降低能耗的廢氣等離子處理方法

權利要求

1.降低能耗的廢氣等離子處理方法,該方法用于配合電石爐生產線進行廢氣的前置處理，其特征在于： 爐氣儲存：將電石爐產生的雜質爐氣輸出到冷卻器，通過冷卻器對雜質爐氣進行粉塵分離，得到大顆粒粉塵和低溫爐氣；將所述冷卻器分離的低溫爐氣輸送到過濾器中進行過濾，得到小顆粒粉塵和爐氣，將所述爐氣輸出到燃氣罐中儲存； 爐氣雜質處理：將大顆粒粉塵和小顆粒粉塵輸出到絞龍管，通過絞龍管輸出大顆粒粉塵和小顆粒粉塵到粉塵筒中堆積；所述粉塵筒中粉塵通過絞龍管輸送到焚燒爐中； 廢氣處理：將廢氣通入到過濾箱中，并在過濾箱中進行水濾；將水濾后的廢氣從過濾箱輸出到離子容器中，所述離子容器用于對廢氣進行等離子降解,并將降解后的廢氣輸入到焚燒爐中。

2.根據權利要求1所述的降低能耗的廢氣等離子處理方法,其特征在于：所述廢氣通入過濾箱后，通過加裝緩沖罐，所述緩沖罐將廢氣輸入到離子容器中，使進入離子容器中的氣流為恒定流量。 

3.根據權利要求1所述的降低能耗的廢氣等離子處理方法,其特征在于：將所述冷卻器的冷卻介質變為高溫介質向第二換熱器輸出，所述離子容器輸出的廢氣經過第二換熱器，第二換熱器用于對降解后的廢氣進行預熱升溫，所述廢氣經第二換熱器流入焚燒爐中。 

4.根據權利要求1所述的降低能耗的廢氣等離子處理方法,其特征在于：所述雜質爐氣經冷卻器降至300攝氏度以下輸入到過濾器，所述冷卻器為陶瓷材質，且耐溫性能達到1200攝氏度以上。 

5.根據權利要求4所述的降低能耗的廢氣等離子處理方法,其特征在于：所述冷卻器為兩個，所述冷卻器分別位于過濾器的輸出側和輸出側，輸出側的冷卻器用于將爐氣降溫至焦油析出溫度以下。 

6.根據權利要求1所述的降低能耗的廢氣等離子處理方法,其特征在于：將預熱升溫后的廢氣輸出到焚燒爐燃燒后產生熱氣；所述熱氣通過排氣熱管進行外送，且熱氣用于廠區的熱水器進行換熱后外排。 

7.根據權利要求1所述的降低能耗的廢氣等離子處理方法,其特征在于：所述粉塵筒中進行攪拌，并注入氮氣。

說明書

技術領域

本發明涉及污染物質處理，具體涉及一種降低能耗的廢氣等離子處理方法。

背景技術

電石生產具有高能耗和高污染的特點，隨著技術的不斷發展，目前開放式電石爐也逐漸向密閉式轉變，從而使得電石生產過程中的產物能夠形成相對的閉環管理，由于電石主要成分是碳化鈣，且呈塊狀、無色晶體，工業產物為棕黃、灰褐，具有導電性；由于當前的電石原料中存在較多的雜質部分，從而使得原料中的雜質在進行生產過程中，導致電石爐尾氣中存在粉塵和含氰化合物，一般狀態下的電石爐尾氣的污染因子對于環境存在巨大的環保隱患。同時對于規?；纳a而言，在對電石爐尾氣洗滌的過程中，可能還會因為蒸發、夾帶等作用下，使得含氰污水中高濃度的污染因子隨煤氣帶入后續處理產環節，其排放超標風險較大。

當前采用濕法去除粉塵，可以導致液體中堆積污染物，而含氰化物的污水處理成本較高，電石生產過程中，通常原料囤積較多，使得各個車間中的通風管道中均具有較高的污染風險，因此一般車間的排氣系統需要單獨設置降塵和凈化系統，使得整體管路分布較為雜亂，若設備24小時運行，其車間中的整體能耗相對較高。因此，對電石爐的尾氣進行處理，并且盡可能的降低整體生產線運行能耗是值得研究的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種降低能耗的廢氣等離子處理方法，以期望改善現有的電石爐尾氣處理過程中，需要較多設備同時工作，從而導致整體生產線的運行能耗較高的問題。

