專利名稱：硅酸鈉尾氣處理設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于化工尾氣處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種硅酸鈉尾氣處理設(shè)備。
背景技術(shù)：
硅酸鈉俗稱水玻璃、泡花堿，其用途非常廣泛，幾乎遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門。在化工行業(yè)中廣泛用于制造硅膠、白炭黑、沸石分子篩、偏硅酸鈉、硅溶膠、層硅及速溶粉狀泡花堿、硅酸鉀鈉等各種硅酸鹽類產(chǎn)品，是硅化合物的基本原料；在輕工業(yè)中是洗衣粉、肥皂等洗滌劑中不可缺少的原料，也是水質(zhì)軟化劑、助沉劑；在紡織工業(yè)中用于助染、漂白和漿紗；另外在機(jī)械行業(yè)中廣泛用于鑄造、砂輪制造和金屬防腐劑等。以純堿為原料生產(chǎn)硅酸鈉，具有熱量浪費(fèi)大、碳排放量大、成本高等缺點(diǎn)，因此采用元明粉即硫酸鈉代替純堿為原料生產(chǎn)硅酸鈉。由于其具有成本大幅度降低，同時(shí)碳排放減少95%以上等優(yōu)點(diǎn)，因而得到了廣泛的應(yīng)用。元明粉和石英砂為原料生產(chǎn)硅酸鈉時(shí)，在窯爐煅燒過程中產(chǎn)生大量窯爐尾氣和爐體煙氣，尾氣中含有二氧化硫和粉塵。采用布袋除塵裝置進(jìn)行脫硫除塵處理，雖然除塵效率高，尾氣中粉塵達(dá)標(biāo)排放，但尾氣中的二氧化硫未經(jīng)有效處理，尾氣中二氧化硫不能實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種硅酸鈉尾氣處理設(shè)備，以解決硅酸鈉生產(chǎn)過程中產(chǎn)生含有二氧化硫的尾氣，未經(jīng)有效處理，對(duì)環(huán)境造成污染的技術(shù)問題。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:硅酸鈉尾氣處理設(shè)備，包括與所述硅酸鈉尾氣連通的除塵裝置，所述除塵裝置連通冷卻換熱裝置，所述冷卻換熱裝置連通若干級(jí)吸收裝置，若干級(jí)所述吸收裝置串聯(lián)在一起，每級(jí)所述吸收裝置內(nèi)均設(shè)有用于霧化循環(huán)液的噴淋管，所述噴淋管的下方設(shè)置攪拌罐，所述攪拌罐底部設(shè)有排料口，所述攪拌罐的頂部設(shè)有加料管道，所述攪拌罐的側(cè)壁上設(shè)有出液管道，所述出液管道通過液體泵與所述噴淋管連通，位于下游的吸收裝置的排料口連通上一級(jí)吸收裝置的噴淋管。作為一種改進(jìn)，用于收集鍋爐周圍爐體煙氣的爐體煙氣收集管道連通第二級(jí)吸收裝置。作為一種改進(jìn)，所述攪拌罐的加料管道均與含有濃度為30%的氫氧化鈉溶液的第一液堿罐連通。作為一種改進(jìn),第一級(jí)吸收裝置的排料口連通中和反應(yīng)爸。作為進(jìn)一步的改進(jìn),所述中和反應(yīng)爸與含有濃度為30%的氫氧化鈉溶液的第二液堿罐連通。采用了上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型的有益效果是:由于設(shè)計(jì)了若干級(jí)吸收裝置，硅酸鈉尾氣通過若干級(jí)吸收裝置的吸收，硅酸鈉尾氣中二氧化硫的濃度小于18mg/m3，因而尾氣中二氧化硫的含量已達(dá)標(biāo)，可直接排放到外部環(huán)境中，減少了尾氣排放對(duì)環(huán)境的有害影響，避免了環(huán)境污染；由于位于下游的吸收裝置的排料口連通上一級(jí)吸收裝置的噴淋管，因而整個(gè)脫硫過程中水溶液完全循環(huán)利用，無廢渣排放。由于用于收集鍋爐周圍爐體煙氣的爐體煙氣收集管道連通第二級(jí)吸收裝置，因而不僅防止了爐體煙氣污染環(huán)境，而且可增加通入第二級(jí)吸收裝置尾氣中的含硫量。