《高溫爐氣淨化方法及其淨化裝置》是安徽省元琛環保科技有限公司於2010年2月4日申請的發明專利，該專利申請號為2010101087818，公布號為CN101822927A，專利公布日為2010年9月8日，發明人是徐輝、梁燕、童翠香、梁運動、陳志、沈洪興、戴銀富。
《高溫爐氣淨化方法及其淨化裝置》涉及一種高溫爐氣淨化方法，包括如下步驟：爐氣經除塵器去除大顆粒粉塵、溢流水箱粗除塵降溫、復噴塔降溫除塵、文氏管精除塵降溫、脫水器脫水、鼓風機加壓後燒結使用或燃燒放空。該發明還提供一套多級高溫爐氣淨化方法所採用的淨化裝置。淨化過程中的多級降溫除塵，提高了降溫除塵的效率，取得較好的效果，而且多級降溫除塵對各設備的功率要求較單級除塵低，故本方法中可以採用價格較為低廉的設備，降低購置成本。
2020年7月17日，《高溫爐氣淨化方法及其淨化裝置》獲得安徽省第七屆專利獎銀獎。
（概述圖為《高溫爐氣淨化方法及其淨化裝置》的摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：高溫爐氣淨化方法及其淨化裝置
- 公布號：CN101822927A
- 公布日：2010年9月8日
- 申請號：2010101087818
- 申請日：2010年2月4日
- 申請人：安徽省元琛環保科技有限公司
- 地址：安徽省合肥市勝利路與琅琊山路交叉口藍鯨國際大廈
- 發明人：徐輝、梁燕、童翠香、梁運動、陳志、沈洪興、戴銀富
- 代理機構：合肥天明專利事務所
- 代理人：奚華保
- Int.Cl.：B01D50/00(2006.01)I；B01D45/02(2006.01)I；B01D45/08(2006.01)I；B01D47/12(2006.01)I
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
利用密閉式錳矽電爐生產加工所產生的最大煙氣量約5500標準立方米/小時，爐氣溫度300℃～500℃，最高溫度不超過700℃，含塵量25～45克/標準立方米，氣體成分中，煤氣成份：CO65～75％，H23～5％，CH45～7％，O2＜2％，N2～9.7％；爐塵成份：SO25～15％，Al2O33～7％，FeO～3％，MgO0.5～3％，CaO4～6％，C0.1～0.5％，P0.1％，Mn17～30％；煙塵粒度組成：0～1微米：＜10％，3～10微米：＜80％，10～40微米：＜10％。由於含有CO等大量有毒氣體，易造成環境污染，直接吸入也會造成人體器官損傷，故爐氣不能直接排放，必須經過淨化處理。2010年2月之前的淨化方法包括爐氣除塵和降溫步驟，單級的除塵降溫要求裝置功率大，設備精良，因此裝備費用較高，淨化的效率也不盡如人意。
發明內容
專利目的
《高溫爐氣淨化方法及其淨化裝置》的目的是針對以上2010年2月之前技術的不足，提供了一種多級高溫爐氣的淨化方法。
技術方案
高溫爐氣淨化方法，所述淨化方法包括如下步驟：爐氣依次經除塵器去除大顆粒粉塵、溢流水箱粗除塵降溫、復噴塔降溫除塵、文氏管精除塵降溫、脫水器脫水和鼓風機加壓，之後燒結使用或燃燒放空。
