CN201855648U - 一种烟气处理系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种烟气处理系统，涉及水泥、玻璃行业窑炉烟气治理。为提高除尘和脱碳的效率而设计。本实用新型烟气处理系统，包括除尘系统和与所述除尘系统相连的脱碳系统。在所述除尘系统和所述脱碳系统之间连接有调温预处理系统。本实用新型烟气处理系统，适用于水泥、玻璃等行业烟气的除尘及脱碳处理。
Description
技术领域
本发明属于大气污染治理技术领域，涉及水泥、玻璃行业窑炉烟气治理，特别涉及到从烟气中捕集固体粉尘及二氧化碳气体脱除的工艺系统。
背景技术
目前我国大气粉尘污染主要源自于水泥、火电和冶金三大行业，其中水泥行业的排放量跃居首位，有关数据表明，2009年水泥行业粉尘排放量近4000万吨；排放进入大气的CO2近16.3亿吨。
作为促使气候变暖的温室气体，CO2是其中对气候变化影响最大的气体，它产生的增温效应占所有温室气体总增温效应的63％，且在大气中的留存期最长。随着我的环保标准的日益严格以及今后可能开征的碳排放税，水泥行业将面临粉尘污染治理、二氧化碳减排等环境压力以及因征收碳税而增加的成本压力。因此，研制如何有效的从窑炉烟气中捕集粉尘及脱除二氧化碳气体的工艺系统显得刻不容缓。而同属建材行业的玻璃制造业也面临着同样的问题。
目前在水泥、玻璃行业，除尘工艺系统相当成熟并大规模应用，其除尘效率已经达到99％以上，除尘效果显著；而二氧化碳的捕集工艺系统则鲜有机构及人员进行研究。在传统的工业领域，如合成氨生产、天然气净化等，二氧化碳的捕集已经工业化，一类是物理吸收法，即利用CO2能溶于某种液体这一特性。常用的吸收剂有水、甲醇、环丁砜、碳酸丙烯酯等。另一类是化学吸收法，CO2是酸性气体，可用碱性吸收剂进行化学反应而除去。如碳酸钾水溶液、乙醇胺的水溶液或环丁砜溶液、氨水等。由于水泥玻璃行业窑炉烟气量大，烟气成份复杂，如果单独进行除尘或脱碳工艺处理，则处理效率低，而且不能满足环保要求。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种处理效率高的烟气处理系统。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种烟气处理系统，包括除尘系统和与所述除尘系统相连的脱碳系统。
进一步地，在所述除尘系统和所述脱碳系统之间连接有调温预处理系统。
其中，所述烟气处理系统为水泥或玻璃行业窑炉烟气系统；所述除尘系统为布袋除尘器、电袋复合除尘器、高效电收尘器或高温陶瓷管过滤器。所述调温预处理系统为温度可控型换热器。
所述脱碳系统包括吸收塔，其中，所述吸收塔的下部设有烟气入口，所述吸收塔的顶端设有烟气出口；所述烟气入口与所述调温预处理系统的烟气出口相连；所述吸收塔的上部设有吸收液入口，所述吸收塔的底部设有吸收液出口；所述吸收塔的内部于所述烟气入口的上方位置处设有气体分布板，所述吸收塔的内部位于所述吸收液入口的下方位置处设有液体分布器，在所述气体分布板和所述液体分布器之间设有填料层。
进一步地，所述吸收塔的内部靠近所述烟气出口的位置处设有除雾装置。
所述脱碳系统还包括再生塔，所述再生塔的上部与所述吸收塔底部的吸收液出口相连；其中所述再生塔的下方设有煮沸器；在所述再生塔的顶部设有气体出口，底部设有加热后的吸收液的排出口。
所述脱碳系统还包括与所述再生塔顶部的气体出口相连的二氧化碳回收系统，其中所述二氧化碳回收系统包括：与所述再生塔顶部的气体出口相连的冷却器，与所述冷却器相连的气液分离器，与所述气液分离器相连的干燥器，以及所述干燥器相连的压缩机。
所述脱碳系统还包括溶液供补给系统，所述溶液供补给系统与所述吸收塔上部的吸收液入口相连。
所述溶液供补给系统与再生塔底部的所述排出口相连，其中所述溶液供补给系统包括：与再生塔底部的所述排出口相连的冷却器，与所述冷却器相连的过滤器，以及与所述过滤器相连的再生液回收器；其中所述再生液回收器与吸收塔上部的所述吸收液入口相连。
