一种再生铝熔炼炉组废气预冷却装置的制作方法

1.本实用新型涉及工业生产废气净化技术领域，具体为一种再生铝熔炼炉组废气预冷却装置。


背景技术：

2.再生铝行业利用废铝生产铝合金，在资源节约、节能减排、环境保护方面具有重大的社会效益，是《产业结构调整指导目录》规定的鼓励类行业。再生铝行业在生产工艺、设备、环保设计方面缺乏统一的技术标准和设计规范，造成资源浪费严重、大量的变形铝合金废料降级使用，尤其是熔炼炉组污染物排放不达标（主要是熔化过程中产生的含有复杂成分的废气）问题突出，已经成为再生铝行业的发展枷锁。
3.再生铝行业熔炼炉组废气除燃料燃烧过程产生的no
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、co2、h2o、灰分、so2、so3及al2o3等成分外，生产使用的覆盖剂、精炼剂、打渣剂（主要是氯盐或氟盐），废气中还有kcl、nacl、alf3、sif4、alcl3、hcl、hf、cl2等；特别是由于生产原料复杂，生产原料中有含cl有机物时，其烟气中除含有上述成分外，还可能含有二噁英；另外再生铝废料中含f、cl、s的有机物在燃烧时，也会产生hf、hcl、so2、so3等。再生铝熔炼炉组废气的特点是成分复杂，污染物含量高，危害大，处理难度大；废气腐蚀性强，废气量、废气温度变化幅度大，特别是当废气温度降低至露点温度以下，管道和设备内壁结露时，腐蚀性更强。传统的处理再生铝熔炼炉组废气中酸性气体的干法和半干法除酸工艺因不能适应废气工况，设备结露腐蚀严重，使用寿命短，尤其是随着环保排放标准不断提高，废气已不能达标排放，使再生铝企业经常因废气排放不达标而停产。