由于第一級(jí)吸收裝置的排料口連通中和反應(yīng)釜，所述中和反應(yīng)釜與含有濃度為30%的氫氧化鈉溶液的第二液堿罐連通，因而當(dāng)?shù)谝患?jí)吸收裝置生成的亞硫酸氫鈉溶液的比重為1.34-1.36時(shí)，排出至中和反應(yīng)釜中，與氫氧化鈉溶液混合反應(yīng)后，生成亞硫酸鈉作為副產(chǎn)物，可增加經(jīng)濟(jì)效益。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，1、除塵裝置，2、冷卻換熱裝置，3、第一級(jí)吸收裝置，4、第二級(jí)吸收裝置，5、第三級(jí)吸收裝置，6、爐體煙氣收集管道，7、噴淋管，8、攪拌罐，81、排料口，82、加料管道，83、出液管道，9、第一液堿罐，10、液體泵，11、中和反應(yīng)釜，12、第二液堿罐，13、噴淋塔，14、進(jìn)氣口，15、排氣口。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。如圖1所示，本實(shí)用新型公開了一種硅酸鈉尾氣處理設(shè)備，包括與硅酸鈉尾氣連通的除塵裝置1，除塵裝置I為布袋除塵裝置，除塵裝置I連通冷卻換熱裝置2，冷卻換熱裝置2包括熱交換器，可快速對(duì)高溫尾氣進(jìn)行冷卻降溫，換熱后的熱水用于生產(chǎn)和采暖，節(jié)約了能耗，同時(shí)為后道吸收工藝優(yōu)化了尾氣參數(shù)，冷卻換熱裝置2連通若干級(jí)吸收裝置，若干級(jí)吸收裝置串聯(lián)在一起，根據(jù)尾氣中二氧化硫的濃度設(shè)置吸收裝置的級(jí)數(shù)，比如窯爐尾氣中二氧化硫的濃度為31mg/m3,爐體煙氣中二氧化硫濃度為100.2mg/m3,設(shè)計(jì)三級(jí)吸收裝置，冷卻換熱裝置2連通依次串聯(lián)的第一級(jí)吸收裝置3、第二級(jí)吸收裝置4和第三級(jí)吸收裝置5，用于收集鍋爐周圍爐體煙氣的爐體煙氣收集管道6連通第二級(jí)吸收裝置4，不僅防止了爐體煙氣污染環(huán)境，而且可增加通入第二級(jí)吸收裝置4尾氣中的含硫量，每級(jí)吸收裝置內(nèi)均設(shè)有用于霧化循環(huán)液的噴淋管7，噴淋管7的下方設(shè)置攪拌罐8，攪拌罐8底部設(shè)有排料口 81，攪拌罐8的頂部設(shè)有加料管道82，攪拌罐8的加料管道82均與含有濃度為30%的氫氧化鈉溶液的第一液堿罐9連通，當(dāng)然，氫氧化鈉溶液的濃度也可以為32%，也可以選用碳酸鈉溶液代替氫氧化鈉溶液，攪拌罐8的側(cè)壁上設(shè)有出液管道83，該出液管道83通過液體泵10與噴淋管7連通，位于下游的吸收裝置的排料口 81連通上一級(jí)吸收裝置的噴淋管7，第一級(jí)吸收裝置3的排料口 81連通中和反應(yīng)釜11，中和反應(yīng)釜11與含有濃度為30%的氫氧化鈉溶液的第二液堿罐12連通,當(dāng)?shù)谝患?jí)吸收裝置3生成的亞硫酸氫鈉溶液的比重為
1.34-1.36時(shí)，排出至中和反應(yīng)釜11中，與氫氧化鈉溶液混合反應(yīng)后，生成亞硫酸鈉作為副產(chǎn)物，可增加經(jīng)濟(jì)效益。為了加快硅酸鈉尾氣中二氧化硫的吸收速度和吸收量，第一級(jí)吸收裝置3包括兩個(gè)并聯(lián)設(shè)置的噴淋塔13，第二級(jí)吸收裝置4也包括兩個(gè)并聯(lián)設(shè)置的噴淋塔13，第三級(jí)吸收裝置5包括一個(gè)噴淋塔。本實(shí)用新型提供的硅酸鈉尾氣處理設(shè)備，由于設(shè)計(jì)了第一級(jí)吸收裝置3、第二級(jí)吸收裝置4和第三級(jí)吸收裝置5，每級(jí)吸收裝置的脫硫率大于92%，三級(jí)吸收裝置的總脫硫率達(dá)99.95%，硅酸鈉尾氣通過三級(jí)吸收裝置的吸收，尾氣中二氧化硫的濃度小于18mg/m3，因而尾氣中二氧化硫的含量已達(dá)標(biāo)，可直接排放到外部環(huán)境中，減少了尾氣排放對(duì)環(huán)境的有害影響，避免了環(huán)境污染；由于位于下游的吸收裝置的排料口 81連通上一級(jí)吸收裝置的噴淋管7，因而整個(gè)脫硫過程中水溶液完全循環(huán)利用，無廢渣排放。