專利名稱：一種高嶺土煅燒尾氣吸收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種尾氣吸收裝置，尤其是涉及一種高嶺土煅燒尾氣吸收裝置。
背景技術(shù)：
高嶺土是一種用途廣泛的粘土礦物原料。因其本身具有的片狀結(jié)構(gòu)、色白、高可塑性及煅燒加工后的絕緣性、遮光性等優(yōu)良性能，而被廣泛應(yīng)用于陶瓷、電瓷、搪瓷、橡膠、塑料、造紙、油漆等多個行業(yè)中。由于大量高嶺土礦被開采，優(yōu)質(zhì)資源日益減少，許多生產(chǎn)企業(yè)非常重視開發(fā)并利用劣質(zhì)高嶺土。無論是陶瓷工業(yè)還是其它工業(yè)部門，對高嶺土的白度都有一定的要求?；瘜W(xué)還原漂白和煅燒增白是目前高嶺土的主要增白方法?；瘜W(xué)還原漂白法主要是采用保險粉將高嶺土礦中的三價鐵還原成二價鐵，因此漂白后的高嶺土中有硫元素引入。煅燒增白主要有高溫氯化焙燒法和添加增白劑煅燒法，其中增白劑主要采用氯化銨。氯化銨在337. 8°C時離解為氨和氯化氫，遇冷后又重新化合生成顆粒極小的氯化銨而呈白色濃煙，不易下沉，也極不易再溶解于水。漂白高嶺土煅燒增白過程中產(chǎn)生的尾氣主要包含二氧化硫氣體、氨氣、氯化氫氣體、極小氯化銨顆粒和少量高嶺土粉塵。若將這些尾氣直接排入大氣中，不僅浪費資源，而且會造成環(huán)境污染，因此必須考慮尾氣的處理和回收利用問題。目前文獻報道的尾氣處理裝置多種多樣，各有其優(yōu)缺點和應(yīng)用范圍。中國專利 CN101422686A公開了一種氯氣反應(yīng)塔尾氣吸收裝置，其由吸收塔上段和吸收塔下段連接組成。吸收塔上段出口連接塔頂冷凝器，吸收塔下段出口與濃酸儲罐連接，吸收塔上段和下段還分別連接循環(huán)水入口和稀酸入口。中國專利CN201578974U公開了一種氯化尾氣吸收裝置，包括搪玻璃反應(yīng)釜、尾氣循環(huán)吸收塔和石墨吸收器。尾氣循環(huán)吸收塔底部在管道連接循環(huán)泵進口閥門后分兩路，一路接脂肪酸甲酯吸收液進口閥門，另一路接循環(huán)泵后再分兩路。一路接循環(huán)泵出口閥門后， 接回尾氣循環(huán)吸收塔內(nèi)上方噴淋管；另一路連接脂肪酸甲酯吸收液出口閥門后，再接回搪玻璃反應(yīng)釜。尾氣循環(huán)吸收塔下方的尾氣進口，與搪玻璃反應(yīng)釜頂部的尾氣出口管道連接； 尾氣循環(huán)吸收塔頂部的尾氣出口，與石墨吸收器上方的尾氣進口管道連接。中國專利CN201572602U公開了一種反應(yīng)尾氣吸收裝置。包括有反應(yīng)釜，反應(yīng)釜設(shè)有液體出料口，反應(yīng)釜還設(shè)有尾氣口，尾氣口通過管道與氣體循環(huán)吸收釜相連；氣體循環(huán)吸收釜內(nèi)設(shè)有霧化噴嘴，氣體循環(huán)吸收釜還設(shè)有堿液出口、酸霧出口，酸霧出口通過管道與酸霧吸收塔相連；酸霧吸收塔內(nèi)設(shè)有除霧填料層，酸霧吸收塔還設(shè)有無害氣體出口、酸液出口。該反應(yīng)尾氣吸收裝置中，中和與脫氣反應(yīng)同時進行，易于控制，生產(chǎn)連續(xù)；酸霧吸收效果好，對環(huán)境污染??；多次循環(huán)反應(yīng)，除去酸霧的同時生產(chǎn)出其他產(chǎn)品，回收利用率高。中國專利CN201132097Y公開了一種氯化銨烘干尾氣凈化裝置。該尾氣凈化裝置有一個旋風(fēng)除塵裝置，其出口通過管道連通有前洗氣裝置，還可以通過管道再串聯(lián)一個后洗氣裝置。
