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一种熔盐炉烟气处理装置

阅读：2发布：2020-07-20

专利汇可以提供一种熔盐炉烟气处理装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及废物处理系统，具体涉及一种熔盐炉烟气处理装置。该装置包括总进气管、反应炉、贮槽，反应炉设置有至少两个反应层，相邻反应层之间设置有通道，反应炉还设置有打开或关闭通道的通道开关；贮槽与所述反应炉的最顶部反应层连通，连通之处设置有连通开关；每个反应层均与总进气管连通；最底部的反应层设置有出口。进一步的还包括三种废物的预处理装置。采用该处理装置，可以循环利用废物处理所用物质，节能省材，还可以实现固废、废液与废气的一体化处理，给环境治理带来了极大的方便。，下面是一种熔盐炉烟气处理装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种熔盐炉烟气处理装置，其特征在于，包括总进气管(1)、反应炉(2)、贮槽(3)，反应炉(2)设置有至少两个反应层，相邻反应层之间设置有通道，反应炉(2)还设置有打开或关闭通道的通道开关；
所述反应炉(2)的最顶部反应层与贮槽(3)连通，连通之处设置有连通开关；最底部反应层设置有出口；
每个反应层均与总进气管(1)连通。
2.根据权利要求1所述的熔盐炉烟气处理装置，其特征在于，所述的相邻的反应层由隔板(201)隔开，所述的通道为隔板(201)上的缺口(204)，所述的通道开关为缺口开关(202)。
3.根据权利要求2所述的熔盐炉烟气处理装置，其特征在于，所述的隔板(201)向下倾斜，缺口(204)位于隔板(201)倾斜末端。
4.根据权利要求3所述的熔盐炉烟气处理装置，其特征在于，所述的隔板(201)为2个。
5.根据权利要求1所述的熔盐炉烟气处理装置，其特征在于，所述的贮槽(3)设置有加热装置，所述的反应炉(2)设置有保温和/或加热装置。
6.根据权利要求5所述的熔盐炉烟气处理装置，其特征在于，所述的反应炉(2)的各个反应层内设置有液位计(203)，贮槽(3)内设置有测温装置(302)。
7.根据权利要求1所述的熔盐炉烟气处理装置，其特征在于，还包括尾气净化系统(4)，反应炉(2)的每个反应层均与尾气净化系统(4)连通，所述的尾气净化系统(4)包括连接的碱液吸收装置(401)及有机溶剂吸收装置(402)。
8.根据权利要求1-7任一项所述的熔盐炉烟气处理装置，其特征在于，还包括废物预处理装置，所述的废物预处理装置包括废液预处理装置和/或废气预处理装置和/或固废预处理装置，
所述的废液预处理装置包括汽化室(5)，汽化室(5)设置有废液进口(15)和出气管；
所述的废气预处理装置包括气体加热装置(6)，气体加热装置(6)设置有废气进口(16)和出气管；
所述的固废预处理装置包括进料器(7)、热脱附炉(8)，进料器(7)与热脱附炉(8)连通，热脱附炉(8)设置有出气管；
所述的废物预处理装置的出气管与总进气管(1)连接。
9.根据权利要求8所述的熔盐炉烟气处理装置，其特征在于，还包括空气进气系统，空气进气系统包括连接的压缩机(9)、过滤器(10)及气体加热装置(6)，空气进气系统与总进气管(1)连接。
10.根据权利要求9所述的熔盐炉烟气处理装置，其特征在于，所述的各进气系统和总进气管(1)均包括气体流量测量装置(11)、气体流量调节装置(12)，总进气管(1)还包括安全阀(13)；和/或
所述的反应炉(2)最底部反应层的出口连接处理装置(18)。

说明书全文

一种熔盐炉烟气处理装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及废物处理系统，具体涉及一种熔盐炉烟气处理装置。

背景技术

[0002] 在工业生产及居民生活的废物处理的过程中都会产生一定浓度的具有挥发性的有机物废气，这些废气如果不经处理排放到大气中会造成严重的环境污染，并影响人们的身体健康。因此处理这些废物中的有机物成为迫切需要解决的问题。

