CN114754596A - 一种阳极泥加料烟气的处理方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种阳极泥加料烟气的处理方法及装置。通过利用机力风冷机，实现温度的自动控制，避免进入低压脉冲旋转反吹袋式除尘器过高，再经过除尘器内的气流分配装置，使整体气流得到有效的均匀分配，实现了惯性除尘和保证了烟气进入滤袋束之前的流量合理分配，烟气在引风机作用下穿过滤袋，在这个过程中烟气得以净化。清洁空气从滤袋口排放出来，飞灰被阻挡在滤袋外侧；经过低压脉冲旋转反吹袋式除尘器净化的烟气含有异臭味，将上述含有异臭味的烟气引入喷淋塔中，采取微乳液吸收法，通过配加表面活性剂、助表面活性剂、油、水或盐形成微乳液，微乳液喷淋后和气体逆流接触后，进而将有机气体分子吸收后无色无味达标排放。
Description
技术领域
本发明涉及一种阳极泥加料烟气的处理方法及装置，属于环保技术领域，可用于各种复杂物料加入炉窑过程中的烟气治理。
背景技术
国内阳极泥的处理工艺主要采用以火法冶炼为主的流程，主要包括脱铜、脱硒、还原熔炼产出贵铅、贵铅氧化精炼产出金银合金、金银合金银电解提银、银阳极泥氯化提金等工序。火法加料工序以脱铜阳极泥为原料，在冶炼过程中添加焦炭、石英石、碳酸钠等辅助材料。在投料和化料阶段，在高温和催化剂的条件下，不仅会产生超细颗粒物还会散发出异味气味。高浓度异味气体污染将对现场工作环境和附近居民生活环境造成重大影响。卡尔多炉在运行过程中的产生的烟气异味问题普遍存在于国内各个阳极泥火法生产线，目前无较好去除方法。
另外，卡尔多炉利用天然气助燃化料，烟气中的含湿量较高，约30%左右，含硒浓度较高，5%~6%。经测量阳极泥脱铜料入炉后产出的烟气露点温度在70℃，加料熔炼过程烟气温度较低，吹炼时烟气温度较高，冶炼烟气温度范围较广在40~180℃。目前国内处理阳极泥脱铜料环保加料烟气均采用的气箱脉冲布袋除尘器属于弱清灰的方式且存在漏风，当烟尘被布袋过滤后，不能有效剥离吸附在滤袋上的灰层，经过反复吸附和粉尘的吸湿，最终形成难以清灰的灰饼，从而造成滤袋的糊袋，冬天情况更加严重。布袋的运行寿命低，除尘器故障率高，维护率高，运行费用高，生产连续性差，炉窑作业率低，炉衬因频繁停车保温导致使用寿命低。
发明内容
本发明提供一种阳极泥加料烟气的处理方法及装置，以实现阳极泥加料烟气温度控制，避免布袋的烧损；同时一并解决布袋糊死和困扰生产线的烟气异味问题。
一种阳极泥加料烟气的处理方法，包括以下步骤：
（1）将阳极泥加料烟气通过水冷或风冷方式降温，使烟气温度≤120℃；
（2）将步骤（1）降温后的烟气引入除尘器进行除尘，使烟气中含尘浓度≤20mg/Nm3；
（3）将步骤（2）除尘后的烟气引入喷淋塔内利用微乳液循环喷淋进行除臭，喷淋循环量为200~250m³/h，使烟气达标外排。
所述微乳液为溶剂+活性成分+缓冲剂的混合物，溶剂为乙醇50~80g/L和柠檬酸钠20~30g/L，活性成分为芳樟醇1~2g/L、柠檬烯2~2.5g/L、松油醇2~5g/L、α-柏木烯3~4g/L以及α-紫罗兰酮1g/L，缓冲剂为磷酸二氢钠15~20g/L和乙酸钠10~30g/L。最终外排烟气中，粉尘浓度≤13 mg/Nm3。
一种实现上述方法的装置，包括按烟气流动方向依次连接的机力风冷机、低压脉冲旋转反吹袋式除尘器以及喷淋塔；
所述机力风冷机，用于给阳极泥加料烟气降温；
所述低压脉冲旋转反吹袋式除尘器，用于除去阳极泥加料烟气中的颗粒物；
所述喷淋塔，用于除去阳极泥加料烟气中化学气体；
高温的阳极泥加料烟气通过机力风冷机降温处理后，进入低压脉冲旋转反吹袋式除尘器除去烟气中的颗粒物，然后进入喷淋塔除去烟气中带有臭味的化学气体，使烟气达标外排。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、消除了布袋因为吹炼过程中烟气温度升高不可控，对布袋造成的损失，延长了布袋的使用寿命，降低了成本。
