CN104208966B - 处理合金吹炼炉含硒烟气的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及烟气处理技术，公开了一种处理合金吹炼炉含硒烟气的工艺，在经过先期烟气处理后，将初步净化后的烟气通过次级涡旋射流逆喷吸收管去除烟气中剩余的固体小颗粒以及可溶性成分后，混合了烟气的吸收液进入次级吸收塔，在重力的作用下进行分离，烟气在次级吸收塔塔内通过填料除雾装置除雾后，进入尾气排放管道进行尾气排放；其中，所述次级涡旋射流逆喷吸收管包括至少一个的次级逆喷装置以及内循环装置；所述吸收液以倾斜于烟气前进方向的角度朝向烟气进行喷淋。本发明的优点在于，采用涡旋射流逆喷技术，能够确实有效地进行烟气除尘和硒元素的回收，同时可以有效地降低烟气中较小颗粒的含量，减少对空气质量的影响，具有较好的应用价值。

Description

处理合金吹炼炉含硒烟气的工艺

技术领域

本发明涉及烟气处理技术，特别涉及一种处理合金吹炼炉含硒烟气的工艺，在回收烟气中硒元素的含量的同时，能够有效地减少烟气中的颗粒杂质，进一步地，通过设置次级涡旋射流逆喷装置，可以有效地降低烟气中的较小颗粒，减少对环境的影响。

背景技术

贵金属火法冶炼的原料中除了金、银等贵金属元素外，还含有一定的硒、碲等有价元素，在贵金属熔炼和吹炼的过程中硒、碲等有价元素氧化挥发以气态形式进入烟气中，而吸收过程中，随着烟气温度降低，硒、碲等有价元素的化合物便凝华生成亚微米级的颗粒，因此处理贵金属熔炼和吹炼过程产生的烟气不仅是处理烟气中的粉尘和废气，而且还要回收烟气中的硒、碲等有价元素，既要尾气排放达标，还要实现有价元素回收的经济效益。

当前上述高温烟气的处理工艺主要采用文丘里系统，文丘里系统具有良好的骤冷效果，但在实际运行过程中，烟气中粉尘含量较高，而且凝华产生的硒、碲等有价元素的化合物具有较强的粘附特性，由于其结构的局限性，文丘里吸收喷射管道的喉口容易堵塞，无法长期稳定运行，而且针对亚微米级的有价颗粒物的回收效果也并不理想。此外，现有系统主要针对常规大小的颗粒物，对于细小颗粒，例如PM2.5颗粒的去除效果并不理想。

有鉴于此，有必要研发一种能够更有效的去除烟气中颗粒物的烟气处理方法。

发明内容

本发明针对现有技术无法有效地去除烟气中颗粒物的缺点，提供了一种处理合金吹炼炉含硒烟气的工艺，能够有效地实现烟气中颗粒物去除的效果。

为实现上述目的，本发明可采取下述技术方案：

一种处理合金吹炼炉含硒烟气的工艺，包括以下具体步骤：

在经过先期烟气处理后，将初步净化后的烟气通过次级涡旋射流逆喷吸收管去除烟气中剩余的固体小颗粒以及可溶性成分后，混合了烟气的吸收液进入次级吸收塔，在重力的作用下进行分离，烟气在次级吸收塔塔内通过填料除雾装置除雾后，进入尾气排放管道进行尾气排放；其中，

所述次级涡旋射流逆喷吸收管包括至少一个的次级逆喷装置以及内循环装置；

所述次级逆喷装置将吸收液朝向烟气的前进方向进行喷淋，所述吸收液以倾斜于烟气前进方向的角度朝向烟气进行喷淋，喷淋后得到的吸收液通过内循环装置打入所述次级逆喷装置用于进行再次喷淋。