[0003] 专利公开号为CN107128951A的专利公开了一种除去无机盐中有机物的方法，包括：1) 在低于盐熔点的温度下，将含有有机物杂质的固态盐裂解，并将裂解后的热固态盐加入到熔盐炉中；2)通过加热使热固态盐熔化成液态盐，液态盐流经若干个置于高温热气中的容器，高温热气与容器中的液态盐的液面直接接触，通过液态盐的液面和容器壁对液态盐进行加热，裂解或氧化掉液态盐中的有机物，然后从出料口排出。该方法只能去除固废物质中的有机物，还会有废气产生。发明内容

[0004] 本实用新型旨在提供一种熔盐炉烟气处理装置，该装置可以多级利用处理有机物废气的物质，处理有机物废气效率高、易操作，反应迅速，目标污染物销毁及去除率高、不易产生二嗯英等污染物，整体设备可移动，进一步的可以实现处理固废、废气、废液一体化处理。

[0005] 为了达到上述目的，本实用新型具体采用如下方案：

[0006] 一种熔盐炉烟气处理装置，包括总进气管、反应炉、贮槽，反应炉从上到下设置有至少两个反应层，相邻反应层之间设置有通道，反应炉还包括打开或关闭通道的通道开关；通道可以是反应层分隔物上的通孔或缺口，也可以是连通相邻两个反应层的管道，用以使上一层的物料流至下一层。

[0007] 所述反应炉的最顶部反应层与贮槽连通，连通之处设置有连通开关；贮槽和最顶部的反应层两者可通过管道连通；最底部反应层设置有出口；

[0008] 每个反应层均与总进气管连通；

[0009] 优选的，所述的相邻的反应层由隔板隔开，所述的通道即为隔板上的缺口，所述的通道开关也就是缺口开关。

[0010] 优选的，所述的隔板向下倾斜，缺口位于隔板倾斜末端。如此设置可方便物料流下，避免了物料积压。

[0011] 优选的，所述的隔板为2个。

[0012] 优选的，所述的贮槽设置有加热装置，用以加热贮槽中的物料；所述的反应炉设置有保温和/或加热装置，用以控制反应炉中的反应温度。

[0013] 优选的，所述的反应炉的各个反应层内设置有液位计，贮槽内设置有测温装置。

[0014] 优选的，所述装置还包括尾气净化系统，每个反应层均与尾气净化系统连通；所述的尾气净化系统包括依次连接的碱液吸收装置及有机溶剂吸收装置，碱液吸收装置和有机溶剂吸收装置两者位置可以调换，两者也可以为多个。

[0015] 优选的，还包括废物预处理装置，所述的废物预处理装置包括废液预处理装置和/或废气预处理装置和/或固废预处理装置，

[0016] 所述的废液预处理装置包括汽化室，汽化室设置有废液进口和出气管；

[0017] 所述的废气预处理装置包括气体加热装置，气体加热装置设置有废气进口和出气管；

[0018] 所述的固废预处理装置包括进料器、热脱附炉，进料器与热脱附炉连通，热脱附炉设置有出气管；

[0019] 所述的废物预处理装置的出气管与总进气管连接。也即，废液预处理装置、废气预处理装置和固废预处理装置的出气管均与总进气管连接。

[0020] 优选的，还包括空气进气系统，空气进气系统包括依次连接的压缩机、过滤器及气体加热装置，压缩机、过滤器以及气体加热装置三者的位置可调换，空气进气系统与总进气管连接。部分吸收废气的过程是氧化反应的过程，因此需要通入空气。