中國專利CNM83070Y公開了一種尾氣凈化處理裝置噴淋室，它是一種高窄長管道，它的內(nèi)部頂端有一耐酸噴淋裝置，左右間隔有留有氣體通道的耐酸隔離阻擋裝置。尾氣進入該噴淋室后由阻擋裝置將灰塵阻擋沉降，二氧化硫則大部分變成亞硫酸、硫酸，氟化氫變成氫氟酸，從該噴淋室出來的尾氣中已得到有效凈化。目前已有的尾氣處理裝置都具有一定的局限性，均不適用于高嶺土煅燒尾氣的處理。如上述中國專利CN201578974U僅適用于利用脂肪酸甲酯和氯氣為原料合成氯化甲酯時，對反應(yīng)尾氣中殘余氯氣的吸收處理；上述中國專利CN201572602U僅適用于表面活性劑生產(chǎn)過程中的中和、脫氣工藝。因此需要開發(fā)出一種適合于高嶺土煅燒尾氣吸收裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種能降低尾氣的溫度和氯化銨含量，能充分利用煅燒窯尾氣的熱能及其中的氯化銨顆粒來減少前端氯化銨藥劑的加入量，實現(xiàn)尾氣的重復(fù)利用，并凈化尾氣，使其達到環(huán)保要求的高嶺土煅燒尾氣吸收裝置。本發(fā)明設(shè)有煅燒窯尾氣輸出管、噴霧干燥塔尾氣輸出管和吸收塔；煅燒窯尾氣輸出管的兩端分別外接煅燒窯的尾氣出口端和噴霧干燥塔的尾氣入口端；噴霧干燥塔尾氣輸出管的一端接外部的噴霧干燥塔尾氣出口端，噴霧干燥塔尾氣輸出管的另一端接吸收塔的尾氣入口端；吸收塔設(shè)有殼體、液室、尾氣室、填料室、噴淋裝置和除沫器，噴淋裝置設(shè)有輸流管、循環(huán)泵和噴淋頭，液室、尾氣室、填料室、噴淋頭和除沫器由下至上依次設(shè)在殼體內(nèi)部，液室側(cè)壁上設(shè)有液體入口、噴流出口和廢液出口，輸流管一端接噴流出口，輸流管另一端接噴淋頭，循環(huán)泵設(shè)于輸流管上，填料室設(shè)有下支撐篩板、填料層和上限位篩板，下支撐篩板和上限位篩板均固于殼體內(nèi)壁，液室設(shè)有吸收液，尾氣室側(cè)壁設(shè)有尾氣入口，殼體頂部設(shè)有凈化氣體出口。所述殼體最好為設(shè)有臺階的變徑圓筒式殼體，殼體下部與殼體上部的內(nèi)徑比最好為3 2，所述殼體頂端的凈化氣體出口與殼體上部的內(nèi)徑比最好為1 2。所述殼體最好為耐酸耐氯腐蝕的不銹鋼殼體，如可為316不銹鋼殼體。所述的煅燒窯尾氣輸出管和噴霧干燥塔尾氣輸出管的內(nèi)壁最好設(shè)有涂覆層，涂覆層最好為有機硅耐高溫防腐涂料層。所述液室和尾氣室最好均位于殼體下部內(nèi)。所述填料層最好為聚乙烯、聚丙烯、發(fā)泡聚苯乙烯或多孔橡膠制成的輕質(zhì)空心球填料層。所述吸收液最好為堿液，可為氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的PH值優(yōu)選為8 10， 最好為9。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明具有以下突出優(yōu)點1、使用時，本發(fā)明通過煅燒窯尾氣輸出管將煅燒窯中產(chǎn)生的尾氣輸入噴霧干燥塔中，不僅能降低尾氣的溫度和氯化銨含量，而且能充分利用煅燒窯尾氣的熱能及其中的氯化銨顆粒，顯著減少前端(前打散料倉)氯化銨藥劑的加入量。