光棒燒結(jié)尾氣處理裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及環(huán)?！炯夹g(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種光棒燒結(jié)尾氣處理裝置及方法。一種光棒燒結(jié)尾氣處理裝置，該裝置由文丘里管除塵器、絲網(wǎng)過濾器、水洗塔、濕式靜電除塵器、二級(jí)水洗塔、二級(jí)濕式靜電除塵器、堿洗塔依次連接而成，文丘里管除塵器、水洗塔、濕式靜電除塵器、二級(jí)水洗塔、二級(jí)濕式靜電除塵器、堿洗塔分別通過循環(huán)水泵依次與一級(jí)斜管沉淀池、二級(jí)斜管沉淀池、三級(jí)斜管沉淀池、四級(jí)斜管沉淀池、五級(jí)斜管沉淀池和六級(jí)斜管沉淀池相連，水洗塔和二級(jí)水洗塔的頂部安裝有除霧器；絲網(wǎng)過濾器的上清液出口與二級(jí)斜管沉淀池相連，二級(jí)斜管沉淀池的上清液出口與文丘里管除塵器相連。該裝置用于對(duì)光棒燒解尾氣中的SiO2和HCl進(jìn)行回收，可處理較高濃度的尾氣。
【專利說明】光棒燒結(jié)尾氣處理裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)保【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種光棒燒結(jié)尾氣處理裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]光棒燒結(jié)是以四氯化硅為原料，氫、氧為供給氣體，在高溫下進(jìn)行反應(yīng)并生成原硅酸和氯化氫，原硅酸脫去兩個(gè)水生成二氧化硅。光棒燒結(jié)的主要反應(yīng)式:SiCl4+4H20==H4Si04+4HCl，H4Si04==2H20+Si02。中國(guó)專利 201110164284.4 號(hào)公開了一種氣相二氧化硅尾氣處理工藝裝置，具有不易堵塞，副產(chǎn)鹽酸濃度高，并可副產(chǎn)高純氯化氫的優(yōu)點(diǎn)。但是在此處理工藝前尾氣是經(jīng)過布袋除塵處理過的，說明了這裝置僅限于低濃度的二氧化硅尾氣處理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種光棒燒結(jié)尾氣處理裝置，該裝置用于對(duì)光棒燒解尾氣中的SiO2和HCl進(jìn)行回收，可處理較高濃度的尾氣。
[0004]本發(fā)明還提供一種利用所述裝置進(jìn)行光棒燒結(jié)尾氣處理的方法。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種光棒燒結(jié) 尾氣處理的方法，其特征在于包括以下步驟:
[0007]a、廢氣經(jīng)過文丘里管除塵器進(jìn)行降溫除塵處理，以減少?gòu)U氣中的粉塵濃度，之后通過絲網(wǎng)過濾器對(duì)廢氣進(jìn)行脫水處理，以降低后續(xù)濕式靜電除塵單元的處理壓力；
[0008]b、經(jīng)過a步驟處理后的廢氣通入“兩級(jí)水洗+兩級(jí)濕式靜電除塵”處理單元，進(jìn)一步有效回收利用廢氣中的HCl和SiO2,同時(shí)也達(dá)到了凈化廢氣的作用；
[0009]C、最后將廢氣通入堿洗塔進(jìn)行末端治理，達(dá)標(biāo)后的廢氣通過風(fēng)機(jī)牽引至排氣筒高空排放；
[0010]d、各處理單元產(chǎn)生的廢水統(tǒng)一收集后進(jìn)入斜管沉淀池進(jìn)行濃縮回收，斜管沉淀池產(chǎn)生的污泥進(jìn)入濃縮池進(jìn)行濃縮處理，再進(jìn)入板框壓濾處理，得到的固廢進(jìn)行回收利用。