2、低压脉冲旋转反吹袋式除尘器的使用，降低漏风率10%，避免了因冬季或者天气降温漏风造成布袋结糊，保证了设备平稳运行，炉窑作业率提升5%~8%，炉衬寿命提升5%。
3、外排烟气的烟尘达标的同时异臭味消除，现场作业环境和周围大气环境得到显著改善。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为图1中机力风冷机结构示意图；
图3为图1中低压脉冲旋转反吹袋式除尘器结构示意图；
图中，1-第一风机、2-机力风冷机、21-箱体、22-上固定板、23-下固定板、24-卸灰口、25-烟气进口、26-烟气出口、27-冷却管、28-进风口、29-出风口、3-低压脉冲旋转反吹袋式除尘器、31-壳体、32-灰斗、33-滤袋、34-进气喇叭口、35-出气喇叭口、36-气流均布板、37-旋转风管、38-旋转喷吹臂、39-花板、4-第二风机、5-喷淋塔、6-循环泵、7-安全阀、8-储气罐。
具体实施方式
如图1-3所示，一种阳极泥加料烟气处理装置，包括按烟气流动方向依次连接的机力风冷机2、低压脉冲旋转反吹袋式除尘器3以及喷淋塔5。
机力风冷机2包括箱体21，箱体21内设有上固定板22，并由上固定板22分隔成进气室和换热室；箱体21内还设有下固定板23，并由下固定板23为界分为换热室和集尘室；其中进气室顶部设有烟气进口25，集尘室侧壁上设有烟气出口26；换热室内设有多根冷却管27，冷却管27两端分别与进气室和集尘室相连通；换热室侧壁上开设有进风口28和出风口29，且出风口29位于进风口28上方；进风口28通过管道与第一风机1连接。优选的，集尘室底部设有卸灰口24，用于清除集尘室内落下的大颗粒灰尘。
低压脉冲旋转反吹袋式除尘器3包括壳体31、灰斗32、滤袋33、进气喇叭口34、出气喇叭口35、气流均布板36、储气罐8、旋转风管37、旋转喷吹臂38以及花板39，在壳体31内安装花板39，花板39下安装滤袋33，滤袋3内装有袋笼作骨架，灰斗32位于滤袋33的正下方，灰斗2下端装有星型卸料器。壳体31内以花板39为界分为上部的净气室和下部的过滤室，净气室与壳体31上水平设置的出气喇叭口35相通，过滤室与壳体31上的水平设置的进气喇叭口34相通，进风烟道通过进气喇叭口34与壳体连接，进气喇叭口34内装有气流均布板36，滤袋3上端与净气室相通。旋转风管37与旋转喷吹臂38相连，整块花板39由四块扇形小花板焊接而成，中间有一个“十字” 大梁与壳体31连接，支撑着花板39、旋转风管37及旋转喷吹臂38的重量。旋转风管37的底部设有免维护的推力轴承，该推力轴承固定在花板的中心位置用以支撑旋转风管37及旋转喷吹臂38的重量。壳体31底部还设有储气罐8和驱动机构，储气罐8通过电磁脉冲阀与旋转风管37连通，用于提供压缩空气反吹扫尘；驱动机构采用现有技术中电机和齿轮组合，用于驱动旋转风管37转动，从而带动旋转喷吹臂38转动，最终实现了连续的旋转脉冲清灰。
上述装置使用时，阳极泥加料烟气经过机力风冷机2的烟气进口25进入箱体21，然后通过进气室将烟气分布到各个冷却管27内，此时烟气温度较高，通过自然散热不能满足生产的要求，利用外部第一风机1抽入自然空气，变频调整需要的风量进行强制降温，自然空气从机力风冷机2的进风口28进入换热室，与冷却管27的管壁进行热量交换后经出风口29排出，这样能够达到降低烟气温度的目的。烟气经过冷却后从集尘室的烟气出口26喷出由进气喇叭口34进入低压脉冲旋转反吹袋式除尘器3，然后经气流均布板36均匀进入过滤室，其中，较粗颗粒的粉尘在灰斗32中自重沉降，较细颗粒随气流上升进入滤袋33，由于滤袋33对含尘气体的过滤作用，粉尘被阻留在滤袋3的外表面，过滤后的洁净气体经过滤袋口流入净气室，再经出气喇叭口35排出。随着过滤的不断进行，滤袋33的外表面上粉尘逐渐增厚，除尘器的阻力随之增高，当达到控制系统设定的除尘器差压值时，控制系统开始执行清灰操作（当压差高于1800Pa时，旋转喷吹臂开始动作清灰，当低于压差1700Pa，旋吹臂开始停止动作），电磁脉冲阀得到清灰指令后打开，将储气罐8中的压缩空气喷入旋转风管37内，再经旋转喷吹臂38将压缩空气喷入滤袋33，滤袋33在反吹气流的作用下发生膨胀变形，使附着在滤袋3外表面的粉尘脱落，沉降落入灰斗32内。