文氏管精除塵降溫步驟中採用相互連線的一級文氏管和二級文氏管進行連續兩次精除塵降溫；所述鼓風機加壓步驟後對爐氣繼續採用大回流加壓操作，該大回流將羅茨鼓風機加壓後的爐氣回流到一級文氏管精除塵降溫之後、二級文氏管精除塵降溫之前的管路中。
復噴塔降溫除塵步驟中採用兩級復噴塔降溫除塵；第一級設於溢流水箱粗除塵降溫步驟之後，文氏管精除塵降溫之前；第二級設於文氏管精除塵降溫之後，脫水器脫水之前。
所述燒結步驟中採用煤氣進行燒結。
所述鼓風機加壓步驟中採用小回流進行多次加壓，該小回流將羅茨鼓風機加壓後的爐氣回流到脫水器脫水之後，鼓風機加壓之前的管路中。
用於高溫爐氣淨化方法的淨化裝置，包括除塵器、溢流水箱、復噴塔、文氏管、脫水器和鼓風機依次相連；所述文氏管設定連續的兩個相互連線的一級文氏管和二級文氏管。所述復噴塔為兩個，第一復噴塔分別連線溢流水箱和一級文氏管；第二復噴塔分別連線二級文氏管和脫水器。
所述鼓風機的出口連線一防止煤氣倒流的止逆水箱。
所述除塵器為重力除塵器，包括除塵器殼體，殼體上設有進氣口和出氣口，殼體內下端設有排污裝置，所述進氣口與出氣口之間的殼體內壁設有上下間隔的除塵擋板。
所述文氏管設有可發散噴水的進水噴嘴。
所述噴嘴為倒置的碗形，碗口處設發散板，所述發散板上有數個向碗周傾切的出水口。
所述噴嘴包括直筒段連線下端的螺旋段。
所述復噴塔的上端設有噴淋裝置，所述噴淋裝置為縱向間隔設定的多條進水管道連線的噴嘴座，所述噴嘴座上設定數個復噴噴嘴，相鄰兩個噴嘴座上的復噴噴嘴交錯設定。所述脫水器為復擋脫水器，包括脫水器殼體，進氣管設於殼體下端，出氣口設於殼體上端，所述進氣管與出氣口之間為螺旋型的爐氣通道。
改善效果
《高溫爐氣淨化方法及其淨化裝置》淨化過程中的多級降溫除塵，提高了降溫除塵的效率，取得較好的效果，而且多級降溫除塵對各設備的功率要求較單級除塵低，故本方法中可以採用價格較為低廉的設備，降低購置成本。
採用兩級文氏管進行精除塵降溫、採用兩級復噴塔進行降溫除塵、鼓風機加壓步驟後再採用小回流和大回流，均是為了提高整個裝置的除塵降溫效率，確保最後燒結使用或燃燒放空的氣體不會對環境造成污染，以及對人體造成傷害。
使用重力除塵器，並上下間隔設定除塵擋板，增加了高溫爐氣與擋板接觸的次數和面積，利於降低高溫爐氣的氣體溫度，爐氣中的灰塵在重力作用下逐漸沉降，以達到除塵的效果。
文氏管內設定可發散噴水的進水噴嘴，利於噴出的水與同向運行的高溫爐氣充分接觸，提高降溫除塵的效率。
所述復噴塔的噴淋裝置縱向間隔設定多條進水管道並連線噴嘴座，噴嘴座上設定數個復噴噴嘴，相鄰兩個噴嘴座上的復噴噴嘴交錯設定，可以確保在360度內進行多層次多角度的充分噴淋，提高降溫除塵效率。
採用復擋脫水器，並將爐氣通道設定成螺旋型，加大了爐氣與通道內壁的接觸面積，延長了爐氣在通道內的運行時間，提高了爐氣的降溫幅度，實現了較好的脫水效果。
附圖說明
圖1為《高溫爐氣淨化方法及其淨化裝置》的流程示意圖。
圖2為重力除塵器的結構示意圖。
圖3為復噴塔噴淋裝置的結構示意圖。
圖4為復噴塔噴淋裝置的俯視圖。
圖5為文氏管的結構示意圖。
圖6為碗形噴嘴結構示意圖。
圖7為碗形噴嘴發散板結構示意圖。
圖8為發散板A-A剖面結構示意圖。
圖9為螺旋形噴嘴結構示意圖。
圖10為復擋脫水器的結構示意圖。