[0021] 优选的，所述的各进气系统/装置和总进气管均包括气体流量测量装置、气体流量调节装置，总进气管还包括安全阀；和/或

[0022] 所述的反应炉最底部反应层的出口连接处理装置。

[0023] 本实用新型具有如下至少一种有益效果：

[0024] 本实用新型装置可多级利用废气的吸收或氧化物质，增加物料的利用率；隔板向缺口位置倾斜，方便物质的流下，杜绝残留；贮槽上设置加热装置，可将吸收用的固体融化为液体，方便连续加料；反应炉设置加热/保温装置，以适应不同的废气吸收条件；测温装置可实时监控温度变化；液位计可实时监控每一层物质的液位的上升情况及其流动变化；尾气净化系统设置碱液和有机溶剂，可以处理少部分酸性气体，有机溶剂利用相似相溶原理可以吸收少部分挥发性的有机气体；该装置还包括了三种类型的废物的预处理装置，可实现固、液、气废物的一体化处理，给环境治理带来极大的方便；各进气系统/装置和总进气管均包括气体流量测量装置、气体流量调节装置，便于调节气体流速；总进气管还包括安全阀，保证装置的运行安全；使用该装置操作简便、废气处理效率高，目标污染物销毁及去除率高、不易产生二嗯英等污染物，整体设备可移动。附图说明

[0025] 图1本实用新型优选实施例的示意图

[0026] 1-总进气管、2-反应炉、201-隔板、202-缺口开关、203-液位计、204-缺口、3-贮槽、301- 进口、302-测温装置、4-尾气净化系统、401-碱液吸收装置、402-有机溶剂吸收装置、
5-汽化室、6-气体加热装置、7-进料器、8-脱附炉、801-温度转速控制器、9-空气压缩机、10-过滤器、11-气体流量测量装置、12-气体流量调节装置、13-安全阀、14-尾气管、15-废液进口、 16-废气进口、17-固废进口、18-处理装置、19-残渣处理装置。

具体实施方式

[0027] 下面结合附图对本实用新型进行详细说明，以方便本领域技术人员理解本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

[0028] 如图1所示为本实用新型优选实施例的示意图，从图中可以看出，本熔盐炉烟气处理装置包括废物预处理装置，总进气管1，反应炉2，贮槽3和尾气系统4。

[0029] 废物预处理装置分为固废预处理装置、废液预处理装置、废气预处理装置。

[0030] 固废预处理装置包括进料器7和热脱附炉8及残渣处理装置19，进料器7设置有固废进口17，其与脱附炉8连接，脱附炉8连接有残渣处理装置19。处理固废时，固废从固废进口17进入进料器7，通过进料器7进入热脱附炉8，热脱附炉8由温度转速控制器801、搅拌机、炉体构成。温度转速控制器801控制热脱附炉8的转速和温度，促进固废中有机物的快速脱附及汽化，脱附及汽化的含有有机物的气体进入总进气管1。快速脱附及汽化后的固废残渣排出进入残渣处理装置19进行进一步处理。

[0031] 进一步的，进料器7为螺旋进料器，从而使得固废进料更容易。

[0032] 废液预处理装置包括汽化室5，废液通过废液进口15进入汽化室5，通过加热，使废液汽化成气体，气体通过出气管进入总进气管1。

[0033] 优选的，可通过电加热的方式为汽化室5加热。

[0034] 当预处理的物质为废气时，废气从废气进口16进入气体加热装置6后再进入总进气管 1。

[0035] 对于气体在进入熔盐反应炉之前，需使用气体加热装置6对气体进行加热，避免气体进入反应炉，降低反应炉的温度，使反应物质固化，从而减缓气体吸收或氧化的作用速率，同时加热后的气体可以给反应炉维系一定的的温度，进一步节约了能耗。而对于固废热脱附后的气体或废液汽化后的气体由于具有一定的温度，无需进行加热。

[0036] 本实施例中欲采用氧化的方式吸收有机物，因此还设置了空气进气系统，包括空气压缩机9和过滤器10及气体加热装置6，空气通过压缩机9被吸入后，气体通过过滤器10，过滤掉大颗粒杂质后亦通过气体加热装置6后进入总进气管1。

[0037] 反应炉2中内侧壁上设有两个向炉内延伸的隔板201，隔板201与反应炉2的内侧壁形成方便物料流下的缺口204，反应炉内侧壁上设有缺口开关202，用以控制缺口204的开闭状态，本实施例中，隔板201向下倾斜，缺口开关202和缺口204均位于隔板201的倾斜末端，如此设置可方便隔板201上的物质流下。当缺口开关202关闭时，隔板201和缺口开关 202将反应炉从上到下分为三个完全独立的反应层，三个反应层中的空气和物质均无法互相流通；