喷淋塔5采用现有技术中的常规喷淋塔，并通过第二风机4与低压脉冲旋转反吹袋式除尘器3的出气喇叭口35连通。其中喷淋塔5外侧设置有循环泵6，可通过循环泵6不断将落入喷淋塔5底部集液槽内的微乳液送入喷淋塔5上部的喷淋管内进行二次喷淋，降低了微乳液的消耗量；同时循环泵6与喷淋管之间还设置有于集液槽相连通的支管，支管上设置有安全阀7；当喷淋管堵塞时，超过安全阀7的设置压力时，安全阀7自动打开喷淋液自动流入塔内并报警提示尽快处理堵塞故障。最终，经喷淋处理后烟气从喷淋塔5顶部排出。
第一风机1和第二风机4均采用引风机。
下面结合上述装置以及具体实施例对本发明方法做进一步解释说明。
实施例1
某厂阳极泥加料烟气的成分见表1
表1实施例1中阳极泥加料烟气成分表
按图1所示流程对烟气进行处理，过程及控制参数为：
（1）烟气通过机力风冷方式降温。阳极泥加入卡尔多炉后产生的烟气进入环保烟道，经测量入口烟气温度在165℃，开启第一风机30Hz，风量2000m3/h，自然空气22℃。风冷换热后的烟气温度为115℃，达标后的烟气进入旋吹布袋除尘。
（2）低压脉冲旋转反吹袋式除尘。降温烟气经气流均布板均匀进入布袋过滤室，过滤面积900m2，烟气中的细颗粒经布袋过滤后的洁净气体流入净气室，再经出气喇叭口排出，出口处烟气中含尘浓度始终18mg/Nm³。除尘器内外瞬时压差1700Pa，2min后压差达到1800Pa，PLC控制旋转清灰臂开始执行清灰操作，将储气罐中的压缩空气喷入滤袋，滤袋外表面的粉尘在反吹气流的作用下脱落，5min后压差＜1800Pa，旋转清灰臂停止动作，继续过滤烟气。
（3）喷淋塔洗涤除去异臭味。除尘后的烟气进入喷淋塔内，塔内循环微乳液成分：采用溶剂为乙醇50g/L、柠檬酸钠20g/L，活性成分为芳樟醇1g/L、柠檬烯2g/L、松油醇2g/L、α-柏木烯3g/L、α-紫罗兰酮1g/L，缓冲剂为磷酸二氢钠15g/L、乙酸钠10g/L。循环泵喷淋量维持在220m³/h。微乳液用量(单位：L)与铜阳极泥投料量（单位：t）之比为30L:1t。
经过上述流程对烟气进行处理后，净化烟气中的SeO2浓度9mg/Nm3，粉尘的浓度为12mg/Nm3，布袋的使用寿命从原来的两个月延长至14个月，炉砖寿命提高了7天，外排气体无异臭味。
实施例2
某厂阳极泥加料烟气的成分见表2。
表2 实施例2中阳极泥加料烟气成分表
按图1所示流程对烟气进行处理，过程及控制参数为：
（1）烟气通过机力风冷方式降温。阳极泥加入卡尔多炉后产生的烟气进入环保烟道，经测量入口烟气温度在170℃，开启第一风机32Hz，风量2200m3/h，自然空气23℃。风冷换热后的烟气温度为112℃，温度达标后的烟气进入旋吹布袋除尘。
（2）低压脉冲旋转反吹袋式除尘。降温烟气经气流均布板均匀进入布袋过滤室，过滤面积900㎡，烟气中的细颗粒经布袋过滤后的洁净气体流入净气室，再经出气喇叭口排出，出口处烟气中含尘浓度始终17mg/Nm3。除尘器内外瞬时压差1700Pa，1.5min后压差达到1800Pa，PLC控制旋转清灰臂开始执行清灰操作，将储气罐中的压缩空气喷入滤袋，滤袋在反吹气流的作用下外表面的粉尘脱落，6min后压差＜1800Pa，旋转清灰臂停止动作，继续过滤烟气。