為解決上述的技術問題，本發明采用以下技術方案：

一種降低能耗的廢氣等離子處理方法,該方法用于配合電石爐生產線進行廢氣的前置處理，包括爐氣儲存：將電石爐產生的雜質爐氣輸出到冷卻器，通過冷卻器對雜質爐氣進行粉塵分離，得到大顆粒粉塵和低溫爐氣；將上述冷卻器分離的低溫爐氣輸送到過濾器中進行過濾，得到小顆粒粉塵和爐氣，將上述爐氣輸出到燃氣罐中儲存；

爐氣雜質處理：將大顆粒粉塵和小顆粒粉塵輸出到絞龍管，通過絞龍管輸出大顆粒粉塵和小顆粒粉塵到粉塵筒中堆積；上述粉塵筒中粉塵通過絞龍管輸送到焚燒爐中；

廢氣處理：將廢氣通入到過濾箱中，并在過濾箱中進行水濾；將水濾后的廢氣從過濾箱輸出到離子容器中，上述離子容器用于對廢氣進行等離子降解,并將降解后的廢氣輸入到焚燒爐中。

作為優選，上述廢氣通入過濾箱后，通過加裝緩沖罐，上述緩沖罐將廢氣輸入到離子容器中，使進入離子容器中的氣流為恒定流量。

作為優選，將上述冷卻器的冷卻介質變為高溫介質向第二換熱器輸出，上述離子容器輸出的廢氣經過第二換熱器，第二換熱器用于對降解后的廢氣進行預熱升溫，上述廢氣經第二換熱器流入焚燒爐中。

作為優選，上述雜質爐氣經冷卻器降至300攝氏度以下輸入到過濾器，上述冷卻器為陶瓷材質，且耐溫性能達到1200攝氏度以上。

進一步的技術方案是，上述冷卻器為兩個，上述冷卻器分別位于過濾器的輸出側和輸出側，輸出側的冷卻器用于將爐氣降溫至焦油析出溫度以下。

作為優選，將預熱升溫后的廢氣輸出到焚燒爐燃燒后產生熱氣；上述熱氣通過排氣熱管進行外送，且熱氣用于廠區的熱水器進行換熱后外排。

作為優選, 上述粉塵筒中進行攪拌，并注入氮氣。

與現有技術相比，本發明的有益效果至少是如下之一：

本發明能夠通過冷卻器對雜質爐氣進行降溫降塵，再利用過濾器進行過濾，從而在相對的合理的去除爐氣中的粉塵和爐氣焦油，其產生的產物通過焚燒爐進行燃燒處理，其爐氣的熱能能夠用于對廢氣進行預熱，從而避免廢氣進入焚燒爐后對焚燒爐的溫度造成較大影響。該方法能夠在一定程度上降低焚燒爐的能耗，且整個廢氣處理可以在較小的能耗情況下，通過將廢氣引入到焚燒爐配合電石爐生產線進行前置處理，從而有效地處理避免粉塵中氰化物污染揮發和廢氣中的部分物質隨意散溢到大氣。

附圖說明

圖1為本發明工藝關系分布示意圖。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

參考圖1所示，本發明的一個實施例是，一種降低能耗的廢氣等離子處理方法,該方法用于配合電石爐生產線進行廢氣的前置處理，其中電石爐為現有電石爐，爐體強度應能滿足爐襯受熱而產生的劇烈膨脹，適應爐襯熱脹冷縮的要求；且滿足強度要求的情況下，盡量減輕重量；爐體整體采用圓柱型結構；爐體的外壁為爐殼，爐體的內壁為耐火磚襯，其中爐殼為鋼板制成，鋼板厚度為8～12毫米。爐壁和爐底分成兩部分，用螺栓連接；其砌筑耐火磚一般為六層以上，厚度為450～500毫米。爐壁部分砌筑兩層耐火磚，直到爐頂。耐火磚一般采用粘土耐火磚，砌耐火磚的方法有干砌法和濕砌法兩種。大容量電石爐上可以采用干砌法，爐壁則均為濕砌法，濕砌法采用耐火熟料粉70%，耐火生料粉30%，用水調合砌筑，磚縫要求不大于3毫米。

爐氣儲存是將電石爐產生的雜質爐氣輸出到冷卻器，通過冷卻器對雜質爐氣進行粉塵分離，得到大顆粒粉塵和低溫爐氣；其中，雜質爐氣中含有大量的一氧化碳，一般爐氣可以作為燃料氣和化工原料氣體，因此通常會考慮加工運用，但是雜質爐氣中的粉塵含有氰化物，而氰化物對人體的影響極大，因此，在進行二次利用之前，一般考慮將雜質爐氣中的氰化物去除。