[0011]本發(fā)明工藝流程如下:廢氣引入(SiO2)-文丘里降溫除塵--脫水--水洗--除霧--濕式電除塵--二級(jí)水洗--除霧--二級(jí)濕式電除塵--堿液噴淋--除霧--風(fēng)機(jī)--氣體達(dá)標(biāo)排放；廢液(含HCl)--沉淀--上清液回流濃縮(HCl)--污泥在濃縮池板框壓濾一堿洗一板框壓濾一水洗一板框壓濾一回收SiO2。
[0012]作為優(yōu)選，所述的斜管沉淀池至少有6個(gè)，分別與每個(gè)水處理單元或脫水處理單元連接，斜管沉淀池采用FRP材質(zhì)，斜管沉淀池的上清液逐級(jí)返回，由于上清液中含有HC1，逐級(jí)回流提純使HCl得濃度提高，最后進(jìn)行濃縮。
[0013]作為優(yōu)選，二級(jí)斜管沉淀池、濃縮池和板框壓濾之間的污水回流至絲網(wǎng)過濾器使得下級(jí)的HCl的濃度降低，SiO2的濃度提高。
[0014]一種光棒燒結(jié)尾氣處理裝置，該裝置由文丘里管除塵器、絲網(wǎng)過濾器、水洗塔、濕式靜電除塵器、二級(jí)水洗塔、二級(jí)濕式靜電除塵器、堿洗塔依次連接而成，文丘里管除塵器、水洗塔、濕式靜電除塵器、二級(jí)水洗塔、二級(jí)濕式靜電除塵器、堿洗塔分別通過循環(huán)水泵依次與一級(jí)斜管沉淀池、二級(jí)斜管沉淀池、三級(jí)斜管沉淀池、四級(jí)斜管沉淀池、五級(jí)斜管沉淀池和六級(jí)斜管沉淀池相連，水洗塔和二級(jí)水洗塔的頂部安裝有除霧器；絲網(wǎng)過濾器的上清液出口與二級(jí)斜管沉淀池相連，二級(jí)斜管沉淀池的上清液出口與文丘里管除塵器相連。
[0015]作為優(yōu)選，堿洗塔塔體內(nèi)上端安裝有除霧器，堿洗塔的頂部連接有風(fēng)機(jī)。
[0016]作為優(yōu)選，二級(jí)斜管沉淀池、三級(jí)斜管沉淀池、四級(jí)斜管沉淀池、五級(jí)斜管沉淀池和六級(jí)斜管沉淀池的污泥出口分別與濃縮池相連。
[0017]作為優(yōu)選，所述的濃縮池，依次連接有板框壓濾機(jī)、第二堿洗塔、二級(jí)板框壓濾機(jī)、第二水洗塔和三級(jí)板框壓濾機(jī)，濃縮池和板框壓濾機(jī)分別設(shè)置與絲網(wǎng)過濾器相連的回流管路，第二堿洗塔、二級(jí)板框壓濾機(jī)、第二水洗塔和三級(jí)板框壓濾機(jī)與堿洗塔之間分別設(shè)置回
流管路。
[0018]本發(fā)明的有益效果是:該裝置用于對(duì)光棒燒解尾氣中的SiO2和HCl進(jìn)行回收，可處理較高濃度的尾氣。此裝置設(shè)有上清液回流管路對(duì)上清液進(jìn)行逐級(jí)提濃，從而回收高濃度HCl。污泥濃縮和板框壓濾也設(shè)有回流管路對(duì)污泥提純，使回收的SO2的純度提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖；
[0020]圖2是本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖中:1文丘里管除塵器、2絲網(wǎng)過濾器、3水洗塔、4濕式靜電除塵器、5 二級(jí)水洗塔、6 二級(jí)濕式靜電除塵器、7堿洗塔、8風(fēng)機(jī)、9濃縮池、10板框壓濾機(jī)、11第二堿洗塔、12二級(jí)板框壓濾機(jī)、13第二水洗塔、14三級(jí)板框壓濾機(jī)、15 一級(jí)斜管沉淀池、16 二級(jí)斜管沉淀池、17三級(jí)斜管沉淀池、18四級(jí)斜管沉淀池、19五級(jí)斜管沉淀池、20六級(jí)斜管沉淀池。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面通過具體實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的具體說明。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施并不局限于下面的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明所做的任何形式上的變通和/或改變都將落入本發(fā)明保護(hù)范圍。
