一种高纯石英砂用氯化炉的尾气回收利用装置的制作方法

本发明涉及化学工程与环保，尤其涉及一种高纯石英砂用氯化炉的尾气回收利用装置。

背景技术：

1、高纯石英砂在工业生产中具有广泛的应用，尤其是在光纤、电子材料和高端玻璃等领域，其高纯度对于最终产品的性能至关重要。在生产高纯石英砂的过程中，通常采用氯化法对石英砂进行提纯。

2、在传统的氯化炉尾气处理系统中，尾气通常经过简单的冷却和除尘后直接排放，未能对尾气中的有用物质进行充分的回收利用，尾气中往往含有一些化学成分，如氯化钙和氯化钠，这些副产物如果得不到有效回收，不仅对环境造成压力，同时也浪费了宝贵的化学资源。

技术实现思路

1、为了弥补以上不足，本发明提供了一种高纯石英砂用氯化炉的尾气回收利用装置，旨在改善在传统的氯化炉尾气处理系统中，未能对尾气中的有用物质进行充分的回收利用的问题。

2、第一方面，本发明提供了如下技术方案，一种高纯石英砂用氯化炉的尾气回收利用装置，包括：

3、尾气冷却模块，用于将高温尾气冷却至适宜温度，使得尾气能够顺利进入除尘模块进行进一步处理；

4、除尘模块，用于去除尾气中颗粒物，使得尾气在进入洗涤塔模块前达到较低的颗粒浓度；

5、洗涤塔模块，用于通过喷淋碱性溶液处理尾气中酸性成分，以减少酸性气体含量，使尾气的成分适合进入吸收模块进行深度净化；

6、吸收模块，用于进一步净化尾气中的有害气体，使其达到排放标准，确保尾气处理塔模块的处理负荷降低，从而使尾气进入尾气处理塔模块时污染物含量达到适当水平；

7、尾气处理塔模块，用于对尾气进行进一步净化，去除有机物和残余有害成分，以便后续通过风机与排放模块进行最终排放；

8、资源回收模块，用于回收洗涤和吸收过程中产生的有用物质，进一步浓缩和结晶以实现资源的高效利用；

9、风机与排放模块，用于确保尾气达标排放，将净化后的尾气排出大气，完成尾气处理的最终步骤；

10、控制与安全模块，用于监控和控制各模块的运行状态，并协调各模块之间的运行工作。

11、较佳的，所述尾气冷却模块包括热交换器和冷却水循环单元；

12、所述热交换器为管壳式热交换器或板式热交换器，冷却介质为水或空气，热交换器通过介质的热量传递，将高温尾气冷却；

13、所述冷却水循环单元包括冷却水循环泵和冷却水储罐，冷却水循环泵使得冷却水进行持续流动维持冷却。

14、较佳的，所述除尘模块包括袋式除尘器或静电除尘器以及振动清灰单元；

15、所述袋式除尘器包括滤袋，并通过振动清灰单元定期清除附着的颗粒物，所述静电除尘器包括高压电源和集尘极板；所述袋式除尘器通过滤袋捕获尾气中的颗粒物，并通过振动清灰单元将其移除，所述静电除尘器通过静电作用吸附微小颗粒物，以确保尾气中固体颗粒的去除。

16、较佳的，所述洗涤塔模块包括喷淋装置、填料层、循环液泵及液位控制单元；

17、所述喷淋装置包括喷嘴和喷淋管道，所述填料层用于增加气液接触面积，所述循环液泵用于将洗涤液循环至喷淋装置，所述液位控制单元包括液位传感器和控制阀；所述喷淋装置通过喷嘴将碱性溶液喷洒在尾气中，填料层提供更大的气液接触表面，液位控制单元保持洗涤液的液位稳定和洗涤过程的连续性。

18、较佳的，所述吸收模块包括碱液吸收塔、喷嘴及ph监控单元；

19、所述碱液吸收塔为多级吸收设计，所述喷嘴布置在塔内用于均匀分布碱液，所述ph监控单元包括ph传感器和碱液添加控制系统；所述碱液吸收塔通过多级吸收结构有效去除尾气中的有害成分，喷嘴均匀分布碱液，ph监控单元实时监测吸收液的酸碱度，并通过碱液添加控制系统调整碱液添加量。

