一种热解气过滤装置及TBP废有机溶剂处理系统的制作方法

本实用新型属于放射性废物处理技术领域，具体涉及一种热解气过滤装置及包含所述热解气过滤装置的tbp废有机溶剂处理系统。

背景技术：

国内外多采用热解焚烧技术处理tbp废有机溶剂，由于热解焚烧产生的热解气中含有煤油等成分，热解气温度降低后容易产生焦油，焦油会堵塞孔径细小的高温气体过滤器芯。现有技术中，在高温气体过滤器芯再生时，如果采用常温氮气反吹高温气体过滤器，热解气容易被常温氮气冷却形成焦油，焦油附着在滤芯表面或者滤芯的空隙中，造成高温气体过滤器压差增大，并且由于焦油黏附性很强，在热解灰的共同作用下，附着在滤芯表面和内部的焦油很难被吹扫下来，增加了高温气体过滤器滤芯的更换频率，同时，由于高温气体过滤器芯空隙中堵塞了较多的热解灰，更换滤芯时，工作人员易受到更多辐照。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种热解气过滤装置及包含所述热解气过滤装置的tbp废有机溶剂处理系统，所述热解气过滤装置能够减少或防止高温热解气在过滤和反吹过程中结焦。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种热解气过滤装置，包括过滤单元、加热单元和反吹单元，

所述过滤单元包括过滤器，用于过滤热解炉产生的热解气；

所述反吹单元包括反吹管线，用于为所述过滤单元提供反吹气体；

所述加热单元包括反吹气体加热组件和过滤器加热组件；

所述反吹气体加热组件设置在所述反吹管线上，用于加热所述反吹管线内的所述反吹气体；

所述过滤器加热组件设置在所述过滤器上，用于加热所述过滤器。

优选的，所述加热单元还包括热解气加热组件，

所述热解气过滤装置上还包括热解气出口管道，所述热解气加热组件用于加热所述热解气出口管道中输出的热解气，以使热解气的温度保持在390～450℃之间。

优选的，所述热解气过滤装置还包括保温单元，所述保温单元包括热解气出口管道保温层、反吹管线保温层和过滤器保温层，

所述热解气出口管道保温层包裹在所述热解气出口管道上；

所述反吹管线保温层包裹在所述反吹管线上；

所述过滤器保温层包裹在所述过滤器上。

优选的，所述反吹单元还包括气体储罐和集气包，

所述气体储罐通过所述集气包与所述反吹管线连通；

所述加热单元还包括集气包加热组件，用于加热所述集气包内的反吹气体。

优选的，所述保温单元还包括集气包保温层，所述集气包保温层包裹在所述集气包上。

优选的，所述热解气过滤装置还包括反吹控制单元，所述反吹控制单元包括压力测量器和反吹控制器，

所述压力测量器用于测量过滤器的滤芯两侧的压力；

所述反吹控制器分别与所述反吹单元和所述压力测量器电连接，用于在接收到所述压力测量器传送的压力测量值之后，将之与其内的预设压力值比较，并根据比较结果来控制所述反吹单元中反吹气体的反吹频率和气量。

优选的，所述热解气过滤装置还包括温度控制单元，所述温度控制单元包括温度测量器和加热控制器，

所述加热控制器分别与所述加热单元和所述温度测量器电连接，所述加热控制器用于在接收所述温度测量器传送的温度值之后，将之与其内的预设温度值进行比较，并根据比较结果来控制所述加热单元的输出功率。

优选的，所述过滤器的滤芯采用因科镍或哈氏合金制成。

优选的，所述反吹管线靠近过滤单元的一端设置有反吹喷头，所述反吹喷头采用拉瓦尔喷管，所述反吹气体采用氮气。

本实用新型还提供了一种tbp废有机溶剂处理系统，包括热解炉、气灰分离室和上述的热解气过滤装置，

所述气灰分离室与所述热解炉的气体出口相连，用于接收热解炉内产生的热解气；

所述热解气过滤装置与所述气灰分离室相连，用于过滤热解炉产生的热解气。

本实用新型的热解气过滤装置通过设置加热单元对通过过滤单元滤芯的热解气和反吹气体进行加热，以防止在过滤装置中反吹操作时因热解气结焦而堵塞过滤器的滤芯。此外，本实用新型的热解气过滤装置还设置有保温单元，用于减少热损失，并能够对反吹气体及热解气进行保温，减少反吹操作时焦油的产生。