于本发明的实施例中，所述先期烟气处理包括采用一级涡旋射流次级逆喷装置对烟气进行的处理；其中，

所述一级涡旋射流次级逆喷装置包括一级涡旋射流逆喷吸收管以及一级吸收塔；

所述一级涡旋射流逆喷吸收管包括至少一个的一级逆喷装置，一级逆喷装置将吸收液朝向烟气的前进方向进行喷淋；

所述一级吸收塔包括丝网除雾装置，使用丝网除雾装置对进入吸收塔分离后经得到的烟气进行除雾处理。

于本发明的实施例中，所述吸收液的pH值保持为5.0-11.0。

于本发明的实施例中，所述将吸收液朝向烟气的前进方向进行喷淋的过程中，阻力降保持在3000-4000Pa。

于本发明的实施例中，进入所述次级涡旋射流逆喷吸收管的烟气温度保持在40-80℃。

于本发明的实施例中，进入所述一级涡旋射流逆喷吸收管的烟气温度保持在350-380℃。

于本发明的实施例中，经过次级吸收塔分离后得到的吸收液作为一级逆喷装置的吸收液。

该方法的特征在于涡旋射流逆喷吸收技术具有超强的急冷效果，出炉高温烟气经过壁冷换热直接进入两级涡旋射流逆喷吸收系统进行逆喷淋吸收，烟气中的有价硒元素在温度低于350℃时，凝华生成亚微米级的颗粒，该级别颗粒物很容易穿透吸收层，为此，对涡旋射流逆喷吸收管道内气液逆向吸收的阻力降需要严格设计，确保有价元素硒的吸收效率，另外，涡旋射流逆喷吸收塔内循环液的pH值保持在5.0-11.0之间，在此区间，硒元素能够稳定的存在于液相之中，而不进入粉尘吸收产生的尘泥之中，有利于硒元素的直接回收。

为了降低循环泵的磨损，延长循环泵的使用寿命，循环吸收液连续的进行压滤保证循环液的含固量不高于5％。

当滤液中的硒浓度达到设定值时，循环液切换进入硒还原系统进行硒回收。经两级涡旋射流逆喷吸收处理后的烟气再经湿式电除雾器除雾后经由风机排入尾气烟囱。

本发明具有以下的显著技术效果：

涡旋射流逆喷吸收技术，该技术具有优异的高温烟气急冷效果和超细颗粒的吸收效果，同时具有设备结构简单、对烟气的适应范围广、运行稳定、不易结垢等优点。

进一步地，可以有效地降低烟气中较小颗粒的含量，降低对环境的影响。

附图说明

图1为处理合金吹炼炉含硒烟气的工艺所使用的装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

实施例1

本申请所处理的合金吹炼炉烟气的烟气成分和烟气工况条件如下表所示，

烟气成分表

烟气成分	SO2	O2	N2	CO2	H2O
						V％	0.7	17	65	7	10.3

烟气工况条件参数表

进口烟气量	10000Nm3/h
		进口烟气温度	450℃
进口烟气含尘量	7000-25000mg/m3
		烟气密度	1.1～1.28kg/Nm3

一种处理合金吹炼炉含硒烟气的工艺，所使用的装置如图1所示，下同，包括以下具体步骤：

在经过先期烟气处理后，将初步净化后的烟气通过位于烟气处理装置尾端的次级涡旋射流逆喷装置100以除去烟气中的较小的颗粒，例如PM2.5等颗粒。具体而言，烟气首先通过次级涡旋射流逆喷吸收管110去除烟气中剩余的固体小颗粒以及可溶性成分后，混合了烟气的吸收液进入次级吸收塔120，在重力的作用下进行分离，烟气在次级吸收塔120塔内通过填料除雾装置121除雾后，进入尾气排放管道200进行尾气排放；其中：

所述次级涡旋射流逆喷吸收管110包括至少一个的次级逆喷装置111以及内循环装置112；

所述次级逆喷装置111将吸收液朝向烟气的前进方向进行喷淋，所述吸收液以倾斜于烟气前进方向的角度朝向烟气进行喷淋，喷淋后得到的吸收液通过内循环装置112打入所述次级逆喷装置111用于进行再次喷淋。作为优选，次级逆喷装置111将吸收液由次级涡旋射流逆喷吸收管110中心以环形斜向角度朝向烟气前进方向喷射，为了能够最大可能地提高逆喷的效率，次级逆喷装置111的出液口设置有一个喷嘴，将吸收液多角度斜向喷射，经验证，采用该种喷射方法，可以多产生约10％的泡沫，能够较好地提高烟气中较小颗粒的吸收，令较小颗粒的吸收效率超过99.0％。

