CN209771808U - 一种阳极炉用烟气冷却净化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种阳极炉用烟气冷却净化系统，属于烟气冷却净化装置技术领域，其特征在于：包括炉体、塔体，由下至上依次设置在塔体内的浆液池和引流板，引流板固定设置在塔体内，并将塔体分隔为下喷淋层和上喷淋层；塔体的顶端开设有出烟口，塔体的侧面开设有与下喷淋层相通的的进烟口；引流板上设置有多个引流孔，引流板朝下凸出设置；上喷淋层的内壁固定有多个喷水管；引流板的下端连接有石灰粉末喷洒器；炉体的一端开设有排烟口，排烟口连接有输气管，输气管的另一端与进烟口相连。本实用新型的有益效果是：提高脱硫效率，脱硫更彻底；且输气管缠绕炉体设置，可充分利用烟气的余热，起到保温作用，节省能源，能耗更低。

Description

一种阳极炉用烟气冷却净化系统

技术领域

本实用新型涉及烟气冷却净化装置技术领域，特别是涉及一种阳极炉用烟气冷却净化系统。

背景技术

铜冶炼工业是国家最重要的原材料工业之一，阳极炉是铜冶炼火法精炼工艺过程中的关键设备。回转式阳极炉是阳极炉中常用的一种设备，回转式阳极炉从20世纪50年代首次投入使用以来，在铜精炼领域得到了广泛的应用，尤其是在精炼热态粗铜方面显示了其特有的优势，逐渐替代了反射炉成为铜阳极精炼的主要设备。我国1984年自行设计的首台回转式阳极炉，单炉能力100t，规格为Φ3.4×7.5m，于1986年投产。后来也设计过单炉能力为50t和80t的回转式阳极炉，但因计算其热效应不佳而未投入使用，并由此得出回转式阳极炉的规格应大于单炉能力100t的结论。经过几十年的研究探索，我国设计的回转式阳极炉单炉能力最大已达660t，技术水平已经达到国际先进水平，制造实现100％的国产化。

冶炼包括焙烧、熔炼、吹炼、精炼等工序，以硫化铜精矿为主要原料。焙烧分半氧化焙烧和全氧化焙烧，脱除精矿中部分或全部的硫，同时除去部分砷、锑等易挥发的杂质。熔炼主要是造锍熔炼，目的是使铜精矿或焙烧矿中的部分铁氧化，并与脉石、熔剂等造渣除去，产出含铜较高的冰铜。吹炼能够消除烟害，回收精矿中的硫。精炼分火法精炼和电解精炼。粗铜精炼分火法精炼和电解精炼。火法精炼是利用某些杂质对氧的亲和力大于铜，而其氧化物又不溶于铜液等性质，通过氧化造渣或挥发除去。焙烧分别脱除精矿中部分或全部的硫，同时除去部分砷、锑等易挥发的杂质。此过程为放热反应，通常不需另加燃料。造锍熔炼一般采用半氧化焙烧，以保持形成冰铜时所需硫量；还原熔炼采用全氧化焙烧；此外，硫化铜精矿湿法冶金中的焙烧，是把铜转化为可溶性硫酸盐，称硫酸化焙烧。熔炼其目的是使铜精矿或焙烧矿中的部分铁氧化，并与脉石、熔剂等造渣除去，产出含铜较高的冰铜。冰铜中铜、铁、硫的总量常占80％～90％，炉料中的贵金属，几乎全部进入冰铜。

在冶炼过程中，会产生大量的高温烟气，其温度可达1000℃～1250℃，且烟气中含有二氧化硫，其烟气需要冷却净化处理，以免污染环境，目前的烟气处理装置净化效果差，且不能合理的利用烟气额余热，导致浪费能源。针对上述问题，本实用新型提出了解决方案。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种阳极炉用烟气冷却净化系统，解决净化效果差、能耗高的技术问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种阳极炉用烟气冷却净化系统，其特征在于：包括炉体、塔体，由下至上依次设置在塔体内的浆液池和引流板，所述引流板固定设置在塔体内，并将塔体分隔为下喷淋层和上喷淋层；所述塔体的顶端开设有出烟口，塔体的侧面开设有与下喷淋层相通的的进烟口；所述引流板上设置有多个引流孔，所述引流板朝下凸出设置；所述上喷淋层的内壁固定有多个喷水管；所述引流板的下端连接有石灰粉末喷洒器；所述炉体的一端开设有排烟口，排烟口连接有输气管，输气管的另一端与进烟口相连，且输气管沿着炉体的外圆螺旋缠绕至炉体的另一端。

