一種磷酸活性炭活化爐余熱利用及尾氣吸收設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種磷酸活性炭活化爐余熱利用及尾氣吸收設(shè)備，所述熱換管和熱水出口集箱連接，所述吊裝孔位于熱水出口集箱與冷水出口集箱之間，所述冷水出口集箱和熱換管連接，所述頂部保溫層位于換熱管上方，所述支撐掛鉤分別位于換熱管的上端。本發(fā)明打破以往活性炭活化爐余熱利用及尾氣吸收設(shè)備領(lǐng)域的傳統(tǒng)觀念，以達(dá)到余熱利用目的現(xiàn)由于余熱利用裝置的投用，煙氣溫度的下降，增濕冷卻塔可補(bǔ)上，直接用一臺尾吸噴淋塔即能達(dá)到效果，這也節(jié)約了尾吸系統(tǒng)的投資及運行成本。
【專利說明】一種磷酸活性炭活化爐余熱利用及尾氣吸收設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及木質(zhì)活性炭活化爐爐尾余熱利用及尾氣吸收設(shè)計及改造，具體為一種磷酸活性炭活化爐余熱利用及尾氣吸收設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會的進(jìn)步人們對生活質(zhì)量的要求不斷提高，作為去污排毒排雜的木質(zhì)活性炭，需求量越來越大，使用范圍越來越廣泛。如醫(yī)藥、糖業(yè)食品、化妝品、城鎮(zhèn)供水、煙草、酒類、化工行業(yè)、汽車尾氣處理等行業(yè)均需使用，而在軍事上對活性炭的需求量不斷增加且尚無替代品，因此該產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)前景十分良好。木質(zhì)活性炭活性炭產(chǎn)品的主要原材料為林業(yè)生產(chǎn)的廢棄木屑，活性炭的生產(chǎn)工藝可分為化學(xué)法和物理法兩種。目前國內(nèi)化學(xué)法活性炭生產(chǎn)普遍存在磷酸消耗大、能耗高、煙氣污染嚴(yán)重和機(jī)械化程度低、人員勞動強(qiáng)度大等問題。而磷酸法生產(chǎn)工藝，最主要的設(shè)備為臥式活化爐，利用臥式轉(zhuǎn)爐進(jìn)行木屑的炭化和活化，大都數(shù)廠家臥式活化爐爐尾的煙氣直 接排空，煙氣中的大量熱量不能回收，這造成了一系列的問題:一、磷酸法生產(chǎn)工藝臥式轉(zhuǎn)爐出口尾氣溫度必須控制，產(chǎn)品質(zhì)量才能達(dá)標(biāo)，以35米長，1.8米直徑的臥式轉(zhuǎn)爐為例，產(chǎn)能按6噸/天來算，出口煙氣量將達(dá)到15000Nm3/h，出口煙氣溫度必須控制在180°C ~200°C，而這部分熱能不能回收，直接排空，造成了大量的熱能損失。二、磷酸法生產(chǎn)工藝在回收漂洗工序需用大量的熱水，一般每噸炭需消耗8噸左右70°C~80°C熱水，而這部份熱水需專門增加一個鍋爐來解決，一方面熱能浪費用，另一方面生產(chǎn)過程又急需熱能，熱能不加以有效利用顯得極不合理。三、臥式轉(zhuǎn)爐出口尾氣中磷酸酸霧夾帶量大，以至造成了產(chǎn)品的磷酸耗增大，噸炭磷酸消耗量一般都大于0.3，而這部分磷酸不能加以回收。同時這部分尾氣不加以吸收，也造成了一定的大氣污染。四、臥式轉(zhuǎn)爐出口尾氣溫度高，造成了煙氣體積流量偏大，對臥式轉(zhuǎn)爐排氣，煙囪的高度及直徑提出了更高的要求，如臥式轉(zhuǎn)爐出口尾氣排氣受阻，這也間接地影響了產(chǎn)品的質(zhì)量及產(chǎn)能的發(fā)揮。目前有廠家嘗試的解決方法及存在的問題:一、在臥式轉(zhuǎn)爐出口煙道中設(shè)置換熱器或水平方向設(shè)置換熱盤管，來達(dá)到余熱利用產(chǎn)熱水的目的，這個方案前期能達(dá)到一定的運行效果，但煙塵及木焦油等將很快堵塞換熱管，這造成了換熱不暢，煙道堵塞，最終導(dǎo)致生產(chǎn)難以為續(xù)，而換熱管及煙道清理又很不方便，這個方案顯然不理想。