本实用新型涉及废气净化处理技术领域，尤其是涉及一种隧道窑废气净化处理系统及隧道窑。
背景技术：
近几年来随着经济快速增长，我国各项建设取得了巨大成就的同时，也付出了很大的资源和环境代价，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐，环境污染问题日益突出。其中，在我国大气污染中，燃料燃烧以及工业排放的废气是污染的最主要来源，随着国家对环境保护要求变得越来越严格，对废气进行脱硫脱硝处理被提上耐火材料、陶瓷、冶金等行业的企业日程。
隧道窑是由耐火材料、保温材料和建筑材料砌筑而成的在内装有窑车等运载工具的窑炉，是现代化的连续式烧成的热工设备，主要用于耐火材料、陶瓷产品等的焙烧生产，另外在磨料等冶金行业中也有应用。
但不同于电力、水泥等行业，采用类似隧道窑等高温烧制窑炉的行业多数存在废气排放点分散，每个点在单位时间内的排放量不是很高的普遍情况，国内研究者在这方面的废气治理技术一直处于研究探索阶段。同时在水泥、电力等行业应用最多、最为成熟的湿式工艺处理技术，又因为基础建设投资大、运行费用高等因素，限制了该技术在隧道窑等窑炉设备上的普遍推广。最终导致了在多数隧道窑等窑炉设备上，坯体高温烧制过程中产生的工业废气(含粉尘、NOX、硫氧化物等污染物)只经过简单处理，甚至不经处理就直接排放，对大气造成严重污染。
大力开展生产型企业的废气处理成为环境治理工作的重中之重。从耐火材料、陶瓷、冶金等工业的长期发展来看，研究开发新的隧道窑的废气排放净化处理技术，积极推行清洁生产工艺，已经势在必行。
有鉴于此，特提出本实用新型。
技术实现要素：
本实用新型的第一目的在于提供一种隧道窑废气净化处理系统，通过活性反应段中反应模块以及吸附层的设置，使得该活性反应段能够对隧道窑废气中的硫氧化物、氮氧化物以及所携带的固体颗粒物等大气污染物进行处理，可以有效改善传统隧道窑废气排放超标，从而对大气造成污染的问题。
本实用新型的第二目的在于提供一种隧道窑。
为解决上述技术问题，本实用新型特采用如下技术方案：
本实用新型提供的一种隧道窑废气净化处理系统，包括活性反应段；
所述活性反应段包括至少一个反应模块，所述反应模块包括至少一层吸附层，所述吸附层为活性吸附剂和催化剂的混合层。
进一步的，所述吸附层为活性焦和选择性氮氧化物催化剂的混合层；
或，所述吸附层为活性炭和选择性氮氧化物催化剂的混合层。
进一步的，所述反应模块包括至少两层吸附层，相邻的两个所述吸附层之间间隔设置。
进一步的，所述吸附层内设置有若干个分割单元，所述活性吸附剂和催化剂在所述分割单元均匀分布。
进一步的，所述吸附层的纵向两侧设置有固定板；
所述固定板为双面网格板。
进一步的，所述活性反应段包括至少两个反应模块，各所述反应模块之间采用串联或者并联的连接方式。
进一步的，所述反应模块之间采用法兰进行串联连接。
进一步的，还包括废气引入段，所述废气引入段将原烟道中的废气引入到所述活性反应段。
进一步的，还包括排放段，经由所述活性反应段处理后的废气通过所述排放段外排。
本实用新型还提供了一种隧道窑，包括上述隧道窑废气净化处理系统。
与现有技术相比，本实用新型提供的隧道窑废气净化处理系统及隧道窑具有如下有益效果：
(1)本实用新型提供的隧道窑废气净化处理系统，包括活性反应段，该活性反应段包括至少一个反应模块，该反应模块包括至少一层吸附层，吸附层为活性吸附剂和催化剂的混合层，通过上述吸附层和反应模块的设置，使得该活性反应段能够对隧道窑废气中的硫氧化物、氮氧化物以及所携带的固体颗粒物等大气污染物进行处理，可以有效改善传统隧道窑废气排放超标，从而对大气造成污染的问题；该隧道窑废气净化处理系统适用于大多数的大、中、小型隧道窑。
