CN107051052A - 一种uo3‑h2o体系脱水后尾气除尘装置及除尘方法 - Google Patents

一种uo3‑h2o体系脱水后尾气除尘装置及除尘方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种UO3‑H2O体系脱水后尾气除尘装置及除尘方法。UO3‑H2O物料经干燥脱水器脱水后，大部分物料进入下一设备，尾气由干燥脱水器上部尾气出口进入除尘装置的底部尾气入口；在除尘装置内，固体粉尘粘附在过滤管上，而尾气则自下向上由顶部尾气出口排出；尾气进入水合冷凝器进行冷凝，H2O经冷凝后进入除盐水箱，NOx经冷凝后遇水变为HNO3等酸性物质随H2O一同进入除盐水箱，不凝性气体则通过水合冷凝器后进入尾气系统。利用本发明可以实现对干燥脱水器工艺尾气的有效处理，冷凝的含铀废水可以通过除盐水箱排出也可以重新利用，该发明的优点是：设备结构简单，易于操作，控制条件易于实现，安全性好，工艺尾气处理方式独特有效。

Description

一种UO3-H2O体系脱水后尾气除尘装置及除尘方法
技术领域
本发明涉及脱硝后UO3经水合、干燥后尾气处理技术，主要包括UO3·2H2O经干燥后UO3物料与H2O(g)、NOx等分离处理技术。
背景技术
固体物料常作为工业生产过程中的原料或中间产物，在使用过程中散发的粉尘对人体和环境造成较大影响。因此工业生产过程中使用除尘设备是非常必要的。特别是作为我国铀纯化转化生产线中间产物的部分固体物料，在纯化转化生产过程中就会产生大量粉尘，因此不同类型的除尘设备对铀纯化转化生产线的正常、稳定运行起着至关重要的作用。我国铀纯化转化生产线中常使用的除尘器有旋风分离器、脉冲除尘器、金属丝网除尘器、挡板除尘器等其他类型的除尘器。旋风分离器是利用惯性离心力的作用从气流中分离出尘粒的设备。该旋风分离器的特点是效率不是很高。脉冲除尘器是指通过喷吹压缩空气的方法除掉过滤介质(过滤管)上附着的粉尘。该除尘器的特点是进出风分布不均，不适用于高温和腐蚀性气体。金属丝网除尘器含有多组除尘，每组含多根过滤管，定时进行反吹，从而实现气固分离。该除尘器的特点是适用于尾气流量较大时的除尘。挡板除尘器主要是使气流冲击在挡板上再急速转向实现气固分离。该除尘器的特点是用一个或多个挡板阻挡气流的前进，使气流中的尘粒得到分离，该除尘器除尘效率不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种UO3-H2O体系脱水后尾气除尘装置及除尘方法，其应用于UO3生产系统，确保其安全、连续、稳定运行，实现UO3-H2O体系脱水后气-固有效分离，减小NOx对后续设备、管道的腐蚀和粉尘对厂房环境的危害，保证水合活化后物料的正常干燥脱水，提高产品产率，减小不合格物料对水合工序生产能力的不利影响。
实现本发明目的的技术方案：一种UO3-H2O体系脱水后尾气除尘装置，该除尘装置包括除尘器壳体，在除尘器壳体内部固定了多根过滤管多根过滤管被分成均匀的两组，中间采用挡板隔离；每组过滤管的各个过滤管顶部设有喷嘴和与喷嘴连接的喷管；该喷管均连接至反吹气入口管路；反吹气入口管路设置在除尘器壳体内并且端部延伸出除尘器壳体外；在除尘器壳体底部开有1个尾气入口；在被挡板分隔开的除尘器壳体顶部分别开有1个尾气出口。
如上所述的一种UO3-H2O体系脱水后尾气除尘装置，其所述的反吹气入口管路主体为半圆形环管；半圆形环管上带有贯穿连接的多根直管，每根直管连接多根喷管，多根喷管对应多根过滤管。
如上所述的一种UO3-H2O体系脱水后尾气除尘装置，其所述的喷管和喷嘴的内部通道直径为由大到小的变径结构，能够瞬间增大反吹气的气速和压力。
如上所述的一种UO3-H2O体系脱水后尾气除尘装置，其所述的过滤管采用烧结不锈钢材质。
如上所述的一种UO3-H2O体系脱水后尾气除尘装置，该除尘装置采用高合金钢，具体化学成分如下
C：≦0.08％；Mn：≦2.00％；
P：≦0.045％；S：≦0.030％；
Si：≦1.00％；Cr：18.0％～20％；
Ni：8.0％～10.5％；
本发明所述的一种UO3-H2O体系脱水除尘装置，该装置包括与物料连接的干燥脱水器，在干燥脱水器上部尾气出口处连接除尘装置底部的尾气入口，除尘装置顶部的两个尾气出口均通过同一根管路连接水合反应器上部入口，水合反应器底部液体出口连接除盐水箱。
本发明所述的一种UO3-H2O体系脱水除尘方法：UO3-H2O物料经干燥脱水器脱水后，大部分物料进入下一设备，尾气由干燥脱水器上部尾气出口进入除尘装置的底部尾气入口；在除尘装置内，固体粉尘粘附在过滤管上，而尾气则自下向上由顶部尾气出口排出；尾气进入水合冷凝器进行冷凝，H2O经冷凝后进入除盐水箱，NOx经冷凝后遇水变为HNO3等酸性物质随H2O一同进入除盐水箱，不凝性气体则通过水合冷凝器后进入尾气系统。
