[實用新型]一種漿紙廠處理富余氫氣的系統

有效

• 申請號: 201320294108.7
• 申請日: 2013-05-27
• 公開（公告）號: CN203307047U
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發明（設計）人: 張守國;馬克順;杜淮強;孔祥貞;孫同健
• 申請（專利權）人: 亞太森博（山東）漿紙有限公司
• 主分類號: C01B3/50
• 分類號: C01B3/50
• 代理公司: 北京東正專利代理事務所(普通合伙) 11312
• 代理人: 蔡仲德

技術領域

本實用新型屬于工業生產處理富余氫氣，資源循環綜合利用的技術領域，具體是一種漿紙廠處理富余氫氣的系統。

背景技術

一個現代化的采用ECF漂白工藝的百萬噸闊葉木漿廠，在其自產漂白劑、制漿蒸煮用堿的化學品工廠生產過程中，典型的全套建有氯堿電解工段和氯酸鹽電解工段的化學品車間，生產每噸漿紙會耗用ClO₂17-19kg、NaOH32-40kg，每天富余的氫氣達7.9t/d，單位氫氣熱值43.2MJ/kg，重油單位熱值約38.5MJ/kg，則一個百萬噸漿廠每天富余的氫氣資源總熱值相當于29噸重油。大部分廠家采取直接放空或廢棄掉的處理方式，因氫氣易燃，因此這樣對于廢氣的處理方式將導致產生潛在的安全隱患和可再生資源的巨大浪費。

實用新型內容

為了解決現有漿紙廠處理富余氫氣可產生潛在的安全隱患和可再生資源的巨大浪費的問題，本實用新型設計出一種漿紙廠處理富余氫氣的系統，該系統對漿紙廠在生產過程中產生的氫氣凈化，便于后續實現循環再利用，既消除了生產安全的隱患，又節約了能源，整個處理系統自動化程度高、操控簡便，適合處理工業化生產時產生的富余氫氣。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案為：一種漿紙廠處理富余氫氣的系統，包括依次連接的水洗塔、堿洗塔、碳過濾器、氫氣壓縮機、冷卻器、氣液分離器、加熱器、石灰窯。收集漿紙廠生產車間出來的富余氫氣，氫氣先經水洗塔水洗降溫，再經堿洗塔除去氫氣氣中的氯氣，使氫氣得到初步純化，得到初步提純的氫氣，然后在經過碳過濾器進一步除去仍存在的微量氯氣，再將氫氣送進壓縮機給氫氣加壓，便于后續冷卻器降溫去除氣體中的水份，從冷卻器出來的氫氣經氣液分離器可使氫氣中的水份更加充分的分離出去，再將氫氣送入加熱器升溫，防止氫氣輸送利用過程中低于露點結露腐蝕管道、出現泄漏爆炸危險。經水洗塔、堿洗塔、碳過濾器、氫氣壓縮機、冷卻器、氣液分離器、加熱器凈化后得到的氫氣，可以輸送至石灰窯中利用，以往石灰窯都是燃燒的重油，本實用新型的這種設計不僅可以使富余氫氣得到循環再利用，還可以節省重油的重量，節省燃料的成本。

所述系統還包括串聯在氫氣壓縮機和冷卻器之間的分離器，達到除水分離的目的、防止后續管道腐蝕的目的。

上述漿紙廠處理富余氫氣的系統中采用的是具有如下結構的石灰窯，包括窯體、支架、燃燒槍、扇形冷卻器、斗提機、石灰倉、旋風分離器、螺旋喂料器、以及電除塵裝置；燃燒槍固定在窯體內部；窯頭、尾兩端固定支架將窯體固定在地面上；扇形冷卻器固定在窯頭位置，其通過斗提機與石灰倉連接；窯尾依次固定旋風分離器、螺旋喂料器，電除塵裝置與旋風分離器連接。該石灰窯的型號是LK750-(?4500×125000)，此種型號的石灰窯現在是燃燒率比較高的先進型號，是國內最大的單體堿回收石灰窯，產量1500t/d；窯頭溫度高，石灰煅燒溫度可達1100℃;石灰粒度質量好、純度高，殘余碳酸鈣含量≤3%。

上述石灰窯中燃燒槍槍體上依次開有重油輸入口、蒸汽入口、氫氣通道、天燃氣通道、廢氣回收通道、一次風徑向通道、一次風軸向通道。因為此石灰窯會用氫氣代替一部分重油，所以在燃燒槍的槍體上增加了氫氣通道。

所述加熱器與石灰窯之間依次串聯自動化DCS控制單元、過濾器、阻火器。過濾器作用：濾除氫氣流中夾帶的管道內微量鐵銹、炭過濾器穿漏的碎炭微粒，以防止堵塞石灰窯燃燒槍。阻火器的作用：即燃燒所需要的必要條件之一就是要達到一定的溫度,即著火點。低于著火點,燃燒就會停止。依照這一原理,只要將燃燒物質的溫度降到其著火點以下,就可以阻止火焰的蔓延。當火焰通過其內部的阻火元件的許多細小通道之后將變成若干細小的火焰。

本阻火器設計時，內部的阻火元件采用特殊金屬材質制成、快速散熱,則盡可能擴大細小火焰和通道壁的接觸面積,強化傳熱,使火焰溫度降到著火點以下,從而阻止火焰蔓延。

上述自動化DCS控制單元的結構包括依次連接的氫氣流量計、氧氣分析儀、緊急放空裝置。凈化后的廢氣先經氫氣流量計計量流量，再經在線氧氣分析儀監控氧氣含量低于爆炸極限，確保輸送到石灰窯中的廢氣能夠安全利用。?

綜上，本實用新型設計的漿紙廠處理廢氣系統的有益效果：漿紙廠車間收集的富余氫氣經水洗塔、堿洗塔、碳過濾器、氫氣壓縮機、冷卻器、加熱器徹底凈化，將氫氣輸送到石灰窯中實現循環再利用，并且整個處理過程安全、不會發生爆炸、泄露、及意外情況產生的燃燒，引起事故，該系統可以自動控制，也可以人工手動控制，方便易操作。