（3）喷淋塔洗涤除去异臭味。除尘后的烟气进入喷淋塔内，循环泵喷淋量维持在230m³/h，塔内循环微乳液成分：乙醇60g/L、柠檬酸钠25g/L，活性成分为芳樟醇1g/L、柠檬烯1.5g/L、松油醇2.3g/L、α-柏木烯3.5g/L、α-紫罗兰酮1g/L，缓冲剂为磷酸二氢钠17g/L、乙酸钠20g/L。微乳液用量(单位：L)与铜阳极泥投料量（单位：t）之比为30L:1t。
经过本发明对烟气进行处理后，净化烟气中的SeO2浓度10mg/Nm3，粉尘的浓度为11mg/Nm3，布袋的使用寿命从原来的两个月延长至16个月，炉砖寿命提高了10天，外排气体无异臭味。
实施例3
某厂阳极泥加料环保烟气的成分见表3。
表3 实施例3中阳极泥加料烟气成分表
按照图1所示流程对烟气进行处理，过程及控制参数为：
（1）烟气通过机力风冷方式降温。阳极泥加入卡尔多炉后产生的烟气进入环保烟道，经测量入口烟气温度在180℃，开启第一风机31Hz，风量2150m3/h，自然空气20℃。风冷换热后的烟气温度为118℃，温度达标后的烟气进入旋吹布袋除尘。
（2）低压脉冲旋转反吹袋式除尘。降温烟气经气流均布板均匀进入布袋过滤室，过滤面积900m2，烟气中的细颗粒经布袋过滤后的洁净气体流入净气室，再经出气喇叭口排出，出口处烟气中含尘浓度始终16mg/Nm3。除尘器内外瞬时压差1700Pa，2.5min后压差达到1800Pa，PLC控制旋转清灰臂开始执行清灰操作，将储气罐中的压缩空气喷入滤袋，滤袋外表面的粉尘在反吹气流的作用下脱落，5.5min后压差＜1800Pa，旋转清灰臂停止动作，继续过滤烟气。
（3）喷淋塔洗涤除去异臭味。除尘后的烟气进入喷淋塔内，循环泵喷淋量维持在250m³/h，塔内循环微乳液成分：乙醇80g/L、柠檬酸钠30g/L，活性成分为：芳樟醇2g/L、柠檬烯2.5g/L、松油醇5g/L、α-柏木烯4g/L、α-紫罗兰酮1g/L，缓冲剂为磷酸二氢钠20g/L、乙酸钠30g/L。微乳液用量(单位：L)与铜阳极泥投料量（单位：t）之比为30L:1t。喷淋洗涤后的气体达标排放。
经过本发明对烟气进行处理后，净化烟气中的SeO2浓度8mg/Nm3，粉尘的浓度为13mg/Nm3，布袋的使用寿命从原来的两个月延长至15个月，炉砖寿命提高了8天，外排气体无异臭味。
Claims (4)
1.一种阳极泥加料烟气的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将阳极泥加料烟气通过水冷或风冷方式降温，使烟气温度≤120℃；
（2）将步骤（1）降温后的烟气引入除尘器进行除尘，使烟气中含尘浓度≤20mg/Nm3；
（3）将步骤（2）除尘后的烟气引入喷淋塔内利用微乳液循环喷淋进行除臭，喷淋循环量为200~250m³/h，使烟气达标外排。
2.根据权利要求1所述一种阳极泥加料烟气的处理方法，其特征在于：步骤（3）中，所述微乳液为溶剂+活性成分+缓冲剂的混合物，溶剂为乙醇50~80g/L和柠檬酸钠20~30g/L，活性成分为芳樟醇1~2g/L、柠檬烯2~2.5g/L、松油醇2~5g/L、α-柏木烯3~4g/L以及α-紫罗兰酮1g/L，缓冲剂为磷酸二氢钠15~20g/L和乙酸钠10~30g/L。
3.根据权利要求3所述一种阳极泥加料烟气的处理方法，其特征在于：最终外排烟气中，粉尘浓度≤13 mg/Nm3。
4.一种如权利要求1-2任一一项所述方法所用的装置，其特征在于：包括按烟气流动方向依次连接的机力风冷机、低压脉冲旋转反吹袋式除尘器以及喷淋塔；
所述机力风冷机，用于给阳极泥加料烟气降温；
所述低压脉冲旋转反吹袋式除尘器，用于除去阳极泥加料烟气中的颗粒物；
所述喷淋塔，用于除去阳极泥加料烟气中化学气体；
高温的阳极泥加料烟气通过机力风冷机降温处理后，进入低压脉冲旋转反吹袋式除尘器除去烟气中的颗粒物，然后进入喷淋塔除去烟气中带有臭味的化学气体，使烟气达标外排。
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