污泥制陶粒烟气处理系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种污泥制陶粒烟气处理系统，包括除尘装置、降温装置、脱氨装置、脱硫装置、光催化装置及排烟装置，所述除尘装置与所述降温装置连通，所述降温装置与所述脱氨装置连通，所述脱氨装置与所述脱硫装置连通，所述光催化装置包括预处理单元和催化单元，所述脱硫装置与所述预处理单元连接，所述预处理单元与所述催化单元连接，所述催化单元与所述排烟装置连通。上述系统可以有效地去除烟气中的灰尘、氨、二氧化硫、恶臭气体、挥发性有机物等，同时对烟气进行有效降温，以确保烟气的排放达标，从而保护环境及空气的干净、卫生、避免造成环境污染。
【专利说明】
污泥制陶粒烟气处理系统
技术领域
[0001]本发明涉及固体废物资源化技术领域，尤其是涉及一种污泥制陶粒烟气处理系统。
【背景技术】
[0002]传统的污泥是城市污水处理过程中产生的一种固体废物，富含病原体、微生物等，环境危害性大，处理不当很容易引起二次污染。随着国民经济的发展、人民生活水平的提高，包括污泥在内的固体废弃物产量逐年递增，而我国常用的污泥处理处置方式集中在卫生填埋、土地利用及焚烧等方式，这些处理处置方式正受到越来越多的限制。我国的建筑业在现阶段及可预见的未来将得以迅速发展，陶粒作为高性能的建筑原材料，其市场需求量也会随之增加。但是利用传统焙烧工艺生产的粘土陶粒受粘土矿物价格的影响其生产成本较高，因而也限制了粘土陶粒的产量，更制约了相关产业的蓬勃发展。而根据研究发现，污泥的无机组分与粘土类似，可以作为烧结制陶粒的原料，因此，利用污泥烧结制取陶粒作为一种污泥资源化的新方式，既有利于改善环境污染，具有较好的社会效益和经济效益，又是建材行业实行生态环保，实现可持续发展的一个重要技术方向，满足我国对污泥处理处置“无害化、减量化、资源化”的原则。
[0003]污泥中的有机污染物、富营养污染物及致病微生物等在烧结过程所产生的高温环境下，能够近乎完全分解转化为水蒸气及气态物质。因而，在烧结过程中可能产生多种污染物，如烟尘、二氧化硫、恶臭气体、挥发性有机物等，这些有毒有害污染物需要经过无害化处理后方可排放，否则将会对周围环境造成严重的影响。由于污泥制陶粒生产过程产生的烧结烟气具有含湿量大、难降温、多尘、有机臭气成分高等特点，烟气未经降温处理，极易损坏烟气处理系统。现有烟气处理系统所采用的烟气处理技术对烟气中的复杂有害物质去除效果不佳，会导致增加烟气排放不达标的风险，对环境造成了极大的污染。
【发明内容】
[0004]基于此，本发明提供一种污泥制陶粒烟气处理系统，在于克服现有技术的缺陷，能够有效去除烟气中的有害气体和杂质，对烟气进行降温除尘，确保烟气排放达标，保护环境及空气质量。
[0005]本发明的目的是这样实现的:
[0006]—种污泥制陶粒烟气处理系统，包括除尘装置、降温装置、脱氨装置、脱硫装置、光催化装置及排烟装置，所述除尘装置与所述降温装置连通，所述降温装置与所述脱氨装置连通，所述脱氨装置与所述脱硫装置连通，所述光催化装置包括预处理单元和催化单元，所述脱硫装置与所述预处理单元连接，所述预处理单元与所述催化单元连接，所述催化单元与所述排烟装置连通。
[0007]下面对技术方案作进一步的说明:
[0008]进一步地，所述除尘装置包括引风件、烟气通道、净化装置、及设置于所述烟气通道内的喷淋装置，所述烟气通道连通于所述引风件和所述净化装置间，所述喷淋装置包括多个喷淋头，多个所述喷淋头沿所述烟气通道的延伸方向并排布置。
[0009]进一步地，所述净化装置包括净化塔和换热装置，所述净化塔与所述换热装置相互连通。
[0010]进一步地，所述换热装置包括冷却水池、循环栗、换热器、及冷却塔，所述换热器包括第一入水口、第二入水口、第一出水口及第二出水口，所述循环栗通过所述第一入水口与所述换热器连通，所述换热器通过所述第一出水口与所述净化塔连通，所述循环栗通过所述第二入水口与所述换热器连通，所述换热器通过所述第二出水口与所述冷却塔连通。
