CN211328600U - 一种锡冶炼烟尘高效除尘净化系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种锡冶炼烟尘高效除尘净化系统，其包括温度调节系统、除尘净化装置、反吹装置，其中温度调节系统包括热交换器、温度调节装置、混风装置，温度调节装置包括温度传感器、2个气动蝶阀，热交换器通过管道Ⅰ与除尘净化装置连通，热交换器通过管道Ⅱ依次与混风装置、除尘净化装置连通，2个气动蝶阀分别设置在管道Ⅰ、管道Ⅱ上，温度传感器设置在热交换器出口上，反吹装置设置在除尘净化装置上并与其连通；本实用新型解决了除尘过程中温度过高导致的除尘净化装置变形及损坏问题，延长功能板的使用寿命；本实用新型除尘效果更高及有净化尾气作用。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业尾气除尘技术领域，具体涉及一种锡冶炼烟尘高效除尘净化系统。
背景技术
锡的元素符号为Sn，全球锡探明储量共约480万吨。中国拥有150万吨，储量基础350万吨，总保有储量407万吨，云南保有储量128.00万吨，位于第二，占全国总保有储量的31.4%。
锡可以用作食品和饮料的容器、各种包装材料、家庭用具和干电池外壳等，锡广泛应用于食品工业、原子能工业、制造业及化学制品等方面，锡在冶金工业中主要用于生产镀锡板和各种合金，镀锡板是锡的主要消费领域，约占锡的消费量的40%左右。目前锡精炼通常采用火法冶金、湿法冶金和电解冶金等方法，火法冶金是生产金属材料的重要方法，及其提取金属的成本较低。
火法冶炼锡过程中产生的硫、砷、锑、铅、铁等，SO2、CO、AsH3、H2S等有毒有害气体以及大量的粉尘，由于一线工人长期吸入较高浓度粉尘可引起肺部弥漫性、进行性纤维化、尘肺等疾病,是一种常见的危害性较大的职业病，为达到环保要求，改善车间的工作环境，目前应用的除尘技术主要包括生物纳膜抑尘技术、云雾抑尘技术、湿式收尘技术、惯性除尘器、布袋除尘器、静电除尘器等。
文献报道有关锡加工过程的除尘技术：
一种封闭式锡尘输送回收装置(CN203753912 U)，创新点在于整个系统采用全封闭结构，防治粉尘四处飞扬，但死角会积累粉尘，需要人工清理，需要购买大量的设备，占地面积大，资金投入大。一种锡冶炼废气除尘装置（CN207401276 U），创新点在于采用机械振达的方式防止除尘器滤袋堵塞，但布袋易坏、易粘结、除尘系统中毛刷需要人工更换等。炼锡炉烟气的预处理及捕集（严寿康著），除尘技术有电收尘器捕集，必须对锡冶炼烟气进行喷雾降温增湿，以改善烟气导电性能的预处理，才能使电收尘器工作正常和较高的收尘效率。锡精炼烟气收尘系统技术改造（欧阳春等著），按各扬尘点分工序设置收尘系统，主要有氧化锅、离心机、脱杂锅、合锡锅、机械结晶机5套收尘系统，但此系统每套收尘系统中均有布袋收尘器，具有烟道系统复杂、布袋易坏等缺点。
现有的除尘器无法高效捕集铅尘、砷尘等粉尘粒径较小的烟气颗粒。
发明内容
火法冶炼锡工艺产生的烟气具有温度高、含湿量低、烟尘含锡高、颗粒细等特点，针对火法冶炼锡工艺过程所产生的工业烟尘的净化处理，本实用新型提供了一种锡冶炼烟尘高效除尘净化系统。
锡冶炼过程中烟气总气量为25000m3/h，粉尘主要成分为（WT%）：（1）锡冶炼还原熔炼过程，含有：Sn（8.18%），SiO2（15.49%），S（1.5%），FeO（15.49%），As（0.75%），Al2O3（8.71%），CaO（2.77%），MgO（0.38%），Pb（3.21%），Zn（3.11%）等；（2）炼渣炉烟化过程，含有：Sn（5.68%），SiO2（20.53～24.88%），FeO（18.9～25.58%），As（0.55%），Al2O3（9.38～10.56%），CaO（1.39%），MgO（0.29%），Pb（0.68%），Zn（1.25～4.63%）等；（3）精炼过程，含有：SnO2（13.7%），Sn（10.72%）等；（4）作业环境，含有77.22%～85.95%、小于5um的尘粒的降尘和沉积尘。过程（1）、（2）、（3）含有粒度大、化学成分与原固体物质相同的粉尘，过程（4）含有粒度小、化学成分与原固体物质不同的粉尘。
