FI120158B - Method and apparatus for treating the waste gas furnace waste gases - Google Patents
Method and apparatus for treating the waste gas furnace waste gases Download PDFInfo
- Publication number
- FI120158B FI120158B FI20075921A FI20075921A FI120158B FI 120158 B FI120158 B FI 120158B FI 20075921 A FI20075921 A FI 20075921A FI 20075921 A FI20075921 A FI 20075921A FI 120158 B FI120158 B FI 120158B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- waste heat
- heat boiler
- exhaust gases
- suspension
- waste
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B15/00—Obtaining copper
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B15/00—Obtaining copper
- C22B15/0026—Pyrometallurgy
- C22B15/0028—Smelting or converting
- C22B15/0047—Smelting or converting flash smelting or converting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B7/00—Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
- C22B7/02—Working-up flue dust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
- F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
- F22B1/18—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines
- F22B1/183—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers the heat carrier being a hot gas, e.g. waste gas such as exhaust gas of internal-combustion engines in combination with metallurgical converter installations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F22—STEAM GENERATION
- F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
- F22B37/00—Component parts or details of steam boilers
- F22B37/008—Adaptations for flue gas purification in steam generators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
MENETELMÄ JA LAITTEISTO SUSPENSIOSULATUSUUNIN POISTOKAASUJEN KÄSITTELEMISEKSIMETHOD AND APPARATUS FOR TREATMENT OF SUSPENSION DEFROSTING EXHAUST GASES
Keksinnön tausta 5 Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukainen menetelmä suspensiosulatusuunin kuten liekkisulatusuunin poistokaasujen käsittelemiseksi.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to a method for treating the exhaust gases of a slurry melting furnace, such as a flame smelting furnace, according to the preamble of claim 1.
Keksinnön kohteena on myös patenttivaatimuksen 7 johdanto-osan mukainen laitteisto suspensiosulatusuunin kuten liekkisulatusuunin poistokaasujen käsittelemiseksi.The invention also relates to apparatus according to the preamble of claim 7 for treating the exhaust gases of a suspension melting furnace, such as a flame smelting furnace.
1010
OngelmaProblem
Sulfidisen rikasteen kuten sulfidisen kuparirikasteen tai sulfidisen nikkelirikasteen käsittelyyn tarkoitetusta suspensiosulatusuunista, kuten liekkisulatusuunista 15 sulatusprosessissa poistuvat rikkidioksidi- ja lentopölypitoiset poistokaasut johdetaan nousukuilun kautta jätelämpökattilaan, joka käsittää säteilyosan ja konvektio-osan, ja siitä edelleen sähkösuotimelle. Jätelämpökattilassa poistokaasujen sisältämä lämpöenergia otetaan talteen ja osa poistokaasujen kiintoaineesta eli lentopölystä erottuu jätelämpökattilan pohjalle, josta se poistetaan ja palautetaan suspensiosulatusuunin 20 reaktiokuiluun. Jätelämpökattilassa lentopöly saatetaan reagoimaan rikkidioksidin ja hapen kanssa pölyn vielä ollessa kattilan kaasutilassa, jolloin lentopöly sulfatoituu ja sen reaktiivisuus kaasuatmosfäärin kanssa pienenee olennaisesti. Kaasun jäähdyttämisen : yhteydessä talteen saatavalla energialla tuotetaan myös höyryä, jota hyödynnetään muissa prosessivaiheissa.Sulfur dioxide and fly dust exhaust gases leaving a slurry melting furnace for treating a sulfide concentrate such as a sulfide copper concentrate or a sulfide nickel concentrate 15 are led through a riser to a waste heat boiler comprising a radiation part and a convection part. In the waste heat boiler, the thermal energy contained in the waste gases is recovered and part of the waste gas solid, i.e., dust, is separated into the bottom of the waste heat boiler, where it is removed and returned to the reaction shaft of the slurry melting furnace. In a waste heat boiler, the dust is reacted with sulfur dioxide and oxygen while the dust is still in the gas space of the boiler, whereby the dust is sulfated and its reactivity with the gas atmosphere is substantially reduced. Gas cooling: The energy recovered in connection with the gas also produces steam, which is utilized in other process steps.
• · · : 25 Joissain sovelluksissa jätelämpökattilan on korvattu suoralla vesijäähdytyksellä, • · · jossa kaasut jäähdytetään niin suurella vesimäärällä, että myös valtaosa lentopölystä • · · "... saadaan poistettua kaasufaasista jäähdytysveden mukana.• · ·: 25 In some applications, the waste heat boiler has been replaced by direct water cooling, • · · where the gases are cooled to such an extent that the majority of the airborne dust · · · "... can be removed from the gas phase with cooling water.