[0011]进一步地，所述脱氨装置包括储酸件、第一补液栗、酸池、酸喷淋件及酸喷淋塔，所述酸喷淋件和所述酸池均设置于所述酸喷淋塔内，且所述酸池位于所述酸喷淋件的下方，所述酸喷淋件与所述第一补液栗连接，所述第一补液栗与所述储酸件连接。
[0012]进一步地，所述脱硫装置包括储碱件、第二补液栗、碱池、碱喷淋栗及碱喷淋塔，所述碱喷淋件和所述碱池均设置于所述碱喷淋塔内，且所述碱池位于所述碱喷淋件的下方，所述碱喷淋件与所述第二补液栗连接，所述第二补液栗与所述储碱件连接。
[0013]进一步地，所述催化单元包括光照装置及基体，所述光照装置与所述基体相对设置。
[0014]进一步地，所述预处理单元包括过滤层及碳纤维均化层，所述过滤层与所述碳纤维均化层连接。
[0015]进一步地，还包括排风件，所述排风件与所述光催化装置、所述排烟装置均连通。
[0016]本发明的有益效果在于:
[0017]上述污泥制陶粒烟气处理系统，通过将生产产生的有毒有害烟气依次通过所述除尘装置、所述降温装置、所述脱氨装置、所述脱硫装置，之后进入所述光催化装置的预处理单元和催化单元进一步处理，最后通过所述排烟装置将清洁烟气排出，可以有效地去除烟气中的灰尘、氨、二氧化硫，特别是恶臭气体、挥发性有机物等，同时对烟气进行有效降温，以确保烟气的排放达标，从而保护环境及空气的干净、卫生，避免造成环境污染。
【附图说明】
[0018]图1为本发明实施例所述的污泥制陶粒烟气处理系统的系统结构图。
[0019]附图标记说明:
[0020]100、除尘装置，200、降温装置，300、脱氨装置，400、脱硫装置，500、光催化装置，600、排烟装置。
【具体实施方式】
[0021 ]下面对本发明的实施例进行详细说明:
[0022]如图1所示，一种污泥制陶粒烟气处理系统，包括除尘装置100、降温装置200、脱氨装置300、脱硫装置400、光催化装置500及排烟装置600，所述除尘装置100与所述降温装置200连通，所述降温装置200与所述脱氨装置300连通，所述脱氨装置300与所述脱硫装置400连通，所述光催化装置500包括预处理单元和催化单元，所述脱硫装置300与所述预处理单元连接，所述预处理单元与所述催化单元连接，所述催化单元与所述排烟装置600连通。
[0023]在本实施例中以污泥烧制制取陶粒的烟气处理为例进行说明。由于污泥中的有机污染物、富营养污染物及致病微生物等在烧结过程所产生的高温气氛下，近乎完全分解转化为水蒸气及气态物质，然后被排出。因而，在烧结过程中可能产生多种污染物，如烟尘、二氧化硫、恶臭气体、挥发性有机物等，若直接排放到空气中，将会对周围环境造成严重的影响。在本实施例中通过将有毒有害的烟气依次经过所述除尘装置100、所述降温装置200、所述脱氨装置300、所述脱硫装置400、所述光催化装置500及所述排烟装置600的处理，可以有效地去除烟气中的灰尘、氨、二氧化硫、恶臭气体、挥发性有机物等，同时对烟气进行有效降温，以确保烟气的排放达标，从而保护环境及空气的干净、卫生，避免造成环境污染。具体过程为:陶粒窑烟气(120°C-160°C)进入除尘装置100去除烟气中大部分粉尘，经除尘后进入降温装置200进行降温除尘，经降温除尘后的烟气依次进入脱氨装置300、脱硫装置400进行充分脱氨、脱硫，脱硫后的烟气进入光催化装置500通过预处理单元和催化单元的进一步净化处理，可以将前述装置无法清除掉的恶臭气体、挥发性有机物等去除干净，最终经80米烟囱达标排放。
[0024]进一步地，所述除尘装置100包括引风件、烟气通道、净化装置、及设置于所述烟气通道内的喷淋装置，所述烟气通道连通于所述引风件和所述净化装置间，所述喷淋装置包括多个喷淋头，多个所述喷淋头沿所述烟气通道的延伸方向并排布置。
[0025]在本实施例中，所述引风件为引风机，可以将陶粒窑的烟气顺利引入所述除尘装置100内进行处理。实际中由于受场地限制，引风机与所述净化装置之间相距120米，烟气在所述烟气通道中的输送过程也是一个逐步降温的过程。由于120°C?150°C烟气在降温时，很容易达到其露点温度，从而出现冷凝水，冷凝水中的粉尘易在通道内沉积板结。为避免出现烟道结垢难以清理的现象，在烟气通道内加装所述喷淋装置，可以定期对通道进行冲洗，保证通道表层的干净。具体的，所述喷淋头为DN25喷嘴，以4米为间隔的方式布置于所述烟气通道的上方，喷嘴之间通过进水管连接，且在通道内壁上每隔30米安装一个挡水板和排水阀，以有效去除烟气中的水分及灵活控制喷淋水的水量。当进水管输入喷淋水时，从通道的前端至后端依次轮流打开排水阀，可以大大提高喷淋水对烟气的降温效率，之后把通道内的含尘冷凝水弓I入二次沉淀池内以避免污染。
