[发明专利]一种退火炉尾气回收净化的工艺及其装置

说明书

技术领域

本发明属于尾气处理技术领域，具体涉及一种退火炉尾气回收净化的工艺及其装置，特别涉及一种带钢连续退火炉尾气回收净化循环利用的工艺及其装置。

背景技术

目前国内连续退火炉中采用的保护气为氢气和氮气的混合气体，其在工作过程中的消耗量并不大，但是为了保证炉内微正压，必须连续通入保护气，以保证设备安全运行，同时防止空气进入炉内而造成产品质量缺陷。目前采用的保护气中氢气占比为5-8％，氮气占比为92-95％，通过该配比的保护气能对退火炉中的待退火产品起到有效的保护和还原作用。

在退火结束后，现有技术一般通过炉子上口排空管道直接将其排放至大气中或者燃烧掉，这种方式会浪费大量资源，增加了成本，同时也不符合节能环保的要求。为了能利用退火炉尾气，现有技术采用尾气回收装置对这部分保护气进行回收、净化、加压后，重新进入退火炉中进行再利用。如中国专利文献CN 104110972A公开了一种退火炉系统的尾气回收净化循环利用装置及工艺。该装置包括通过管路依次连接的吸附净化装置、循环动力装置、催化净化装置或除氧器、第一冷却器、气水分离器和吸附干燥装置，吸附净化装置的进气口与退火炉尾气排放口连接，吸附干燥装置的出气口与退火炉的进气口连接。上述技术在一定程度上实现了退火炉尾气的净化处理和循环利用，降低了能耗。

因退火炉尾气中含有粉尘、氧气、乳化液、轧制油和水蒸气等杂质，在其回收净化的过程中，必须有效去除其中杂质，同时维持其中氮气与氢气在一定比例，才可循环利用，保证待退火产品的质量。上述技术中，尾气先经吸附净化装置处理后，在一定程度上去除了油污和粉尘等杂质，但是，其对乳化液和水蒸气等杂质去除效果较差，此时尾气直接进入催化净化装置或除氧器中进行除氧，其中的水蒸汽和乳化液等杂质会影响催化净化装置或除氧器中催化剂的活性，降低除氧效果；再者，净化后的尾气中氮气与氢气的比例不达标，其直接进入退火炉，会影响退火炉中待退火产品的质量。

发明内容

为此，本发明所要解决的是现有退火炉尾气回收净化工艺及其装置存在除杂效果差、净化后的尾气难以满足保护气要求的缺陷，进而提供一种除杂效果好、净化后的尾气满足保护气要求、可直接进入退火炉中进行循环利用的退火炉尾气回收净化的工艺及其装置。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

本发明所提供的退火炉尾气回收净化的工艺，包括如下步骤：

(1)对退火炉尾气进行冷凝处理，收集第一尾气；

(2)对所述第一尾气进行第一过滤处理，收集第二尾气；

(3)向所述第二尾气中补充氮气，得到第三尾气；

(4)对所述第三尾气进行第二过滤处理，收集第四尾气；

(5)对所述第四尾气依次进行加热处理和脱氧处理，收集第五尾气；

(6)对所述第五尾气进行吸附处理，收集净化气。

优选地，所述冷凝处理的温度为3-16℃。

优选地，所述第一过滤处理的过滤精度为10-50μm；

步骤(4)中，所述第二过滤处理的过滤精度为5-10μm。

优选地，步骤(3)中，向所述第二尾气中补充氮气直至所述第三尾气的表压为0.5-2Kpa。

优选地，步骤(5)中，所述加热处理的温度为70-120℃；

经所述脱氧处理后，所述第五尾气中氧含量＜10ppm。

优选地，步骤(6)中，所述净化气中含水量的露点值≤-65℃。

进一步地，在所述步骤(2)之后，所述步骤(3)之前，还包括将所述第二尾气的表压稳压至0.5-2Kpa的步骤；

在所述第二过滤处理之前，还包括将所述第三尾气的表压升压至20Kpa-50Kpa的步骤；

在所述第二过滤处理之后，所述加热处理之前，还包括对所述第四尾气进行气液分离的步骤；

在所述吸附处理结束后，还包括对所述第五尾气进行氧气、氮气和露点测试的步骤；

在所述测试之后，还包括对所述净化气进行稳压，再回用至所述退火炉中的步骤。

此外，本发明还提供了上述工艺所采用的装置，包括依次连通的冷凝装置、第一过滤装置、第一缓冲装置、第二过滤装置、加热装置、脱氧装置和吸附装置，所述冷凝装置的进气口与所述退火炉的尾气出口连通，所述第一缓冲装置上设置有氮气补加口。

进一步地，还包括第一加压装置，其进气口与所述第一过滤装置的出气口连通，其出气口与所述第一缓冲装置的进气口连通；

第二加压装置，其进气口与所述第一缓冲装置的出气口连通，其出气口与所述第二过滤装置的进气口连通；