由噴霧干燥塔出來的尾氣經(jīng)噴霧干燥塔尾氣輸出管從吸收塔下部引入，通過填料間的空隙上升，尾氣上升時與從上方噴淋下的吸收液作連續(xù)的逆流接觸，這樣尾氣中的二氧化硫氣體、氨氣、氯化氫氣體和粉塵等可被吸收液吸收，使尾氣得到充分凈化，凈化后的尾氣完全可達到環(huán)保要求，凈化后的尾氣可從吸收塔頂部的凈化尾氣出口排向大氣。所述吸收液每年更換一次。更換時打開廢液出口的閥門，待廢液全流出后，清理吸收塔，然后再打開吸收液入口的閥門，進入工作狀態(tài)。2、本發(fā)明構(gòu)造簡單，操作簡便，設(shè)備投資小，成本降低。3、試驗效果數(shù)據(jù)如下前打散料倉氯化銨的加入量為20 40kg/h。煅燒窯尾氣流量為45000 55000m3/h，溫度為400 500°C，PMltl(懸浮在空氣中，空氣動力學(xué)直徑小于 10 μ m的顆粒物)濃度為100 200mg/m3，氯化銨濃度為90 180mg/m3，氨氣濃度為10 20mg/m3，氯化氫氣體濃度為30 50mg/m3，二氧化硫氣體濃度為10 25mg/m3。噴霧干燥塔尾氣流量為20000 25000m7h，溫度為100 150°C，PMltl濃度為20 40mg/m3，氯化銨濃度18 35mg/m3，氨氣濃度為5 10mg/m3，氯化氫氣體濃度為15 25mg/m3，二氧化硫氣體濃度為8 15mg/m3。煅燒窯尾氣的利用效率達到85%以上。排放尾氣流量為20000 25000m3/h，溫度為40 50°C，PM10濃度低于lmg/m3，氯化銨濃度低于0. 8mg/m3,氨氣濃度低于0. 5mg/m3,氯化氫氣體濃度低于lmg/m3，二氧化硫氣體濃度低于0. 6mg/m3。尾氣的吸收效率達到95%以上，所排放的尾氣完全達到環(huán)保要求。


圖1為本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)組成及使用示意圖。圖2為本發(fā)明實施例的吸收塔結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式參見圖1和2，本發(fā)明設(shè)有煅燒窯尾氣輸出管1、噴霧干燥塔尾氣輸出管2和吸收塔3。煅燒窯尾氣輸出管1的兩端分別外接煅燒窯Pl的尾氣出口端和噴霧干燥塔P4的尾氣入口端；噴霧干燥塔尾氣輸出管2的一端接噴霧干燥塔P4尾氣出口端，噴霧干燥塔P4尾氣輸出管的另一端接吸收塔3的尾氣入口端。標號P2和P3分別表示窯頭料倉和前打散料倉。吸收塔設(shè)有殼體31、液室32、尾氣室33、填料室34、噴淋裝置和除沫器9。噴淋裝置設(shè)有輸流管15、循環(huán)泵11和噴淋頭8。殼體31內(nèi)部由下至上依次設(shè)有液室32、尾氣室 33、填料室34、噴淋頭8和除沫器9。液室32側(cè)壁上設(shè)有液體入口 12(帶閥門)、噴流出口 14和廢液出口 13 (帶閥門)，輸流管15 —端接噴流出口 14，輸流管15另一端接噴淋頭8， 循環(huán)泵11設(shè)于輸流管15上。填料室34設(shè)有下支撐篩板5、空心球填料6和上限位篩板7， 下支撐篩板5和上限位篩板7均固于殼體31內(nèi)壁，液室34設(shè)有吸收液，尾氣室33側(cè)壁設(shè)有尾氣入口 4，殼體31頂部10設(shè)有凈化尾氣出口。殼體31為設(shè)有臺階的變徑圓筒式殼體，殼體31下部與殼體31上部的內(nèi)徑比為 3 2，所述殼體頂端的凈化氣體出口與殼體上部的內(nèi)徑比為1 2。