[发明专利]烟气干法急冷系统

说明书

技术领域  本发明涉及一种基于快速切换式高比表面积陶瓷蓄热传热原理的烟气干法急冷系统。适用于废旧线路板、电子垃圾、医疗垃圾、城市生活垃圾焚烧烟气净化过程抑制二噁英低温再合成场所使用。

背景技术  危险废弃物焚烧烟气进入烟道后抑制二噁英低温再合成，是当今循环经济建设、环境保护和城市矿产资源开发的热点和难点技术。

危废焚烧烟气净化过程需抑制二噁英低温再次合成反应的发生。烟气急冷是避免二噁英低温再合成的有效方法。研究表明：烟气800℃→250℃过程耗时超过2秒会促使二噁英低温合成反应发生。传统烟气急冷方法是在烟气中直喷空气/水，使烟气温度迅速跨过二噁英合成温度区间。烟气中直接喷水，可以吸收部分酸性物质以防止后续处理装置被腐蚀，然而会增加废液二次污染和废液处理成本。烟气中掺入大量冷空气，会增大烟气体积和后续设备烟气净化负荷，降低工艺经济性。烟气急冷同时回收烟气余热可提高运行经济性。通常利用余热锅炉或热交换器来回收烟气余热产生蒸汽/热水或预热空气，但是换热系数小，冷却面积大，烟气降温时间＞＞2秒，无烟气急冷效果。既急冷烟气又回收烟气余热的烟气净化技术装置报道，目前极其少见。

专利CN102350160 A公开了一种废线路板焚烧烟气净化系统，该系统包括两个卧式圆柱筒状蓄热室，蓄热室内套装一个由减速电机驱动可绕自身轴线旋转的钢制圆柱筒，圆柱筒内盛有比表面积800m²/m³以上的陶瓷球，筒内陶瓷球堆积高度1m左右，烟/空气以5～6m/s(空床标态)速度流过球层，两内筒转动周期60～120秒。经重力沉降和旋风除尘后的800℃烟气流入卧式蓄热室，在不到1秒时间内从800℃降温到150℃，同时空气流过另一卧式蓄热室迅速吸热升到600～700℃。显然，内筒轴线区域陶瓷球不转动导致微尘易积累并影响气粒换热均匀性和热回收效率，盛球圆柱筒受耐温性能限制烟温不能超过400～500℃。

研发烟气急冷使烟气二噁英达标排放，高效预热空气以提高运行经济性，无衍生二次污染发生的烟气干法急冷技术装置，是危废高温资源化处置技术工业化推广应用关键。

发明内容  为了克服烟气喷水急冷需额外处理废液及掺入大量冷空气降低工艺经济性，传统余热锅炉烟气冷却过程长存在烟气二噁英再合成等缺点，本发明提供一种基于快速切换式高比表面积陶瓷球蓄热传热原理，烟气急冷同时快速预热空气，二噁英排放达标的烟气干法急冷系统。

烟气干法急冷系统，包括重力沉降室，旋风除尘器，低温四通阀和成对布置的蓄热室，两个蓄热室底部接管分别联接低温四通阀一个出口和一个进口相连通，低温四通阀另一个出口排出低温烟气，另一个进口通入常温空气，旋风除尘器进气口和重力沉降室排烟口通过管道相连通，重力沉降室进气口通入低粉尘浓度的高温烟气，旋风除尘器和蓄热室之间设置阀板两侧敷设水冷套的高温四通阀，高温四通阀一个进口和旋风除尘器排烟口通过管道相连通，一个出口引出高温空气，另一个出口和另一个进口分别联接两个蓄热室顶部接管，高温四通阀和低温四通阀同时90°转换阀板位置，两个蓄热室为立式结构，内腔自然堆积氧化铝成分含量超过60％的烧结陶瓷球，陶瓷球堆积高度相等且在600mm～800mm范围，陶瓷球球径相同且在17mm～25mm范围，陶瓷球总装入量相等，两个蓄热室切换周期相同且在121秒～180秒范围。

废旧线路板、电子垃圾、医疗垃圾、城市生活垃圾等危险废弃物焚烧烟气净化过程抑制二噁英低温再合成场所，都可以使用本发明。

发明加工制作简单，节能环保，经济社会效益显著。应用本发明后，危废焚烧尾气中二噁英排放满足《危险废物焚烧污染控制标准》(GB18484-2001)要求，无额外废液处置，无额外能源消耗，尾气余热回收效率超过60％。

附图说明

图1为右蓄热室急冷烟气时烟气干法急冷系统工作流程图，图2为右蓄热室快速预热空气时烟气干法急冷系统工作流程图。1为重力沉降室，11为膜式壁，2为旋风分离器，3为高温四通阀，4为低温四通阀，5为蓄热室。A为高温烟气，B为常温空气，C为低温烟气，D为高温空气。

具体实施方式：

下面结合二个附图对发明作进一步的说明。