[0038] 反应炉最顶端的反应层与贮槽3连通，反应层与贮槽3连通处设置有开关(图中未示出)，贮槽3上设置有进料口301，本实施例中，贮槽3的外侧还设置有电加热装置和测温装置302。每个反应层均设置有尾气管14，与尾气净化系统4连接，最底部的反应层设置有出口，出口与处理装置18相连，以方便废液或废渣排出处置。此处所述的处理装置18为熔盐残渣和氯元素回收系统。

[0039] 当然，在其他的优选实施例中，隔板201可以是围绕反应炉侧壁的向下倾斜的圆环形的隔板，圆环的中间设置有缺口204，缺口上设置有缺口开关202，缺口204与隔板201形成立体的漏斗形。

[0040] 本装置中反应炉2外侧设置有保温装置，以保证物料在反应炉2内的温度。(图中未示出)，氧化反应为放热反应，因此此处仅设置保温装置即可避免吸收物质固化。

[0041] 尾气净化系统4包括碱液吸收装置401和有机溶剂吸收装置402。本实施例中所采用的碱液为24.8％碳酸钠溶液，有机溶剂选择乙醇。设置碱液和有机溶剂可以处理少部分酸性气体，有机溶剂利用相似相溶原理可以吸收少部分挥发性的有机气体。

[0042] 每个反应层内还设置有液位计203。

[0043] 各进气系统/装置和总进气管均包括气体流量测量装置11、气体流量调节装置12(图中部分未示出)，总进气管上设置有安全阀13。总进气管1的末端分为三条支路，分别与反应炉2的三个反应层相连通。三条支路上均设置有气体流量调节装置12，以调节气体流速。

[0044] 该装置用作熔盐吸收气体、废液或固废中的有机硫化物、有机卤化物时，具体操作如下：

[0045] 废气类型通常可以为含有机卤化物、有机硫化物的废气，熔盐氧化主要处理工业上含高浓度有机卤化物、有机硫化物的废气，高浓度处理的针对性会越高，处理效果也会越好，气体流速可控制为0.4L/min.

[0046] 熔盐处理有机硫化物或有机卤化物的原理如下方程式所示：

[0047] (X为F,Cl,Br,I)

[0048]

[0049] 废液同样是含高浓度有机卤化物、有机硫化物的废液，废液汽化后的气体流速控制为 0.3L/min

[0050] 固废，也一样，是受到有机卤化物、有机硫化物污染后的土壤或含高卤素的残渣等，气体流速控制为0.2L/min。

[0051] 以产生的废气为C2H2Cl2为例，

[0052] 2C2H2Cl2+2Na2CO3+4O2＝4CO2+2H2O+4NaCl

[0053] 当单独进废气时，C2H2Cl2流速为0.4L/min时，空气的流速就得设置略大于0.8L/min。

[0054] 若废气中的流速为0.4L/min，同时固废中产生的气体流速为0.2L/min，废液中产生的气体流速为0.3L/min，此时若三者同时进行时，空气流速不低于1.8L/min，后面混合气体流速就达到2.7L/min,这个时候可以先设置混合气体初始全部进入第一层，待在第一层反应完毕，熔盐进入第二层后，气体可以通过流量调节分为1.8L/min进入第一层，0.9L/min进入第二层反应直至第二层反应完毕后，再分为1.5L/min，进入第一层，0.9L/min进入第二层，0.3L/min 进入第三层。随后保持此参数稳定运行。若仅有一种状态运行时，此时可以作相应流速参数修改。