如上所述的一种UO3-H2O体系脱水除尘方法，其粉尘量堆积造成装置阻力增大时进行反吹，反吹气通过反吹气入口管路进入，通过喷管和喷嘴的变径，瞬间增大反吹气的气速和压力，将过滤管上的粉尘吹落，吹落的固体粉尘由于重力的作用返回至干燥脱水器中，而尾气则自上向下流动进入挡板另一侧由顶部尾气出口排出。
如上所述的一种UO3-H2O体系脱水除尘方法，其所述除尘装置内为微负压系统，工作温度<300℃，内有两组反吹，反吹两组过滤管均能实现独立反吹操作，互不影响。
如上所述的一种UO3-H2O体系脱水除尘方法，其反吹气体采用0.3MPa的压缩空气。
本发明的效果在于：本发明综合考虑水合工序干燥脱水器的实际生产过程和含尘尾气的物理-化学性质、成分、温度、含水量以及除尘装置对透气性、耐磨性、耐热性和除尘率等方面的要素进行综合考虑，在干燥脱水器上部设计了除尘设备。利用本发明可以实现对干燥脱水器工艺尾气的有效处理，冷凝的含铀废水可以通过除盐水箱排出也可以重新利用，该发明的优点是：设备结构简单，易于操作，控制条件易于实现，安全性好，工艺尾气处理方式独特有效。具体如下所述：该尾气处理系统主要包括反吹除尘系统和不凝性气体的冷却系统，主要设备有除尘装置和水合冷凝器等，设备结构简单；温度可通过调节冷却水的流量进行调节，除尘装置为微负压，水合冷凝器内可视为常压，并且温度、压力、流量均通过变送器实现远传，可以随时关注，减小了岗位人员的负担。该尾气处理工艺过程简单，基本不存在人身安全隐患。
附图说明
图1为本发明所述的一种UO3-H2O体系脱水后尾气除尘装置示意图；
图2为脱水器除尘器A-A剖视图；
图3为喷管示意图；
图4为喷嘴示意图；
图5为本发明所述的UO3-H2O体系脱水除尘装置示意图。
图中：1-除尘器壳体；2-喷管；3-反吹气入口管路；4-喷嘴；5-过滤管；6-挡板；7-尾气出口；8-尾气入口；9-环管 10-水合反应器；11-除盐水箱；12-除尘装置；13-干燥脱水器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明所述的一种UO3-H2O体系脱水后尾气除尘装置及方法作进一步描述。实施例1
如图1至图4所示，本发明所述的一种UO3-H2O体系脱水后尾气除尘装置，其包括除尘器壳体1，在除尘器壳体1内部固定了多根过滤管5，多根过滤管5被分成均匀的两组，中间采用挡板6隔离；
每组过滤管的各个过滤管5顶部设有喷嘴4和与喷嘴4连接的喷管2；该喷管2均连接至反吹气入口管路3；反吹气入口管路3设置在除尘器壳体1内并且端部延伸出除尘器壳体1外；
在除尘器壳体1底部开有1个尾气入口8；在被挡板6分隔开的除尘器壳体1顶部分别开有1个尾气出口7。
如图2所示，所述的反吹气入口管路3主体为半圆形环管9；半圆形环管9上带有贯穿连接的多根直管，每根直管连接多根喷管2，多根喷管2对应多根过滤管5。
如图3和图4所示，所述的喷管2和喷嘴4的内部通道直径为由大到小的变径结构，能够瞬间增大反吹气的气速和压力。
所述的过滤管5采用烧结不锈钢材质。
该除尘装置采用高合金钢，具体化学成分如下
C：≦0.08％；Mn：≦2.00％；
P：≦0.045％；S：≦0.030％；
Si：≦1.00％；Cr：18.0％～20％；
Ni：8.0％～10.5％；
实施例2
如图5所示，采用实施例1所述除尘装置的UO3-H2O体系脱水除尘装置，该装置包括与物料连接的干燥脱水器13，在干燥脱水器13上部尾气出口处连接除尘装置12底部的尾气入口8，除尘装置12顶部的两个尾气出口7均通过同一根管路连接水合反应器10上部入口，水合反应器10底部液体出口连接除盐水箱11。
采用上述脱水除尘装置的UO3-H2O体系脱水除尘方：
UO3-H2O物料经干燥脱水器13脱水后，大部分物料进入下一设备，尾气由干燥脱水器13上部尾气出口进入除尘装置12的底部尾气入口8；在除尘装置12内，固体粉尘粘附在过滤管5上，而尾气则自下向上由顶部尾气出口7排出；尾气进入水合冷凝器10进行冷凝，H2O经冷凝后进入除盐水箱11，NOx经冷凝后遇水变为HNO3等酸性物质随H2O一同进入除盐水箱11，不凝性气体则通过水合冷凝器10后进入尾气系统。
当粉尘量堆积造成装置阻力增大时进行反吹，反吹气通过反吹气入口管路3进入，通过喷管2和喷嘴4的变径，瞬间增大反吹气的气速和压力，将过滤管5上的粉尘吹落，吹落的固体粉尘由于重力的作用返回至干燥脱水器13中，而尾气则自上向下流动进入挡板6另一侧由顶部尾气出口7排出。
所述除尘装置12内为微负压系统，工作温度<300℃，内有两组反吹，反吹两组过滤管均能实现独立反吹操作，互不影响。
反吹气体采用0.3MPa的压缩空气。