实施例2

如实施例1所述的方法，其不同之处在于，所述先期烟气处理过程中，还包括采用一级涡旋射流逆喷装置300对烟气进行的处理，增加一级涡旋射流逆喷装置300可以将烟气中的较大颗粒去除，可以有效地提高次级涡旋射流逆喷装置100对较小颗粒的去除效率；其中，

所述一级涡旋射流逆喷装置300包括一级涡旋射流逆喷吸收管310以及一级吸收塔320；

所述一级涡旋射流逆喷吸收管310包括至少一个的一级逆喷装置311，一级逆喷装置311将吸收液朝向烟气的前进方向进行喷淋；

所述一级吸收塔320包括丝网除雾装置321，使用丝网除雾装置321对进入吸收塔分离后经得到的烟气进行除雾处理。

具体而言，合金吹炼炉烟气经壁式换热器后进入一级涡旋射流逆喷吸收管310，先后与一级逆喷装置311得高位喷头和低位喷头产生的逆喷液柱进行湍冲接触，除去较大颗粒的烟尘，同时吸收烟气中的挥发性物质和有害烟气，塔内的循环液达到一定固含量后经一级塔压滤机泵打入压滤机进行过滤，压滤机出来的清液根据其中硒浓度未达到设定值时，返回一级吸收塔320，当硒浓度达到设定值时，送至硒还原车间进行硒回收。烟气经一级涡旋射流逆喷吸收管310的湍冲吸收区后进入一级吸收塔320，经过塔内的上下两层丝网除雾，之后进入次级涡旋射流逆喷吸收管110与次级逆喷装置111的高位喷头和低位喷头形成的逆喷淋液柱进行再次湍冲接触，进一步除去颗粒较小的烟尘和有害烟气，循环液中含固量逐渐增加时也通过压滤机泵打入压滤机，降低循环液含固量。系统的循环液和碱液都从次级吸收塔120进行补给，当次级吸收塔120内的循环液固含量和酸度值达到设定值后转移进入一级吸收塔320进行作为补给液。之后，烟气经过次级吸收塔120内的上下两层填料除雾层和，处理后进入电除雾器进一步去除超微含尘雾滴，最后经由风机进入尾气排放管道200。

实施例3

如上述实施例所述的方法，其不同之处在于，提供了不同的优选例以进一步提高烟气中的颗粒，特别是较小颗粒的去除效率。

将一级涡旋射流逆喷装置300以及次级涡旋射流逆喷装置100中吸收液的pH值保持为5.0-11.0，提高次级涡旋射流逆喷吸收管110中雾沫的产生效率，提高吸收液与烟气的接触面积，提高烟气中颗粒的吸收效率。

进一步地，一级涡旋射流逆喷吸收管310和次级涡旋射流逆喷吸收管110中分别设置有至少两个的逆喷装置，提高烟气的阻力降。

所述将吸收液朝向烟气的前进方向进行喷淋的过程中，阻力降保持在3000-4000Pa。

进入所述次级涡旋射流逆喷吸收管110的烟气温度保持在40-80℃。

进入所述一级涡旋射流逆喷吸收管310的烟气温度保持在350-380℃。

进一步地，一级涡旋射流逆喷吸收管310的湍流管优选尺寸为Φ800mm×15000mm，喷头压力为60-90kPa，循环液流量控制在300-400m³/h，循环液总量为20-25m³。

次级涡旋射流逆喷吸收管110的优选尺寸较一级涡旋射流逆喷吸收管310稍小，提高次级逆喷装置111的喷射效率。次级涡旋射流逆喷吸收管110湍流管的优选尺寸为Φ700mm×15000mm，次级吸收塔120的尺寸为Φ2500mm×12800mm，喷头压力为90-120kPa，循环液流量控制在200-300m³/h，循环液总量为25-30m³，循环液温度控制在40-60℃。

