高温且含有超细粉末的氮氧化物处理系统

999 编辑：中冶有色技术网来源：北京精仪天和智能装备有限公司

2023-04-26 16:18:38

权利要求

1.高温且含有超细粉末的氮氧化物处理系统，其特征在于：包括：烛式过滤器(102)、冷凝冷却器(103)、吸收塔(104)、气体加热器(106)、气体冷却器(109)，所述烛式过滤器(102)的进出口分别连接反应炉(101)和冷凝冷却器(103);所述冷凝冷却器(103)的出口连接至吸收塔(104);所述吸收塔(104)的出口连接至气体加热器(106)。

2.根据权利要求1所述的高温且含有超细粉末的氮氧化物处理系统，其特征在于：所述气体冷却器(109)出口连接缓冲罐(1010)，所述缓冲罐(1010)上连接有喷射泵(1011)。

3.根据权利要求1所述的高温且含有超细粉末的氮氧化物处理系统，其特征在于：所述气体加热器(106)与吸收塔(105)之间设置丝网除雾器(105)。

4.根据权利要求1所述的高温且含有超细粉末的氮氧化物处理系统，其特征在于：所述气体加热器(106)与气体冷却器(109)间分别设置有中效过滤器(107)和高效过滤器(108)，所述中效过滤器(107)和高效过滤器(108)采用玻璃纤维滤芯。

5.根据权利要求1-4任一所述的高温且含有超细粉末的氮氧化物处理系统，其特征在于：所述烛式过滤器(102)上设置有密封盖(1021)，所述密封盖(1021)上连接有排放口(1022)，烛式过滤器(102)主体内部设置有外防护壳(1026)，所述外防护壳(1026)内部设置有内防护壳(1027)，防护壳(1026)和内防护壳(1027)均为碳钢铸铅筒体结构，二者相对转动连接;外防护壳(1026)侧面及底面均设置有多个阵列分布的外通槽(10262)，内防护壳(1027)侧面及底面均设置有多个阵列分布的内通槽(10272)。

6.根据权利要求5所述的高温且含有超细粉末的氮氧化物处理系统，其特征在于：所述内防护壳(1027)内部设置多个烧结金属过滤单元(1028)，内防护壳(1027)端部安装有螺纹连接的端盖(10273)，所述烧结金属过滤单元(1028)贯穿端盖(10273)并分别连接排放口(1022)和反吹管(1023)。

7.根据权利要求5所述的高温且含有超细粉末的氮氧化物处理系统，其特征在于：所述烛式过滤器(102)底部分别连接有进气管(1024)和收集口(1025)。

8.根据权利要求1-4任一所述的高温且含有超细粉末的氮氧化物处理系统，其特征在于：所述吸收塔(104)顶部设置有吸收液入口(1041)，所述吸收液入口(1041)通过计量泵(1013)连接吸收液储罐(1014)，吸收液入口(1041)端部连接有布液器(10411);吸收塔(104)上还连接有气体入口(1043)，所述气体入口(1043)与冷凝冷却器(103)连接，气体入口(1043)端部连接有微气泡发生器(1044)，所述微气泡发生器(1044)侧面连接液相引入管(10441)，所述液相引入管(10441)连接在布液器(10411)底面，微气泡发生器(1044)端部连接V型喷口(10442)。

9.根据权利要求8所述的高温且含有超细粉末的氮氧化物处理系统，其特征在于：所述吸收塔(104)内位于布液器(10411)下方设置滤布(1042)，位于气体入口(1043)下方设置填料层(1045)。 10.根据权利要求9所述的一种高温且含有超细粉末的氮氧化物处理系统，其特征在于：所述填料层(1045)采用拉西环陶瓷填料。

说明书

高温且含有超细粉末的氮氧化物处理系统

技术领域

本发明涉及废气处理相关技术领域，具体是一种用于处理核工业产生的中高温且含有超细粉末的氮氧化物尾气的处理系统。

背景技术

氮氧化物(NOx)主要包括：一氧化氮(NO)、一氧化二氮(N2O)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)、四氧化二氮(N2O4)和五氧化二氮(N2O5)等多种化合物，是大气的主要污染物之一。这种废气不仅成分复杂且污染极大，不仅会对生产操作人员的身体健康造成威胁，还会对厂区及周边环境构成极大危害。