實(shí)施例一:生產(chǎn)硅酸鈉過程中產(chǎn)生的尾氣，窯爐尾氣產(chǎn)生量為24000m3/h，二氧化硫濃度為31g/m3;爐體煙氣產(chǎn)生量為5640m3/h，二氧化硫濃度為100.2mg/m3。A、除塵步驟，將溫度為1100°C的窯爐尾氣經(jīng)過除塵裝置I除塵后通入煙道，經(jīng)過煙道后窯爐尾氣溫度降為400°C ；B、冷卻步驟，將除塵后的窯爐尾氣通過引風(fēng)機(jī)通入冷卻換熱裝置2，冷卻降溫至80°C以下，冷卻換熱裝置2包括熱交換器，可快速對(duì)高溫尾氣進(jìn)行冷卻降溫，換熱后的熱水用于生產(chǎn)和采暖，節(jié)約了能耗，同時(shí)為后道吸收工藝優(yōu)化了尾氣參數(shù)；C、第一級(jí)吸收:將冷卻降溫后的窯爐尾氣通過引風(fēng)機(jī)通入第一級(jí)吸收裝置3的進(jìn)氣口 14，尾氣中二氧化硫的濃度為31g/m3，第一級(jí)吸收裝置3內(nèi)設(shè)有濃度為30%的氫氧化鈉溶液的噴淋管7，窯爐尾氣與氫氧化鈉溶液逆流反應(yīng)，逆流反應(yīng)生成亞硫酸鈉溶液，亞硫酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液的混合液循環(huán)至噴淋管7繼續(xù)噴淋利用，第一級(jí)吸收裝置3循環(huán)過程中亞硫酸鈉和尾氣繼續(xù)反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉，當(dāng)?shù)谝患?jí)吸收裝置3生成的亞硫酸氫鈉的比重為1.36時(shí),將亞硫酸氫鈉溶液輸出至中和反應(yīng)爸11，與濃度為30%的氫氧化鈉混合反應(yīng)，生成亞硫酸鈉，經(jīng)分離結(jié)晶后，制備亞硫酸鈉成品，可增加經(jīng)濟(jì)效益，然后將第二級(jí)吸收裝置4內(nèi)的亞硫酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液的混合液輸送至第一級(jí)吸收裝置3的噴淋管7，第一級(jí)吸收裝置3的二氧化硫的吸收率大于92%，窯爐尾氣中二氧化硫的濃度低于2.48g/m3,窯爐尾氣從第一級(jí)吸收裝置3的排氣口 15排出；D、第二級(jí)吸收:將第一級(jí)吸收裝置3排出的窯爐尾氣和爐體煙氣通入第二級(jí)吸收裝置4的進(jìn)氣口 14，窯爐尾氣中二氧化硫的濃度低于2.48g/m3,爐體煙氣中二氧化硫濃度為100.2mg/m3，第二級(jí)吸收裝置4內(nèi)設(shè)有濃度為30%的氫氧化鈉溶液的噴淋管7，尾氣與氫氧化鈉溶液逆流反應(yīng)，逆流反應(yīng)生成亞硫酸鈉溶液，亞硫酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液的混合液循環(huán)至噴淋管7繼續(xù)噴淋利用，當(dāng)?shù)谝患?jí)吸收裝置3生成的亞硫酸氫鈉的比重為1.36時(shí)，將第二級(jí)吸收裝置4內(nèi)的亞硫酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液的混合液輸送至第一級(jí)吸收裝置3的噴淋管7，然后將第三級(jí)吸收裝置5內(nèi)的亞硫酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液的混合液輸送至第二級(jí)吸收裝置4的噴淋管7，第一級(jí)吸收裝置3的二氧化硫的吸收率大于92%，尾氣中二氧化硫的濃度低于0.206g/m3，尾氣從第二級(jí)吸收裝置4的排氣口 15排出；E、第三級(jí)吸收:將第二級(jí)吸收裝置4排出的尾氣通入第三級(jí)吸收裝置5的進(jìn)氣口14，尾氣中二氧化硫的濃度低于0.206g/m3，第三級(jí)吸收裝置5內(nèi)設(shè)有濃度為30%的氫氧化鈉溶液的噴淋管7，尾氣與氫氧化鈉溶液逆流反應(yīng)，逆流反應(yīng)生成亞硫酸鈉溶液，亞硫酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液循環(huán)至噴淋管7繼續(xù)噴淋利用，當(dāng)?shù)谝患?jí)吸收裝置3生成的亞硫酸氫鈉的比重為1.36時(shí),將第三級(jí)吸收裝置5內(nèi)的亞硫酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液的混合液輸送至第二級(jí)吸收裝置4的噴淋管7，尾氣中二氧化硫的吸收率大于92%，尾氣中二氧化硫的濃度低于16.48mg/m3，尾氣從第三級(jí)吸收裝置5的排氣口 15排放到外部環(huán)境中。