二、設(shè)置不銹鋼煙道，煙道外再建換熱熱水池，這個方案換熱效率極低，大量的熱量不能有效利用，另外這個方案造價極高，而不銹鋼煙道也需定期清理，這個方案顯然不理想。三、在臥式轉(zhuǎn)爐出口煙道中設(shè)置兩組以上的換熱管，換熱介質(zhì)由水改為稀磷酸，通過交換回收活性炭窯爐尾氣的熱能，加熱換熱管中常溫稀磷酸，以便稀磷酸的下一步濃縮回收利用，這個方案造價極高，首先要求工藝流程中必需建有磷酸濃縮回收系統(tǒng)，另外一方面也沒解決換熱管及煙道堵塞清理的問題，這個方案顯然也不理想。四、在臥式轉(zhuǎn)爐出口增加尾吸噴淋塔，以達(dá)到回收尾氣中磷酸的目的，回收下的磷酸又回到系統(tǒng)中循環(huán)使用，這達(dá)到了回收磷酸的目的，但這個方案沒有考慮余熱利用的問題，顯然方案也還有欠缺。以上方法都不適應(yīng)于問題的圓滿解決。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本發(fā)明旨在提供一種磷酸活性炭活化爐余熱利用及尾氣吸收設(shè)備。
[0004]為實現(xiàn)該技術(shù)目的，本發(fā)明的方案是:一種磷酸活性炭活化爐余熱利用及尾氣吸收設(shè)備，包括換熱管、以及熱水出口集箱、接著是吊裝孔，再是與熱水出口集箱對應(yīng)的冷水出口集箱，緊接著分別是頂部保溫層、支撐掛鉤、最后是三組熱換器，所述熱換管和熱水出口集箱連接，所述吊裝孔位于熱水出口集箱與冷水出口集箱之間，所述冷水出口集箱和熱換管連接，所述頂部保溫層位于換熱管上方，所述支撐掛鉤分別位于換熱管的上端。
[0005]作為優(yōu)選，所述熱換管由316L型號的不銹鋼材料設(shè)計而成。
[0006]作為優(yōu)選，所述熱水出口集箱和冷水出口集箱分別是水的熱量交換裝置。
[0007]作為優(yōu)選，所述熱水出口集箱、吊裝孔以及冷水出口集箱在三組熱換器上均有一個。
[0008]作為優(yōu)選，所述第一組熱換器、第二組熱換器以及第三組熱換器采用串聯(lián)安裝組成一套換熱裝置。
[0009]本發(fā)明打破以往活性炭活化爐余熱利用及尾氣吸收設(shè)備領(lǐng)域的傳統(tǒng)觀念，采用新方法設(shè)計一種磷酸活性炭活化爐余熱利用及尾氣吸收裝置，通過計算，在在臥式轉(zhuǎn)爐爐尾煙道中布置一定換熱面積的余熱利用裝置，以達(dá)到余熱利用目的。以35米長，1.8米直徑的臥式轉(zhuǎn)爐為例，產(chǎn)能按6 噸/天來算，要確保出口煙氣溫度控制到100°C左右，換熱面積需達(dá)到158平方米以上。余熱利用裝置采用橫向沖刷的換熱管束設(shè)置，橫向沖刷結(jié)構(gòu)適用于煙塵較大的環(huán)境，煙塵及木焦油等不會很快堵塞換熱管，同時控制好一定的管束間距，以便于換熱管及煙道的清理。余熱利用換熱管采用Φ 32X3的316L不銹鋼管，以克服轉(zhuǎn)爐煙道內(nèi)的高溫及腐蝕的影響，同時在煙道處設(shè)置幾處人孔，以便于煙道清理。換熱介質(zhì)為工藝?yán)渌?，水走管程，煙氣走殼程，通過余熱利用裝置換熱的熱水再送到爐頭的鍋爐中去，這套余熱利用裝置相當(dāng)于鍋爐的省煤器，以達(dá)到低溫?zé)嵯蚋邷責(zé)岬霓D(zhuǎn)換，這種轉(zhuǎn)換方式比較合理靈活，能滿足生產(chǎn)對熱水溫度的不同需求。在煙道低洼處設(shè)置煙氣冷凝液的收集裝置，收集下來的冷凝液直接送到爐尾拌料系統(tǒng)中循環(huán)使用，這達(dá)到了回收磷酸的目的。在臥式轉(zhuǎn)爐余熱利用出口再增加尾吸噴淋塔，以達(dá)到回收尾氣中磷酸的目的，回收下的磷酸又回到系統(tǒng)中循環(huán)使用，這達(dá)到了回收磷酸及環(huán)保達(dá)標(biāo)排放的目的。