申请/专利权人：浙江德创环保科技股份有限公司

申请日：2019-08-13

公开（公告）日：2024-05-10

公开（公告）号：CN110339702B

主分类号：B01D53/83

分类号：B01D53/83;B01D53/50;B03C3/017;B01D53/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.05.10#授权;2019.11.12#实质审查的生效;2019.10.18#公开

摘要：本发明公开了一种电解铝烟气脱硫系统，包括初级除尘装置、具有出灰口和排气口的次级除尘装置、反应器和混合器，混合器包括粉料混合机构和粉料增湿机构；粉料混合机构包括混合筒、开设于混合筒上的吸收剂投放口、与出灰口连通的进灰口、设于混合筒内部的搅拌组件；粉料增湿机构包括增湿筒、朝向增湿筒内部的喷雾组件、与增湿筒连通的送风组件；混合筒和增湿筒连接位置设有粉料转运组件，且增湿筒远离混合筒一端与反应器连通。粉料混合机构和粉料增湿机构的设置，使吸收剂与循环灰混合均匀，然后在粉料增湿机构的风机作用下，对粉料进行吹送以增大与烟气的接触面而提高SO2与粉料的反应程度，以降低SO2的排放量。

主权项：1.一种电解铝烟气脱硫系统，包括与烟气输出口依次连接的初级除尘装置100和次级除尘装置200，所述次级除尘装置200具有出灰口210和排气口220，其特征在于，所述初级除尘装置100和次级除尘装置200中间连接有反应器300和混合器400，所述反应器300进口通过引风机500与初级除尘装置100出口连接；所述混合器400包括粉料混合机构410和粉料增湿机构420；所述粉料混合机构410包括混合筒411、开设于混合筒411上的吸收剂投放口412、与所述次级除尘装置200的出灰口210连通的进灰口413，以及设置于混合筒411内部的搅拌组件414；所述粉料增湿机构420包括与混合筒411连接的增湿筒421、朝向增湿筒421内部设置的喷雾组件422，以及与增湿筒421连通设置的送风组件，所述送风组件包括螺旋设置在所述增湿筒421内壁的送风管440；所述混合筒411和增湿筒421连接位置设置有粉料转运组件430，且增湿筒421远离混合筒411一端与反应器300连通；所述增湿筒421与所述混合筒411一体设置。

