(fā)明裝置進行廢氣處理的過程，工藝流程圖見圖2:
[0033]a、廢氣處理及HCl回收:
[0034]150°C混有SiO2濃度1.5g/Nm3、HCl濃度7g/Nm3的光棒燒結尾氣排放后首先進入文丘里管除塵器I降溫除塵后，氣體溫度降到45°C?55°C范圍內(nèi)，然后進入絲網(wǎng)過濾器2進行脫水，產(chǎn)生的廢液一部分通過水泵進入一級斜管沉淀池15，另一部分重回文丘里管除塵器進行降溫除塵。一級斜管沉淀池15的上清液去濃縮HC1。
[0035]經(jīng)絲網(wǎng)過濾器2脫水后的廢氣進入水洗塔3進行水洗，自水洗塔塔底流出的廢液進入二級斜管沉淀池16，二級斜管沉淀池的上清液回流到文丘里管除塵器。一部分廢氣經(jīng)水洗塔頂部的除霧器除霧后，進入濕式靜電除塵器，濕式靜電除塵器流出的廢液則一部分進入三級斜管沉淀池17，三級斜管沉淀池的上清液一部分回流到水洗塔。從濕式靜電除塵器出來的廢氣進入二級水洗塔5。
[0036]廢氣進入二級水洗塔5水洗后，廢氣進入塔頂?shù)某F器，廢液從塔底通過水泵部分水進入四級斜管沉淀池18，另部分水則循環(huán)回二級水洗塔。四級斜管沉淀池的上清液回流到濕式靜電除塵器。廢氣經(jīng)除霧器除霧后，廢氣進入二級濕式靜電除塵器6，廢液進入五級斜管沉淀池19，五級斜管沉淀池的上清液回流到二級水洗塔。廢氣進入二級濕式靜電除塵器再度除塵，同時向二級濕式靜電除塵器加定量的水，二級濕式靜電除塵器出來的廢氣進入堿洗塔7進行堿液噴淋。
[0037]廢氣進入堿洗塔7進行堿液噴淋，同時添加堿液。廢氣進入塔頂?shù)某F器經(jīng)除霧后，通過風機達標排放，此時HCl濃度為100mg/Nm3 (20°C);廢液通過水泵部分水進入六級斜管沉淀池20，另部分水則循環(huán)回堿洗塔。六級斜管沉淀池中廢液納入污水管網(wǎng)排放。
[0038]b、廢液處理及SiO2回收:
[0039]二級至五級斜管沉淀池中的污泥進入濃縮池9濃縮，濃縮后污泥進入板框壓濾機10，濃縮池9和板框壓濾機10的廢液回流至二級斜管沉淀池。污泥經(jīng)板框壓濾機10壓濾后，污泥進入第二堿洗塔11處理并及時補充堿液和水，經(jīng)二級板框壓濾機12壓濾后，污泥進入第二水洗塔13同時往水洗塔加水，水洗后污泥進入三級板框壓濾機14，污泥板框壓濾后回收 SiO2, SiO2 濃度 60mg/Nm3 (20°C)。
[0040]第二堿洗塔11、二級板框壓濾機12、第二水洗塔13和三級板框壓濾機14流出的液體均回流至堿洗塔7進一步處理。
[0041]以上所述的實施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權利要求所記載的技術方案的前提下還有其它的變體及改型。
【權利要求】
1.一種光棒燒結尾氣處理的方法，其特征在于包括以下步驟: a、廢氣經(jīng)過文丘里管除塵器進行降溫除塵處理，以減少廢氣中的粉塵濃度，之后通過絲網(wǎng)過濾器對廢氣進行脫水處理； b、經(jīng)過a步驟處理后的廢氣通入“兩級水洗+兩級濕式靜電除塵”處理單元，進一步有效回收利用廢氣中的HCl和SiO2 ;“兩級水洗+兩級濕式靜電除塵”處理單元由水洗塔、濕式靜電除塵器、二級水洗塔和二級濕式靜電除塵器組成； C、最后將廢氣通入堿洗塔進行末端治理，達標后的廢氣通過風機牽引至排氣筒高空排放； d、各處理單元產(chǎn)生的廢水統(tǒng)一收集后進入斜管沉淀池進行濃縮回收，斜管沉淀池產(chǎn)生的污泥進入濃縮池進行濃縮處理，再進入板框壓濾處理，得到的固廢進行回收利用。
2.根據(jù)權利要求1所述的光棒燒結尾氣處理的方法，其特征在于:所述的斜管沉淀池至少有6個，分別與每個水處理單元或脫水處理單元連接，斜管沉淀池采用FRP材質(zhì)，斜管沉淀池的上清液逐級返回，由于上清液中含有HC1，逐級回流提純使HCl得濃度提高，最后進行濃縮。
3.根據(jù)權利要求2所述的光棒燒結尾氣處理的方法，其特征在于:二級斜管沉淀池、濃縮池和板框壓濾之間的污水回流至絲網(wǎng)過濾器使得下級的HCl的濃度降低，SiO2的濃度提聞。
4.一種光棒燒結尾氣處理裝置，其特征在于:該裝置由文丘里管除塵器、絲網(wǎng)過濾器、水洗塔、濕式靜電除塵器、二級水洗塔、二級濕式靜電除塵器、堿洗塔依次連接而成，文丘里管除塵器、水洗塔、濕式靜電除塵器、二級水洗塔、二級濕式靜電除塵器、堿洗塔分別通過循環(huán)水泵依次與一級斜管沉淀池、二級斜管沉淀池、三級斜管沉淀池、四級斜管沉淀池、五級斜管沉淀池和六級斜管沉淀池相連，水洗塔和二級水洗塔的頂部安裝有除霧器；絲網(wǎng)過濾器的上清液出口與二級斜管沉淀池相連，二級斜管沉淀池的上清液出口與文丘里管除塵器相連。
5.根據(jù)權利要求4所述的光棒燒結尾氣處理裝置，其特征在于:堿洗塔塔體內(nèi)上端安裝有除霧器，堿洗塔的頂部連接有風機。
6.根據(jù)權利要求4所述的光棒燒結尾氣處理裝置，其特征在于:二級斜管沉淀池、三級斜管沉淀池、四級斜管沉淀池、五級斜管沉淀池和六級斜管沉淀池的污泥出口分別與濃縮池相連。
7.根據(jù)權利要求4或5或6所述的光棒燒結尾氣處理裝置，其特征在于:所述的濃縮池，依次連接有板框壓濾機、第二堿洗塔、二級板框壓濾機、第二水洗塔和三級板框壓濾機，濃縮池和板框壓濾機分別設置與絲網(wǎng)過濾器相連的回流管路，第二堿洗塔、二級板框壓濾機、第二水洗塔和三級板框壓濾機與堿洗塔之間分別設置回流管路。
【文檔編號】C01B33/113GK103933811SQ201410061147
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年2月24日 優(yōu)先權日:2014年2月24日
【發(fā)明者】邵振華, 周群 申請人:杭州碧空環(huán)境科技有限公司