(2)本实用新型提供的隧道窑，包括上述隧道窑废气净化处理系统。鉴于上述隧道窑废气净化处理系统所具有的优势，实现了隧道窑废气的有效处理，经净化处理后的气体达到可直接排放的标准，不会对大气环境造成污染。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本实用新型实施例提供的隧道窑废气净化处理系统的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的反应模块的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的另一种反应模块的结构示意图。
附图标记：
1-活性反应段；2-废气引入段；3-排放段；4-原烟道；10-反应模块；100-吸附层；101-分割单元；102-固定板。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例一
如图1-3所示，本实施例提供了一种隧道窑废气净化处理系统，包括活性反应段1；
活性反应段1包括至少一个反应模块10，反应模块10包括至少一层吸附层100，吸附层100为活性吸附剂和催化剂的混合层。
需要说明的是，在本实施例中，对于活性吸附剂和催化剂的重量配比是不作特殊限定的，活性吸附剂和催化剂之间的任意配比均可以实现对隧道窑废气净化处理的目的，该吸附层100并不是对于活性吸附剂和催化剂本身的改进。
作为一种优选实施方式，活性吸附剂和催化剂的重量比为(5-100):1，进一步优选为(10-80):1。
活性反应段1是隧道窑废气净化处理系统进行废气处理的重要阶段之一。活性反应段1主要是将原烟道4中的隧道窑废气进行有效的除尘、脱硝、脱硫净化处理，减少隧道窑废气中污染物对大气等环境造成的污染。
反应模块10是活性反应段1的最小单元。活性反应段1是由若干个反应模块10连接而成的。反应模块10的数量可以为一个、两个、三个或者更多，此处不作具体限定。当反应模块10的内部结构相同时，活性反应段1中反应模块10的数量越多，对于隧道窑废气的处理效果就越好。
反应模块10内部设置有吸附层100，吸附层100为活性吸附剂和催化剂的混合层。该吸附层100可实现对隧道窑废气中硫氧化物、氮氧化物以及粉尘固体颗粒的净化处理。
单个吸附层100的厚度不作具体限定，根据实际废气量、废气流速进行设定。通常单个吸附层100的厚度为100-1000mm，优选为200-800mm。典型但非限制性的吸附层100的厚度为100mm、200mm、300mm、400mm、500mm、600mm、700mm、800mm、900mm或1000mm。
在本实施例中，活性吸附剂为活性炭或活性焦，优选为活性焦。
活性炭，是经过加工处理所得的无定形碳，具有很大的比表面积，对气体、溶液中的无机或有机物质及胶体颗粒等都有良好的吸附能力。
活性焦是以煤为主要原料生产的一种新型吸附材料，其生产方法为原料煤磨粉后加入特制黏结剂继而催化剂压制成型，再经炭化和浅度活化后得到的活性焦产品。
在本实施例中，活性炭或活性焦所起的作用基本相同。利用活性炭或活性焦的吸附作用，吸附废气中所含的SO2，减少处理后的废气中的硫含量；同时，还可利用活性炭或活性焦的多孔结构及合适的堆积密度可以有效地拦截废气中所含的粉尘等固体颗粒物。
需要说明的是，本实施例中所采用的活性吸附剂为本领域用于处理隧道窑废气中的硫氧化物或者粉尘等固体颗粒物常规的吸附材料，此为现有技术，而不涉及对活性吸附剂本身性能的改进。
在本实施例中，催化剂为选择性氮氧化物催化剂，也称为选择性催化还原氮氧化物催化剂。该类催化剂的主要活性物质为五氧化二钒(V2O5)。
利用催化剂的活性成分，在有活性焦提供活性位的情况下，对废气中所含的氮氧化物进行催化反应，减少处理后的废气中的氮氧化物含量。