全文数据：电解铝烟气脱硫系统技术领域本发明涉及废气处理装备的技术领域，更具体地说，它涉及一种电解铝烟气脱硫系统。背景技术铝工业是我国国民经济发展的重要基础工业，近几十年来，我国铝冶炼工业迅速发展，而且我国已经成为世界上铝生产和铝消费大国。自2001年取代美国成为最大的电解铝生产国以来，中国铝工业的发展由“快车道”进入“飙车道”，2013年，中国电解铝、氧化铝产量占到全球总产量的44%、42%。铝冶炼工业是高污染、高耗能产业，电解铝工业在给国民经济建设做出巨大贡献的同时，也带来了严重的环境污染问题。电解铝过程中，产生大量的氟化物、二氧化硫和颗粒物。现有企业的电解烟气一般采用干法净化措施治理，利用铝电解生产原料氧化铝对氟化氢气体具有较强的吸附能力的特性，对含氟烟气进行净化处理电解槽均用小型活动盖板和上部盖板密闭，槽内烟气通过集气罩及上部的联结支管与系统连接。电解槽散发的烟气在密闭排烟罩和风机的抽力作用下，由电解槽顶部的排烟支管汇至电解厂房外的排烟总管，再汇入净化系统烟道。在设于各组除尘器前的烟道上的VRI反应器处定量加入新鲜氧化铝和循环氧化铝，在反应器中氧化铝将烟气中的氟化氢吸附下来并发生反应而完成氧化铝对氟化氢的化学吸附。反应后的载氟氧化铝随烟气进入布袋除尘器，除尘器收下的载氟氧化铝一部分作为循环氧化铝加入到反应器内继续参加反应，另一部分由风动溜槽、气力提升机送到载氟氧化铝料仓供电解槽使用，即在对烟气进行净化的同时，又回收了烟气中的氟化物，减少了氟化盐的消耗量。净化后的烟气由烟囱排空，室外新鲜空气由底层通过槽的周边通风格子板进入车间内，逸出电解槽密闭罩的电解烟气利用热压形成上升气流，从厂房天窗排空。石油焦是制备铝用预焙阳极的主要原料，一般占阳极重量的65%左右，近年来我国高硫原油进口比重逐渐增大石油焦含硫量不断增加。随着我国电解铝行业的迅速发展，符合生产阳极用的石油焦供不应求，高硫焦在预焙阳极生产中的用量逐渐增大巳经成为必然趋势，预焙阳极的含硫量普遍较高。预焙阳极中含硫量的提高必然使电解槽排气中的SO2浓度提高，通常预焙阳极中含硫量增加1%，电解槽排气中SO2浓度将提高100mgm3。因此当阳极含硫量超过2%时，电解槽排气中的SO2就有可能超标，而铝电解烟气干法吸附净化技术不能有效吸收SO2，不少铝电解企业存在SO2浓度超标风险。发明内容针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种电解铝烟气脱硫系统，通过粉料混合机构和粉料增湿机构设置，可对粉料加湿，提高SO2与粉料的反应程度，以降低SO2的排放量。为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种电解铝烟气脱硫系统，包括与烟气输出口依次连接的初级除尘装置和次级除尘装置，所述次级除尘装置具有出灰口和排气口，所述初级除尘装置和次级除尘装置中间连接有反应器和混合器，所述反应器进口通过引风机与初级除尘装置出口连接；所述混合器包括粉料混合机构和粉料增湿机构；所述粉料混合机构包括混合筒、开设于混合筒上的吸收剂投放口、与所述次级除尘装置的出灰口连通的进灰口，以及设置于混合筒内部的搅拌组件；所述粉料增湿机构包括与混合筒连接的增湿筒、朝向增湿筒内部设置的喷雾组件，以及与增湿筒连通设置的送风组件；所述混合筒和增湿筒连接位置设置有粉料转运组件，且增湿筒远离混合筒一端与反应器连通。通过采用上述技术方案，电解烟气通过初级除尘装置除尘后，吹入反应器中；吸收剂从混合筒的吸收剂投放口投入混合筒内，同时，从次级除尘装置中的多余的循环灰从混合筒的进灰口投入，通过搅拌组件对吸收剂和循环灰进行搅拌混合均匀，然后经过粉料转运组件将搅拌均匀的粉料送至增湿筒内，通过送风组件对粉料进行搅拌输送，并通过喷雾组件对粉料进行加湿，使得粉料表面能够附上一层水膜，提高粉料的湿度，进一步提高与SO2的反应程度；同时，在送风组件的作用下，粉料能够吹进反应器中，从而使得粉料能够与电解烟气充分接触，提高SO2与粉料的反应程度，以降低SO2的排放量。并且，烟气从电解槽中输出后比较热，烟气与附水的粉料反应后水分同时也被蒸发散热，经粉料反应后的烟气能够降低温度。进一步的，所述搅拌组件包括设置于混合筒内的螺旋搅拌叶、与所述螺旋搅拌叶同轴连接的搅拌电机。通过采用上述技术方案，搅拌电机驱动螺旋搅拌叶转动，螺旋搅拌叶能够搅拌吸收剂和循环灰，使两者混合均匀；同时能够将混合的物料向前输送。进一步的，所述粉料转动组件包括转辊、沿着所述转辊周向均匀设置在转辊表面的格板，且所述格板绕着转辊长度方向与转辊转动连接，所述转辊长度方向与螺旋搅拌叶的转动轴向垂直，与所述转辊同轴连接有转动电机。通过采用上述技术方案，转动电机驱动转辊转动，能够带动格板转动；两块格板之间能够容纳粉料，在转动电机的带动下，将位于混合筒中的物料转运到增湿筒中，并在增湿筒中洒落下来，在送风组件的作用下输送粉料。进一步的，所述转辊上沿其周向均匀开始有多个转动槽，转动槽内转动连接有转动杆，所述格板与转动杆一体连接且延伸出转动槽外。