實(shí)施例二:生產(chǎn)硅酸鈉過程中產(chǎn)生的尾氣，窯爐尾氣產(chǎn)生量為19355m3/h，二氧化硫濃度為25g/m3;爐體煙氣產(chǎn)生量為4548m3/h，二氧化硫濃度為81mg/m3。A、除塵步驟，將溫度為1100°C的窯爐尾氣經(jīng)過除塵裝置I除塵后通入煙道，經(jīng)過煙道后窯爐尾氣溫度降為350°C ；B、冷卻步驟，將除塵后的窯爐尾氣通過引風(fēng)機(jī)通入冷卻換熱裝置2，冷卻降溫至80°C以下，冷卻換熱裝置2包括熱交換器，可快速對(duì)高溫尾氣進(jìn)行冷卻降溫，換熱后的熱水用于生產(chǎn)和采暖，節(jié)約了能耗，同時(shí)為后道吸收工藝優(yōu)化了尾氣參數(shù)；C、第一級(jí)吸收:將冷卻降溫后的窯爐尾氣通過引風(fēng)機(jī)通入第一級(jí)吸收裝置3的進(jìn)氣口 14，尾氣中二氧化硫的濃度為25g/m3，第一級(jí)吸收裝置3內(nèi)設(shè)有濃度為30%的氫氧化鈉溶液的噴淋管7，窯爐尾氣與氫氧化鈉溶液逆流反應(yīng)，逆流反應(yīng)生成亞硫酸鈉溶液，亞硫酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液的混合液循環(huán)至噴淋管7繼續(xù)噴淋利用，第一級(jí)吸收裝置3循環(huán)過程中亞硫酸鈉和尾氣繼續(xù)反應(yīng)生成亞硫酸氫鈉，當(dāng)?shù)谝患?jí)吸收裝置3生成的亞硫酸氫鈉的比重為1.34時(shí)，將亞硫酸氫鈉溶液輸出至中和反應(yīng)釜11,與濃度為30%的氫氧化鈉混合反應(yīng)，生成亞硫酸鈉，經(jīng)分離結(jié)晶后，制備亞硫酸鈉成品，可增加經(jīng)濟(jì)效益，然后將第二級(jí)吸收裝置4內(nèi)的亞硫酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液的混合液輸送至第一級(jí)吸收裝置3的噴淋管7，第一級(jí)吸收裝置3的二氧化硫的吸收率大于92%，窯爐尾氣中二氧化硫的濃度低于2g/m3，窯爐尾氣從第一級(jí)吸收裝置3的排氣口 15排出；D、第二級(jí)吸收:將第一級(jí)吸收裝置3排出的窯爐尾氣和爐體煙氣通入第二級(jí)吸收裝置4的進(jìn)氣口 14，窯爐尾氣中二氧化硫的濃度低于2g/m3，爐體煙氣中二氧化硫濃度為81mg/m3,第二級(jí)吸收裝置4內(nèi)設(shè)有濃度為30%的氫氧化鈉溶液的噴淋管7，尾氣與氫氧化鈉溶液逆流反應(yīng)，逆流反應(yīng)生成亞硫酸鈉溶液，亞硫酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液的混合液循環(huán)至噴淋管7繼續(xù)噴淋利用，當(dāng)?shù)谝患?jí)吸收裝置3生成的亞硫酸氫鈉的比重為1.34時(shí)，將第二級(jí)吸收裝置4內(nèi)的亞硫酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液的混合液輸送至第一級(jí)吸收裝置3的噴淋管7，然后將第三級(jí)吸收裝置5內(nèi)的亞硫酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液的混合液輸送至第二級(jí)吸收裝置4的噴淋管7，第一級(jí)吸收裝置3的二氧化硫的吸收率大于92%，尾氣中二氧化硫的濃度低于0.166g/m3，尾氣從第二級(jí)吸收裝置4的排氣口 