圖2中：1為重力除塵器的殼體；2為除塵擋板；17為進氣口；18為出氣口；19為排污裝置；
圖3-4中，3為復噴塔塔體；4為進水管；5為噴嘴座；6為復噴噴嘴；
圖5-9中，7為文氏管的進水管；8為文氏管的進水噴嘴；9為發散板；10為出水口；11為直筒段；12為螺旋段；
圖10中，13為復擋脫水器的殼體；14為進氣管；15為出氣口；16為爐氣通道。
技術領域
《高溫爐氣淨化方法及其淨化裝置》涉及除塵技術領域，具體涉及高溫爐氣的淨化方法及其所採用的淨化裝置。
權利要求
1.高溫爐氣淨化方法，所述淨化方法包括如下步驟：爐氣依次經除塵器去除大顆粒粉塵、溢流水箱粗除塵降溫、復噴塔降溫除塵、文氏管精除塵降溫、脫水器脫水和鼓風機加壓，之後燒結使用或燃燒放空。
2.根據權利要求1所述的高溫爐氣淨化方法，其特徵在於文氏管精除塵降溫步驟中採用相互連線的一級文氏管和二級文氏管進行連續兩次精除塵降溫；所述鼓風機加壓步驟後對爐氣繼續採用大回流加壓操作，該大回流將羅茨鼓風機加壓後的爐氣回流到一級文氏管精除塵降溫之後、二級文氏管精除塵降溫之前的管路中。
3.根據權利要求1所述的高溫爐氣淨化方法，其特徵在於復噴塔降溫除塵步驟中採用兩級復噴塔降溫除塵；第一級設於溢流水箱粗除塵降溫步驟之後，文氏管精除塵降溫之前；第二級設於文氏管精除塵降溫之後，脫水器脫水之前。
4.根據權利要求1所述的高溫爐氣淨化方法，其特徵在於所述燒結步驟中採用煤氣進行燒結。
5.根據權利要求1所述的高溫爐氣淨化方法，其特徵在於所述鼓風機加壓步驟中採用小回流進行多次加壓，該小回流將羅茨鼓風機加壓後的爐氣回流到脫水器脫水之後，鼓風機加壓之前的管路中。
6.用於權利要求1所述的高溫爐氣淨化方法的淨化裝置，其特徵在於包括除塵器、溢流水箱、復噴塔、文氏管、脫水器和鼓風機依次相連；所述文氏管設定連續的兩個相互連線的一級文氏管和二級文氏管。
7.根據權利要求6所述的淨化裝置，其特徵在於所述復噴塔為兩個，第一復噴塔分別連線溢流水箱和一級文氏管；第二復噴塔分別連線二級文氏管和脫水器。
8.根據權利要求6所述的淨化裝置，其特徵在於所述鼓風機的出口連線一防止煤氣倒流的止逆水箱。
9.根據權利要求6所述的淨化裝置，其特徵在於所述除塵器為重力除塵器，包括除塵器殼體，殼體上設有進氣口和出氣口，殼體內下端設有排污裝置，所述進氣口與出氣口之間的殼體內壁設有上下間隔的除塵擋板。
10.根據權利要求6所述的淨化裝置，其特徵在於所述文氏管設有可發散噴水的進水噴嘴。
11.根據權利要求10所述的的淨化裝置，其特徵在於所述噴嘴為倒置的碗形，碗口處設發散板，所述發散板上有數個向碗周傾切的出水口。
12.根據權利要求10所述的的淨化裝置，其特徵在於所述噴嘴包括直筒段連線下端的螺旋段。
13.根據權利要求6或7所述的淨化裝置，其特徵在於所述復噴塔的上端設有噴淋裝置，所述噴淋裝置為縱向間隔設定的多條進水管道連線的噴嘴座，所述噴嘴座上設定數個復噴噴嘴，相鄰兩個噴嘴座上的復噴噴嘴交錯設定。
14.根據權利要求6所述的淨化裝置，其特徵在於所述脫水器為復擋脫水器，包括脫水器殼體，進氣管設於殼體下端，出氣口設於殼體上端，所述進氣管與出氣口之間為螺旋型的爐氣通道。
實施方式