通过采用上述技术方案，格板通过转动杆与转动槽连接，在送混合筒内的粉料时，由于受到格板本身的重量和粉料的作用，格板的下端面与转动槽的槽口抵接，将粉料送至增湿筒内；然后粉料在自身重力下向下滑动，同时格板绕着转动杆转动，使得格板的角度变大，利于粉料从格板上脱离。进一步的，所述送风组件包括螺旋设置在增湿筒内壁的送风管、与送风管连接的风机，所述送风管上朝向增湿筒内部方向均匀开设有若干出气口。通过采用上述技术方案，螺旋设置的送风管使得从出气口出的气体能够带着粉料螺旋向前输送，同时当喷雾组件将水雾喷向增湿筒内部时，螺旋传输的气体还能够将水雾与粉料进行搅拌，使得粉料上能够充分附着水雾。进一步的，所述增湿筒与反应器连接处设置有与增湿筒转动连接的转动叶，所述转动叶的转动轴与反应器内气体流动方向平行。通过采用上述技术方案，从增湿筒中输出的带着粉料的气流对转动叶具有一个冲击力，使得转动叶绕着转动轴转动，从而使得通过转动叶进入反应器内部的气体具有旋转力，加大与反应器内部的烟气的接触面积，从而使得烟气中的SO2能够被反应的更加彻底，降低SO2的排放量。进一步的，所述增湿筒出口处设置有导流板，所述导流板位于转动叶下方。通过采用上述技术方案，烟气的温度较高，且对转动叶具有直接的冲击力，导流板的设置一来可以避免烟气直接冲击转动叶，使得转动叶能够顺畅转动；二来烟气的温度能够蒸发残留在转动叶上的水份，使得转动叶再转回增湿筒内时能够比较干燥。进一步的，所述反应器内设置有螺旋排料管，所述螺旋排料管上开设有若干排料口，所述增湿筒出口与螺旋排料管连通。通过采用上述技术方案，从增湿筒中排出的粉料通过螺旋排料管的输送后从排料口中排出，加大了与烟气的接触面积，提高烟气与粉料的反应程度。进一步的，所述反应器靠近次级除尘装置的位置安装有温度传感器，用于检测反应器内部的气体温度，且所述温度传感器与粉料增湿机构信号连接，同时所述温度传感器与报警装置信号连接，当检测的温度高于设定温度时，报警装置发出警报。通过采用上述技术方案，温度传感器能够实时监控反应器内部的温度，由于烟气与粉料反应时，粉料中的水膜能够被蒸发使得反应器内部温度降低，通过温度传感器监控实时温度，能够判断反应器内部的烟气是否反应充分。并且，由于温度传感器与粉料增湿机构信号连接，可以使反应器内部温度在一定范围内自动调节。进一步的，所述混合筒的进灰口处设置有过滤板，所述过滤板呈倾斜向下设置，且在过滤板下方开设有清理口。通过采用上述技术方案，对进灰口中进入的循环灰进行过滤，提高循环亏的纯度，同时，当搅拌电机在运行时，过滤板会随着轻微震动，将循环灰从过滤板中滤下，粒子过大的会在过滤板下端堆积，然后从清理口中进行清理。与现有技术相比，本发明的优点是：1、通过粉料混合机构和粉料增湿机构的联合设置，使得吸收剂与循环灰能够先混合均匀，然后在粉料增湿机构的风机作用下，对粉料进行吹送以增大与反应器中的烟气的接触面积而提高SO2与粉料的反应程度，以降低SO2的排放量；2、粉料转动组件中，格板通过转动杆与转辊转动连接，使得粉料送至增湿筒中后，格板能够在自身重力作用下绕着转动杆转动，加大格板的转动开角度，加快粉料在格板之间的下料速度；3、转动叶的设置，使得从增湿筒中送入反应器的粉料具有旋转力而增大与烟气的反应程度；4、温度传感器监控反应器的实时温度，能够判断反应器内部的烟气是否反应充分。附图说明图1为本发明的整体系统图；图2为实施例一中粉料混合机构的结构示意图；图3为图2中另一角度的结构示意图；图4为实施例二中粉料混合机构的结构示意图。附图标记：100、初级除尘装置；200、次级除尘装置；210、出灰口；220、排气口；300、反应器；310、螺旋排料管；320、排料口；400、混合器；410、粉料混合机构；411、混合筒；412、吸收剂投放口；413、进灰口；4131、过滤板；4132、清理口；414、搅拌组件；4141、螺旋搅拌叶；4142、搅拌电机；420、粉料增湿机构；421、增湿筒；422、喷雾组件；430、粉料转运组件；431、转辊；432、格板；433、转动槽；434、转动杆；440、送风管；441、出气口；450、转动叶；460、导流板；500、引风机；600、原粉煤灰库；700、脱硫灰库；800、吸收剂存储库。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。实施例一一种电解铝烟气脱硫系统，参照图1，包括与烟气输出口连接的初级除尘装置100、与初级除尘装置100通过引风机500连接的反应器300、与反应器300连接的次级除尘装置200，其中，次级除尘装置200具有出灰口210和排气口220，排气口220通过升压风机与烟囱连接。另外，该脱硫系统还设置有混合器400，混合器400与次级除尘装置200的出灰口210、外接水源、吸收剂存储库800连接。电解烟气进入初级除尘装置100后进行初级除尘，然后在引风机500的作用下将烟气送入反应器300中；混合器400将次级除尘装置200排出的循环灰与吸收剂、水混合后输入反应器300中，与烟气进行充分混合，反应后的气体送入次级除尘装置200中进行再次除尘，除净后的气体通过升压风机排出，同时循环灰送入混合器400中。