CN103446876A

CN103446876A - 烧结板循环吸附法净化含铅、镉烟气的工艺及其装置

Info

Publication number: CN103446876A
Application number: CN2013103618730A
Authority: CN
Inventors: 马克印; 薄强; 潘青; 史海瑞; 张春喜; 张辉; 张洪议; 孙军
Original assignee: Inner Mongolia Sonding Environmental Protection & Energy Saving Co Ltd
Current assignee: Inner Mongolia Sonding Environmental Protection & Energy Saving Co Ltd
Priority date: 2013-08-19
Filing date: 2013-08-19
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2033-08-19
Also published as: CN103446876B

Abstract

本发明涉及一种烧结板循环吸附法净化含铅、镉烟气的工艺及其装置，属于有色金属冶炼行业环境保护技术领域。本发明包括采用粉体循环流化吸附、烧结板过滤除尘、并结合混风、间壁、增湿降温，将烟气中铅、镉等有害物质高效去除并回收利用。本发明可严格保证铅、镉有害物质排放远低于国家标准，并且避免了传统过滤式除尘技术滤料堵塞且效率低和湿法技术废水处理困难的历史性的技术问题，治理过程无二次污染，符合环境保护及循环经济的发展方向，为有色金属铅、镉烟尘的治理开辟了新路。

Description

烧结板循环吸附法净化含铅、镉烟气的工艺及其装置

技术领域

本发明涉及一种烧结板循环吸附法净化含铅、镉烟气的工艺及其装置，特别涉及有色金属冶炼中烧结板循环吸附法净化含铅、镉烟气，属于有色金属冶炼行业环境保护技术领域。

背景技术：

在有色工业中铅、镉元素的生产占有重要的地位，随着放射防护工业及电子工业的不断发展，铅、镉元素的需求量不断增大，产业也不断发展扩大，由于铅、镉是一种毒害性较大的元素，与此相关的产业污染也成为国家及社会关注的环境保护社会问题。

由于铅、镉元素的熔点及沸点较低300～500℃，在高温熔炼或精制过程中，气相挥发成份比较大，而且以相当细的气溶胶甚至气态物存在，特别由于原料带入及为了满足工艺要求中加入了许多如烧酸、碱、松香、木碳等添加剂的原因，使得烟气成份更为复杂，气体中除金属铅、镉蒸汽外，含有相应数量的酸、碱、蒸汽、松香及其它有机质气体和粉尘，由于这种烟气的危害性大，必须要进行净化处理。但由于烟气温度高且成份复杂这将极大的增加了烟气净化难度和技术及设备可靠性，在此之前所采用的技术方法主要是采用过滤式干法除尘及水喷淋湿法净化两种工艺，在采用过滤式干法除尘工艺中由于气体中金属气溶胶、酸、碱性物质及有机物的凝结及粘结及金属气的在滤孔内析出作用，使得过滤式除尘器经常堵塞而且无法修复，设备不能保证长期正常运行，而且排出口烟尘浓度远高于国家标准数十倍以上，无法达到治理目标。而湿法工艺是使用水洗涤的方法将以上物质转入水中的过程，一方面由于气体中颗粒物以气体或气溶胶方式存在非常细亲水性差且有雾沫夹带，使得净化效率难以保证，另一方面废水外排要求十分严格，水处理的技术复杂和难度较大，达标困难，而且基建投资和生产运行费用大，同样是不可行，因此铅镉污染也成为有色行业一个历史性环保难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种烧结板循环吸附法净化含铅、镉烟气的工艺及其装置，该工艺主要是突破性的解决传统净化工艺中难以有效解决的铅、镉烟气净化的技术问题，通过对铅、镉冶炼中烟气成份的充分分析和判断，采用了烧结板循环吸附法净化含铅、镉烟气来实现对烟气的治理。