优选地，所述输气管的截面为半圆，其直线段的一侧紧贴在炉体的外圆，且与炉体的外圆面相匹配。

优选地，所述炉体呈圆柱形，其轴线水平设置；炉体的下端设置有支撑炉体的支架，支架上转动设置有抵靠在炉体外圆的多个滚轮；其中一个滚轮传动连接有第一电机，第一电机固定在支架上。第一电机带动滚轮转动，滚轮带动炉体转动。

优选地，所述滚轮的外圆布置多个直齿，炉体的外圆开设有与直齿相啮合的齿口

优选地，所述炉体内设置有氧化反应器和还原反应器，氧化反应器和还原反应器通过导管相通；炉体的外圆开设有与氧化反应器相通的进料口，进料口上可拆卸连接有炉盖，且炉体的外圆开设有与进料口成夹角的出料口；且炉体的一侧开设有氧气进气口和进油口；所述炉体还连接有燃烧器。

优选地，每个所述喷水管沿竖向设置，多个喷水管沿塔体的内圆均匀布置；且喷水管沿轴向均匀连接有多个喷嘴。从喷水管中喷水，可保证全面覆盖上喷淋层，无死角，保证烟气与水充分接触反应，提高脱硫效率。

优选地，所述上喷淋层的顶部设置有除雾器，除雾器设置在喷水管的上方。可将烟气中夹带的雾粒、浆液滴捕集下来，放置浆液随着烟气流入空气中。

优选地，所述浆液池的一侧连接有沉淀池，浆液池与沉淀池之间连接有第一水泵；所述沉淀池通过回流管与喷水管相通，回流管上连接有第二水泵。

优选地，所述石灰粉末喷洒器连接有石灰粉末输入管，石灰粉末输入管一端伸出塔体。

优选地，所述沉淀池的一侧连接有排污管，排污管上连接有排污阀。

本实用新型的有益效果是：

利用石灰与水混合产生氢氧根离子，氢氧根离子与二氧化硫在溶液中发生化学反应，实现脱硫的目的，使烟气达标排放，同时清理结晶容易，方便回收利用，节约能源；多个喷水管喷水，可保证全面覆盖上喷淋层，无死角，保证烟气与水充分接触反应，提高脱硫效率，且水与石灰充分混合成为石灰溶液，产生氢氧根离子，氢氧根离子与二氧化硫充分反应而脱硫，提高脱硫效率，脱硫更彻底；且输气管缠绕炉体设置，可充分利用烟气的余热，起到保温作用，节省能源，能耗更低。

附图说明

图1为本实用新型最佳实施例的结构示意图；

图2为炉体的侧视图；

图3为塔体及其组件的结构示意图；

图中：1-炉体，2-塔体，3-浆液池，4-引流板，5-下喷淋层，6-上喷淋层，7-出烟口，8-进烟口，9-引流孔，10-喷水管，11-石灰粉末喷洒器，12-排烟口，13-输气管，14-支架，15-滚轮，16-第一电机，17-氧化反应器，18-还原反应器，19-导管，20-炉盖，21-进料口，22-出料口，23-氧气进气口，24-进油口，25-燃烧器，26-除雾器，27-沉淀池，28-第一水泵，29-回流管，30-第二水泵，31-石灰粉末输入管，32-风扇，33-搅拌桨，34-第二电机，35-排污管，36-排污阀。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、图2和图3所示，一种阳极炉用烟气冷却净化系统，其特征在于：包括炉体1、塔体2，由下至上依次设置在塔体2内的浆液池3和引流板4，所述引流板4固定设置在塔体2内，并将塔体2分隔为下喷淋层5和上喷淋层6；所述塔体2的顶端开设有出烟口7，塔体2的侧面开设有与下喷淋层5相通的的进烟口8；所述引流板4上设置有多个引流孔9，所述引流板4朝下凸出设置；所述上喷淋层6的内壁固定有多个喷水管10；所述引流板4的下端连接有石灰粉末喷洒器11；所述炉体1的一端开设有排烟口12，排烟口12连接有输气管13，输气管13的另一端与进烟口8相连，且输气管13沿着炉体1的外圆螺旋缠绕至炉体1的另一端。