所述殼體31為耐酸耐氯腐蝕的型號為316的不銹鋼殼體。煅燒窯尾氣輸出管1和噴霧干燥塔尾氣輸出管2的內(nèi)壁均設(shè)有涂覆層，涂覆層為有機硅耐高溫防腐涂料層?？招那蛱盍?為聚乙烯、聚丙烯、發(fā)泡聚苯乙烯或多孔橡膠制成的輕質(zhì)空心球填料。吸收液為氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的 PH值為8 10，最好為9。下面給出上述實施例具體的運用效果試驗數(shù)據(jù)應(yīng)用例1
前打散料倉P3氯化銨(即NH4Cl)的加入量為35kg/h。煅燒窯Pl尾氣流量為 50000m7h，溫度為460°C，PMltl濃度為180mg/m3，氯化銨濃度為160mg/m3，氨氣濃度為17mg/ m3，氯化氫氣體濃度為43mg/m3，二氧化硫氣體濃度為16mg/m3。噴霧干燥塔P4尾氣流量為 24000m3/h,溫度為122°C，PM10濃度為35mg/m3，氯化銨濃度32mg/m3，氨氣濃度為8mg/m3， 氯化氫氣體濃度為21mg/m3，二氧化硫氣體濃度為llmg/m3。煅燒窯Pl尾氣的利用效率達到90. 4%。排放尾氣流量為23500m3/h，溫度為42°C，PM10濃度為0. 86mg/m3,氯化銨濃度為0. 72mg/m3,氨氣濃度為0. 43mg/m3,氯化氫氣體濃度為0. 95mg/m3, 二氧化硫氣體濃度為 0. 56mg/m3。尾氣的吸收效率為96. 1 %，所排放的尾氣達到環(huán)保要求。應(yīng)用例2前打散料倉P3氯化銨的加入量為^kg/h。煅燒窯Pl尾氣流量為48000m3/h，溫度為430°C，PMltl濃度為140mg/m3，氯化銨濃度為125mg/m3，氨氣濃度為Hmg/m3，氯化氫氣體濃度為36mg/m3，二氧化硫氣體濃度為15mg/m3。噴霧干燥塔P4尾氣流量為25000m3/h，溫度為110°C，PM10濃度為^mg/m3，氯化銨濃度27mg/m3，氨氣濃度為6mg/m3，氯化氫氣體濃度為19mg/m3，二氧化硫氣體濃度為10mg/m3。煅燒窯尾氣的利用效率達到88. 7%。排放尾氣流量為23000m3/h，溫度為45°C，PMltl濃度為0. 82mg/m3，氯化銨濃度為0. 68mg/m3，氨氣濃度為0. 39mg/m3,氯化氫氣體濃度為0. 91mg/m3, 二氧化硫氣體濃度為0. 53mg/m3。尾氣的吸收效率為96. 0%，所排放的尾氣達到環(huán)保要求。應(yīng)用例3前打散料倉P3氯化銨的加入量為32kg/h。煅燒窯Pl尾氣流量為49000m3/h，溫度為450°C，PMltl濃度為165mg/m3，氯化銨濃度為145mg/m3，氨氣濃度為15mg/m3，氯化氫氣體濃度為41mg/m3，二氧化硫氣體濃度為16mg/m3。噴霧干燥塔P4尾氣流量為25000m3/h，溫度為118°C，PM10濃度為32mg/m3，氯化銨濃度^mg/m3，氨氣濃度為7mg/m3，氯化氫氣體濃度為20mg/m3，二氧化硫氣體濃度為10mg/m3。煅燒窯尾氣的利用效率達到89. 8%。排放尾氣流量為23500m3/h，溫度為44°C，PMltl濃度為0. 85mg/m3，氯化銨濃度為0. 70mg/m3，氨氣濃度為0. 41mg/m3,氯化氫氣體濃度為0. 93mg/m3, 二氧化硫氣體濃度為0. 55mg/m3。尾氣的吸收效率為96. 0%，所排放的尾氣達到環(huán)保要求。應(yīng)用例4前打散料倉P3氯化銨的加入量為25kg/h。