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一種炭化爐尾氣潔凈燃燒系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:12831043閱讀:413來源:國知局
一種炭化爐尾氣潔凈燃燒系統(tǒng)的制作方法與工藝
本實用新型涉及環(huán)保技術(shù)成果領(lǐng)域,特別是涉及活性炭制備過程中炭化爐尾氣的處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)
:進(jìn)入21世紀(jì),活性炭因其優(yōu)異的吸附性能,一躍成為了環(huán)保材料的朝陽行業(yè)。寧夏具有生產(chǎn)煤基活性炭的優(yōu)質(zhì)原料—太西煤,成為全球最大的煤基活性炭的生產(chǎn)基地。煤基活性炭制備以煤焦油作為粘合劑,制備需經(jīng)過炭化和活化處理。在碳化工序段,活性炭中的煤焦油因高溫而形成大量油滴及多種揮發(fā)物,如苯、酚、萘及硫化物等。上述物質(zhì)毒性較強(qiáng),產(chǎn)量大,屬于難燃物,對環(huán)境造成極大污染。由于碳化是在弱氧化氣氛中實現(xiàn)的,即便采用焚燒爐對炭化爐尾氣進(jìn)行燃燒,也難以徹底消除嚴(yán)重污染難題。由于尾氣處理難題,也制約了活性炭在炭化段噴水降灰的操作工藝。近年來,活性炭行業(yè)對炭化爐尾氣治理進(jìn)行了多次技改,從建焚燒爐到配套焚燒爐余熱鍋爐仍未解決上述問題。技術(shù)實現(xiàn)要素:為了克服現(xiàn)有技術(shù)對炭化爐尾氣處理的不足,本實用新型提供了炭化爐尾氣潔凈燃燒系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過向焚燒爐內(nèi)部供給富氧空氣來改善燃燒室內(nèi)部弱氧化氣氛,提高爐內(nèi)燃燒溫度和速率,使炭化爐尾氣中的難燃物充分燃盡,可有效解決炭化爐尾氣污染難題,同時,可在活性炭制備的炭化段實施噴水降灰操作,對提高活性炭品質(zhì)具有重要意義。本實用新型的技術(shù)方案如下:在富氧燃燒的技術(shù)基礎(chǔ)上,設(shè)計了炭化爐尾氣潔凈燃燒系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括空氣凈化冷卻模塊,高壓風(fēng)機(jī)、空氣緩沖箱、水環(huán)真空泵、富氧膜組件、油氣分離器、增壓風(fēng)機(jī)、富氧穩(wěn)壓罐、炭化爐富氧噴嘴、循環(huán)水箱、PLC控制柜等設(shè)備??諝鈨艋鋮s模塊安裝于高壓風(fēng)機(jī)前端,高于增壓風(fēng)機(jī)0.1m~0.3m,采用循環(huán)水箱對空氣和水環(huán)真空泵進(jìn)行冷卻;富氧膜組件前端安裝空氣緩沖箱并通過法蘭連接;所述空氣緩沖箱下端面中心設(shè)有一個進(jìn)氣口,上端面設(shè)兩個出氣口;所述富氧膜組件出氣口安裝有壓力表,壓力表范圍在-1~0MPa之間;所述油氣分離器可以對氣體二次除油;所述富氧穩(wěn)壓罐,設(shè)有安全閥和富氧流量計。進(jìn)一步地,該系統(tǒng)安裝了一臺PLC控制柜,可通過延時器按照先后順序和時間實現(xiàn)自動化啟動,同時兼?zhèn)涫謩涌刂?。具有操作簡單,安全系?shù)高,維護(hù)費(fèi)用低等特點。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型的有益效果是:(1)采取多通道供氣,增大了富氧空氣的分布面積,極大提高了炭化爐廢氣在焚燒爐內(nèi)部的焚燒效果。(2)采用PLC自動化控制,所有設(shè)備可以按照先后順序和時間實現(xiàn)自動化啟動,同時兼?zhèn)涫謩涌刂疲哂胁僮骱唵?,安全系?shù)高,運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低等特點。同時,PLC控制柜裝有變頻器,可對風(fēng)機(jī)及泵的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié),方便系統(tǒng)性能參數(shù)調(diào)節(jié)。(3)通過空氣凈化冷卻模塊對空氣中的灰塵、油氣、水分脫除,并對空氣進(jìn)行冷卻降溫,改善了系統(tǒng)進(jìn)氣質(zhì)量,提高了富氧膜組件的使用壽命。(4)采用油氣分離器二次除油,并安裝富氧穩(wěn)壓罐,即保證該系統(tǒng)供氣的穩(wěn)定性,也加強(qiáng)了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。