需要注意的是，初级除尘装置100采用电除尘器，次级除尘装置200可采用布袋除尘器。经过电除尘器除尘后产生的原粉煤灰送入原粉煤灰库600进行存储输送，通过布袋除尘器除尘后的脱硫灰送入脱硫灰库700进行存储输送。并且，在反应器300上也设置有与脱硫灰库700连通的出口，当反应器300中积灰过多时，可进行排灰处理。参照图2，混合器400包括粉料混合机构410和粉料增湿机构420。粉料混合机构410包括混合筒411、开设于混合筒411上的吸收剂投放口412、与次级除尘装置200的出灰口210连通的进灰口413，以及设置于混合筒411内部的搅拌组件414。其中，搅拌组件414包括设置于同轴设置于混合筒411内的螺旋搅拌叶4141、与螺旋搅拌叶4141同轴连接的搅拌电机4142，搅拌电机4142转动带动螺旋搅拌叶4141转动，在搅拌粉料的同时，能够将无聊向前输送。另外，混合筒411的进灰口413处设置有过滤板4131，过滤板4131呈倾斜向下设置，且在过滤板4131下方开设有清理口4132，利用搅拌电机4142工作时产生的振动，对次级除尘装置200排出的循环灰进行振动筛选，并且通过清理口4132将不合规的排出。粉料增湿机构420包括与混合筒411连接的增湿筒421、朝向增湿筒421内部设置的喷雾组件422，以及与增湿筒421连通设置的送风组件；送风组件包括螺旋设置在增湿筒421内壁的送风管440、与送风管440连接的风机，送风管440上朝向增湿筒421内部方向均匀开设有若干出气口441。增湿筒421与混合筒411一体设置，喷雾组件422包括设置在增湿筒421内部的雾化喷嘴，雾化喷嘴与外接水源连接。另外，在混合筒411和增湿筒421连接位置设置有粉料转运组件430，且增湿筒421远离混合筒411一端与反应器300连通。粉料转动组件包括转辊431、沿着转辊431周向均匀设置在转辊431表面的格板432，且格板432绕着转辊431长度方向与转辊431转动连接，转辊431长度方向与螺旋搅拌叶4141的转动轴向垂直，与转辊431同轴连接有转动电机。格板432两端与混合筒411内壁相切，使得两片格板432与混合筒411内壁能够形成盛粉料的空间。且在转辊431上沿其周向均匀开始有多个转动槽433，转动槽433内转动连接有转动杆434，格板432与转动杆434一体连接且延伸出转动槽433外。在送混合筒411内的粉料时，由于受到格板432本身的重量和粉料的作用，格板432的下端面与转动槽433的槽口抵接，将粉料送至增湿筒421内；然后粉料在自身重力下向下滑动，同时格板432绕着转动杆434转动，使得格板432的角度变大，利于粉料从格板432上脱离。另外，结合图2和图3，增湿筒421与反应器300连接处设置有与增湿筒421转动连接的转动叶450，转动叶450的转动轴与反应器300内气体流动方向平行，增湿筒421出口处的气流能够带动转动叶450旋转，使粉料能够旋转进入反应器300内。并在增湿筒421出口处设置有导流板460，导流板460位于转动叶450下方，使得烟气不能直接吹向转动叶450，避免造成转动叶450上混流。同时，由于反应器300内的气流温度较高，能对转动叶450进行实时烘干。另外，反应器300靠近次级除尘装置200的位置安装有温度传感器，用于检测反应器300内部的气体温度，且温度传感器与报警装置信号连接，当检测的温度高于设定温度时，报警装置发出警报。并且，温度传感器与粉料增湿机构信号连接，具体地，与喷雾组件422信号连接，当温度传感器检测的温度高于设定温度时，加大喷雾组件422的喷雾量，可以使反应器300内部温度在一定范围内自动调节。工作原理：电解烟气通过电除尘器除尘后，在引风机500的作用下，通入反应器300中；同时，吸收剂如氧化钙或氢氧化钙从混合筒411的吸收剂投放口412投入混合筒411内，从布袋除尘器中的多余的循环灰从混合筒411的进灰口413投入，通过螺旋搅拌叶4141对吸收剂和循环灰进行搅拌混合均匀。然后利用格板432将粉料转运至增湿筒421中，利用送风管440上的出气口441对粉料进行搅拌和输送，此时喷雾组件422对粉料进行喷雾，使得粉料表面能够附上水膜。之后通过转动叶450将粉料送至反应器300，与输入的烟气进行混合反应，进行脱硫，经过反应之后的气体进入布袋除尘器中进行除尘，干净的空气排向空气，循环灰通向混合筒411中。实施例二一种电解铝烟气脱硫系统，参照图4，与实施例一的区别在于，反应器300内设置有螺旋排料管310，螺旋排料管310上开设有若干排料口320，增湿筒421出口与螺旋排料管310连通。从增湿筒421中排出的粉料通过螺旋排料管310的输送后从排料口320中排出，加大了与烟气的接触面积，提高烟气与粉料的反应程度。以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