同样需要说明的是，本实施例中的催化剂也为本领域用于对隧道窑废气中的氮氧化物进行催化转化的常规催化剂，市售可得，此为现有技术，并不涉及对催化剂本身性能的改进。
作为一种可选的实施方式，吸附层100为活性焦和选择性氮氧化物催化剂的混合层；
或，吸附层100为活性炭和选择性氮氧化物催化剂的混合层。
在本实施例中，反应模块10包括至少两层吸附层100，每相邻的两个吸附层100之间间隔设置。
隧道窑废气经过前一层吸附层100后在进入下一层吸附层100之前，可能由于吸附层100的阻隔作用，隧道窑废气会出现分布不均匀的现象，从而影响净化处理效果。故在相邻的两个吸附层100之间设置有间隔，防止因气流不均匀导致某个位置上气流流速过大，从而不利于净化处理效果。
在本实施例中，吸附层100内设置有若干个分割单元101，活性吸附剂和催化剂在分割单元101均匀分布。
分割单元101的设置可防止活性吸附剂和催化剂由于重力作用发生自然沉降，有利于实现活性吸附剂和催化剂在吸附层100的均匀分布。
可采用不同的分割材料对吸附层100进行分割，只要对活性吸附剂和催化剂起到一定的固定作用同时又能满足气体在其中顺畅流动的目的即可。在本实施例中，采用钢丝网对吸附层100内部进行多层固定，从而将吸附层100分割成若干个分割单元101。
所形成的分割单元101的数量不作具体限定，可以为两个、三个或多个，根据实际废气处理量以及活性吸附剂和催化剂的装填量进行确定。
在吸附层100的纵向两侧设置有固定板102，固定板102对于吸附层100起到固定支撑作用。
固定板102的材质不作具体限定，只要能满足对吸附层100起到一定的固定作用同时又能满足气体能顺利通过吸附层100的目的即可。优选的，固定板102为双面网格板。
活性反应段1包括至少两个反应模块10，各反应模块10之间采用串联或者并联的连接方式。
在隧道窑废气量较小，或污染物浓度较低情况下，减少反应模块10的数量，以降低运行过程中的阻力，降低风机功耗。在隧道窑废气量较大，或污染物浓度较高情况下，增加反应模块10的数量(可采用串联或并联方式)，串联方式可以对隧道窑废气进行多次净化，多次吸附处理，可最大限度降低污染物浓度；在现场场地面积不足的情况下，可采用并联方式，通过增加隧道窑废气通过面积，降低风速，增长废气净化吸附时间的方式，达到废气的净化处理。
在各反应模块10进行串联时，各反应模块10之间可采用法兰进行连接。采用法兰连接的方式，可方便反应模块10的拆装。
除了活性反应段1，该隧道窑废气净化处理系统还包括废气引入段2，废气引入段2将原烟道4中的废气引入到活性反应段1。废气引入段2主要包括至少一台引风机。原烟道4中的废气通过废气引入段2引入到活性反应段1。
另外，该隧道窑废气净化处理系统还包括排放段3，经由活性反应段1处理后的气体通过排放段3排放至大气。
经由活性反应段1处理后的气体经检测后，当达到排放的需求时，可直接从排放段3排放至大气。
其中，废气引入段2、活性反应段1以及排放段3通过烟道依次连接。
该隧道窑废气净化处理系统的运行工艺：
(1)原烟道4中的隧道窑废气通过废气引入段2引入活性反应段1；
(2)在活性反应段1内设有反应模块10，反应模块10中的吸附层100为活性吸附剂和催化剂的混合层，废气中的硫氧化物被活性吸附剂吸附；氮氧化物在催化剂的催化作用下，部分转化为NO2被活性吸附剂吸附，部分转化成氮气，随后进入排放段3；废气中的粉尘在多层吸附层100的作用下，废气流速降低，粉尘被阻拦；
(3)净化后的气体通过排放段3排放至大气。
与常规大型的脱硫、脱硝、除尘工艺相比，本实施例提供的隧道窑废气净化处理系统结构简单，建设过程投资少，运行费用低，占地面积小，运行过程中不产生伴生产物，没有二次污染问题，适用于大多数的大、中、小型隧道窑，可以有效解决隧道窑的废气排放超标的问题。
实施例二