(5)該系統(tǒng)占地面積較小,約為20m3~30m3,便于安裝調(diào)試。(6)以某廠配套6T/h余熱鍋爐的焚燒爐為例,加裝炭化爐尾氣潔凈燃燒系統(tǒng)后的技術(shù)指標(biāo)及應(yīng)用效果如下表。測試項目燃盡率/%爐溫/℃水蒸氣產(chǎn)率/%技術(shù)指標(biāo)>95%提高18.2%提高10%~20%附圖說明圖1為炭化爐尾氣潔凈燃燒系統(tǒng)示意圖;圖2為圖1炭化爐尾氣潔凈燃燒系統(tǒng)的空氣凈化冷卻模塊;圖3為圖1炭化爐尾氣潔凈燃燒系統(tǒng)的PLC控制柜;圖4為圖1炭化爐尾氣潔凈燃燒系統(tǒng)的布置圖;附圖中的編碼分別為:1-空氣凈化冷卻模塊;2-高壓風(fēng)機(jī);3-空氣緩沖箱;4-富氧膜組件;5-水環(huán)真空泵;6-油氣分離器;7-增壓風(fēng)機(jī);8-氣體穩(wěn)壓罐;9-焚燒爐富氧噴嘴;10-循環(huán)水箱;11-PLC控制柜,12-空氣濾清器;13-油氣分離器;14-列管換熱器,15-控制柜頂蓋;16-控制柜開口;17-數(shù)據(jù)線接口,18-炭化爐潔凈燃燒系統(tǒng);19-焚燒爐進(jìn)氣口;20、21-焚燒爐富氧噴嘴;22-焚燒爐;23-焚燒爐出氣口;24-燃燒室。具體實施方式下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型做進(jìn)一步說明。實施例1圖1所示的炭化爐尾氣潔凈燃燒系統(tǒng),經(jīng)過空氣凈化冷卻模塊1對空氣凈化冷卻之后進(jìn)入高壓風(fēng)機(jī)2;高壓風(fēng)機(jī)2與富氧膜組件4通過空氣緩沖箱3連接,長寬高為1m*0.8m*0.4m的空氣緩沖箱3安裝在富氧膜組件4前端并通過法蘭連接;空氣緩沖箱3下端面中心設(shè)有一個進(jìn)氣口,上端面設(shè)兩個出氣口;富氧膜組件4出氣口安裝有壓力表,壓力表范圍在-1~0MPa之間,并與水環(huán)真空泵5通過軟管連接;增壓風(fēng)機(jī)7采用羅茨增壓風(fēng)機(jī),通過2寸管道與富氧穩(wěn)壓罐8連接,富氧穩(wěn)壓罐8設(shè)有安全閥和富氧流量計;焚燒爐富氧噴嘴9采用四通道供氣,通過7寸管道與穩(wěn)壓罐8連接,焚燒爐富氧噴嘴9伸入焚燒爐內(nèi)的燃燒室兩側(cè)約0.2m~0.4m的位置。整體系統(tǒng)設(shè)計有PLC控制柜11,進(jìn)行自動化控制。另外,該系統(tǒng)由循環(huán)水箱10提供循環(huán)冷卻水和水環(huán)真空泵用水。循環(huán)水箱10上端面有四個開口,補(bǔ)水口和放空口與管道焊接相連,兩個進(jìn)水口與管道螺紋連接;下端面有三個開口,兩個出水口與管道螺紋連接,排水口與管道焊接相連;外側(cè)面安裝有液位計。圖2所示的凈化冷卻模塊1位于高壓風(fēng)機(jī)2前方高0.2m~0.5m處,空氣濾清器12位于空氣凈化冷卻模塊的前端,通過7寸的碳鋼管道與油氣分離器13和列管換熱器14連接。(3)圖3所示PLC控制柜11,所有電子控制元件如延時器和變頻器都安裝于PLC控制柜內(nèi)部,控制柜上部設(shè)有防水蓋15和控制柜開口16,下端設(shè)有數(shù)據(jù)線接口17,所有設(shè)備可以按照先后順序和時間實現(xiàn)自動化啟動。同時,PLC控制柜兼?zhèn)涫謩涌刂?,具有操作簡單,安全系?shù)高,運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用低等特點。實施例2圖4所示炭化爐尾氣潔凈燃燒系統(tǒng)布置,系統(tǒng)安裝位置遠(yuǎn)離焚燒爐100m~200m處,整體安置于活動板房內(nèi)部?;顒影宸拷ㄔO(shè)需要水電暖齊全,防塵防電,冬季保暖,封閉式管理。系統(tǒng)通過管道與焚燒爐富氧噴嘴連接,采用多通道供氣。本系統(tǒng)的使用方法是:檢查循環(huán)水箱的液位計和所有管道閥門,開啟放空閥和循環(huán)水閥,關(guān)閉安全閥,打開控制柜電源,依次啟動增壓風(fēng)機(jī)、水環(huán)真空泵和高壓風(fēng)機(jī)。壓力穩(wěn)定后關(guān)閉放空閥,打開安全閥,對焚燒爐進(jìn)行供氣。關(guān)閉系統(tǒng)的操作步驟與啟動時相反,關(guān)閉高壓風(fēng)機(jī)、水環(huán)真空泵和增壓風(fēng)機(jī),打開放空閥排空后關(guān)閉所有閥門。當(dāng)前第1頁1 2 3 
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