该过滤装置还能够用于对其他含有固体颗粒的高温放射性气体进行过滤。

本实用新型的tbp废有机溶剂处理系统通过采用上述的热解气过滤装置，能够有效的减少焦油的产生，降低热解气过滤装置被焦油堵塞的概率，并减少检修人员的辐照剂量。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的热解气过滤装置的结构主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2的1-1剖面图。

图中：1～3-过滤单元；4～6-滤芯；7～9-反吹喷头；10-螺栓；11-法兰；12～14-压差表；15-气体储罐；16-集气包；17～25-气体反吹阀；26-反吹控制单元；27-集气包加热组件；28～30-过滤器加热组件；31～39-反吹气体加热组件；40-集气包保温层；41～43-过滤器保温层；44～52-反吹管线保温层；53-集气包温度表；54～56-过滤器温度表；57-热解气出口管线温度表；58-温度控制单元；59-热解气出口管道；60-热解气加热组件；61-热解气出口管道保温层；100-热解炉；101-气灰分离室。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对实用新型中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，属于“上”等指示方位或位置关系是基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于和简化描述，而并不是指示或者暗示所指的装置或者元件必须设有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或者暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”、“安装”“固定”等应做广义理解，例如可以是固定连接也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供一种热解气过滤装置，包括过滤单元、加热单元和反吹单元，

所述过滤单元包括过滤器，用于过滤热解炉产生的热解气；

所述反吹单元，包括反吹管线，用于为所述过滤单元提供反吹气体；

所述加热单元包括反吹气体加热组件和过滤器加热组件；

所述反吹气体加热组件设置在所述反吹管线上，用于加热所述反吹管线内的所述反吹气体；

所述过滤器加热组件设置在所述过滤器上，用于加热所述过滤器。

本实用新型还提供一种tbp废有机溶剂处理系统，包括热解炉、气灰分离室和热解气过滤装置，所述气灰分离室与所述热解炉的气体出口相连，用于接收热解炉内产生的热解气；

所述热解气过滤装置与所述气灰分离室相连，用于过滤热解炉产生的热解气。

实施例1：

本实施例公开了一种热解气过滤装置，包括过滤单元、加热单元和反吹单元，其中，过滤单元的数量可以为一个，也可以为多个，本实施例中，过滤单元的数量为三个。如图1～图3所示，过滤单元1～3包括过滤器，用于过滤热解炉100产生的热解气。反吹单元用于为过滤单元提供反吹气体，其中，反吹单元包括反吹管线。加热单元包括反吹气体加热组件和过滤器加热组件，本实施例中，每个过滤单元对应设置三个反吹气体加热组件和三个过滤器加热组件，其中，反吹气体加热组件31～39设置在反吹管线上，用于加热反吹管线内的反吹气体。过滤器加热组件28～30设置在过滤器上，用于加热过滤器。由于热解气中含有容易结焦的煤油，热解气所处的温度降低时会出现焦油，焦油粘附在热解气过滤装置中过滤器的滤芯内，会堵塞过滤器，并且通过反吹气体的反吹作用不能将焦油从滤芯中吹扫或去除掉，本实施例中的热解气过滤装置通过对反吹气体和过滤器进行加热，能够减少热解气在反吹过程中的由于温度降低而产生的焦油，避免焦油堵塞滤芯，且能够减少检修过程中对操作人员的辐射危害。

本实施例中，加热单元还包括热解气加热组件60，热解气过滤装置还包括热解气出口管道59，其中，热解气加热组件60用于加热热解气出口管道59中输出的热解气，以使热解气的温度保持在390～450℃之间。本实施例中，热解气加热组件60设置在热解气出口管道59上。其中，将热解气的温度保持在390～450℃之间，能够有效的降低焦油的出现，降低过滤器的滤芯因被焦油堵塞而形成放射性热解灰的累计，并减少检修人员的辐照剂量。