煅燒窯Pl尾氣流量為47000m3/h，溫度為420°C，PMltl濃度為125mg/m3，氯化銨濃度為110mg/m3，氨氣濃度為12mg/m3，氯化氫氣體濃度為35mg/m3，二氧化硫氣體濃度為18mg/m3。噴霧干燥塔P4尾氣流量為MOOOm3AJ^ 度為108°C，PM10濃度為^mg/m3，氯化銨濃度2%ig/m3，氨氣濃度為6mg/m3，氯化氫氣體濃度為17mg/m3，二氧化硫氣體濃度為12mg/m3。煅燒窯尾氣的利用效率達到88. 8%。排放尾氣流量為22000m3/h，溫度為42°C，PMltl濃度為0. 78mg/m3，氯化銨濃度為0. 65mg/m3，氨氣濃度為0. 37mg/m3,氯化氫氣體濃度為0. 89mg/m3, 二氧化硫氣體濃度為0. 50mg/m3。尾氣的吸收效率為96. 1%，所排放的尾氣達到環(huán)保要求。應(yīng)用例5前打散料倉P3氯化銨的加入量為38kg/h。煅燒窯Pl尾氣流量為M000m3/h，溫度為480°C，PMltl濃度為195mg/m3，氯化銨濃度為170mg/m3，氨氣濃度為19mg/m3，氯化氫氣體濃度為46mg/m3，二氧化硫氣體濃度為22mg/m3。噴霧干燥塔P4尾氣流量為25000m3/h，溫度為135°C，PM10濃度為38mg/m3，氯化銨濃度3%ig/m3，氨氣濃度為9mg/m3，氯化氫氣體濃度為23mg/m3，二氧化硫氣體濃度為Hmg/m3。煅燒窯尾氣的利用效率達到90. 7%。排放尾氣流量為M000m3/h，溫度為48°C，PMltl濃度為0. 92mg/m3，氯化銨濃度為0. 76mg/m3，氨氣濃度為0. 46mg/m3,氯化氫氣體濃度為0. 96mg/m3, 二氧化硫氣體濃度為0. 58mg/m3。尾氣的吸收效率為96. 5%，所排放的尾氣達到環(huán)保要求。應(yīng)用例6前打散料倉P3氯化銨的加入量為22kg/h。煅燒窯Pl尾氣流量為46000m3/h，溫度為410°C，PMltl濃度為115mg/m3，氯化銨濃度為100mg/m3，氨氣濃度為llmg/m3，氯化氫氣體濃度為32mg/m3，二氧化硫氣體濃度為20mg/m3。噴霧干燥塔P4尾氣流量為22000m3/h，溫度為105°C，PM10濃度為2%ig/m3，氯化銨濃度20mg/m3，氨氣濃度為5mg/m3，氯化氫氣體濃度為16mg/m3，二氧化硫氣體濃度為13mg/m3。煅燒窯尾氣的利用效率達到90. 4%。排放尾氣流量為21500m3/h，溫度為41 °C，PMltl濃度為0. 76mg/m3，氯化銨濃度為0. 63mg/m3，氨氣濃度為0. 35mg/m3,氯化氫氣體濃度為0. 85mg/m3, 二氧化硫氣體濃度為0. 48mg/m3。尾氣的吸收效率為95. 6%，所排放的尾氣達到環(huán)保要求。下面給出尾氣中PMltl、氯化銨、氨氣、氯化氫氣體、二氧化硫氣體濃度的測定方法以及煅燒窯尾氣利用效率和尾氣吸收效率的計算方法。1、PMltl的測定按照《空氣和廢氣監(jiān)測分析方法》(第四版)中的大流量采樣-重量法進行。以恒速抽取定量體積的空氣，使其通過具有PMltl切割特性的采樣器，PMltl被收集在已恒重的濾膜上。根據(jù)采樣前后的濾膜重量之差及采樣體積，按式(1)計算出PMltl的質(zhì)量濃度。
權(quán)利要求
