[发明专利]一种炉窑高温烟气的净化与资源化综合利用装置

说明书

本发明提供一种含复杂成份炉窑高温烟气的净化与资源化综合利用装置，属于烟气净化技术领域。该装置包括滤料料斗、滤料分离床、床层连接段、多级滤料过滤床、滤料控制装置、滤料收集与输运装置、热回收器和焦油收集器，滤料料斗下部连接滤料分离床，滤料分离床和过滤床之间设置床层连接段，过滤床下方设置滤料控制装置和滤料收集与输运装置，滤料分离床和过滤床平行处设置热回收器，热回收器下方为焦油收集器。采用多组份混合滤料，滤料经过分离床流动分离后，在过滤床内自动形成大颗粒在前、细颗粒在后的分级过滤。在过滤床内烟气被过滤，在热回收器内热量、气态焦油被冷凝回收。该装置结构简单、操作容易，可同时实现净化、热回收、资源化。

技术领域

本发明涉及烟气净化技术领域，特别是指一种含复杂成份粉尘的炉窑高温烟气净化与资源化综合利用装置。

背景技术

冶金、化工、能源等工业生产中，高温烟气中粉尘成份非常复杂，不仅有固态粉尘、甚至还有凝结性粘性粉尘、气态粉尘，如焦油气、含低熔点金属粉尘废气等。目前常采用两种处理方式，一种是先降低温度后除尘，这种方式散失大量的高温热量，余热回收率极低；另一种是先余热回收后除尘，烟气中含有复杂成份的粉尘会粘结在换热器中，大大影响换热器的寿命。颗粒层过滤技术兼顾了除尘效率与余热回收率，并保障了换热器的良好运行。

目前常见的颗粒床过滤除尘方式有固定床和移动床。固定床过滤器需采用置换法或反吹法对滤料进行清灰，不利于连续运行；移动床过滤器适用于连续运行，但颗粒移动过程中造成颗粒间错位，空隙率增大使过滤效率的降低。多组份颗粒滤层过滤可保证过滤效率并有效降低过滤阻力。

采用倾斜床保证了高的过滤效率与连续运行，但从颗粒床排出的气体中仍含有气态的有机物，仍不是洁净的气体，而且经过换热器后凝结成液态有机物粘结下游设备影响运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种炉窑高温烟气的净化与资源化综合利用装置。

该装置包括滤料料斗、滤料分离床、床层连接段、多级滤料过滤床、滤料控制装置、滤料收集与输运装置、热回收器和焦油收集器，滤料料斗下部连接滤料分离床，滤料分离床和多级滤料过滤床之间设置床层连接段，多级滤料过滤床下方设置滤料控制装置和滤料收集与输运装置，滤料分离床和多级滤料过滤床平行处设置热回收器，热回收器下方为焦油收集器。

滤料由滤料料斗进入滤料分离床，在滤料分离床流动分离后进入过滤床；烟气经过滤床进入热回收器后经滤料分离床排出。

滤料为宽分布、多组份混合滤料，材质为冶炼炉融渣或其它耐高温耐腐蚀陶瓷材料。

滤料分离床采用倾斜床层，倾斜角度为滤料休止角，滤料在倾斜床流动过程中实现分离，大颗粒滤料在表层而小颗粒滤料在底层。

热回收器的换热管内的介质流量能够独立控制和调节，通过介质流量控制改变换热管管壁温度，实现管壁粘附焦油的脱落。

该装置中，高温烟气依次通过多级滤料过滤床、热回收器和滤料分离床。本发明采用多组份、宽分布耐高温滤料，滤料在滤料分离床内分离后进入过滤床，分级滤料可提高床层过滤效率、减少滤料带走热损失。过滤床为分级颗粒滤料，过滤固态、粘性粉尘；热回收器回收烟气热量，同时通过冷凝回收气态焦油；分离床起滤料分离、烟气余热回收以及烟气二次过滤净化作用。

具体的，烟气先进入过滤床，与热回收器进行热量交换后，再通过滤料分离床。烟气中的固态和粘性粉尘被过滤床过滤，随滤料带出床层。烟气中的气态焦油在换热过程中凝结于热回收器的换热管，最后流入焦油收集器中，得以回收利用。烟气中的热量与热回收器进行热交换，将冷却水加热得到高温水蒸汽，得以回收利用。

滤料控制装置位于过滤床下部，用于控制床层内滤料的置换速率。热回收器位于过滤床后侧，冷却介质流量根据烟气温度以及焦油凝结厚度控制。焦油收集器位于热回收器下侧，凝结于换热管上的焦油在重力作用下下落到焦油收集器内。