其中，冷卻器為現有商品，可以是立式換熱器，其換熱器的熱管傾斜分布，換熱器的熱管部分一端處于雜質爐氣的流道中，換熱器的熱管另一部分處于換熱器的冷卻介質中， 通過熱管把雜質爐氣的熱量傳給冷卻介質，使得冷卻介質升溫。其中，使用冷卻器存在兩個因素，一方面電石爐的出口爐氣溫度一般在700-800攝氏度，過載溫度可達1000攝氏度，其高溫狀態使得爐氣本身熱量極大，若直接對排放的雜質爐氣進行凈化，及其容易損壞設備。另一方面雜質爐氣降溫后，會產生水氣從而使得粉塵跌落；從而達到降低雜質爐氣中的粉塵含量的目的。

其雜質爐氣中分離出的粉塵一般溫度在300攝氏度一下，粉塵中一般含有C、MgO、SiO2 、AlO3、CaO等，將上述冷卻器分離的低溫爐氣輸送到過濾器中進行過濾，得到小顆粒粉塵和爐氣，將上述爐氣輸出到燃氣罐中儲存。其中過濾器為現有的袋式過濾器。

爐氣雜質處理是將大顆粒粉塵和小顆粒粉塵輸出到絞龍管，通過絞龍管輸出大顆粒粉塵和小顆粒粉塵到粉塵筒中堆積；上述粉塵筒中粉塵通過絞龍管輸送到焚燒爐中。

廢氣處理是將廢氣通入到過濾箱中，并在過濾箱中進行水濾，由過濾箱中的液體使廢氣中的懸浮物被吸附；其中廢氣主要是存放車間的排風管道產生的廢氣，由于車間堆放化學品，使得空氣中存在一定的懸浮物和異味，一般直接排放，可能對附近的居住環境造成一定的影響，因此一般考慮將車間的通風排氣口進行統一收集和凈化處理。其廢氣通過水濾的方式，盡可能的將懸浮物進行吸附，從而初步凈化廢氣中的懸浮物。

將水濾后的廢氣從過濾箱輸出到離子容器中，上述離子容器用于對廢氣進行等離子降解,并將降解后的廢氣輸入到焚燒爐中。

其中，離子容器為現有商品，離子容器主要是引入低溫等離子廢氣治理設備，其本質上采取的是靜電凈化技術，通過產生正負電荷使顆粒物帶電聚合，最終沉降收集達到凈化目的，值得注意的是，離子容器由于只能用于清除大直徑的顆粒物，難以對廢氣當中分子級別的有害物質進行有效去除，使得清除效率不能保證穩定，因此使用離子容器處理進行前期凈化之外，還可以引入到電石爐的爐氣處理系統中的焚燒爐，通過焚燒爐中進行更穩定的凈化，值得注意的是，使廢氣通過離子容器凈化后，其廢氣中的空氣注入到焚燒爐中不僅可以減少焚燒爐的負擔，還可以為焚燒爐的燃燒輔助一定的氧氣。

基于上述實施例，本發明的另一個實施例是，上述廢氣通入過濾箱后，通過加裝緩沖罐，其中緩沖罐為現有商品，上述緩沖罐將廢氣輸入到離子容器中，使進入離子容器中的氣流為恒定流量。由于廢氣主要是存放車間的排風管道產生的廢氣，其氣體中的含有放置的化合物揮發物，也是含有車間空氣中的空氣懸浮物和灰塵，且每個車間的風機工作頻率也存在差異，若直接將廢氣輸出到離子容器中，會導致廢氣的流量波動過大，使得離子容器的處理效果不穩定，因此利用緩沖罐對輸送的的廢氣進行壓力波動的緩沖，使廢氣輸出后處于相對平穩的狀態，從而在離子容器處于恒定放電狀態下，其廢氣的處理想過相對穩定。

基于上述實施例，本發明的另一個實施例是，將上述冷卻器的冷卻介質變為高溫介質向第二換熱器輸出，上述離子容器輸出的廢氣經過第二換熱器，第二換熱器用于對降解后的廢氣進行預熱升溫，上述廢氣經第二換熱器流入焚燒爐中。

其中，冷卻器主要是與爐氣進行換熱，通過冷卻器的冷卻介質吸附爐氣中的熱能，從而使得爐氣的溫度降低，而冷卻介質吸附爐氣中的熱能變為高溫介質，其高溫介質輸出到向第二換熱器，從而在第二換熱器中釋放高溫介質的熱能，其熱能用于對廢氣進行預熱，從而避免廢氣進入焚燒爐后，對焚燒爐的溫度造成影響。