15排出；E、第三級(jí)吸收:將第二級(jí)吸收裝置4排出的尾氣通入第三級(jí)吸收裝置5的進(jìn)氣口14，尾氣中二氧化硫的濃度低于0.166g/m3，第三級(jí)吸收裝置5內(nèi)設(shè)有濃度為30%的氫氧化鈉溶液的噴淋管7，尾氣與氫氧化鈉溶液逆流反應(yīng)，逆流反應(yīng)生成亞硫酸鈉溶液，亞硫酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液循環(huán)至噴淋管7繼續(xù)噴淋利用，當(dāng)?shù)谝患?jí)吸收裝置3生成的亞硫酸氫鈉的比重為1.34時(shí)，將第三級(jí)吸收裝置5內(nèi)的亞硫酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液的混合液輸送至第二級(jí)吸收裝置4的噴淋管7，尾氣中二氧化硫的吸收率大于92%，此時(shí)尾氣中二氧化硫的濃度低于13.28mg/m3，尾氣從第三級(jí)吸收裝置5的排氣口 15排放到外部環(huán)境中。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.硅酸鈉尾氣處理設(shè)備，包括與所述硅酸鈉尾氣連通的除塵裝置，所述除塵裝置連通冷卻換熱裝置，所述冷卻換熱裝置連通若干級(jí)吸收裝置，其特征在于，若干級(jí)所述吸收裝置串聯(lián)在一起，每級(jí)所述吸收裝置內(nèi)均設(shè)有用于霧化循環(huán)液的噴淋管，所述噴淋管的下方設(shè)置攪拌罐，所述攪拌罐底部設(shè)有排料口，所述攪拌罐的頂部設(shè)有加料管道，所述攪拌罐的側(cè)壁上設(shè)有出液管道，所述出液管道通過液體泵與所述噴淋管連通，位于下游的吸收裝置的排料口連通上一級(jí)吸收裝置的噴淋管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅酸鈉尾氣處理設(shè)備，其特征在于，用于收集鍋爐周圍爐體煙氣的爐體煙氣收集管道連通第二級(jí)吸收裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅酸鈉尾氣處理設(shè)備，其特征在于，所述攪拌罐的加料管道均與含有濃度為30%的氫氧化鈉溶液的第一液堿罐連通。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硅酸鈉尾氣處理設(shè)備，其特征在于，第一級(jí)吸收裝置的排料口連通中和反應(yīng)釜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的硅酸鈉尾氣處理設(shè)備，其特征在于，所述中和反應(yīng)釜與含有濃度為30%的氫氧化鈉溶液的第二液堿罐連通。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種硅酸鈉尾氣處理設(shè)備，屬于化工尾氣處理技術(shù)領(lǐng)域，包括與所述硅酸鈉尾氣連通的除塵裝置，所述除塵裝置連通冷卻換熱裝置，所述冷卻換熱裝置連通若干級(jí)吸收裝置，若干級(jí)所述吸收裝置串聯(lián)在一起，每級(jí)所述吸收裝置內(nèi)均設(shè)有用于霧化循環(huán)液的噴淋管，所述噴淋管的下方設(shè)置攪拌罐，所述攪拌罐底部設(shè)有排料口，所述攪拌罐的側(cè)壁上設(shè)有出液管道，所述出液管道通過液體泵與所述噴淋管連通，位于下游的吸收裝置的排料口連通上一級(jí)吸收裝置的噴淋管。本實(shí)用新型有效清除了硅酸鈉尾氣中的二氧化硫，尾氣中二氧化硫的含量已達(dá)標(biāo)，可直接排放到外部環(huán)境中，減少了尾氣排放對(duì)環(huán)境的有害影響，避免了環(huán)境污染。
文檔編號(hào)B01D53/18GK203043822SQ20122065298
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月1日
發(fā)明者劉森 申請(qǐng)人:昌樂縣興魏化工有限公司