本实施例中，热解气过滤装置还包括保温单元，保温单元包括热解气出口管道保温层61、反吹管线保温层44～52和过滤器保温层41～43，其中，热解气出口管道保温层61包裹在热解气出口管道上，反吹管线保温层44～52包裹在反吹管线上，过滤器保温层41～43包裹在过滤器上。设置保温层能够降低各部分热量损耗，维持过滤和反吹过程中热解气的温度在焦油出现的温度之上，从而减少焦油的产生。

本实施例中，反吹单元还包括气体储罐15和集气包16，气体储罐15通过集气包16与反吹管线连通，其中，集气包16用于为过滤器提供稳定的压力。此外，加热单元还包括集气包加热组件27，集气包加热组件27设置在集气包16上，用于加热集气包16内的反吹气体。本实施例中，采用氮气作为反吹气体。

本实施例中，保温单元还包括集气包保温层40，用于降低集气包16的热量损耗，具体的，集气包保温层40包裹在集气包16上。

具体的，如图1-3所示，热解气过滤装置包括三个过滤单元，每个过滤单元的过滤器上均设置有过滤器加热组件28～30和过滤器保温层41～43，热解气过滤装置还包括一个集气包16，集气包16上设置有集气包加热组件27和集气包保温层40，且该集气包16分别与三个过滤单元连通，每个过滤单元均通过三根反吹管线与集气包16连通，每根反吹管线上均设置有反吹气体加热组件31～39和反吹管线保温层44～52，用于对每根反吹管线中的反吹气体进行加热并保温。

本实施例中，热解气过滤装置还包括反吹控制单元26，反吹控制单元26包括压力测量器和反吹控制器，其中，压力测量器用于测量过滤器的滤芯两侧的压力，反吹控制器分别与反吹单元和压力测量器电连接，用于在接收到压力测量器传送的压力测量值之后，将之与其内的预设压力值比较，并根据比较结果来控制反吹单元中反吹气体的反吹频率和气量。其中，压力测量器可以采用压力传感器。预设压力值可以根据实际情况进行设定。

具体的，过滤单元1～3过滤热解炉100产生的含有热解灰颗粒的热解气后，压力测量器测量过滤器的滤芯两侧的压力，反吹控制器接收压力测量器中的压力测量值，并与反吹控制器内存储的预设压力值进行比较，若压力测量值大于预设压力值，反吹控制器控制反吹单元启动以进行反吹处理，其中，在反吹单元启动前需保证气体贮罐15内有足够的气体，通过反吹控制器控制打开反吹管线上的相应的气体反吹阀17～24，气体贮罐内的反吹气体经集气包进入热解气过滤装置的过滤单元中，对过滤器的滤芯进行再生和净化。反吹控制器通过控制气体反吹阀启闭及其开度的大小来控制反吹管线中反吹气体的反吹频率和气量。

进一步的，本实施例中，热解气过滤装置还包括温度控制单元58，温度控制单元58包括温度测量器和加热控制器，加热控制器分别与加热单元和温度测量器电连接，加热控制器用于在接收温度测量器传送的温度值之后，将之与其内的预设温度值进行比较，并根据比较结果来控制加热单元的输出功率。其中，加热控制器还与反吹控制器相连。

具体的，加热单元包括热解气加热组件60、反吹气体加热组件31～39、过滤器加热组件28～30和集气包加热组件27。温度测量器包括集气包温度表53、过滤器温度表54～56和热解气出口管线温度表57，其中，集气包温度表53用于测量集气包16的温度，过滤器温度表54～56用于测量滤芯的温度，热解气出口管线温度表57用于测量热解气出口管道中的热解气的温度。当反吹控制器判断出需要启动反吹单元时，反吹控制器先将加热信号传递发送给加热控制器，加热控制器在接收到所述反吹控制器发送的加热信号后，启动加热单元，并根据接收的温度测量器检测得到的温度信号对加热单元的输出功率的进行控制。其中，加热单元加热各个部件，使得各个部件的实际温度(即各个温度测量器检测到温度)达到预设的温度值，并维持各个部件的温度恒定。当热解气过滤装置压差表12～14达到预设压力值时(或达到高值报警时)，加热控制器随即发送启动信号给反吹控制器，反吹控制器再根据所述加热控制器发送的启动信号后，控制启动反吹单元。

