CN103773975A - 海绵钛生产过程氯化物废渣处理烟气净化系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了海绵钛生产过程氯化物废渣处理烟气净化系统，包括：氯化炉渣压缩氮气保护吹送系统、喷涂装置、粉尘过滤系统、活性碳吸附系统、粉尘处理系统，其中，压缩氮气保护吹送系和粉尘过滤系统之间使用管道连接，粉尘过滤系统包括有除尘器，除尘器内部装有亚克力覆膜滤袋，其外部连接有喷吹气路和输灰系统；喷涂装置连接有预喷涂管道，预喷涂管道其一端接在压缩氮气保护吹送系和粉尘过滤系统的管道上，另一端接在压缩氮气进入口，活性碳吸附系统与粉尘过滤系统连接，本发明的优点在于：无污染净化处理，避免氯化物废渣对生活环境造成污染和影响，同时对系统自身进行改进，使所用的生石灰原料的利用率可达到最大化，有效减低生产成本。

Description

海绵钛生产过程氯化物废渣处理烟气净化系统
技术领域
本发明涉及尘净化系统领域，尤其是钢铁行业的海绵钛生产过程氯化物废渣处理烟气净化系统。
背景技术
海绵钛是一种中间产品，一般用于生产钛合金系列化型材产品的主要原料，也是钛工业的基础环节主要原料，工业上使用的钛是由海绵钛加工而成，例如：各种型材、合金和钛粉及其他钛构件。海绵钛生产工艺大致可分为四个环节：氯化、精制、还原、破碎，在这四个环节工艺过程中都会有气体和固体废渣产生，对于废气的处理已有较多成熟可靠的工艺，例如：采用2级水洗加2级碱洗处理，尾气能够达标排放。但是，对于氯化环节中出现的氯化物废渣仍没有一个可靠地处理方法，氯化形式主要分为沸腾氯化、熔盐氯化和竖炉氯化，通常使用的是沸腾氯化、熔盐氯化，在氯化过程中先把钛铁矿、固体碳质还原剂等放在氯化炉内，并且采取一定的高温、电解等方式氯气进行氯化反应，从而制取四氯化钛。不论采用上述任何一种氯化形式，在其过程中将产生大量的氯化物废渣，该氯化物废渣主要为氯化炉渣和炉窑所产生的废耐火材料等。由于氯化物废渣的成分复杂，因此对氯化物废渣的处理是采用与石灰搅拌中和处理或用水冲洗后再堆放渣场，但是，这些方法都存在大量氯化物遇水溶解对环境造成污染及影响，例如：污染地下水、盐化土地等，且氯化物废渣在排出时随废渣一道出来的还有一定的Cl2、HCl、水蒸汽等气体和TiCl4液体，其中Cl2、HCl气体都有刺激性气味，且TiCl4液体具有刺激性酸味，一旦与空气接触将产生大量白烟，严重影响工作环境。表1沸腾氯化氯化物废渣主要化学成分(质量分数)％
  氯化物废渣名称   质量分数％   氯化物废渣名称   质量分数％
  TiO2   28.51   CaCl2   0.8
  C   37.1   Hg   0.0000013
  CaO   0.14   As   0.000023
  MnO2   0.15   F   0.004
  MgO   0.35   Cd   0.001
  Al2O3   1.44   Pb   0.001
  FeCl2   0.12   Zn   0.004
  MnCl2   5.62   Cr   0.00669
  MgCl2   1.2
表2熔盐氯化氯化物废渣主要化学成分(质量分数)％
  氯化物废渣名称   质量分数％   氯化物废渣名称   质量分数％
  TiO2   1.95   Cl2   37.7
  C   16.46   Na   9.26
  Al2O3   1.41   Ca   3.36
  Fe   13.6   Mg   3.96
  SiO2   5.67   Cr   0.021
  Mn   2.88   Cu   0.013
  Co   0.025
发明内容
本发明目的为了解决上述问题，提供一种海绵钛生产过程氯化物废渣处理烟气净化系统，，能够处理和净化海绵钛氯化环节中所产生氯化物废渣及其处理过程中所产生的Cl2、HCl、水蒸汽等气体和TiCl4液体，有效减少对环境造成的污染和影响。
为了达到上述目的，本发明包括：氯化炉渣压缩氮气保护吹送系统、粉尘过滤系统、粉尘处理系统，其中，所述的氯化炉渣压缩氮气保护吹送系统和粉尘过滤系统之间使用管道连接，所述的氯化炉渣压缩氮气保护吹送系统包括：密封罐、压缩氮气进入口；所述的粉尘过滤系统包括：除尘器，除尘器内部装有亚克力覆膜滤袋，其外部连接有输灰系统，其特征是：所述的海绵钛生产过程氯化物废渣处理烟气净化系统还包括：喷涂装置、活性碳吸附系统，喷涂装置连接有预喷涂管道，预喷涂管道一端接在氯化炉渣压缩氮气保护吹送系统和粉尘过滤系统的管道上，另一端接在压缩氮气进入口，所述的活性碳吸附系统与粉尘过滤系统连接。
本发明的的粉尘过滤系统和喷涂装置之间还设有提升机，除尘器还连接有喷吹气路，喷吹气路包括：清灰氮气管道和清堵氮气管道，输灰系统采用螺旋绞笼式输送机，活性碳吸附系统采用活性碳吸附塔。