利用石灰与水混合产生氢氧根离子，氢氧根离子与二氧化硫在溶液中发生化学反应，实现脱硫的目的，使烟气达标排放，同时清理结晶容易，方便回收利用，节约能源；多个喷水管10喷水，可保证全面覆盖上喷淋层6，无死角，保证烟气与水充分接触反应，提高脱硫效率，且水与石灰充分混合成为石灰溶液，产生氢氧根离子，氢氧根离子与二氧化硫充分反应而脱硫，提高脱硫效率，脱硫更彻底；且输气管13缠绕炉体1设置，可充分利用烟气的余热，起到保温作用，节省能源，能耗更低。

所述输气管13的截面为半圆，其直线段的一侧紧贴在炉体1的外圆，且与炉体1的外圆面相匹配。尽可能的提高输气管13与炉体1的接触面积，将烟气的余热传导给炉体1，保温效果更好。

所述炉体1呈圆柱形，其轴线水平设置；炉体1的下端设置有支撑炉体1的支架14，支架14上转动设置有抵靠在炉体1外圆的多个滚轮15；其中一个滚轮15传动连接有第一电机16，第一电机16固定在支架14上。第一电机16带动滚轮15转动，滚轮15带动炉体1转动。为了提高传动的效率，可将滚轮15的外圆布置多个直齿，炉体1的外圆开设有与直齿相啮合的齿口，滚轮15与炉体1之间通过齿轮的啮合传递动能，更加可靠。

所述炉体1内设置有氧化反应器17和还原反应器18，氧化反应器17和还原反应器18通过导管19相通；炉体1的外圆开设有与氧化反应器17相通的进料口21，进料口21上可拆卸连接有炉盖20，且炉体1的外圆开设有与进料口21成夹角的出料口22；且炉体1的一侧开设有氧气进气口23和进油口24；所述炉体1还连接有燃烧器25。打开炉盖20，将原料从进料口21装入氧化反应器17内，再从氧气进气口23向氧化反应器17内通入一定量的氧气，从进油口24通入燃油，充分反应后，通过导管19进入还原反应器18，通过燃烧器25引燃燃油，充分还原反应后，通过滚轮15带动炉体1转动，使得铜水从出料口22流出。

每个所述喷水管10沿竖向设置，多个喷水管10沿塔体2的内圆均匀布置；且喷水管10沿轴向均匀连接有多个喷嘴，从喷水管10中喷水，可保证全面覆盖上喷淋层6，无死角，保证烟气与水充分接触反应，提高脱硫效率。

所述上喷淋层6的顶部设置有除雾器26，除雾器26设置在喷水管10的上方，可将烟气中夹带的雾粒、浆液滴捕集下来，放置浆液随着烟气流入空气中。除雾器26为现有技术，可在市面直接购得。

所述浆液池3的一侧连接有沉淀池27，浆液池3与沉淀池27之间连接有第一水泵28；所述沉淀池27通过回流管29与喷水管10相通，回流管29上连接有第二水泵30，给所有喷水管10供水，多个竖向的喷水管10可连通有环向喷水管10，回流管29与环向喷水管10相连，即可保证回流管29给所有喷水管10供水。当然为了保证供水充分，环向喷水管10还可连接清水池，当循环水供应不足时，可通过清水池向喷水管10供水，图中未示出；所述石灰粉末喷洒器11连接有石灰粉末输入管31，石灰粉末输入管31一端伸出塔体2；可重复使用水资源，节约用水，降低运营成本。所述输气管13上连接有风扇32，将炉体1内的烟气吸入塔体2内。

所述浆液池3内设置有搅拌桨33，搅拌桨33的一端伸出塔体2连接有第二电机34。所述第二电机34为减速第二电机34；搅拌桨33可以防止浆液板结并使得氢氧根离子与二氧化硫充分接触反应，提高除硫效率。