1.一種高嶺土煅燒尾氣吸收裝置，其特征在于設(shè)有煅燒窯尾氣輸出管、噴霧干燥塔尾氣輸出管和吸收塔；煅燒窯尾氣輸出管的兩端分別外接煅燒窯的尾氣出口端和噴霧干燥塔的尾氣入口端；噴霧干燥塔尾氣輸出管的一端接外部的噴霧干燥塔尾氣出口端，噴霧干燥塔尾氣輸出管的另一端接吸收塔的尾氣入口端；吸收塔設(shè)有殼體、液室、尾氣室、填料室、 噴淋裝置和除沫器，噴淋裝置設(shè)有輸流管、循環(huán)泵和噴淋頭，液室、尾氣室、填料室、噴淋頭和除沫器由下至上依次設(shè)在殼體內(nèi)部，液室側(cè)壁上設(shè)有液體入口、噴流出口和廢液出口，輸流管一端接噴流出口，輸流管另一端接噴淋頭，循環(huán)泵設(shè)于輸流管上，填料室設(shè)有下支撐篩板、填料層和上限位篩板，下支撐篩板和上限位篩板均固于殼體內(nèi)壁，液室設(shè)有吸收液，尾氣室側(cè)壁設(shè)有尾氣入口，殼體頂部設(shè)有凈化氣體出口。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高嶺土煅燒尾氣吸收裝置，其特征在于所述殼體為設(shè)有臺階的變徑圓筒式殼體，殼體下部與殼體上部的內(nèi)徑比為3 2，所述殼體頂端的凈化氣體出口與殼體上部的內(nèi)徑比為1 2。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種高嶺土煅燒尾氣吸收裝置，其特征在于所述殼體為不銹鋼殼體。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高嶺土煅燒尾氣吸收裝置，其特征在于所述煅燒窯尾氣輸出管和噴霧干燥塔尾氣輸出管的內(nèi)壁設(shè)有涂覆層。
5.如權(quán)利要求4所述的一種高嶺土煅燒尾氣吸收裝置，其特征在于所述涂覆層為有機硅涂料層。
6.如權(quán)利要求1所述的一種高嶺土煅燒尾氣吸收裝置，其特征在于所述液室和尾氣室均位于殼體下部內(nèi)。
7.如權(quán)利要求1所述的一種高嶺土煅燒尾氣吸收裝置，其特征在于所述填料層為聚乙烯、聚丙烯、發(fā)泡聚苯乙烯或多孔橡膠制成的輕質(zhì)空心球填料層。
8.如權(quán)利要求1所述的一種高嶺土煅燒尾氣吸收裝置，其特征在于所述吸收液為氫氧化鈉溶液。
9.如權(quán)利要求8所述的一種高嶺土煅燒尾氣吸收裝置，其特征在于所述氫氧化鈉溶液的PH值為8 10。
全文摘要
一種高嶺土煅燒尾氣吸收裝置，涉及一種尾氣吸收裝置。設(shè)有煅燒窯尾氣輸出管、噴霧干燥塔尾氣輸出管和吸收塔；噴霧干燥塔尾氣輸出管的一端接外部的噴霧干燥塔尾氣出口端，噴霧干燥塔尾氣輸出管的另一端接吸收塔的尾氣入口端；吸收塔設(shè)有殼體、液室、尾氣室、填料室、噴淋裝置和除沫器，液室、尾氣室、填料室、噴淋頭和除沫器由下至上依次設(shè)在殼體內(nèi)部，液室側(cè)壁上設(shè)有液體入口、噴流出口和廢液出口，輸流管一端接噴流出口，輸流管另一端接噴淋頭，循環(huán)泵設(shè)于輸流管上，填料室設(shè)有下支撐篩板、填料層和上限位篩板，下支撐篩板和上限位篩板均固于殼體內(nèi)壁，液室設(shè)有吸收液，尾氣室側(cè)壁設(shè)有尾氣入口，殼體頂部設(shè)有凈化氣體出口。
文檔編號B01D53/26GK102151463SQ201110122958
公開日2011年8月17日 申請日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月11日
發(fā)明者傅翠梨, 吳浩, 張蓉, 李錦堂, 沈曉杰, 羅學(xué)濤, 黃平平 申請人:廈門大學(xué)