本实用新型锡冶炼烟尘高效除尘净化系统包括温度调节系统、除尘净化装置、反吹装置，其中温度调节系统包括热交换器、温度调节装置、混风装置，温度调节装置包括温度传感器、2个气动蝶阀，热交换器通过管道Ⅰ与除尘净化装置连通，热交换器通过管道Ⅱ依次与混风装置、除尘净化装置连通，2个气动蝶阀分别设置在管道Ⅰ、管道Ⅱ上，温度传感器设置在热交换器出口上，反吹装置设置在除尘净化装置上并与其连通。
所述除尘净化装置包括支架、压缩空气储存罐、脉冲电磁阀、壳体，壳体固定在支架上，中空的壳体内由多孔花板分割为上下腔室，上腔室为气体室，下腔体由隔板分割为左右腔室，左腔室为净化室，净化室内横向平行设置有多个净化板，净化室内设置有紫外灯，紫外灯与电源连接；右腔室为除尘室，除尘室内竖向平行设置有多个功能板；壳体底部设置有灰斗，壳体底部一侧开有进气口，进气口与分别与管道Ⅰ、管道Ⅱ连通，壳体底部另一侧开有出气口，出气口与风机连通，风机与烟囱连接。
所述反吹装置包括压缩空气储存罐、脉冲电磁阀、管道Ⅲ，压缩空气储存罐设置在气体室外侧，压缩空气储存罐通过一根以上的管道Ⅲ连通至气体室内，管道Ⅲ上设置有脉冲电磁阀，管道Ⅲ在气体室中的出气端通过支管连通至功能板上方。
所述功能板以开有孔径为1～2μm孔的波浪形板，对于1μm以上及以上的粉尘，捕集效率高达99.999%。
所述净化板为带有纳米级二氧化钛涂层的带孔板，在紫外光的作用下，净化板的二氧化钛涂层产生强烈催化降解功能，能有效地降解空气中有毒有害气体，包括甲醛、苯、氨气、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物等，能有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理，达到净化空气的目的。
所述壳体为带有检修门的中空矩形箱体，具有易开启，易检修，密闭性好等特点。
所述管道Ⅲ在气体室中的出气端通过支管与气刀连通，气刀设置在功能板上方，强劲高速的气流以吹除灰尘、吹干水渍和降温冷却，防止粉尘堵塞功能板。
本实用新型系统还包括PLC控制器，PLC控制器分别与2个气动蝶阀、脉冲电磁阀、电源、风机连接，PLC控制器为常规市售产品，按常规方式控制控制气动蝶阀、脉冲电磁阀、电源、风机的开闭。
本装置使用时，将热交换器连接至火法冶炼锡工艺的工业烟尘出口处，待处理烟气通过热交换器进行热量交换，当温度传感器检测到热交换器出口的烟气温度低于70℃时，调节热交换器水流流速，提高烟气温度；当烟气温度高于105℃时，通过PLC控制器或直接开启管道Ⅱ上的气动蝶阀，烟气进入混风装置通过混风进行降温，降低烟气温度；温度合适的烟气进入除尘净化装置的除尘室中，在功能板的作用下，微小烟尘附着在功能板上，除尘后气体通过多孔花板进入气体室中，然后在风机的作用下进入净化室，在紫外灯的作用下，带有二氧化钛涂层的净化板降解气体中有毒有害成分，达到净化空气的目的，净化后气体通过风机、烟囱排出；在使用一段时间后，采用反吹装置对功能板进行除尘、吹干水渍和降温冷却，防止粉尘堵塞功能板。
本实用新型装置阻力低、除尘效果高，设备简单、操作简便，维修成本低，使用寿命长，去除与回收的锡冶炼过程中粉尘除尘效率达到99%，锡冶炼车间或生产设施排气口的大气污染物排放限值达到最新的大气污染物排放限值：SO2（400mg/m3），NOX（200mg/m3），颗粒物（30mg/m3），氟化物（3mg/m3），锡及其化合物（4mg/m3），锑及其化合物（1mg/m3），汞及其化合物（0.01mg/m3），镉及其化合物（0.05mg/m3），铅及其化合物（2mg/m3），砷及其化合物（0.5mg/m3）。