[0023]在本發(fā)明中，若非特指，所有的份、百分比均為重量單位，所采用的設(shè)備和原料等均可從市場(chǎng)購(gòu)得或是本領(lǐng)域常用的。下述實(shí)施例中的方法，如無特別說明，均為本領(lǐng)域的常規(guī)方法。
[0024]實(shí)施例:
[0025]如圖1所示的一種光棒燒結(jié)尾氣處理的裝置，該裝置由文丘里管除塵器1、絲網(wǎng)過濾器2、水洗塔3、濕式靜電除塵器4、二級(jí)水洗塔5、二級(jí)濕式靜電除塵器6、堿洗塔7依次連接而成，堿洗塔塔體內(nèi)上端安裝有除霧器，堿洗塔的頂部連接有風(fēng)機(jī)8。文丘里管除塵器、水洗塔、濕式靜電除塵器、二級(jí)水洗塔、二級(jí)濕式靜電除塵器、堿洗塔分別通過循環(huán)水泵依次與一級(jí)斜管沉淀池15、二級(jí)斜管沉淀池16、三級(jí)斜管沉淀池17、四級(jí)斜管沉淀池18、五級(jí)斜管沉淀池19和六級(jí)斜管沉淀池20相連，水洗塔和二級(jí)水洗塔塔體內(nèi)的頂部安裝有除霧器；絲網(wǎng)過濾器的上清液出口與二級(jí)斜管沉淀池相連，二級(jí)斜管沉淀池的上清液出口與文丘里管除塵器相連。[0026]二級(jí)斜管沉淀池、三級(jí)斜管沉淀池、四級(jí)斜管沉淀池、五級(jí)斜管沉淀池和六級(jí)斜管沉淀池的污泥出口分別與濃縮池9相連。所述的濃縮池，依次連接有板框壓濾機(jī)10、第二堿洗塔11、二級(jí)板框壓濾機(jī)12、第二水洗塔13和三級(jí)板框壓濾機(jī)14，濃縮池和板框壓濾機(jī)分別設(shè)置與絲網(wǎng)過濾器相連的回流管路，第二堿洗塔、二級(jí)板框壓濾機(jī)、第二水洗塔和三級(jí)板框壓濾機(jī)與堿洗塔之間分別設(shè)置回流管路。
[0027]二級(jí)斜管沉淀池、濃縮池和板框壓濾機(jī)之間的污水回流至絲網(wǎng)過濾器，使得下級(jí)的HCl的濃度降低，SiO2的濃度提高。重復(fù)的清洗壓濾(兩級(jí)板框壓濾)使SiO2的純度更高，能夠有效回收廢氣中有利用價(jià)值的成分并使廢氣達(dá)標(biāo)排放。
[0028]濕式靜電除塵器是處理SiO2粉塵的核心重要設(shè)備，濕式靜電除塵器為立式結(jié)構(gòu)。設(shè)備材質(zhì):殼體材質(zhì)FRP、收塵極材質(zhì)C-FRP，經(jīng)冷卻塔降溫增濕的SiO2粉塵從濕式靜電除塵器下部進(jìn)氣口進(jìn)入，從頂部排出。被收塵極捕集下來的SiO2粉塵，經(jīng)安裝在濕式靜電除塵器頂部的噴淋系統(tǒng)水的沖涮，SiO2粉塵隨水流流入電除塵器的循環(huán)水箱。濕式靜電除塵器收塵極展開面積為2022.4 m%收塵極為矩形，同極距396mm，電極高5m ;通過一級(jí)濕式靜電除塵器的含塵氣流速度為0.334m/s ;本裝置能捕集0.03 μ m以上的顆粒，除塵效率> 93%。
[0029]堿洗塔的水箱設(shè)有pH計(jì)一個(gè)，檢測(cè)水箱的堿度，當(dāng)pH值< 8時(shí)，高位堿槽計(jì)量泵送NaOH，當(dāng)pH值> 9時(shí)，高位堿槽計(jì)量泵停止送NaOH。
[0030]斜管沉淀池使用水平傾角為60的斜板,將原面積為Al的沉淀池分為η層,則水流的總沉降面積為A=n*Al*C0Sa，即從理論上計(jì)算其過水能力提高了 n*C0Sa倍。本斜管沉淀池的水流沉降時(shí)間約為100min-200min，水容積20m3。為方便排泥，斜管沉淀池置于架高平臺(tái)上。斜管沉淀池材料用FRP制造，外包SS鋼管做成框架結(jié)構(gòu)，鋼架外用FRP防腐后與玻璃鋼殼板牢固粘接。