所述塔体2的顶部呈锥形。

所述沉淀池27的一侧连接有排污管35，排污管35上连接有排污阀36。沉淀池27自然沉降溶液内的固定杂质，并可从排污管35排出沉淀的杂质。

工作时，打开炉盖20，将原料从进料口21装入氧化反应器17内，再从氧气进气口23向氧化反应器17内通入一定量的氧气，从进油口24通入燃油，充分反应后，通过导管19进入还原反应器18，通过燃烧器25引燃燃油，充分还原反应后，通过滚轮15带动炉体1转动，使得铜水从出料口22流出；烟气则从输气管13进入塔体2，石灰粉末喷洒器11喷洒石灰，；经过喷雾层，喷雾层喷洒水，降尘的同时与石灰混合产生氢氧根离子，氢氧根离子与二氧化硫在溶液中发生化学反应，实现脱硫的目的，使烟气达标排放，同时清理结晶容易，方便回收利用，节约能源；多个喷水管10喷水，可保证全面覆盖上喷淋层6，无死角，保证烟气与水充分接触反应；最终烟气通过除雾器26，达到除雾效果，这样从出烟口7排出的烟气即可达到排放的标准。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，在本实用新型的精神和原则内可以有各种更改和变化，这些等同的变型或替换等，均包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种阳极炉用烟气冷却净化系统，其特征在于：包括炉体、塔体，由下至上依次设置在塔体内的浆液池和引流板，所述引流板固定设置在塔体内，并将塔体分隔为下喷淋层和上喷淋层；所述塔体的顶端开设有出烟口，塔体的侧面开设有与下喷淋层相通的进烟口；所述引流板上设置有多个引流孔，所述引流板朝下凸出设置；所述上喷淋层的内壁固定有多个喷水管；所述引流板的下端连接有石灰粉末喷洒器；所述炉体的一端开设有排烟口，排烟口连接有输气管，输气管的另一端与进烟口相连，且输气管沿着炉体的外圆螺旋缠绕至炉体的另一端。

2.根据权利要求1所述的阳极炉用烟气冷却净化系统，其特征在于：所述输气管的截面为半圆，其直线段的一侧紧贴在炉体的外圆，且与炉体的外圆面相匹配。

3.根据权利要求1所述的阳极炉用烟气冷却净化系统，其特征在于：所述炉体呈圆柱形，其轴线水平设置；炉体的下端设置有支撑炉体的支架，支架上转动设置有抵靠在炉体外圆的多个滚轮；其中一个滚轮传动连接有第一电机，第一电机固定在支架上，第一电机带动滚轮转动，滚轮带动炉体转动。

4.根据权利要求3所述的阳极炉用烟气冷却净化系统，其特征在于：所述滚轮的外圆布置多个直齿，炉体的外圆开设有与直齿相啮合的齿口。

5.根据权利要求4所述的阳极炉用烟气冷却净化系统，其特征在于：所述炉体内设置有氧化反应器和还原反应器，氧化反应器和还原反应器通过导管相通；炉体的外圆开设有与氧化反应器相通的进料口，进料口上可拆卸连接有炉盖，且炉体的外圆开设有与进料口成夹角的出料口；且炉体的一侧开设有氧气进气口和进油口；所述炉体还连接有燃烧器。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的阳极炉用烟气冷却净化系统，其特征在于：每个所述喷水管沿竖向设置，多个喷水管沿塔体的内圆均匀布置；且喷水管沿轴向均匀连接有多个喷嘴。

7.根据权利要求6所述的阳极炉用烟气冷却净化系统，其特征在于：所述上喷淋层的顶部设置有除雾器，除雾器设置在喷水管的上方。

8.根据权利要求6所述的阳极炉用烟气冷却净化系统，其特征在于：所述浆液池的一侧连接有沉淀池，浆液池与沉淀池之间连接有第一水泵；所述沉淀池通过回流管与喷水管相通，回流管上连接有第二水泵。

9.根据权利要求6所述的阳极炉用烟气冷却净化系统，其特征在于：所述石灰粉末喷洒器连接有石灰粉末输入管，石灰粉末输入管一端伸出塔体。

10.根据权利要求8所述的阳极炉用烟气冷却净化系统，其特征在于：所述沉淀池的一侧连接有排污管，排污管上连接有排污阀。