本实用新型的除尘净化系统具有以下特点:占地面积小，仅为布袋除尘的五分之一；维护保养方便，减轻换布袋的繁琐，减少停产时间，相应的提高了生产力；耐湿，已有的除尘装置要求粉尘的含水量小于百分之五才能正常运行，达到百分之三十的含水量功能板系统能正常运行；能有效地降解空气中有毒有害气体，能有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理。本实用新型解决了除尘过程中因温度过高导致的功能板变形及损坏问题，延长功能板的使用寿命。及用智能控制系统实现了工业的自动化，带来良好的工作环境。
附图说明
图1为本实用新型装置结构示意图；
图2为除尘净化装置和反吹装置的结构示意图；
图3 为除尘净化装置的净化室和除尘室结构示意图；
图中：1-热交换器；2-温度调节装置；3-混风装置；4-除尘净化装置；5-温度传感器；6-气动蝶阀；7-管道Ⅱ；8-支架；9-压缩空气储存罐；10-脉冲电磁阀；11-壳体；12-多孔花板；13-净化室；14-除尘室；15-净化板；16-功能板；17-气体室；18-管道Ⅲ；19-灰斗；20-进气口；21-出气口；22-风机；23-管道Ⅰ。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明，但本实用新型的保护范围不局限于所述内容。
实施例1：如图1-3所示，本锡冶炼烟尘高效除尘净化系统包括温度调节系统、除尘净化装置4、反吹装置，其中温度调节系统包括热交换器1、温度调节装置2、混风装置3，温度调节装置2包括温度传感器5、2个气动蝶阀6，除尘净化装置4包括支架8、壳体11、净化板15、功能板16，壳体11固定在支架上，中空的壳体11内由多孔花板12分割为上下腔室，上腔室为气体室17，下腔体由隔板分割为左右腔室，左腔室为净化室13，净化室13内横向平行设置有6个净化板15，净化板15为带有二氧化钛涂层的带孔板，净化室内设置有紫外灯，紫外灯与电源连接；右腔室为除尘室14，除尘室14内竖向平行设置有5个功能板16，功能板16为开有孔径为1μm孔的波浪形板；壳体11底部焊接有灰斗19，壳体底部一侧开有进气口20，热交换器1通过管道Ⅰ23与除尘净化装置4的进气口20连通，热交换器1通过管道Ⅱ7依次与混风装置3、除尘净化装置4的进气口连通，2个气动蝶阀6分别设置在管道Ⅰ23、管道Ⅱ7上，温度传感器5设置在热交换器1出口上；除尘净化装置的壳体底部另一侧开有出气口21，出气口与风机22连通，风机22与烟囱连接；反吹装置包括压缩空气储存罐9、脉冲电磁阀10、管道Ⅲ18，压缩空气储存罐9设置在除尘净化装置的气体室外侧，压缩空气储存罐9通过3根的管道Ⅲ18连通至气体室17内，管道Ⅲ18上设置有脉冲电磁阀10，管道Ⅲ18在气体室中的出气端通过支管连通至功能板16上方。
使用上述装置处理某锡冶炼厂小试试验烟尘，烟尘总气量2500m3/h，烟尘：Pb、Sn、Sb、As、Te、Zn等砷锑烟尘、氧化烟尘、锑烟尘、铅烟尘；烟尘粒径0.1μm～1μm＜70%；烟气温度为150℃～250℃，将从回转窑收集的尾气通入热交换器1，温度传感器检测到烟气温度为60℃，调节热交换器水流流速，提高烟气温度至70-105℃，开启管道Ⅰ上的气动蝶阀6，烟气进入除尘净化装置4进行除尘，在除尘净化装置中，采用功能板16去除烟气中粉尘，除尘后气体通过多孔花板进入气体室中，然后在风机的作用下进入净化室，风机采用离心式风机9～26 11.2D，风机全压7747Pa，出风口方向为左30～60°方向，功率110Kw，型号Y315S～4，净化室内在紫外灯的作用下，带有二氧化钛涂层的净化板15降解气体中有毒有害成分，经实际运行1个月并持续检测，在出气口21监测排放尾气均小于国家新标准限制；定期采用反吹装置对功能板进行除尘、吹干水渍和降温冷却，防止粉尘堵塞功能板。