[0055] 气体管道进入熔盐反应炉的出口高于熔盐液位，该设计防止液体熔盐堵塞管道，同时，防止倒吸。

[0056] 具体操作如下：

[0057] 根据物质所属种类分别投入不同的预处理系统的进口进行预处理，打开各个预处理装置的出气管，并调节流速，使其进入总进气管；打开空气压缩机9，吸入空气，打开安全阀13，调节气体流量，使其进入总进气管。固体熔盐从进口301进入到贮槽3中，通过贮槽3上的加热装置，将熔盐熔为流体，流体状态进入熔盐反应炉与废气进行作用，为补充新熔盐提供了方便，也避免了在熔盐炉中直接加热无机盐继而导致的与有机卤化物作用不充分问题。贮槽3的温度由测温装置302进行监控。

[0058] 熔盐流体通过管道流入反应炉2最上层反应层，由于反应炉2外侧设置有保温装置，且熔盐吸收氧化有机物中的卤代物为放热反应，因此可保持反应炉2中的温度，防止熔盐冷却。

[0059] 由液位计203以监测每一层熔盐液位的上升和出盐情况，熔盐的流动变化，此实施例中采用的是压差式液位计。

[0060] 当熔盐流入反应炉最上层反应层后，待熔盐达到液位计的限值时关闭贮槽3与反应炉2 反应层的连通开关(熔盐不能完全充满整层，可设置引入熔盐充满每一层的1/3，防止作用后产生的尾气造成每层的压力过大)，打开总进气管1的安全阀，调节最上层反应层的进气管上的气体流量调节装置，为最上层的反应层通入废气，使其与之前引入的熔盐作用，待作用0.5h后，电导仪监控最上层熔盐的导电性，纯熔盐的导电性和纯废盐的导电性纯在差异，当最上层熔盐的导电性下降，但高于纯废盐的导电性时，关闭最上层反应层的进气管，打开最上层反应层的缺口开关202，使熔盐通过缺口落入中间层反应层。

[0061] 第一次使用后的熔盐落入中间层后，关闭最上层反应层的缺口开关202，设置气体仅从中间层反应层的进气管进入，调节气体流量，气体与熔盐反应0.5h后，电导仪监控熔盐的导电性，当中间层熔盐的导电性下降，但高于纯废盐的导电性时，关闭中间反应层的进气管，打开中间层的缺口开关202，使二次使用完毕的熔盐落入最底层反应层。

[0062] 在第一次使用后的熔盐完全落入中间层，最上层反应层的缺口开关202关闭后，即可操作最上层的反应层与中间层反应层同时进行氧化吸收，即操作打开贮槽3与反应炉2的连通开关，向最上层反应层注入新的熔盐，熔盐达到液位计的限值时关闭贮槽3与反应炉2反应层的连通开关，打开最上层的进气管，调节流速，使最上层的熔盐继续进行氧化吸收。

[0063] 当二次使用的熔盐完全落入最底层反应层后，关闭中间层反应层的缺口开关202，设置气体仅从最底层反应层的进气管进入。待最底层反应完毕，关闭最底层的进气管，将最终反应后的熔盐通过出口排出，进入处理装置18，此处的处理装置为熔盐残渣和氯元素回收系统。

[0064] 在第二次使用后的熔盐完全落入最底层，中间层反应层的缺口开关202关闭后，即可操作中间层的反应层与最底层的反应层同时进行氧化吸收。

[0065] 本实施例中的熔盐选用摩尔比70％Na2CO3-30％K2CO3,它们的共熔温度为710℃,贮槽加热温度控制在750℃以上，为降低能耗，最高不超过850℃，采用该装置可以对炉体反应通过电导率仪进行实时监控，让熔盐反应持续有效的进行，避免了熔盐至始至终在炉体中一锅端反应，熔盐一锅端反应自身转化率很难得到提升，会造成大量熔盐与作用后的废盐混合抛弃。

[0066] 三层反应层的尾气通过尾气管14流入尾气净化系统4，也即依次通过质量浓度为24.8％碳酸钠溶液的碱液吸收装置401和乙醇吸收装置402。24.8％碳酸钠溶液是饱和碳酸钠溶液的浓度，能够吸收一些酸性废气，工业乙醇价格低廉，极性大，可以吸收的有机废气种类多。

[0067] 使用本装置，在保证处理速度的同时，又保证了熔盐的充分利用。

[0068] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

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