技术解决方案：

本发明包括采用粉体循环流化吸附、烧结板过滤除尘、并结合混风、间壁、增湿降温，主要通过以下步骤：

（1）将固体粉状的吸附粉料装入粉料系统，检查所有设备处于预备工作状态；

（2）开启粉料系统内设风机将固体粉状的吸附粉料以流态化方式通过输送系统并按计量：1～2000Kg/h送入流化吸附器内进行预循环，此循环5-10min后开启引风机使烟气通过集烟罩进入烟气管道，烟气从烟气管道进入流化吸附器，烟气在流化吸附器内与混合吸附粉料发生吸附、凝结，碰撞反应；反应后的粉料因重力原因通过流化吸附器下料口的锁风排灰装置排入排空仓；烟气通过流化吸附器上出气口进入预收粉器，烟气在预处理器内通过离心或重力作用除去重量百分比50～90%粉尘，收集下来的粉尘通过预处理器下料口的星型卸灰阀再返回流化吸附器内，而其他重量百分比10～50%较轻的烟气粉尘通过预收粉器出气口、进入烧结板除尘器，经高精度过滤后，干净气体从烧结板除尘器出气口进入风机通过烟囱排出；粉尘由底部出料口通过输灰装置的一路进入回收料仓，通过输灰装置另一路进入粉料系统，粉料系统内设有粉料系统风机，粉料系统风机吹气口通过管道进入流化吸附器，进行吸附循环利用。

本发明进一步：流化吸附器内温度：10～70℃，湿度：50～65%。

本发明进一步：当温度升高至70℃以上后启动混风系统或增湿系统。

本发明进一步：吸附粉料按重量百分比选取100～300目的铅锌矿粉1～90%、粉煤灰1～95%、硅藻土1～90%、滑石粉1～95%混合均匀。

烧结板循环吸附含铅、镉烟气净化装置，包括：烟气管道，烟气管道出口与流化吸附器进气口连接，流化吸附器下料口通过锁风排灰装置与排空料仓连接，流化吸附器上出气口通过管道与预收粉器进风口连接，预收粉器底部卸灰口通过星型卸灰阀与流化吸附器第一回流料进料口连接，预收粉器出气口与烧结板除尘器进气口连接，预收粉器与烧结板除尘器之间设有混风阀，烧结板除尘器出气口与风机连接，烧结板除尘器底部出料口通过输灰装置的一路与回收料仓连接，旋输灰机另一路通过管道进入粉料系统，粉料系统内设有风机，风机吹气口通过管道与流化吸附器第二回流料进料口连接。

所述锁风排灰装置为双层重力翻板阀或星型卸灰阀。

所述输灰装置为螺旋输灰机、空气斜槽、链式输送机或气力输送系统。

所述流化吸附器包括壳体，壳体上至少包含一个进风口、两个回流料进料口、喷雾口、出风口、下料口、风冷进口、风冷出口，壳体内置有文氏反应器，文氏反应器环形均布于壳体内。

本发明主要包括了流化吸附器、预除尘器、烧结板除尘器三大核心设备，其中流化吸附器内部主要由复合文丘里及流化筒体构成，而且带有风冷及增湿功能，吸附料粉采用生产系统可再利用的粉体，并采用气流输送自动计量方式加入方式，吸附剂使用后可用于企业矿物冶炼工序，达到化害为宝重复利用目的，本项方法技术可靠高效，从而突破性的解决了有色行业铅、镉冶炼烟气高效合理经济的治理技术难题，净化后粉尘浓度低于5mg/m³，有害金属铅及镉的含量低于0.8mg/m³。

本项发明主要技术特点如下：

1、采用粉体循环流化吸附方法解决了传统湿法干法技术难以解决的技术难题，实现了无粘结、无腐蚀的高效烟气净化过程。

2、采用高效烧结板除尘设备，保证了超高的净化效率和和耐高负荷及防粘性和长寿命及运行的可靠性。

3、通过吸附剂的富集可实现有害物质回收利用。

4、所采用的循环流化吸附器具有直接及间接降温作用。

5、采用增湿方式增加吸附及凝并作用，从而提高对酸、碱性蒸汽及有机类有害物质的净化效果，并有更强的防粘作用。

各种方案对比表

	净化效率	排出浓度	国际	运行性能	备注
						布袋干法净化	>90%	>30mg/m³	<1mg/m³	经常堵塞
湿法净化	>90%	>30mg/m³	<1mg/m³	增加水处理
						烧结板循环吸附	>99%	<1mg/m³	<1mg/m³	长期稳定