[0031]水洗塔和堿洗塔內(nèi)置一層多面球填料(43.96m3)，單層填料高3500mm。填料用DN50多面球、PP材質(zhì)。每層填料上設(shè)置一噴淋裝置，裝有7個(gè)可拆卸螺旋實(shí)心型噴嘴(190L/min),層噴淋量80m3/h,水力負(fù)荷6.3m3/m2.h。
[0032]以下內(nèi)容為采用本發(fā)明裝置進(jìn)行廢氣處理的過程，工藝流程圖見圖2:
[0033]a、廢氣處理及HCl回收:
[0034]150°C混有SiO2濃度1.5g/Nm3、HCl濃度7g/Nm3的光棒燒結(jié)尾氣排放后首先進(jìn)入文丘里管除塵器I降溫除塵后，氣體溫度降到45°C?55°C范圍內(nèi)，然后進(jìn)入絲網(wǎng)過濾器2進(jìn)行脫水，產(chǎn)生的廢液一部分通過水泵進(jìn)入一級(jí)斜管沉淀池15，另一部分重回文丘里管除塵器進(jìn)行降溫除塵。一級(jí)斜管沉淀池15的上清液去濃縮HC1。
[0035]經(jīng)絲網(wǎng)過濾器2脫水后的廢氣進(jìn)入水洗塔3進(jìn)行水洗，自水洗塔塔底流出的廢液進(jìn)入二級(jí)斜管沉淀池16，二級(jí)斜管沉淀池的上清液回流到文丘里管除塵器。一部分廢氣經(jīng)水洗塔頂部的除霧器除霧后，進(jìn)入濕式靜電除塵器，濕式靜電除塵器流出的廢液則一部分進(jìn)入三級(jí)斜管沉淀池17，三級(jí)斜管沉淀池的上清液一部分回流到水洗塔。從濕式靜電除塵器出來的廢氣進(jìn)入二級(jí)水洗塔5。
[0036]廢氣進(jìn)入二級(jí)水洗塔5水洗后，廢氣進(jìn)入塔頂?shù)某F器，廢液從塔底通過水泵部分水進(jìn)入四級(jí)斜管沉淀池18，另部分水則循環(huán)回二級(jí)水洗塔。四級(jí)斜管沉淀池的上清液回流到濕式靜電除塵器。廢氣經(jīng)除霧器除霧后，廢氣進(jìn)入二級(jí)濕式靜電除塵器6，廢液進(jìn)入五級(jí)斜管沉淀池19，五級(jí)斜管沉淀池的上清液回流到二級(jí)水洗塔。廢氣進(jìn)入二級(jí)濕式靜電除塵器再度除塵，同時(shí)向二級(jí)濕式靜電除塵器加定量的水，二級(jí)濕式靜電除塵器出來的廢氣進(jìn)入堿洗塔7進(jìn)行堿液噴淋。
[0037]廢氣進(jìn)入堿洗塔7進(jìn)行堿液噴淋，同時(shí)添加堿液。廢氣進(jìn)入塔頂?shù)某F器經(jīng)除霧后，通過風(fēng)機(jī)達(dá)標(biāo)排放，此時(shí)HCl濃度為100mg/Nm3 (20°C);廢液通過水泵部分水進(jìn)入六級(jí)斜管沉淀池20，另部分水則循環(huán)回堿洗塔。六級(jí)斜管沉淀池中廢液納入污水管網(wǎng)排放。
[0038]b、廢液處理及SiO2回收:
[0039]二級(jí)至五級(jí)斜管沉淀池中的污泥進(jìn)入濃縮池9濃縮，濃縮后污泥進(jìn)入板框壓濾機(jī)10，濃縮池9和板框壓濾機(jī)10的廢液回流至二級(jí)斜管沉淀池。污泥經(jīng)板框壓濾機(jī)10壓濾后，污泥進(jìn)入第二堿洗塔11處理并及時(shí)補(bǔ)充堿液和水，經(jīng)二級(jí)板框壓濾機(jī)12壓濾后，污泥進(jìn)入第二水洗塔13同時(shí)往水洗塔加水，水洗后污泥進(jìn)入三級(jí)板框壓濾機(jī)14，污泥板框壓濾后回收 SiO2, SiO2 濃度 60mg/Nm3 (20°C)。
[0040]第二堿洗塔11、二級(jí)板框壓濾機(jī)12、第二水洗塔13和三級(jí)板框壓濾機(jī)14流出的液體均回流至堿洗塔7進(jìn)一步處理。
[0041]以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下還有其它的變體及改型。
【權(quán)利要求】