核工业某氧化还原反应中产生的产生的含有氮氧化物的尾气具有以下特点：尾气中含有极强的腐蚀性高温水蒸气，含有氧气、二氧化碳、水蒸气、二氧化氮等，尾气出口温度600℃，且尾气中含有超细粉末。因此使用现有工艺对含有超细粉末的尾气处理装置，无法对超细粉末进行回收，会造成反应的超细粉末损失，而此种超细粉末具有很强的放射性，其价值是超高的，同时此种超细粉末对人身体是有害的，且不能随便排放，只能作为核废料处理，此种处理会造成大量人力、财力的浪费。此外，目前常用的湿法吸收工艺处理氮氧化物，采用稀硝酸或水等进行物理吸收，虽具有设备简单的优势，但明显存在净化效率低的问题，主要原因还是在于物理吸收气体与吸收液间反应不充分，在较短周期内难以达到理想的吸收效果，这也是实验室内该法可达到90%以上的吸收效率，而实际工业生产中只能达到50-65%的吸收效率的主要原因。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高温且含有超细粉末的氮氧化物处理系统，以解决上述背景技术中提出的现有工艺对含有超细粉末的尾气处理装置，无法对超细粉末进行回收的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种高温且含有超细粉末的氮氧化物处理系统，包括：烛式过滤器、冷凝冷却器、吸收塔、气体加热器、气体冷却器，所述烛式过滤器的进出口分别连接反应炉和冷凝冷却器;所述冷凝冷却器的出口连接至吸收塔;所述吸收塔的出口连接至气体加热器。

作为本发明进一步的方案：所述气体冷却器出口连接缓冲罐，所述缓冲罐上连接有喷射泵。

作为本发明进一步的方案：所述气体加热器与吸收塔之间设置丝网除雾器。

作为本发明进一步的方案：所述气体加热器与气体冷却器间分别设置有中效过滤器和高效过滤器，所述中效过滤器和高效过滤器采用玻璃纤维滤芯。

作为本发明进一步的方案：所述烛式过滤器上设置有密封盖，所述密封盖上连接有排放口，烛式过滤器主体内部设置有外防护壳，所述外防护壳内部设置有内防护壳，防护壳和内防护壳均为碳钢铸铅筒体结构，二者相对转动连接;外防护壳侧面及底面均设置有多个阵列分布的外通槽，内防护壳侧面及底面均设置有多个阵列分布的内通槽。

作为本发明进一步的方案：所述内防护壳内部设置多个烧结金属过滤单元，内防护壳端部安装有螺纹连接的端盖，烧结金属过滤单元贯穿端盖并分别连接排放口和反吹管。

作为本发明进一步的方案：所述烛式过滤器底部分别连接有进气管和收集口。

作为本发明进一步的方案：所述吸收塔顶部设置有吸收液入口，所述吸收液入口通过计量泵连接吸收液储罐，吸收液入口端部连接有布液器;吸收塔上还连接有气体入口，所述气体入口与冷凝冷却器连接，气体入口端部连接有微气泡发生器，所述微气泡发生器侧面连接液相引入管，所述液相引入管连接在布液器底面，微气泡发生器端部连接V型喷口。

作为本发明进一步的方案：所述吸收塔内位于布液器下方设置滤布，位于气体入口下方设置填料层。

作为本发明进一步的方案：所述填料层采用拉西环陶瓷填料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明将含有放射性的超细粉末拦截与废气处理方式相结合，同时达到回收和尾气处理的目的，避免了超细粉末的浪费，减轻了排放核废料排放压力的同时，降低了尾气处理时间成本以及设备成本，经济性得到了极大的保障。

附图说明

图1为本发明,整体结构示意图。

图2为本发明中烛式过滤器的结构示意图。

图3为本发明中烛式过滤器内部的结构示意图

图4为本发明中外防护壳的结构示意图。

图5为本发明中内防护壳的结构示意图。

图6为本发明中吸收塔的结构示意图。

图7为本发明中微气泡发生器的结构示意图。

图中，101、反应塔;102、烛式过滤器;1021、密封盖;1022、排放口;1023、反吹管;1024、进气管;1025、手机口;1026、外防护壳;10261、滑槽;10262、外通槽;1027、内防护壳;10271、凸缘;10272、内桶槽;10273、端盖;1028、烧结金属过滤单元;103、冷凝冷却器;104、吸收塔;1041、吸收液入口;10411、布液器;1042、滤布;1043、气体入口;1044、微气泡发生器;10441、液相引入管;10442、V型喷口;1045、填料层;105、丝网除雾器;106、气体加热器;107、中效过滤器、108、高效过滤器;109、气体冷却器;1010、缓冲罐;1011、喷射泵;1012、废气排放口、1013、计量泵;1014、吸收液储罐。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例中，一种高温且含有超细粉末的氮氧化物处理系统，包括：烛式过滤器102、冷凝冷却器103、吸收塔104、气体加热器106、气体冷却器109，所述烛式过滤器102的进出口分别连接反应炉101和冷凝冷却器103，其内部设置的烧结金属过滤单元1028用于过滤尾气中的超细放射性金属粉末;所述冷凝冷却器103的出口连接至吸收塔104，冷凝冷却器103用于对尾气进行降温，使尾气温度由600℃降到40℃，去除尾气中水蒸气，以便在吸收塔104内进行除氮，冷凝冷却器103同时回收热能，可供后续的气体加热器106或厂房内其它设备供热;所述吸收塔104的出口连接至气体加热器106，且在与气体加热器106之间设置丝网除雾器105用于去除1气体中的雾沫，经气体加热器106加热后气体温度达120℃，使潮湿气体变成干燥气体，后气体输入至气体冷却器109后降温便可达到排放标准;为了进一步提高对其它固体物质的过滤效果，在气体加热器106与气体冷却器109间分别设置有中效过滤器107和高效过滤器108，中高效过滤器采用玻璃纤维滤芯，过滤效率分别达到85%和99.95%，进一步减少杂质排放;