本发明对海绵钛生产过程中所产生的氯化物废渣进行无污染净化处理，有效避免氯化物废渣中的Cl2、HCl、水蒸汽等气体和TiCl4液体对空气、土地的环境造成的污染，同时对系统自身所使用的生石灰原料的利用率可达到最大化，有效减低生产成本。
附图说明
图1为本发明的连接结构图。
图2为本发明的粉尘过滤系统结构图。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括：氯化炉1、氯化炉渣压缩氮气保护吹送系统2、喷涂装置3、粉尘过滤系统4、活性碳吸附系统5、粉处理系统。
氯化炉渣压缩氮气保护吹送系统2包括：密封罐21、压缩氮气进入口25，密封罐21顶部与氯化炉1通过密封的溜管连接，用于暂存、降温氯化炉1冶炼后排除的氯化物废渣，并且在其连接处增设有低压氮气输送口，以便输送低压氮气，这样做目的是采用氮气来密封从氯化炉出来的氯化物废渣至进入密封罐21内，可防止氯化物废渣中的TiCl4液体与外界空气接触产生大量白烟。密封罐21底部设有下料口，下料口处设有气动卸灰钟阀22、粉尘过渡仓23、气动卸灰球阀24，两阀实行互锁，开启顺序是先后开启气动卸灰钟阀22、气动卸灰球阀24，气动卸灰球阀24处接有一管道26，该管道26设有两分支，一端接在压缩氮气进入口25，压缩氮气进入口25设有气动、手动球阀，可采用2～3Kg/cm2低压氮气，通过稀相输送设备将氯化物废渣吹送进入下一道处理工序，保证氯化物废渣在吹送过程处于悬浮状态；另一端与粉尘过滤系统连接，用于吹送氯化物废渣至粉尘过滤系统进行处理。
如图1所示，预喷涂装置3用于清除从密封罐7吹送出来氯化物废渣中含有的Cl2、HCl、水蒸汽等气体，防止气体温度降至露点后产生弱酸腐蚀系统设备。包括：预喷涂灰仓31和带有卸灰口的灰斗32，预喷涂灰仓31内装有喷涂用的生石灰细粉，灰斗32的卸灰口依顺序安装有电动卸灰阀、卸料分配器以及预喷涂管道34，预喷涂管道34设有两分支，一端接喷嘴，喷嘴安装在氯化炉渣压缩氮气保护吹送系统2和粉尘过滤系统4之间连接的管道26上，离粉尘过滤系统3进口约2米左右，喷嘴中心应垂直管道中心且喷嘴在管道正下方，有利于喷涂灰与气流均匀混合；另一端连接压缩氮气进入口33，压缩氮气进入口33设置有气动、手动球阀，可通过喷嘴压缩氮气吹送设备通过高压氮气将生石灰生石灰细粉通过喷嘴喷出，并与氯化物废渣中含有的Cl2、HCl、TiCl4充分反应中和、吸附水蒸汽、固化或稳定氯化物废渣。
如图1、图2所示，粉尘过滤系统4包括有除尘器41、喷吹气路、输灰系统7组成，主要处理内容是将氯化物废渣中的气体和固体粉尘颗粒分离、收集后分送到下一道工序进行处理。除尘器41即为袋式分离器，包括有箱体42和灰斗43，图2中，除尘器41共设有四个，其箱体41内部安装有亚克力覆膜滤袋，因为亚克力覆膜滤袋有良好的防水、防油、耐酸碱腐蚀性能，箱体41的顶部连接净化管道44，净化管道44的另一端直接与活性碳吸附系统5连接；灰斗43底部设有排灰口，在排灰口上安装有电动卸灰阀以及连接有输灰系统7。
输灰系统7采用的是螺旋绞笼式输送机，能防止表面附着生石灰的氯化渣出现板结，其主要作用是将粉尘过滤系统4捕集下来的未反应的石灰粉尘部分通过提升机6提升到预喷涂灰仓31与生石灰均匀搅拌、混合后再次作为预喷涂的原料，可使生石灰的利用率达最大化，剩余的氯化物废渣部分则输送到粉尘处理系统，其中所述的提升机6是设在输灰系统7和预喷涂装置3之间，从而构成一生石灰循环利用系统。
喷吹气路安装在除尘器4上，可保证粉尘过滤有效进行，主要采用的是氮气脉冲清灰、清堵空气炮，分别包括：清灰氮气管道45和清堵氮气管道46，清灰氮气管道45一端连接在各个除尘器41的箱体42顶部，另一端连接压缩氮气吹送设备；清堵氮气管道46一端连接在各个除尘器12的灰斗43，另一端同样也连接在压缩氮气吹送设备上。
如图1所示，活性碳吸附系统5采用活性碳吸附塔51，活性碳吸附塔51内有活性碳以及连接有排气管道52。由于含尘烟气经粉尘过滤系统4过滤后排出的气体其含尘量≤30mg/Nm3，但氯化物废渣中气体中仍有一些未被捕集与生石灰反应的Cl2、HCl等刺激性气味，如果直接排放将导致周围气味恶劣影响工作环境，且HCl气体遇水后形成弱酸，长期将腐蚀周边一些实物，因此利用从粉尘过滤系统4排出气体的余压进入活性碳吸附塔51，气体在活性碳吸附塔内自下而上上升，在上升过程中与活性炭充分接触从而去除残余Cl2、HCl等有毒、有害气，体，最后通过排气管道13排出大气。
粉尘处理系统采用氯化物废渣装入由水泥浇注而成的水泥矩形弃块8中密封，最后送渣场分区堆放，可以避免直接送堆厂堆放的简单处理，会因为雨水的淋洗，造成渣场浸出液浓度超标排放，造成二次污染。由于水泥外壳成本不高，在经济上也是可行的。