本实施例提供了一种隧道窑，包括实施例一中的隧道窑废气净化处理系统。
除了上述隧道窑废气净化处理系统，该隧道窑还包括窑体、窑内输送设备和燃料燃烧系统(在图中未标识)。
其中，窑体为隧道窑的主要部分，窑体上设有各种气流进出口。窑内输送设备主要包括窑车与窑具。燃料燃烧系统包括燃料输送管道、燃料预热和燃烧器等。
需要说明的是，窑体、窑内输送设备和燃料燃烧系统均可采用本领域常规的结构或者设备。
鉴于上述隧道窑废气净化处理系统所具有的优势，实现了对隧道窑废气的有效处理，经净化处理后的气体达到可直接排放的标准，不会对大气环境造成污染。
最后应说明的是：以上各实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施方式对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施方式技术方案的范围。
技术特征：
1.一种隧道窑废气净化处理系统，其特征在于，包括活性反应段；
所述活性反应段包括至少一个反应模块，所述反应模块包括至少一层吸附层，所述吸附层为活性吸附剂和催化剂的混合层；
所述隧道窑废气净化处理系统还包括废气引入段和排放段，所述废气引入段将原烟道中的废气引入到所述活性反应段，经由所述活性反应段处理后的废气通过所述排放段外排。
2.根据权利要求1所述的隧道窑废气净化处理系统，其特征在于，所述吸附层为活性焦和选择性氮氧化物催化剂的混合层；
或，所述吸附层为活性炭和选择性氮氧化物催化剂的混合层。
3.根据权利要求1所述的隧道窑废气净化处理系统，其特征在于，所述反应模块包括至少两层吸附层，相邻的两个所述吸附层之间间隔设置。
4.根据权利要求1所述的隧道窑废气净化处理系统，其特征在于，所述吸附层内设置有若干个分割单元，所述活性吸附剂和催化剂在所述分割单元均匀分布。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的隧道窑废气净化处理系统，其特征在于，所述吸附层的纵向两侧设置有固定板；
所述固定板为双面网格板。
6.根据权利要求1-4任意一项所述的隧道窑废气净化处理系统，其特征在于，所述活性反应段包括至少两个反应模块，各所述反应模块之间采用串联或者并联的连接方式。
7.根据权利要求6所述的隧道窑废气净化处理系统，其特征在于，所述反应模块之间采用法兰进行串联连接。
8.一种隧道窑，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述的隧道窑废气净化处理系统。
技术总结
本实用新型提供了一种隧道窑废气净化处理系统及隧道窑，涉及废气净化处理技术领域。该隧道窑废气净化处理系统，包括活性反应段，该活性反应段包括至少一个反应模块，该反应模块包括至少一层吸附层，吸附层为活性吸附剂和催化剂的混合层，通过上述吸附层和反应模块的设置，使得该活性反应段能够对隧道窑废气中的硫氧化物、氮氧化物以及所携带的固体颗粒物等大气污染物进行净化处理，可以有效改善传统隧道窑废气排放超标，从而对大气造成污染的问题；该隧道窑废气净化处理系统适用于大多数的大、中、小型隧道窑。本实用新型还提供了一种隧道窑，包括上述隧道窑废气净化处理系统。
技术研发人员：邵志远;孙振动;钱跃福;李华伦
受保护的技术使用者：郑州康宁特环境工程科技有限公司
技术研发日：2018.05.11
技术公布日：2019.06.28
声明：
“隧道窑废气净化处理系统及隧道窑的制作方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：郑州康宁特环境工程科技有限公司
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2024年07月26日 ~ 28日 