技术实现要素：

4.本实用新型要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种再生铝熔炼炉组废气预冷却装置，具有冷却效果好、除酸效率高、控制响应快、成本低等特点，达到高效、节能、环保的目的，可以有效解决背景技术中的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种再生铝熔炼炉组废气预冷却装置，包括预冷却塔、冷却水系统和冲洗系统；所述预冷却塔的内腔底部至顶部依次设有循环水池、一级气体均布板、二级气体均布板、一级喷淋装置、二级喷淋装置、除雾器和除雾器喷淋装置；所述预冷却塔的塔体外壁设有废气进气管，且废气进气管伸入到预冷却塔内腔的一端对应位于一级气体均布板的下部；所述预冷却塔的塔体顶部连通有废气出气管；
6.所述冷却水系统包括板式换热器，所述板式换热器的内循环冷却水出口通过管路分别与一级喷淋装置和二级喷淋装置连通；所述板式换热器的内循环水进口通过内循环水管与循环水池连通，且内循环水管上安装有循环水泵；所述板式换热器的冷媒进口通过冷媒供水管与外部冷源设备连通；所述板式换热器的冷媒出口通过冷媒回水管回流至外部冷源设备；
7.所述冲洗系统包括贮水箱，所述贮水箱通过冲洗水管与除雾器喷淋装置连通，冲
洗水管上安装有冲洗水泵；所述贮水箱还连通有贮水箱补水管，贮水箱补水管安装有补水电动阀a；所述贮水箱内设有液位计，液位计与补水电动阀a联锁。
8.优选的，所述循环水池设有ph计、密度计、液位计和温度传感器。
9.优选的，所述预冷却塔的塔体外壁设有与循环水池连通的补水管，补水管上安装有补水电动阀b，补水电动阀b与循环水池的液位计联锁；所述预冷却塔的塔体外壁底部设有与循环水池连通的排污管，排污管上安装有排污泵，排污泵与循环水池的ph计和密度计联锁。
10.优选的，所述冷媒供水管上安装有三通调节阀，三通调节阀的另一管口通过分流管与冷媒回水管连通。
11.优选的，所述一级喷淋装置和二级喷淋装置的喷嘴错开布置。
12.优选的，所述预冷却塔设有压差变送器，且压差变送器对应检测除雾器的进出口侧压差值。
13.优选的，所述出气管设有温度传感器。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本再生铝熔炼炉组废气预冷却装置，通过多级水喷淋对废气进行冷却，实时监控并精准控制废气冷却后的温度，使废气冷却至后续填料除酸塔合适的反应温度，同时有预除酸的作用，减少后续填料除酸塔的除酸负荷，延长后续填料除酸塔碱液的使用时间、减轻填料除酸塔中填料的结晶现象，具有冷却效果好、除酸效率高、控制响应快、成本低等特点，达到高效、节能、环保的目的。
附图说明
15.图1为本实用新型结构示意图。
16.图中：1预冷却塔、2废气进气管、3一级气体均布板、4二级气体均布板、5一级喷淋装置、6二级喷淋装置、7除雾器、8废气出气管、9循环水池、10内循环水管、11循环水泵、12内循环水进口、13板式换热器、14内循环冷却水出口、15冷媒供水管、16三通调节阀、17冷媒进口、18冷媒出口、19分流管、20冷媒回水管、21贮水箱、22冲洗水泵、23冲洗水管、24除雾器喷淋装置、25贮水箱补水管、26补水电动阀a、27贮水箱补水管、28排污管、29排污泵、30补水电动阀b。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
18.请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种再生铝熔炼炉组废气预冷却装置，包括预冷却塔1、冷却水系统和冲洗系统；预冷却塔1的内腔底部至顶部依次设有循环水池9、一级气体均布板3、二级气体均布板4、一级喷淋装置5、二级喷淋装置6、除雾器7和除雾器喷淋装置24；二级气体均布板4的目数大于一级气体均布板3的目数；预冷却塔1的塔体外壁设有废气进气管2，且废气进气管2伸入到预冷却塔1内腔的一端对应位于一级气体均布板3的下部；预冷却塔1的塔体顶部连通有废气出气管8；
19.高温废气通过废气进气管2进入预冷却塔1内，经过一级气体均布板3和二级气体均布板4的均匀分布后，呈现完全均匀的状态上升，先与一级喷淋装置5喷嘴喷出的循环冷却水液滴充分接触，进行气液传热传质，循环冷却水带走废气的一部分热量，对废气进行一次冷却；接着废气再与二级喷淋装置6喷嘴喷出的循环冷却水液滴充分接触，进行气液传热传质，循环冷却水再带走废气的一部分热量，对废气进行二次冷却，经过两次冷却的废气经过除雾器7除去其中夹带的水滴后，从塔顶部的预冷却塔废气出气管8进入后续填料除酸塔，通过多级水喷淋对废气进行冷却，使废气冷却至后续填料除酸塔合适的反应温度，同时有预除酸的作用；
20.其中，冷却水系统包括板式换热器13，板式换热器13的内循环冷却水出口14通过管路分别与一级喷淋装置5和二级喷淋装置6连通；板式换热器13的内循环水进口12通过内循环水管10与循环水池9连通，且内循环水管10上安装有循环水泵11；板式换热器13的冷媒进口17通过冷媒供水管15与外部冷源设备连通；板式换热器13的冷媒出口18通过冷媒回水管20回流至外部冷源设备；外部冷源设备通过冷媒供水管15向板式换热器13提供冷媒水，循环水泵11抽取循环水池9内的内循环水，内循环水通过内循环水管10进入板式换热器13，冷媒水和内循环水在板式换热器13内进行热交换，内循环水降温成为内循环冷却水，然后送入一级喷淋装置5和二级喷淋装置6内对高温废气进行降温，经过换热后的冷媒水升温并通过冷媒回水管20回流至外部冷源设备；
21.其中，冲洗系统包括贮水箱21，贮水箱21通过冲洗水管23与除雾器喷淋装置24连通，冲洗水管23上安装有冲洗水泵22；贮水箱21还连通有贮水箱补水管25，贮水箱补水管25安装有补水电动阀a26；贮水箱21内设有液位计，液位计与补水电动阀a26联锁；根据贮水箱21设定的低液位自动开启补水电动阀a26，通过贮水箱补水管25补水至合适液位；
22.循环水池9设有ph计、密度计、液位计和温度传感器，通过远传信号实时监控循环水池9中内循环水的ph值、密度、液位高低和温度；预冷却塔1的塔体外壁设有与循环水池9连通的补水管27，补水管27上安装有补水电动阀b30，补水电动阀b30与循环水池9的液位计联锁，当循环水池9液位低于设定值时，自动开启补水电动阀b30，经补水管27补水至合适液位；
23.预冷却塔1的塔体外壁底部设有与循环水池9连通的排污管28，排污管28上安装有排污泵29，排污泵29与循环水池9的ph计和密度计联锁，当循环水池9中内循环水的密度、ph值超过设定值时，启动排污泵29，经排污管28排出一部分内循环水，排污泵29停止工作受循环水池9设定的低液位控制；
24.冷媒供水管15上安装有三通调节阀16，三通调节阀16的另一管口通过分流管19与冷媒回水管20连通；三通调节阀16可以精准控制直路通道和支路通道的开启度，控制进入板式换热器13的冷媒供水量，从而控制进入一级喷淋装置5和二级喷淋装置6的内循环冷却水温度，最终实现精准控制废气冷却后的温度；当进入预冷却塔1的废气温度较低时，需要的换热量小，调小进入板式换热器13的冷媒供水量，调大通过分流管19返回冷媒回水管20的冷媒供水量；当进入预冷却塔1的废气温度较高时，需要的换热量大，调大进入板式换热器13的冷媒供水量，调小通过分流管19返回冷媒回水管20的冷媒供水量或者直接关闭三通调节阀16对应分流管19的支路；三通调节阀16的直路通道、支路通道的开启度根据预冷却塔1出口废气温度自动调节，为此在出气管8设置有温度传感器，废气冷却后温度控制精确、
简单，特别适用于废气量、废气温度变化的工况，保证后续填料除酸塔稳定、可靠的运行；
25.为了保证确保喷淋冷却效果，一级喷淋装置5和二级喷淋装置6的喷嘴错开布置，保证喷嘴喷出的内循环冷却水液滴完全覆盖整个预冷却塔1的内部截面，避免废气在预冷却塔1内短路，使内循环冷却水液滴与废气充分接触；
26.另外，预冷却塔1设有压差变送器，且压差变送器对应检测除雾器7的进出口侧压差值，冲洗水泵22根据压差设定值，自动启动冲洗水泵22并冲洗除雾器7，保证除雾器7正常工作，冲洗水泵22按设定的运行时间运行，并受内循环冷却水池9设定的高液位控制。
27.本实用新型未详述部分为现有技术，尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。