Claims (5)

1.海绵钛生产过程氯化物废渣处理烟气净化系统，包括：氯化炉渣压缩氮气保护吹送系统(2)、粉尘过滤系统(4)、粉尘处理系统，其中，所述的氯化炉渣压缩氮气保护吹送系统(2)和粉尘过滤系统(4)之间使用管道(26)连接，所述的氯化炉渣压缩氮气保护吹送系统(2)包括：密封罐(21)、压缩氮气进入口(25)；所述的粉尘过滤系统(4)包括：除尘器(41)，除尘器(41)内部装有亚克力覆膜滤袋，其外部连接有输灰系统(7)，其特征是：所述的海绵钛生产过程氯化物废渣处理烟气净化系统还包括：喷涂装置(3)、活性碳吸附系统(5)，喷涂装置(3)连接有预喷涂管道(34)，预喷涂管道(34)其一端接在氯化炉渣压缩氮气保护吹送系统(2)和粉尘过滤系统(4)的管道(26)上，另一端接在压缩氮气进入口(33)，所述的活性碳吸附系统(5)与粉尘过滤系统(4)连接。
2.根据权利要求1所述的海绵钛生产过程氯化物废渣处理烟气净化系统，其特征是：所述的粉尘过滤系统(4)和喷涂装置(3)之间还设有提升机(6)。
3.根据权利要求1所述的海绵钛生产过程氯化物废渣处理烟气净化系统，其特征是：所述的除尘器(41)还连接有喷吹气路，喷吹气路包括：清灰氮气管道(45)和清堵氮气管道(46)。
4.根据权利要求1所述的海绵钛生产过程氯化物废渣处理烟气净化系统，其特征是：所述的输灰系统(7)采用螺旋绞笼式输送机。
5.根据权利要求1所述的海绵钛生产过程氯化物废渣处理烟气净化系统，其特征是：所述的活性碳吸附系统(5)采用活性碳吸附塔。
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Denomination of invention: Flue gas purification system for chloride residue treatment in sponge titanium production process

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