为了保证尾气中气压的稳定性以及反应炉101过程中反应压力的稳定性，在气体冷却器109出口连接缓冲罐1010，所述缓冲罐1010上连接有喷射泵1011，缓冲罐1010可以使整个系统中尾气压力更加稳定，最终通过缓冲罐1010的气体经由喷射泵1011排向厂方的废气排放口1012中。

如图2～5，考虑到烛式过滤器102截留的金属粉末含有很强的放射性，因此需要考虑到后续对过滤器维护，包括更换滤芯作业中防辐射的要求，因此本实施例中，烛式过滤器102上设置有密封盖1021，所述密封盖1021上连接有排放口1022，烛式过滤器102主体内部设置有外防护壳1026，所述外防护壳1026内部设置有内防护壳1027，防护壳1026和内防护壳1027均为碳钢铸铅筒体结构，所述外防护壳1026内部和内防护壳1027外部分别设置有相互配合的滑槽10261和凸缘10271，凸缘10271能够在滑槽10261内回转，从而内外防护壳可相对回转运动;外防护壳1026侧面及底面均设置有多个阵列分布的外通槽10262，内防护壳1027侧面及底面均设置有多个阵列分布的内通槽10272，在内外防护壳相对转动过程中，内外通槽的相对位置变化使内防护壳1027内部与烛式过滤器102内部间连通或截断，即内外通槽相对齐时内部打开，相互错位后将内外通槽分别封堵住;需要更换滤芯单元并收集粉末时，先将排放口1022接口卸下，再将密封盖1021拆卸松开，松开后不打开盖体，而是将其转动一定角度，转动过程中内外防护壳上的通槽相对位置变化并错开，并使内外通槽相互封堵，从而使内防护壳1027内部形成密闭空间，在碳钢铸铅材质的保护下达到防辐射目的，此后再将拆卸的整体吊出并转移至专门的核废料处理间，在更高规格的防辐射作业规程下进行拆卸、收集、更换等操作，这样在拆卸、转运的作业中能大大减少放射外泄的情况。

内防护壳1027内部设置多个烧结金属过滤单元1028，内防护壳1027端部安装有螺纹连接的端盖10273，烧结金属过滤单元1028贯穿端盖10273并分别连接排放口1022和反吹管1023，反吹管1023引入间歇脉冲式反吹气流，反吹功能通过压差计反馈压力控制，可将单元上的滤饼吹落提高过滤效果，同时又最小程度上减少对尾气气流的干扰。

烛式过滤器102底部分别连接有进气管1024和收集口1025。

如图6、7，所述吸收塔104顶部设置有吸收液入口1041，所述吸收液入口1041通过计量泵1013连接吸收液储罐1014，吸收液储罐1014内存储有用于吸收氮氧化物的稀硝酸溶液，吸收液入口1041端部连接有布液器10411;吸收塔104上还连接有气体入口1043，所述气体入口1043与冷凝冷却器103连接，气体入口1043端部连接有微气泡发生器1044，所述微气泡发生器1044侧面连接液相引入管10441，所述液相引入管10441连接在布液器10411底面，微气泡发生器1044端部连接V型喷口10442;吸收塔104内位于布液器10411下方设置滤布1042，位于气体入口1043下方设置填料层1045，所述填料层采用拉西环陶瓷填料;氮氧化物气体经气体入口1043喷入塔内，在V型喷口10442处压力增大，液相引入管10441中有来自布液器10411中自重而引入的吸收液，且V型喷口10442处的负压也会产生对吸收液的吸引效果，将液相引入喷口内，在该处气体由液相剪切产生微气泡，将气体分散成无数微气泡而喷出，喷出后即与缓慢滴下的吸收液接触，经过填料层1045后充分反应，从而吸收气体中绝大多数氮氧化物含量，明显提高净化效果。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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