[0026]此外，所述净化装置包括净化塔和换热装置，所述净化塔与所述换热装置相互连通。本实施例中的所述净化塔优选为喷淋塔，烟气经过喷淋塔可以充分实现对烟气的净化除尘和降温，同时进入所述换热装置可以进一步回收利用烟气热量，提高能源利用效率，提高系统的运行经济性。
[0027]所述净化塔的下部侧壁设置有进风口，中部采用3层旋流板和3个喷淋层依次布置或交替布置的结构，上部安装有除雾层和反冲洗装置，最上端是出风口。当一定进气速度的含尘烟气经进风口进入塔后，冲击水层和旋流板，改变了烟气的运动方向，而尘粒由于惯性则继续按原方向运动，其中大部分尘粒与水粘附后便停留在水中，在冲击水浴后，有一部分尘粒随气体运动，与冲击水雾及循环喷淋水相结合，在主体内进一步充分混合作用，此时含尘气体中的尘粒便被水捕集，尘水经离心或过滤脱离，因重力经塔壁流入二级循环池;净化后的气体流向出风口，经过塔顶的除雾器，使被净化的气体在离开喷淋塔之前进行除雾，阻止粒径为10_60μπι含杂质的“雾”进入后续处理装置。废水在二级循环池中沉淀、过滤、降温处理后循环使用。沉渣经池底收集后，定期外排做深度脱水处理。
[0028]进一步地，在本实施例中优选所述换热装置包括冷却水池、循环栗、换热器、及冷却塔，所述换热器包括第一入水口、第二入水口、第一出水口及第二出水口，所述循环栗通过所述第一入水口与所述换热器连通，所述换热器通过所述第一出水口与所述净化塔连通，所述循环栗通过所述第二入水口与所述换热器连通，所述换热器通过所述第二出水口与所述冷却塔连通。通过上述换热装置可以实现二级循环池中废水的降温目的，同时还可以进一步的回收利用凝结水中的热量，提高系统的经济性。
[0029]所述脱氨装置300包括储酸件、第一补液栗、酸池、酸喷淋件及酸喷淋塔，所述酸喷淋件和所述酸池均设置于所述酸喷淋塔内，且所述酸池位于所述酸喷淋件的下方，所述酸喷淋件与所述第一补液栗连接，所述第一补液栗与所述储酸件连接。通过在所述酸喷淋塔内持续不断喷淋酸液，可以有效去除烟气中的碱性气体，如氨气等，确保烟气的干净、卫生，符合排放标准。所述酸喷淋塔的下部侧壁设置有进风口，内部布置有3层填料层和3层喷淋层的结构，可以是交叉布置或依次布置的方式，可以进最大程度地去除碱性气体。
[0030]进一步地，所述脱硫装置400包括储碱件、第二补液栗、碱池、碱喷淋栗及碱喷淋塔，所述碱喷淋件和所述碱池均设置于所述碱喷淋塔内，且所述碱池位于所述碱喷淋件的下方，所述碱喷淋件与所述第二补液栗连接，所述第二补液栗与所述储碱件连接。通过在所述碱喷淋塔内持续不断喷淋碱液，可以有效去除烟气中的酸性气体，如二氧化硫、硫化氢等，确保烟气的干净、卫生，符合排放标准。所述碱喷淋塔的下部侧壁设置有进风口，内部布置有3层填料层和3层喷淋层的结构，可以是交叉布置或依次布置的方式，可以进最大程度地去除酸性气体。
[0031]在本实施例中优选所述催化单元包括光照装置及基体，所述光照装置与所述基体相对设置。所述催化单元优选为金属镍网单元，基体为镍网本体，所述光催化装置500包括箱体，光照装置安装于箱体的顶部并位于镍网本体的正上方，箱体设有进气口，所述预处理单元和所述催化单元依次布置于箱体内并位于进气口正下方，当有害气体从进气口进入依次通过预处理单元和催化单元之后，可以有效去除烟气中的甲硫醇、甲胺、甲基硫、VOC等有机臭气，避免因烟气中的臭气对周边环境造成影响。