与现有技术相比，本实用新型烟气处理系统，除尘系统与脱碳系统相连在一起，烟气经过除尘系统处理后即进入脱碳系统进行脱碳处理，提高了对烟气的除尘和脱碳的效率。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型旨在提供一种处理效率高的烟气处理系统。下面结合附图和实施例对本实用新型做详细说明。
参看图1所示，本实用新型实施例水泥或玻璃行业窑炉烟气处理系统，包括除尘系统2和与所述除尘系统相连的脱碳系统。
本实用新型烟气处理系统，除尘系统与脱碳系统相连在一起，水泥或玻璃行业窑炉烟气1经过除尘系统处理后即进入脱碳系统进行脱碳处理，提高了对烟气的除尘和脱碳的效率。
为了将从除尘系统处理后的烟气温度调整到适合脱碳的温度范围，为脱碳作好准备，在所述除尘系统2和所述脱碳系统之间连接有调温预处理系统3。该调温预处理系统可以为增湿塔、冷却器等，具体可根据除尘系统选型的不同选择使用。优选地，所述调温预处理系统为温度可控型换热器。
所述除尘系统2采用高效除尘器，其除尘效率须在99％以上，这样是为了防止烟气中的粉尘在二氧化碳捕集阶段沉淀堵塞管道。高效除尘器的选型包括但不限于大型布袋除尘器、电袋复合除尘器，高效电收尘器或高温陶瓷管过滤器等。
所述脱碳系统包括吸收塔5，其中，所述吸收塔的下部设有烟气入口，所述吸收塔的顶端设有烟气出口22；所述烟气入口与所述调温预处理系统3的烟气出口相连；所述吸收塔的上部设有吸收液入口，所述吸收塔的底部设有吸收液出口；所述吸收塔的内部于所述烟气入口的上方位置处设有气体分布板6，可以使进入吸收塔中的烟气均匀分布，利于与吸收液接触反应；使气体能均匀的与吸收液接触；所述吸收塔的内部位于所述吸收液入口的下方位置处设有液体分布器24，使液体能够均匀向下流动；在所述气体分布板和所述液体分布器之间设有填料层4。
经过除尘及调温后的富含二氧化碳的烟气由吸收塔下部的烟气入口进入吸收塔内，烟气由下向上流动，经气体分布板6后，与从吸收塔上部的自上而下流动的吸收液(即贫液)接触，两者相对逆流接触。吸收液吸收烟气中的二氧化碳，变成富液由吸收塔底部的出口流出，脱除二氧化碳的烟气，经过吸收塔顶端的烟气出口22排放到大气中。
所述吸收塔的内部靠近所述烟气出口的位置处设有除雾装置23。脱去二氧化碳的烟气因携带部分溶液蒸汽，由除雾装置23进行除雾，以便尽可能的减少水及吸收液的消耗。
进一步地，所述脱碳系统还包括再生塔12，所述再生塔12的上部与所述吸收塔5底部的吸收液出口相连；其中所述再生塔的下方设有煮沸器13；在所述再生塔的顶部设有气体出口，底部设有加热后的吸收液的排出口。
由吸收塔底部的吸收液出口流出的吸收有二氧化碳的富液经管道，由泵9输送到贫富液换热器10，吸收再生液热量后，由再生塔12上部入口进入到再生塔12内部，再生塔下方有煮沸器，热能来源可以为水泥玻璃窑炉余热系统，也可以单独供应热能。
吸收有二氧化碳的富液在煮沸器的作用下，析出二氧化碳变为贫液，解析后的再生液由再生塔12底部出口流出。
进一步地，所述脱碳系统还包括与所述再生塔12顶部的气体出口相连的二氧化碳回收系统，其中所述二氧化碳回收系统包括：与所述再生塔顶部的气体出口相连的冷却器18，与所述冷却器18相连的气液分离器17，与所述气液分离器相连的干燥器16，以及所述干燥器16相连的压缩机15。
由二氧化碳及部分吸收液蒸汽组成的混合气体在再生塔顶部洗涤装置作用下，吸收液蒸汽被有效脱除。脱除吸收液蒸汽的二氧化碳及部分水蒸气由再生塔顶部出口排出，经过冷却器18，气液分离器17，水蒸汽被有效移除，并送回到再生塔12，进行再循环。脱水后的二氧化碳经由干燥器16进一步干燥，由压缩机15压缩压缩为液态，最终，高纯度的液态二氧化碳使用专用储存罐或管道14运送到适合封存的地点进行封存。
进一步地，所述脱碳系统还包括溶液供补给系统，所述溶液供补给系统与所述吸收塔上部的吸收液入口相连。
其中，所述溶液供补给系统与再生塔底部的所述排出口相连，其中所述溶液供补给系统包括：与再生塔底部的所述排出口相连的冷却器11，与所述冷却器11相连的过滤器7，以及与所述过滤器7相连的再生液回收器8；其中所述再生液回收器与吸收塔上部的所述吸收液入口相连。