Claims (10)

1.一种UO3-H2O体系脱水后尾气除尘装置，其特征在于：该除尘装置包括除尘器壳体(1)，在除尘器壳体(1)内部固定了多根过滤管(5)，多根过滤管(5)被分成均匀的两组，中间采用挡板(6)隔离；
每组过滤管的各个过滤管(5)顶部设有喷嘴(4)和与喷嘴(4)连接的喷管(2)；该喷管(2)均连接至反吹气入口管路(3)；反吹气入口管路(3)设置在除尘器壳体(1)内并且端部延伸出除尘器壳体(1)外；
在除尘器壳体(1)底部开有1个尾气入口(8)；在被挡板(6)分隔开的除尘器壳体(1)顶部分别开有1个尾气出口(7)。
2.根据权利要求1所述的一种UO3-H2O体系脱水后尾气除尘装置，其特征在于：所述的反吹气入口管路(3)主体为半圆形环管(9)；半圆形环管(9)上带有贯穿连接的多根直管，每根直管连接多根喷管(2)，多根喷管(2)对应多根过滤管(5)。
3.根据权利要求1所述的一种UO3-H2O体系脱水后尾气除尘装置，其特征在于：所述的喷管(2)和喷嘴(4)的内部通道直径为由大到小的变径结构，能够瞬间增大反吹气的气速和压力。
4.根据权利要求1所述的一种UO3-H2O体系脱水后尾气除尘装置，其特征在于：所述的过滤管(5)采用烧结不锈钢材质。
5.根据权利要求1所述的一种UO3-H2O体系脱水后尾气除尘装置，其特征在于：该除尘装置采用高合金钢，具体化学成分如下
C：≦0.08％；Mn：≦2.00％；
P：≦0.045％；S：≦0.030％；
Si：≦1.00％；Cr：18.0％～20％；
Ni：8.0％～10.5％。
6.一种采用权利要求1至5所述除尘装置的UO3-H2O体系脱水除尘装置，其特征在于：该装置包括与物料连接的干燥脱水器(13)，在干燥脱水器(13)上部尾气出口处连接除尘装置(12)底部的尾气入口(8)，除尘装置(12)顶部的两个尾气出口(7)均通过同一根管路连接水合反应器(10)上部入口，水合反应器(10)底部液体出口连接除盐水箱(11)。
7.一种采用权利要求6所述脱水除尘装置的UO3-H2O体系脱水除尘方法，其特征在于：UO3-H2O物料经干燥脱水器(13)脱水后，大部分物料进入下一设备，尾气由干燥脱水器(13)上部尾气出口进入除尘装置(12)的底部尾气入口(8)；在除尘装置(12)内，固体粉尘粘附在过滤管(5)上，而尾气则自下向上由顶部尾气出口(7)排出；尾气进入水合冷凝器(10)进行冷凝，H2O经冷凝后进入除盐水箱(11)，NOx经冷凝后遇水变为HNO3等酸性物质随H2O一同进入除盐水箱(11)，不凝性气体则通过水合冷凝器(10)后进入尾气系统。
8.根据权利要求7所述的一种UO3-H2O体系脱水除尘方法，其特征在于：粉尘量堆积造成装置阻力增大时进行反吹，反吹气通过反吹气入口管路(3)进入，通过喷管(2)和喷嘴(4)的变径，瞬间增大反吹气的气速和压力，将过滤管(5)上的粉尘吹落，吹落的固体粉尘由于重力的作用返回至干燥脱水器(13)中，而尾气则自上向下流动进入挡板(6)另一侧由顶部尾气出口(7)排出。
9.根据权利要求7所述的一种UO3-H2O体系脱水除尘方法，其特征在于：所述除尘装置(12)内为微负压系统，工作温度<300℃，内有两组反吹，反吹两组过滤管均能实现独立反吹操作，互不影响。
10.根据权利要求7所述的一种UO3-H2O体系脱水除尘方法，其特征在于：反吹气体采用0.3MPa的压缩空气。
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