附图说明

图1为本发明一种实施方式结构示意图；

图2为本发明第二种实施方式结构示意图；

图3为本发明第三种实施方式结构示意图。

具体实施方式

根据本项发明所涉及的核心技术方法，通过如下3个实例得以实现和验证：

实施例1：

参见图1，设备外循环

1）按百分比选取150目的铅锌矿粉5%粉煤灰75%、硅藻土5%、滑石粉15%混合物放入粉料系统8贮备；

2）开启粉料系统8内设风机将固体粉状的吸附粉料以流态化方式通过输送系统并按计量：80Kg/h送入流化吸附器3内进行预循环，此循环5-10min后开启引风机6使烟气通过集烟罩1进入烟气管道2，从烟气管道2出口进入流化吸附器3，烟气在流化吸附器3内与混合吸附粉料发生吸附、凝结，碰撞反应；反应后的粉料因重力原因通过流化吸附器3下料口的锁风排灰装置排入排空仓10；烟气通过流化吸附器3上出气口进入预收粉器4，烟气在预处理器4内通过离心或重力作用除去重量百分比75%粉尘，收集下来的粉尘通过预处理器4下料口的星型卸灰阀再返回流化吸附器3内，而其他重量百分比25%较轻的烟气粉尘通过预收粉器4出气口、混风阀13、进入烧结板除尘器5，经高精度过滤后，干净气体从烧结板除尘器5出气口进入风机6通过烟囱7排出；粉尘由底部出料口通过输灰装置的一路进入回收料仓9，通过输灰装置另一路进入粉料系统8，粉料系统8内设有粉料系统风机，粉料系统风机吹气口通过管道进入流化吸附器3，进行吸附循环利用。

3）在系统控制下，根据烟气温度和湿度的不同，通过在流化吸附器3前的混风及喷雾增湿系统可以控制流化吸附器内的温度在1～70℃和湿度50～65%，当温度升高至70℃以上后启动混风系统，待下降至<70℃正常温度后关闭，而当湿度高于正常值50～65%时也可启动混风系统，同上，如使用喷雾增湿系统也有其控制温度及湿度的作用，在这方式的控制下使循环吸附器3保证其最佳的吸附、凝并及收尘效果。通过此过程净化后烟囱7中粉尘浓度低于10mg/m³，有害金属铅及镉的含量低于8mg/m³。

实施例2

参见图2,管道外循环

1）按百分比选取300目的铅锌矿粉5%粉煤灰75%、硅藻土5%、滑石粉15%混合物放入粉料系统8贮备。

2）启动系统引风机6，使烟气分别通过集烟罩1、烟道2、反应管3、烧结板除尘器5，由风机6通过烟囱7排出。

3）将吸附粉料按照与污染物7:1的比例，通过输送系统计量送入反应管3内，粉体在反应管3内与烟气中的各种污染物完成了混合及吸附过程，然后烟气进入烧结板除尘器5。

4)烟气在烧结板除尘器5内进行深度高效净化，收集下来的根据需要部分粉尘可回反应管3内继续使用，大部分收集下来粉尘回收料9回用于生产系统重复使用，烟气由引风机6通过烟囱7达标排放。

5）在系统控制下，吸附器前的混风及喷雾增湿系统11可以控制反应管内的温度和湿度，以保证其最佳的吸附、凝并及收尘效果。

通过此过程净化后烟囱7中粉尘浓度低于10mg/m³，有害金属铅及镉的含量低于1mg/m³。

实施例3

参见图3设备内循环

1）按百分比选取260目的铅锌矿粉1%粉煤灰85%、硅藻土10%、滑石粉4%混合物放入粉料系统8贮备。

2）启动系统引风机6，使烟气分别通过集烟罩1、烟道2、烧结板除尘器5，由风机6通过烟囱7排出。

3）将吸附粉料按照与污染物10:1的比例，通过输送系统计量送入管道2内，粉体在管道2内与烟气中的各种污染物完成了混合及吸附过程，然后烟气进入烧结板除尘器5。

4）烟气经在烧结板除尘器5内进行深度高效净化，收集下来的少部分粉尘落入烧结板除尘器5灰斗内返料器12上，并通过压缩空气脉冲作用形成内部流化循环作用，大部分收集下来的吸附后粉尘回收料9回用于生产系统重复使用，烟气由引风机6通过烟囱7达标排放。

5）在系统控制下，吸附器前的混风及喷雾增湿系统11可以控制流化吸附器内的温度和湿度，以保证其最佳的吸附、凝并及收尘效果。通过此过程净化后烟囱7中粉尘浓度低于10mg/m³，有害金属铅及镉的含量低于1mg/m³。