《高溫爐氣淨化方法及其淨化裝置》包括如下步驟：爐氣經除塵器去除大顆粒粉塵、溢流水箱粗除塵降溫、復噴塔降溫除塵、文氏管精除塵降溫、脫水器脫水、鼓風機加壓後燒結使用或燃燒放空。此種多級降溫除塵的方法，提高了降溫除塵的效率，取得較好的效果，而且多級降溫除塵對各設備的功率要求較單級除塵低，故本方法中可以採用價格較為低廉的設備，降低購置成本。
在上述的文氏管精除塵降溫步驟中可以採用兩級文氏管進行連續兩次精除塵降溫。
在上述的復噴塔降溫除塵步驟中也可以採用兩級復噴塔降溫除塵；第一級設於溢流水箱粗除塵降溫步驟之後，文氏管精除塵降溫之前；第二級設於文氏管精除塵降溫之後，脫水器脫水之前。
鼓風機加壓步驟中可以採用小回流進行多次加壓，還可以採用大回流，繼續進行文氏管精除塵降溫、脫水器脫水，鼓風機加壓步驟。但是當採用兩級文氏管精除塵降溫時，大回流起於一級文氏管精除塵降溫之後，二級文氏管精除塵降溫之前。
該發明的另一方案是針對多級高溫爐氣淨化方法所採用的淨化裝置，包括除塵器、溢流水箱、復噴塔、文氏管、脫水器和鼓風機依次相連。
如圖2所示，除塵器採用的是重力除塵器，包括除塵器殼體1，殼體1上設有進氣口17和出氣口18，殼體內下端設有排污裝置19，進氣口17與出氣口18之間的殼體1內壁設有上下間隔的除塵擋板2，此設定用以增加高溫爐氣與擋板2接觸的次數和面積，利於降低高溫爐氣的氣體溫度，爐氣中的灰塵在重力作用下逐漸沉降，以達到除塵的效果。
依據降溫除塵要求的不同，文氏管可以設定連續的兩個，而且文氏管內設有可發散噴水的進水噴嘴8（圖5），利於噴灑出的水與同向運行的高溫爐氣充分接觸，提高降溫除塵的效率。為實現上述功能，該發明提供了以下兩種具體結構：如圖6-8所示的倒置碗形的噴嘴，碗口處設發散板9，發散板9上有數個斜切的出水口10，且出水口10均自圓心發散向碗周斜切。當水自進水管7通過噴嘴向外噴灑時，發散板9上斜切的出水口10能夠引導水向碗周發散，增大了出水與同向運行高溫爐氣的接觸面積，增強了降溫除塵的效果。
如圖9所示包括直筒段11和螺旋段12的噴嘴，直筒段的11一端連線進水管7的端頭，另一端與螺旋段12相連線。當水自進水管7通過噴嘴向下噴灑時，水在下落過程中利用螺旋段12的發散形狀向四周發散噴水，同樣增大了出水與同向運行高溫爐氣的接觸面積，增強了降溫除塵的效果。
同樣，依據降溫除塵要求的不同，復噴塔也可以設定兩個，第一復噴塔分別連線溢流水箱和第一文氏管；第二復噴塔分別連線第二文氏管和脫水器。復噴塔的上端設有噴淋裝置，如圖3-4所示，縱向間隔設定的多條進水管4穿過塔體3連線噴嘴座5，噴嘴座5上設定數個復噴噴嘴6，相鄰兩個噴嘴座5上的復噴噴嘴6交錯設定，此種設定可以確保在360度內進行多層次多角度的充分噴淋，提高降溫除塵效率。
如圖10所示，脫水器採用的是復擋脫水器，包括脫水器殼體13，進氣管14設於殼體12下端，出氣口15設於殼體12上端，進氣管14與出氣口15之間為螺旋型的爐氣通道16。爐氣通道16的螺旋型設計，加大了爐氣與通道16內壁的接觸面積，延長了爐氣在通道16內的運行時間，提高了爐氣的降溫幅度，實現了較好的脫水效果。當採用煤氣燒結使用尾氣里，需要在鼓風機的出口連線一防止煤氣倒流的止逆水箱。
2020年7月17日，《高溫爐氣淨化方法及其淨化裝置》獲得安徽省第七屆專利獎銀獎。