解析后的再生液由再生塔12底部出口流出后，由泵送至贫富液换热器10换热，经过冷却器11冷却，再经过过滤器7滤除杂质，进入到再生液回收器8内。再生液回收器还与溶液储槽20相连，溶液储槽内有新鲜溶液，随着系统内二氧化碳吸收液的损耗，溶液储槽可随时向再生液回收器8补充新鲜溶液。补冲后的再生液经过再生液回收器8底部的出口流出，经过泵及冷却器21，最终回到吸收塔5内循环再利用。溶液储槽20还与吸收塔5相连可直接向吸收塔5内供应二氧化碳吸收液。通过管路19可向溶液储槽20补充新鲜溶液。
通过管路及管路控制原件可以实现再生液回收器8及溶液储槽20的串并联及混联，从而根据工况条件选择合理的贫液供给方案以满足二氧化碳吸收的情况下，节约二氧化碳吸收液的目的。可供选择的贫液供给方案包括如下几种：
1)由再生液回收器单独供给再生液；
2)由溶液储槽单独供给新鲜溶液；
3)由溶液储槽向再生液回收器补给新鲜溶液后由再生液回收器单独供给二氧化碳吸收液；
4)由溶液储槽向再生液回收器补给新鲜溶液后由再生液回收器和溶液储槽分别供给二氧化碳吸收液，供给路线可以是但不限于再生液回收器供给洗涤段，溶液储槽供给吸收段。
本实用新型实施例烟气处理系统着眼于当前及未来大气污染治理的需要，在充分考虑到水泥、玻璃行业烟气成分复杂、烟气量大等特点的情况下，将窑炉烟气的除尘和脱碳工艺统一起来，实现烟气处理工艺系统的无缝对接，进而实现除尘、脱碳效率的最大化，满足环保要求。
本实用新型实施例烟气处理系统，是以对水泥或玻璃行业窑炉烟气的处理为例进行说明的，但本实用新型并不限于此。本实用新型烟气处理系统也可应用于其它行业窑炉烟气的处理。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种烟气处理系统，其特征在于，包括除尘系统和与所述除尘系统相连的脱碳系统。
2.根据权利要求1所述的烟气处理系统，其特征在于，在所述除尘系统和所述脱碳系统之间连接有调温预处理系统。
3.根据权利要求1所述的烟气处理系统，其特征在于，所述烟气处理系统为水泥或玻璃行业窑炉烟气系统；所述除尘系统为布袋除尘器、电袋复合除尘器、高效电收尘器或高温陶瓷管过滤器。
4.根据权利要求2所述的烟气处理系统，其特征在于，所述调温预处理系统为温度可控型换热器。
5.根据权利要求2所述的烟气处理系统，其特征在于，所述脱碳系统包括吸收塔，其中，所述吸收塔的下部设有烟气入口，所述吸收塔的顶端设有烟气出口；所述烟气入口与所述调温预处理系统的烟气出口相连；
所述吸收塔的上部设有吸收液入口，所述吸收塔的底部设有吸收液出口；
所述吸收塔的内部于所述烟气入口的上方位置处设有气体分布板，所述吸收塔的内部位于所述吸收液入口的下方位置处设有液体分布器，在所述气体分布板和所述液体分布器之间设有填料层。
6.根据权利要求5所述的烟气处理系统，其特征在于，所述吸收塔的内部靠近所述烟气出口的位置处设有除雾装置。
7.根据权利要求5所述的烟气处理系统，其特征在于，所述脱碳系统还包括再生塔，所述再生塔的上部与所述吸收塔底部的吸收液出口相连；其中
所述再生塔的下方设有煮沸器；
在所述再生塔的顶部设有气体出口，底部设有加热后的吸收液的排出口。
8.根据权利要求7所述的烟气处理系统，其特征在于，所述脱碳系统还包括与所述再生塔顶部的气体出口相连的二氧化碳回收系统，其中所述二氧化碳回收系统包括：
与所述再生塔顶部的气体出口相连的冷却器，与所述冷却器相连的气液分离器，与所述气液分离器相连的干燥器，以及所述干燥器相连的压缩机。
9.根据权利要求7所述的烟气处理系统，其特征在于，所述脱碳系统还包括溶液供补给系统，所述溶液供补给系统与所述吸收塔上部的吸收液入口相连。
10.根据权利要求9所述的烟气处理系统，其特征在于，所述溶液供补给系统与再生塔底部的所述排出口相连，其中
所述溶液供补给系统包括：与再生塔底部的所述排出口相连的冷却器，与所述冷却器相连的过滤器，以及与所述过滤器相连的再生液回收器；其中所述再生液回收器与吸收塔上部的所述吸收液入口相连。
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