经过次级吸收塔120分离后得到的吸收液作为一级逆喷装置311的吸收液。

进一步地，电除雾器400采用导电玻璃钢电除雾器，烟气经过电除雾器400后温度约为30-40℃。

风机选用TA2材质离心风机，风量控制在8000-10000m³/h，风压：15000Pa。

上述整套设备经安装调试后，运行稳定，总的除尘效率可达99％，烟气处理工艺检测数据结果如表所示，基本都维持在20-30％之间，远远低于国家环保排放标准(100mg/m³)；二氧化硫出口含量在50-80mg/m³，也远远低于国家环保排放标准(550mg/m³)；板框压滤机泥中含硒≤3％，整套工艺进入溶液的硒比例高达90％以上，大大提高了硒元素的直收率，而硒元素的总回收率≥99％，达到了预期设计的目的。

进一步地，对本实施例所记载的具体参数对烟气的去除效率进行验证，具体的参数及结果如下表所示：

验证例参数及结果表

上述验证例均采用实施例1或者2所记载的技术方案，其中，验证例1-6未采用次级涡旋射流逆喷装置100，验证例16-21未采用一级涡旋射流逆喷装置300，验证例中的污泥是指将吸收液中的固形物收集得到的泥状残渣。由上述验证例可知，处理后得到的污泥的含硒量较高，烟气溶入吸收液的硒比例高达90％以上，大大提高了硒元素的直收率，而综合一级涡旋射流逆喷装置300和次级涡旋射流逆喷装置100，硒元素的总回收率大于99％，达到了预期的设计目的。进一步地，通过设置次级涡旋射流逆喷装置100，有效地降低了烟气中的PM2.5的含量，此外，如果不设置一级涡旋射流逆喷装置300，尽管也可以达到去除烟气中的PM2.5的含量，但由于未去除烟气中的大颗粒杂质，导致次级涡旋射流逆喷装置100对于较小颗粒的杂质去除效率的下降。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种处理合金吹炼炉含硒烟气的工艺，其特征在于，包括以下具体步骤：

在经过先期烟气处理后，将初步净化后的烟气通过次级涡旋射流逆喷吸收管（110）去除烟气中剩余的固体小颗粒以及可溶性成分后，混合了烟气的吸收液进入次级吸收塔（120），在重力的作用下进行分离，烟气在次级吸收塔（120）塔内通过填料除雾装置（121）除雾后，进入尾气排放管道（200）进行尾气排放；其中，

所述次级涡旋射流逆喷吸收管（110）包括至少一个的次级逆喷装置（111）以及内循环装置（112）；

所述次级逆喷装置（111）将吸收液朝向烟气的前进方向进行喷淋，所述吸收液以倾斜于烟气前进方向的角度朝向烟气进行喷淋，喷淋后得到的吸收液通过内循环装置（112）打入所述次级逆喷装置（111）用于进行再次喷淋；所述将吸收液朝向烟气的前进方向进行喷淋的过程中，阻力降保持在3000-4000Pa。

2.根据权利要求1所述的处理合金吹炼炉含硒烟气的工艺，其特征在于，所述先期烟气处理包括采用一级涡旋射流逆喷装置（300）对烟气进行的处理；其中，

所述一级涡旋射流逆喷装置（300）包括一级涡旋射流逆喷吸收管（310）以及一级吸收塔（320）；

所述一级涡旋射流逆喷吸收管（310）包括至少一个的一级逆喷装置（311），一级逆喷装置（311）将吸收液朝向烟气的前进方向进行喷淋；

所述一级吸收塔（320）包括丝网除雾装置（321），使用丝网除雾装置（321）对进入吸收塔分离后经得到的烟气进行除雾处理。

3.根据权利要求1或者2所述的处理合金吹炼炉含硒烟气的工艺，其特征在于，所述吸收液的pH值保持为5.0-11.0。

4.根据权利要求1或者2所述的处理合金吹炼炉含硒烟气的工艺，其特征在于，进入所述次级涡旋射流逆喷吸收管（110）的烟气温度保持在40-80℃。

5.根据权利要求2所述的处理合金吹炼炉含硒烟气的工艺，其特征在于，进入所述一级涡旋射流逆喷吸收管（310）的烟气温度保持在350-380℃。

6.根据权利要求2所述的处理合金吹炼炉含硒烟气的工艺，其特征在于，经过次级吸收塔（120）分离后得到的吸收液作为一级逆喷装置（311）的吸收液。