1.一種光棒燒結(jié)尾氣處理的方法，其特征在于包括以下步驟: a、廢氣經(jīng)過文丘里管除塵器進(jìn)行降溫除塵處理，以減少?gòu)U氣中的粉塵濃度，之后通過絲網(wǎng)過濾器對(duì)廢氣進(jìn)行脫水處理； b、經(jīng)過a步驟處理后的廢氣通入“兩級(jí)水洗+兩級(jí)濕式靜電除塵”處理單元，進(jìn)一步有效回收利用廢氣中的HCl和SiO2 ;“兩級(jí)水洗+兩級(jí)濕式靜電除塵”處理單元由水洗塔、濕式靜電除塵器、二級(jí)水洗塔和二級(jí)濕式靜電除塵器組成； C、最后將廢氣通入堿洗塔進(jìn)行末端治理，達(dá)標(biāo)后的廢氣通過風(fēng)機(jī)牽引至排氣筒高空排放； d、各處理單元產(chǎn)生的廢水統(tǒng)一收集后進(jìn)入斜管沉淀池進(jìn)行濃縮回收，斜管沉淀池產(chǎn)生的污泥進(jìn)入濃縮池進(jìn)行濃縮處理，再進(jìn)入板框壓濾處理，得到的固廢進(jìn)行回收利用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光棒燒結(jié)尾氣處理的方法，其特征在于:所述的斜管沉淀池至少有6個(gè)，分別與每個(gè)水處理單元或脫水處理單元連接，斜管沉淀池采用FRP材質(zhì)，斜管沉淀池的上清液逐級(jí)返回，由于上清液中含有HC1，逐級(jí)回流提純使HCl得濃度提高，最后進(jìn)行濃縮。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光棒燒結(jié)尾氣處理的方法，其特征在于:二級(jí)斜管沉淀池、濃縮池和板框壓濾之間的污水回流至絲網(wǎng)過濾器使得下級(jí)的HCl的濃度降低，SiO2的濃度提聞。
4.一種光棒燒結(jié)尾氣處理裝置，其特征在于:該裝置由文丘里管除塵器、絲網(wǎng)過濾器、水洗塔、濕式靜電除塵器、二級(jí)水洗塔、二級(jí)濕式靜電除塵器、堿洗塔依次連接而成，文丘里管除塵器、水洗塔、濕式靜電除塵器、二級(jí)水洗塔、二級(jí)濕式靜電除塵器、堿洗塔分別通過循環(huán)水泵依次與一級(jí)斜管沉淀池、二級(jí)斜管沉淀池、三級(jí)斜管沉淀池、四級(jí)斜管沉淀池、五級(jí)斜管沉淀池和六級(jí)斜管沉淀池相連，水洗塔和二級(jí)水洗塔的頂部安裝有除霧器；絲網(wǎng)過濾器的上清液出口與二級(jí)斜管沉淀池相連，二級(jí)斜管沉淀池的上清液出口與文丘里管除塵器相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光棒燒結(jié)尾氣處理裝置，其特征在于:堿洗塔塔體內(nèi)上端安裝有除霧器，堿洗塔的頂部連接有風(fēng)機(jī)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光棒燒結(jié)尾氣處理裝置，其特征在于:二級(jí)斜管沉淀池、三級(jí)斜管沉淀池、四級(jí)斜管沉淀池、五級(jí)斜管沉淀池和六級(jí)斜管沉淀池的污泥出口分別與濃縮池相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的光棒燒結(jié)尾氣處理裝置，其特征在于:所述的濃縮池，依次連接有板框壓濾機(jī)、第二堿洗塔、二級(jí)板框壓濾機(jī)、第二水洗塔和三級(jí)板框壓濾機(jī)，濃縮池和板框壓濾機(jī)分別設(shè)置與絲網(wǎng)過濾器相連的回流管路，第二堿洗塔、二級(jí)板框壓濾機(jī)、第二水洗塔和三級(jí)板框壓濾機(jī)與堿洗塔之間分別設(shè)置回流管路。
【文檔編號(hào)】C01B33/113GK103933811SQ201410061147
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年2月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月24日
【發(fā)明者】邵振華, 周群 申請(qǐng)人:杭州碧空環(huán)境科技有限公司