通過余熱利用裝置出口煙氣溫度從180°C~200°C左右降到100°C~120°C左右，每小時可產(chǎn)10噸左右熱水，余熱利用裝置出口熱水水溫可達(dá)到45°C~55°C左右。產(chǎn)出的熱水送到了爐頭鍋爐二次加熱，控制到70η0?后再送到回收及漂洗工序使用，滿足了生產(chǎn)對熱水的需求。橫向沖刷的換熱管束設(shè)置有效地控制了換熱管的堵塞問題，另外通過控制好一定的管束間距及煙道處設(shè)置幾處人孔，更方便了煙道及換熱管的定期清理，確保了余熱利用裝置的換熱效果。通過對臥式轉(zhuǎn)爐出口尾氣中磷酸酸霧冷凝液的回收，收集下來的冷凝液直接送到爐尾拌料系統(tǒng)中循環(huán)使用，噸炭磷酸消耗量小于0.25。由于余熱利用裝置的投用，出口煙氣溫度下降，1.8米直徑70米高的煙囪能滿足兩臺35米長，1.8米直徑的臥式轉(zhuǎn)爐的滿負(fù)荷生產(chǎn)。臥式轉(zhuǎn)爐尾吸系統(tǒng)一般由兩只塔組成，一只是增濕冷卻塔一只是尾吸噴淋塔吸收，兩塔串聯(lián)使用，現(xiàn)由于余熱利用裝置的投用，煙氣溫度的下降，增濕冷卻塔可補(bǔ)上，直接用一臺尾吸噴淋塔即能達(dá)到效果，這也節(jié)約了尾吸系統(tǒng)的投資及運行成本?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明的余熱利用示意圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖本和具體實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0012]如圖1所示，本發(fā)明實施例的一種磷酸活性炭活化爐余熱利用及尾氣吸收設(shè)備，包括包括換熱管1、以及熱水出口集箱2、接著是吊裝孔3，再是與熱水出口集箱對應(yīng)的冷水出口集箱4，緊接著分別是頂部保溫層5、支撐掛鉤6、最后是三組熱換器，所述熱換管I和熱水出口集箱2連接，所述吊裝孔3位于熱水出口集箱2與冷水出口集箱4之間，所述冷水出口集箱4和熱換管I連接，所述頂部保溫層5位于換熱管I上方，所述支撐掛鉤6分別位于換熱管I的上端。
[0013]作為優(yōu)選，所述熱換管I由316L型號的不銹鋼材料設(shè)計而成。
[0014]作為優(yōu)選，所述熱水出口集箱2和冷水出口集箱4分別是水的熱量交換裝置。
[0015]作為優(yōu)選，所述熱水出口集箱2、吊裝孔3以及冷水出口集箱4在三組熱換器上均
有一個。
[0016]作為優(yōu)選，所述第一組熱換器7、第二組熱換器8以及第三組熱換器9采用串聯(lián)安裝組成一套換熱裝置 。
[0017]本發(fā)明打破以往活性炭活化爐余熱利用及尾氣吸收設(shè)備領(lǐng)域的傳統(tǒng)觀念，采用新方法設(shè)計一種磷酸活性炭活化爐余熱利用及尾氣吸收裝置，通過計算，在在臥式轉(zhuǎn)爐爐尾煙道中布置一定換熱面積的余熱利用裝置，以達(dá)到余熱利用目的。以35米長，1.8米直徑的臥式轉(zhuǎn)爐為例，產(chǎn)能按6噸/天來算，要確保出口煙氣溫度控制到100°C左右，換熱面積需達(dá)到158平方米以上。余熱利用裝置采用橫向沖刷的換熱管束設(shè)置，橫向沖刷結(jié)構(gòu)適用于煙塵較大的環(huán)境，煙塵及木焦油等不會很快堵塞換熱管，同時控制好一定的管束間距，以便于換熱管及煙道的清理。余熱利用換熱管采用Φ 32X3的316L不銹鋼管，以克服轉(zhuǎn)爐煙道內(nèi)的高溫及腐蝕的影響，同時在煙道處設(shè)置幾處人孔，以便于煙道清理。換熱介質(zhì)為工藝?yán)渌?