Claims

1.烧结板循环吸附法净化含铅、镉烟气的工艺，其特征在于，包括采用粉体循环流化吸附、烧结板过滤除尘、并结合混风系统混风、间壁、增湿系统增湿降温，主要通过以下步骤：

（1）将固体粉状的吸附粉料装入粉料系统（8），检查所有设备处于预备工作状态；

（2）开启粉料系统（8）内设风机将固体粉状的吸附粉料以流态化方式通过输送系统并按计量：1-2000Kg/h送入流化吸附器(3)内进行预循环，此循环5-10min后开启引风机(6)使烟气通过集烟罩(1)进入烟气管道(2)，从烟气管道(2)出口进入流化吸附器(3)，烟气在流化吸附器(3)内与混合吸附粉料发生吸附、凝结，碰撞反应；反应后的粉料因重力原因通过流化吸附器(3)下料口的锁风排灰装置排入排空仓（10）；烟气通过流化吸附器(3)上出气口进入预收粉器(4)，烟气在预处理器(4)内通过离心或重力作用除去重量百分比50-90%粉尘，收集下来的粉尘通过预处理器(4)下料口的星型卸灰阀再返回流化吸附器(3)内，而其他重量百分比10-50%较轻的烟气粉尘通过预收粉器（4）出气口、进入烧结板除尘器（5），经高精度过滤后，干净气体从烧结板除尘器（5）出气口进入风机（6）通过烟囱（7）排出；粉尘由底部出料口通过输灰装置的一路进入回收料仓（9），通过输灰装置另一路进入粉料系统（8），粉料系统（8）内设有粉料系统风机，粉料系统风机吹气口通过管道进入流化吸附器（3），进行吸附循环利用。

2.根据权利要求1所述的烧结板循环吸附法净化含铅、镉烟气的工艺，其特征在于，流化吸附器内温度：10-70℃，湿度：50-65%。

3.根据权利要求1所述的烧结板循环吸附法净化含铅、镉烟气的工艺，其特征在于，流化吸附器内的当温度升高至70℃以上后启动喷雾增湿系统或混风阀。

4.根据权利要求2所述的烧结板循环吸附法净化含铅、镉烟气的工艺，其特征在于，吸附粉料按重量百分比选取100-300目的铅锌矿粉1-90%、粉煤灰1-95%、硅藻土1-90%、滑石粉1-95%混合均匀。

5.烧结板循环吸附含铅、镉烟气净化装置，包括：烟气管道(2)，其特征在于，烟气管道(2)出口与流化吸附器(3)进气口连接，流化吸附器(3)下料口通过锁风排灰装置与排空料仓（10）连接，流化吸附器（3）上出气口通过管道与预收粉器（4）进风口连接，预收粉器（4）底部卸灰口通过星型卸灰阀与流化吸附器（3）第一回流料进料口连接，预收粉器（4）出气口与烧结板除尘器（5）进气口连接，烧结板除尘器（5）出气口与风机连接，烧结板除尘器（5）底部出料口通过输灰装置的一路与回收料仓（9）连接，旋输灰机另一路通过管道进入粉料系统（8），粉料系统（8）内设有风机，风机吹气口通过管道与流化吸附器（3）第二回流料进料口连接。

6.根据权利要求5所述的烧烧结板循环吸附含铅、镉烟气净化系统，其特征在于，锁风排灰装置为双层重力翻板阀或星型卸灰阀。

7.根据权利要求5所述的烧烧结板循环吸附含铅、镉烟气净化系统，其特征在于，输灰装置为螺旋输灰机、空气斜槽、链式输送机或气力输送系统。

8.根据权利要求5所述的烧烧结板循环吸附含铅、镉烟气净化系统，其特征在于，流化吸附器（3）包括壳体，壳体上至少包含一个进风口、两个回流料进料口、喷雾口、出风口、下料口、风冷进口、风冷出口，壳体内置有文氏反应器，文氏反应器环形均布于壳体内。

9.根据权利要求5所述的烧烧结板循环吸附含铅、镉烟气净化系统，其特征在于，预收粉器（4）和烧结板除尘器（5）之间设有混风阀。

10.根据权利要求5所述的烧烧结板循环吸附含铅、镉烟气净化系统，其特征在于，预收粉器（4）与烧结板除尘器（5）之间设有混风阀（13）。