進一步的，上述雜質爐氣經冷卻器降至300攝氏度以下輸入到過濾器，上述冷卻器為陶瓷材質，且耐溫性能達到1200攝氏度以上?？紤]到雜質爐氣在電石爐輸出的過程中，一般溫度在800-1000攝氏度，因此，為了避免雜質爐氣對過濾器造成影響，因此爐氣經過冷卻器降溫后，需要降低到300攝氏度以下，以保證過濾器處于相對安全穩定。

其次，冷卻器為陶瓷材質其材料具有耐高溫性能，甚至過濾器也可以直接采用多管陶瓷過濾器，其多管陶瓷過濾器采用微孔結構，一般能夠承載800攝氏度的使用強度。

值得注意的是，由于爐氣中含有一定量的焦油，而焦油的其露點溫度通常在150攝氏度以上，若爐氣溫度低于150攝氏度，可能導致爐氣中的焦油析出，從而使得焦油可能會粘粘在過濾器上，因此進入過濾器的爐氣溫度通常還需要在150以上，即雜質爐氣經冷卻器降溫后，其爐氣的溫度范圍為150-300攝氏度。其冷卻器也可以采用多根熱管結構，多根熱管都是相互獨立的傳熱元件，使得, 任一根熱管堵塞，也能保證響整個冷卻器具有足夠的工作效率，其每根管道中具有兩個流道，并使用隔板將兩個流道分開，雜質爐氣和冷卻介質均分別處于冷卻器的同一管道。

基于上述實施例，本發明的另一個實施例是，上述冷卻器為兩個，上述冷卻器分別位于過濾器的輸出側和輸出側，輸出側的冷卻器用于將爐氣降溫至焦油析出溫度以下。其中，輸出側的冷卻器為現有的熱管冷卻器，通過輸出側的冷卻器把過濾器輸出的爐氣的溫度降至50攝氏度以下，使得爐氣中的焦油成分在氣體中析出，必要時可以在管壁下端設置水槽，當爐氣中的焦油成分析出形成焦油霧, 并附著在熱管的管壁上, 焦油沿著管壁流入熱管下部的水槽中 , 使得爐氣中的焦油含量盡量降低，其經過輸出側的冷卻器的爐氣可以用風機送往燃氣罐中儲存。

其中，但由于雜質爐氣中所含粉塵的粒度大都小于30微米，因此所形成的積灰主要是物理沉積，其次，過濾器的壁管帶有一定的靜電荷，因此小于5微米的懸浮液粉塵可被感應帶有靜電荷的壁管吸附。

其中，輸出側的冷卻器采用立式布置，輸出側的冷卻器重點在于的冷卻性能和積灰特性，其需要具有較高的工作可靠性。輸出側的冷卻器主要用析出焦油，輸出側的冷卻器重點在于控溫。必要時可以使用氮氣進行吹灰。

基于上述實施例，本發明的另一個實施例是，將預熱升溫后的廢氣輸出到焚燒爐燃燒后產生熱氣；上述熱氣通過排氣熱管進行外送，且熱氣用于廠區的熱水器進行換熱后外排。由于焚燒爐一般為800攝氏度，其焚燒爐處理后的氣體具有較高的熱能，而這部分熱能一般可以通過排氣熱管進行外送，一方面可以在冬天作為送熱管道接入到廠區室內中，散發熱能，也可以通過換熱器與廠區中的熱水器進行換熱，從而為廠區提供產生溫水所需熱能。

基于上述實施例，本發明的另一個實施例是，上述粉塵筒中進行攪拌，并注入氮氣。

其中，考慮到粉塵可能涉及的爆炸風險，通過攪拌的方式確保粉塵在粉塵筒中相對均勻，而氮氣的加入使得粉塵筒中的粉塵輸出到焚燒爐后，也不會發生爆炸風險，從而保證焚燒爐的工作安全性。

在本說明書中所談到的“一個實施例”、“另一個實施例”、 “實施例”、“優選實施例”等，指的是結合該實施例描述的具體特征、結構或者特點包括在本申請概括性描述的至少一個實施例中。在說明書中多個地方出現同種表述不是一定指的是同一個實施例。進一步來說，結合任一實施例描述一個具體特征、結構或者特點時，所要主張的是結合其他實施例來實現這種特征、結構或者特點也落在本發明的范圍內。

盡管這里參照本發明的多個解釋性實施例對本發明進行了描述，但是，應該理解，本領域技術人員可以設計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內。更具體地說，在本申請公開、附圖和權利要求的范圍內，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變形和改進外，對于本領域技術人員來說，其他的用途也將是明顯的。

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