权利要求：1.一种电解铝烟气脱硫系统，包括与烟气输出口依次连接的初级除尘装置100和次级除尘装置200，所述次级除尘装置200具有出灰口210和排气口220，其特征在于，所述初级除尘装置100和次级除尘装置200中间连接有反应器300和混合器400，所述反应器300进口通过引风机500与初级除尘装置100出口连接；所述混合器400包括粉料混合机构410和粉料增湿机构420；所述粉料混合机构410包括混合筒411、开设于混合筒411上的吸收剂投放口412、与所述次级除尘装置200的出灰口210连通的进灰口413，以及设置于混合筒411内部的搅拌组件414；所述粉料增湿机构420包括与混合筒411连接的增湿筒421、朝向增湿筒421内部设置的喷雾组件422，以及与增湿筒421连通设置的送风组件；所述混合筒411和增湿筒421连接位置设置有粉料转运组件430，且增湿筒421远离混合筒411一端与反应器300连通。2.根据权利要求1所述的电解铝烟气脱硫系统，其特征在于，所述搅拌组件414包括设置于混合筒411内的螺旋搅拌叶4141、与所述螺旋搅拌叶4141同轴连接的搅拌电机4142。3.根据权利要求2所述的电解铝烟气脱硫系统，其特征在于，所述粉料转动组件包括转辊431、沿着所述转辊431周向均匀设置在转辊431表面的格板432，且所述格板432绕着转辊431长度方向与转辊431转动连接，所述转辊431长度方向与螺旋搅拌叶4141的转动轴向垂直，与所述转辊431同轴连接有转动电机。4.根据权利要求3所述的电解铝烟气脱硫系统，其特征在于，所述转辊431上沿其周向均匀开始有多个转动槽433，转动槽433内转动连接有转动杆434，所述格板432与转动杆434一体连接且延伸出转动槽433外。5.根据权利要求1所述的电解铝烟气脱硫系统，其特征在于，所述送风组件包括螺旋设置在增湿筒421内壁的送风管440、与送风管440连接的风机，所述送风管440上朝向增湿筒421内部方向均匀开设有若干出气口441。6.根据权利要求5所述的电解铝烟气脱硫系统，其特征在于，所述增湿筒421与反应器300连接处设置有与增湿筒421转动连接的转动叶450，所述转动叶450的转动轴与反应器300内气体流动方向平行。7.根据权利要求6所述的电解铝烟气脱硫系统，其特征在于，所述增湿筒421出口处设置有导流板460，所述导流板460位于转动叶450下方。8.根据权利要求5或6所述的电解铝烟气脱硫系统，其特征在于，所述反应器300内设置有螺旋排料管310，所述螺旋排料管310上开设有若干排料口320，所述增湿筒421出口与螺旋排料管310连通。9.根据权利要求1所述的电解铝烟气脱硫系统，其特征在于，所述反应器300靠近次级除尘装置200的位置安装有温度传感器，用于检测反应器300内部的气体温度，且所述温度传感器与粉料增湿机构信号连接，同时所述温度传感器与报警装置信号连接，当检测的温度高于设定温度时，报警装置发出警报。10.根据权利要求1所述的电解铝烟气脱硫系统，其特征在于，所述混合筒411的进灰口413处设置有过滤板4131，所述过滤板4131呈倾斜向下设置，且在过滤板4131下方开设有清理口4132。

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