实施例2：本实施例装置结构同实施例1，不同在于功能板16为开有孔径为2μm孔的波浪形板；壳体11为带有检修门的中空矩形箱体；管道Ⅲ18在气体室中的出气端通过支管与气刀连通，气刀设置在功能板16上方；本系统还包括PLC控制器，PLC控制器分别与2个气动蝶阀6、脉冲电磁阀、电源、风机连接，用于控制气动蝶阀、脉冲电磁阀、电源、风机的开闭。
使用上述装置处理云南某厂的锡冶炼烟尘，烟气量工作状况为5172m3/h，流速为34.6m/s，烟气温度为150℃～350℃，烟尘、粉尘实测浓度为129.9mg/m3。将从回转窑收集的尾气通入热交换器1，温度传感器检测到烟气温度为120℃，通过PLC控制器开启管道Ⅱ上的气动蝶阀，烟气进入混风装置通过混风进行降温，降低烟气温度至70-105℃，然后烟气进入除尘净化装置4进行除尘，在除尘净化装置中，采用功能板16去除烟气中粉尘，除尘后气体通过多孔花板进入气体室中，然后在风机22的作用下进入净化室，风机采用离心式风机9～26 11.2D，风机全压7747Pa，出风口方向为左30～60°方向，功率110kW，型号Y315S～4，现场检测为烟气量工作状况：2675m3/h，流速为48.3m/s，未检测出烟尘、粉尘实测浓度，定期采用反吹装置对功能板进行除尘、吹干水渍和降温冷却，防止粉尘堵塞功能板；经实际运行1个月持续检测，在出气口监测排放尾气均小于国家新标准限制。
Claims (8)
1.一种锡冶炼烟尘高效除尘净化系统，其特征在于：包括温度调节系统、除尘净化装置（4）、反吹装置，其中温度调节系统包括热交换器（1）、温度调节装置（2）、混风装置（3），温度调节装置（2）包括温度传感器（5）、2个气动蝶阀（6），热交换器（1）通过管道Ⅰ与除尘净化装置（4）连通，热交换器（1）通过管道Ⅱ依次与混风装置（3）、除尘净化装置（4）连通，2个气动蝶阀（6）分别设置在管道Ⅰ、管道Ⅱ上，温度传感器（5）设置在热交换器（1）出口上，反吹装置设置在除尘净化装置上并与其连通。
2.根据权利要求1所述的锡冶炼烟尘高效除尘净化系统，其特征在于：除尘净化装置（4）包括支架（8）、壳体（11）、净化板（15）、功能板（16），壳体（11）固定在支架上，中空的壳体（11）内由多孔花板（12）分割为上下腔室，上腔室为气体室（17），下腔体由隔板分割为左右腔室，左腔室为净化室（13），净化室（13）内横向平行设置有多个净化板（15），净化室内设置有紫外灯，紫外灯与电源连接；右腔室为除尘室（14），除尘室（14）内竖向平行设置有多个功能板（16）；壳体（11）底部设置有灰斗（19），壳体底部一侧开有进气口（20），进气口与分别与管道Ⅰ、管道Ⅱ连通，壳体底部另一侧开有出气口（21），出气口与风机（22）连通，风机（22）与烟囱连接。
3.根据权利要求2所述的锡冶炼烟尘高效除尘净化系统，其特征在于：反吹装置包括压缩空气储存罐（9）、脉冲电磁阀（10）、管道Ⅲ（18），压缩空气储存罐（9）设置在除尘净化装置的气体室外侧，压缩空气储存罐（9）通过一根以上的管道Ⅲ（18）连通至气体室（17）内，管道Ⅲ（18）上设置有脉冲电磁阀（10），管道Ⅲ（18）在气体室中的出气端通过支管连通至功能板（16）上方。
4.根据权利要求2所述的锡冶炼烟尘高效除尘净化系统，其特征在于：功能板（16）为开有孔径为1～2μm孔的波浪形板。
5.根据权利要求2所述的锡冶炼烟尘高效除尘净化系统，其特征在于：净化板（15）为带有二氧化钛涂层的带孔板。
6.根据权利要求2所述的锡冶炼烟尘高效除尘净化系统，其特征在于：壳体（11）为带有检修门的中空矩形箱体。
7.根据权利要求3所述的锡冶炼烟尘高效除尘净化系统，其特征在于：管道Ⅲ（18）在气体室中的出气端通过支管与气刀连通，气刀设置在功能板（16）上方。
8.根据权利要求7所述的锡冶炼烟尘高效除尘净化系统，其特征在于：本系统还包括PLC控制器，PLC控制器分别与2个气动蝶阀（6）、脉冲电磁阀、电源、风机连接，用于控制气动蝶阀、脉冲电磁阀、电源、风机的开闭。
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