以集气包16的温度调控为例进行具体的阐述，集气包温度表53测量集气包的温度，在加热过程中，加热控制器接收集气包温度表53检测得到的温度测量值，并与存储在加热控制器内部的集气包预设温度值进行比较，若测量值小于预设的集气包温度值，加热控制器随即控制集气包加热组件27提高输出功率，若测量值大于等于所述预设最高集气包温度值，加热控制器控制集气包加热组件27降低输出功率。

本实施例中，过滤器的滤芯采用因科镍或哈氏合金制成，由于热解气中含有磷，过滤器的滤芯采用因科镍或哈氏合金这类耐高温耐腐蚀材料，能够提高滤芯的使用寿命。

本实施例中，反吹管线靠近过滤单元的一端的设置有反吹喷头，反吹喷头7～9采用拉瓦尔喷管。拉瓦尔喷管引入的反吹气体更少，反吹效果更佳，对工艺运行的稳定性影响更小。

优选的，反吹单元还包括气体反吹电磁阀，其中，气体反吹电磁阀设置在反吹管线上，用于控制反吹气量以及降低温度变化对热解气过滤装置的影响。

本实施例中，热解气过滤装置中各个部分的加热温度、数量、尺寸，过滤单元中滤芯的过滤面积、孔径和材料，都可以根据所需过滤气体的不同进行调整。通过调整可以使热解气过滤装置适用于其他含固体颗粒的高温放射性气体，确保对含有颗粒物的高温放射性气体进行有效过滤，去除放射性颗粒。

本实施例中，由于过滤单元是整个热解气过滤装置的核心设备，过滤单元的过滤器的滤芯发生堵塞后将影响整个热解气过滤装置的运行，为减少焦油的出现，在热解气过滤装置运行的整个过程中，过滤器加热组件28～30一直为开启状态，通过加热电控单元58的可控硅温度控制器来调节过滤单元的过滤器的温度，并利用过滤器温度表54～56进行测量和监控。此外，过滤单元运行时，热解气加热组件60也一直为开启状态，通过加热电控单元58的可控硅温度控制器调节热解气的温度，并利用热解气出口管线温度表57进行测量和监控。而在启动反吹单元之前，则需要保证集气包加热组件27、反吹气体加热组件31～39均为开启状态，通过加热电控单元58的可控硅温度控制器调节集气包加热组件27的输出功率，维持集气包的温度在300℃左右，并利用集气包温度表53进行测量和监控。由于加热单元的散热、厂房通风和设备高温对人员的安全的影响，在过滤单元的过滤器、集气包和反吹管线上均设置了保温层。

此外，反吹工作完成后，需要检测过滤器的压差表是否降至报警下限，如果依旧没有降低压差值，则表示需要更换过滤器的滤芯。

本实施例中的热解气过滤装置能够对热解气和反吹气体进行加热，防止过滤装置中热解气结焦堵塞过滤管滤芯，延长滤芯的使用寿命。此外，本实施例的热解气过滤装置还设置有保温单元，能够对反吹气体及热解气进行保温，降低反吹时焦油的出现。

实施例2：

本实施例公开了一种tbp废有机溶剂处理系统，包括热解炉100、气灰分离室和热解气过滤装置，其中，气灰分离室与热解炉的气体出口相连，用于接收热解炉内产生的热解气。热解气过滤装置与气灰分离室相连，用于过滤热解炉产生的热解气。

本实施例的tbp废有机溶剂处理系统通过采用上述的热解气过滤装置，能够有效的降低焦油的出现，降低热解气过滤装置被焦油堵塞的概率，并减少检修人员的辐照剂量。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。