[0032]进一步地，所述预处理单元包括过滤层及碳纤维均化层，所述过滤层与所述碳纤维均化层连接。烟气先经过预处理单元纤维过滤段和炭纤维均化段的拦截、碰撞、扩散和吸收等前处理，截取气体内的部分颗粒物质(废气中有害成分去除达到65%以上)，由此可以确保良好的烟气净化效果。烟气接着进入光催化装置500金属镍网单元，在C波段紫外灯照射下，形成T12光催化氧化，它是活性羟基(.0H)和其他活性氧化类物质(.02_、.00H、H2O2)共同作用的结果。在T12表面生成的.0H基团反应活性很高，具有高于有机物中各类化学键能的反应能，加上.02_、.00Η、Η202活性氧化类物质的协同作用，能迅速有效地分解有机物。光催化剂T12参与整个光催化反应过程，但它自身物理性质和化学性质不会发生变化。纳米二氧化钛具有很高的比表面积，表面活性很高，当光照射在材料上就会很容易激发出电子，使得二氧化钛纳米颗粒表面具有很高的氧化活性，能够很轻易地氧化空气中的有机污染，产生二氧化碳、水等。
[0033]此外，上述污泥制陶粒烟气处理系统还包括排风件，所述排风件与所述光催化装置500、所述排烟装置600均连通。所述排风件为排风机，通过在陶粒窑的尾部配套安装排风机，配合引风机一起使用，可以有效降低布置于陶粒窑尾部的引风机的负荷，同时保证后续喷淋等烟气处理工艺的通畅。通过所述光催化装置500的净化后，烟气经过烟囱实现外排，可以进一步避免对周围低空环境的污染，提高环境的保护效力。
[0034]以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0035]以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【主权项】
1.一种污泥制陶粒烟气处理系统，其特征在于，包括除尘装置、降温装置、脱氨装置、脱硫装置、光催化装置及排烟装置，所述除尘装置与所述降温装置连通，所述降温装置与所述脱氨装置连通，所述脱氨装置与所述脱硫装置连通，所述光催化装置包括预处理单元和催化单元，所述脱硫装置与所述预处理单元连接，所述预处理单元与所述催化单元连接，所述催化单元与所述排烟装置连通。2.根据权利要求1所述的污泥制陶粒烟气处理系统，其特征在于，所述除尘装置包括引风件、烟气通道、净化装置、及设置于所述烟气通道内的喷淋装置，所述烟气通道连通于所述引风件和所述净化装置间，所述喷淋装置包括多个喷淋头，多个所述喷淋头沿所述烟气通道的延伸方向并排布置。3.根据权利要求2所述的污泥制陶粒烟气处理系统，其特征在于，所述净化装置包括净化塔和换热装置，所述净化塔与所述换热装置相互连通。4.根据权利要求3所述的污泥制陶粒烟气处理系统，其特征在于，所述换热装置包括冷却水池、循环栗、换热器、及冷却塔，所述换热器包括第一入水口、第二入水口、第一出水口及第二出水口，所述循环栗通过所述第一入水口与所述换热器连通，所述换热器通过所述第一出水口与所述净化塔连通，所述循环栗通过所述第二入水口与所述换热器连通，所述换热器通过所述第二出水口与所述冷却塔连通。5.根据权利要求1所述的污泥制陶粒烟气处理系统，其特征在于，所述脱氨装置包括储酸件、第一补液栗、酸池、酸喷淋件及酸喷淋塔，所述酸喷淋件和所述酸池均设置于所述酸喷淋塔内，且所述酸池位于所述酸喷淋件的下方，所述酸喷淋件与所述第一补液栗连接，所述第一补液栗与所述储酸件连接。6.根据权利要求1所述的污泥制陶粒烟气处理系统，其特征在于，所述脱硫装置包括储碱件、第二补液栗、碱池、碱喷淋栗及碱喷淋塔，所述碱喷淋件和所述碱池均设置于所述碱喷淋塔内，且所述碱池位于所述碱喷淋件的下方，所述碱喷淋件与所述第二补液栗连接，所述第二补液栗与所述储碱件连接。7.根据权利要求1所述的污泥制陶粒烟气处理系统，其特征在于，所述催化单元包括光照装置及基体，所述光照装置与所述基体相对设置。8.根据权利要求1所述的污泥制陶粒烟气处理系统，其特征在于，所述预处理单元包括过滤层及碳纤维均化层，所述过滤层与所述碳纤维均化层连接。9.根据权利要求1所述的污泥制陶粒烟气处理系统，其特征在于，还包括排风件，所述排风件与所述光催化装置、所述排烟装置均连通。
【文档编号】B01D53/48GK105854494SQ201610388619
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月1日
【发明人】陈冠宏, 陈旭婷, 胡浩辉
【申请人】广东绿由环保设备有限公司