20、较佳的，所述尾气处理塔模块包括活性炭吸附塔和高效除雾单元；

21、所述活性炭吸附塔包括活性炭床层和吸附塔壳体，所述高效除雾单元包括除雾器和气液分离器；

22、所述活性炭吸附塔利用活性炭床层吸附尾气中的有机物和残余有害成分，高效除雾单元通过除雾器和气液分离器去除尾气中的水雾；

23、所述资源回收模块由沉淀池、过滤单元及结晶单元；

24、所述沉淀池用于分离固体与液体，所述过滤单元包括过滤器和过滤泵，所述结晶单元用于对沉淀池中的溶液进行浓缩和结晶，以回收高纯度的氯化盐，所述结晶单元包括蒸发器和冷却结晶器；

25、所述沉淀池通过重力作用将固体颗粒沉淀分离，过滤单元进一步去除溶液中的微小固体颗粒，结晶单元通过蒸发和冷却结晶步骤回收高纯度的氯化盐。

26、较佳的，所述风机与排放模块包括引风机、排气烟囱以及尾气在线监测单元；

27、所述引风机用于将净化后的尾气送入排气烟囱，所述排气烟囱用于将净化后的尾气排入大气中，所述尾气在线监测单元用于实时监测排放尾气中的污染物浓度；

28、所述控制与安全模块包括plc自动控制单元、报警单元和紧急排放单元，

29、所述plc自动控制单元包括可编程逻辑控制器，所述报警单元包括声光报警器，所述紧急排放单元包括紧急排放阀和安全泄压装置，并包括温度传感器、压力传感器和液位传感器；

30、所述plc自动控制单元根据传感器反馈信息控制各模块的运行，报警单元在参数超限时发出警报，紧急排放单元用于排放尾气。

31、第二方面，本发明提供以下技术方案，一种高纯石英砂用氯化炉的尾气回收利用装置的运行方法，包括以下步骤：

32、s1：尾气通过尾气冷却模块进行冷却，将高温尾气冷却至适宜温度；

33、s2：冷却后的尾气进入除尘模块，通过除尘器去除尾气中的颗粒物，使得尾气在进入洗涤塔模块前达到较低的颗粒浓度；

34、s3：经过除尘的尾气进入洗涤塔模块，通过喷淋碱性溶液处理尾气中的酸性成分，减少酸性气体的含量；

35、s4：经过洗涤的尾气进入吸收模块，通过碱液吸收塔进一步去除尾气中的有害气体，使其达到排放标准；

36、s5：经过吸收模块处理的尾气进入尾气处理塔模块，进一步去除尾气中的有机物和残余有害成分；

37、s6：洗涤和吸收过程中产生的有用物质通过资源回收模块进行回收，经过沉淀、过滤和结晶过程进行资源利用；

38、s7：尾气经过风机与排放模块进行达标排放，将净化后的尾气排出至大气；

39、s8：最后通过控制与安全模块监控和控制各模块的运行状态。

40、第三方面，该发明提供以下技术方案，一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的高纯石英砂用氯化炉的尾气回收利用装置的运行方法。

41、第四方面，本发明提供以下技术方案，一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的高纯石英砂用氯化炉的尾气回收利用装置的运行方法。

42、本发明具有如下有益效果：

43、1、本发明中，通过设置资源回收模块，对洗涤和吸收过程中产生的有用物质进行有效回收和利用，体现了资源的高效利用和循环经济理念，不仅减少了原材料的消耗，而且通过资源的再利用降低了生产成本。

44、2、本发明中，通过plc自动控制系统对各模块进行监控和控制，对工艺参数进行实时调节，及时响应异常状况，有效提高了装置的可靠性，它大幅减少了人工干预，降低了设备故障率，同时提高了生产效率，展现了在工业智能化控制方面的显著创新。

45、3、本发明中，采用模块化设计，每个模块可以独立运作和维护，便于定期保养和故障排查，同时易于扩展和优化，模块化的设计理念使得尾气处理装置的可扩展性更强，可以根据不同工艺需求进行灵活调整，这种模块化思维在尾气处理领域是一个具有创造性的改进，使系统更为灵活和高效。