，水走管程，煙氣走殼程，通過余熱利用裝置換熱的熱水再送到爐頭的鍋爐中去，這套余熱利用裝置相當(dāng)于鍋爐的省煤器，以達(dá)到低溫?zé)嵯蚋邷責(zé)岬霓D(zhuǎn)換，這種轉(zhuǎn)換方式比較合理靈活，能滿足生產(chǎn)對熱水溫度的不同需求。在煙道低洼處設(shè)置煙氣冷凝液的收集裝置，收集下來的冷凝液直接送到爐尾拌料系統(tǒng)中循環(huán)使用，這達(dá)到了回收磷酸的目的。在臥式轉(zhuǎn)爐余熱利用出口再增加尾吸噴淋塔，以達(dá)到回收尾氣中磷酸的目的，回收下的磷酸又回到系統(tǒng)中循環(huán)使用，這達(dá)到了回收磷酸及環(huán)保達(dá)標(biāo)排放的目的。通過余熱利用裝置出口煙氣溫度從180°C~200°C左右降到100°C~120°C左右，每小時可產(chǎn)10噸左右熱水，余熱利用裝置出口熱水水溫可達(dá)到45°C~55°C左右。產(chǎn)出的熱水送到了爐頭鍋爐二次加熱，控制到70η0?后再送到回收及漂洗工序使用，滿足了生產(chǎn)對熱水的需求。橫向沖刷的換熱管束設(shè)置有效地控制了換熱管的堵塞問題，另外通過控制好一定的管束間距及煙道處設(shè)置幾處人孔，更方便了煙道及換熱管的定期清理，確保了余熱利用裝置的換熱效果。通過對臥式轉(zhuǎn)爐出口尾氣中磷酸酸霧冷凝液的回收，收集下來的冷凝液直接送到爐尾拌料系統(tǒng)中循環(huán)使用，噸炭磷酸消耗量小于0.25。由于余熱利用裝置的投用，出口煙氣溫度下降，1.8米直徑70米高的煙囪能滿足兩臺35米長，1.8米直徑的臥式轉(zhuǎn)爐的滿負(fù)荷生產(chǎn)。臥式轉(zhuǎn)爐尾吸系統(tǒng)一般由兩只塔組成，一只是增濕冷卻塔一只是尾吸噴淋塔吸收，兩塔串聯(lián)使用，現(xiàn)由于余熱利用裝置的投用，煙氣溫度的下降，增濕冷卻塔可補(bǔ)上，直接用一臺尾吸噴淋塔即能達(dá)到效果，這也節(jié)約了尾吸系統(tǒng)的投資及運行成本。
[0018]以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何細(xì)微修改、等同替換和改進(jìn)，均應(yīng)包含在本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種磷酸活性炭活化爐余熱利用及尾氣吸收設(shè)備，包括換熱管、以及熱水出口集箱、接著是吊裝孔，再是與熱水出口集箱對應(yīng)的冷水出口集箱，緊接著分別是頂部保溫層、支撐掛鉤、最后是三組熱換器，其特征在于:所述熱換管和熱水出口集箱連接，所述吊裝孔位于熱水出口集箱與冷水出口集箱之間，所述冷水出口集箱和熱換管連接，所述頂部保溫層位于換熱管上方，所述支撐掛鉤分別位于換熱管的上端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉末木質(zhì)活性炭產(chǎn)品包裝抽氣裝置的設(shè)計，其特征在于:所述熱水出口集箱和冷水出口集箱分別是水的熱量交換裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉末木質(zhì)活性炭產(chǎn)品包裝抽氣裝置的設(shè)計，其特征在于:所述熱水出口集箱、吊裝孔以及冷水出口集箱在三組熱換器上均有一個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種粉末木質(zhì)活性炭產(chǎn)品包裝抽氣裝置的設(shè)計，其特征在于:所述第一組熱換器、第二組熱換器以及第三組熱換器采用串聯(lián)安裝組成一套換熱裝置。
【文檔編號】C01B31/08GK103991869SQ201410185764
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】潘夕良, 俞彥平, 毛志建 申請人:貴州黎平奧捷炭素有限公司