• ·• ·
On myös esitetty, että kaasut jäähdytettäisiin veden avulla siten, että kaasun lämpötila laskisi vain sähkösuodattimen tai pussisuotimen edellyttämään • · ♦ *... 30 toimintalämpötilaan. Näin ei syntyisi edellä kuvatun suoran märkäjäähdytyksen *** hankaluutena olevaa pölylietettä. Suspensiosulatusuunin yhteydessä toimivassa • · ♦.**: jätelämpökattilassa edellä esitetty ei kuitenkaan toimisi, sillä lentopölyt joutuisivat sulfatoitumattomina sähkösuodattimeen ja reagoisivat siellä aiheuttaen nopeasti • ♦ • · • ·· • · 2 sähkösuodattimelle toimintahäiriöitä vielä reagoivan pölyn lämpötilan nousun ja tahmean luonteen vuoksi kasvettumia ja näin toimintahäiriöitä "kasvettumien" vuoksi.It has also been suggested that the gases be cooled by water so that the gas temperature drops only to the operating temperature required by the electric filter or bag filter • · ♦ * ... 30. This would not produce the dust sludge which is difficult for direct wet cooling as described above. However, in the case of a slurry furnace • · ♦. **: The above would not work as the dust dust would become unsulfated and react quickly on the electric filter causing malfunctions due to further increase in the temperature of the reactive dust thus malfunctioning due to "overgrowth".
Keksinnön lyhyt selitys 5 Tämän keksinnön tarkoituksena on hyödyntää suspensiosulatusuunin jätelämpökattilassa haihdutusjäähdytystä siten, että lentopölyt saadaan edelleen kuivina talteen ja erotettua kaasusta sähkösuodattimella, jolloin ne voidaan syöttää takaisin suspensiosulatusuuniin. Keksinnön tarkoituksena on myös saada aikaan investointikustannuksiltaan edullinen ratkaisu suspensiosulatusuunin poistokaasujen 10 käsittelemiseksi siten, että osa kaasujen sisältämästä lämpöenergiasta saadaan talteen.BRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION It is an object of the present invention to utilize evaporative cooling in a waste heat boiler of a slurry melting furnace so that the fly dusts are still dry and separated from the gas by an electric filter so that they can be fed back into the slurry furnace. It is also an object of the invention to provide an inexpensive investment solution for treating the discharge gases 10 of the slurry furnace so that part of the thermal energy contained in the gases is recovered.
Keksinnön tavoite saavutetaan itsenäisen patenttivaatimuksen 1 mukaisella menetelmällä.The object of the invention is achieved by the method of independent claim 1.
Keksinnön mukaisen menetelmän edulliset suoritusmuodot on esitetty epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa 2-6.Preferred embodiments of the method of the invention are set forth in the dependent claims 2 to 6.
15 Keksinnön mukaisessa menetelmässä suspensiosulatusuunin nousukuilusta tulevat poistokaasut käsitellään kahdessa vaiheessa ennen niiden johtamista sähkösuotimelle ja edelleen rikkihappotehtaalle.In the process of the invention, the exhaust gases from the riser of the slurry melting furnace are treated in two steps before being fed to an electric filter and further to a sulfuric acid plant.
Ensimmäisessä vaiheessa suspensiosulatusuunin nousukuilusta johdetaan jätelämpökattilan säteilyosaan poistokaasuja, jossa poistokaasut esijäähtyvät edullisesti, 20 mutta ei välttämättä, lämpötilasta 1300 °C lämpötilaan alle 650 °C ja poistokaasujen sisältämä lentopöly deaktivoidaan deaktivointikaasun avulla jätelämpökattilan säteilyosassa siten, että kaasun sisältämät lentopöly deaktivoituu ennen poistumistaan : jätelämpökattilan säteilyosasta.In the first step, from the riser of the slurry melting furnace, exhaust gases are introduced into the radiation portion of the waste heat boiler, preferably, but not necessarily, from 1300 ° C to less than 650 ° C.
• ·· .···] Toisessa vaiheessa poistokaasut jäähdytetään vesisumun avulla jätelämpökattilan • · · ; 25 haihdutusjäähdytysyksikössä sähkösuotimen operointilämpötilaan edullisesti, mutta ei • · · välttämättä, alle 450 °C, edullisemmin alle 400 °C, mutta edullisesti siten, että • · · poistokaasujen lämpötila pysyy yli 300 °C, jolloin poistokaasuun syötetään vesisumua, • · joka höyrystyy poistokaasun sisältämän lämpöenergian vaikutuksesta sitoen itseensä .. tehokkaasti energiaa ja kulkeutuu höyrynä poistokaasun ja poistokaasun sisältämien *..!* 30 partikkeleiden kanssa sähkösuodattimelle. Poistokaasujen lämpötila tulisi toisen vaiheen • ♦ *:** jälkeen olla yli 300 °C, koska muuten poistokaasujen lämpötila on liian lähellä • · ·.*·: happokastepistettä saapuessaan sähkösuodattimeen ja tämä johtaisi korroosiovaurioihin sähkösuodattimessa.In the second stage, the exhaust gases are cooled by means of water mist in a waste heat boiler; In the evaporator cooling unit, the operating temperature of the electric filter is preferably, but not necessarily, below 450 ° C, more preferably below 400 ° C, but preferably so that the exhaust gas temperature remains above 300 ° C, whereby water mist is fed to the exhaust gas. by the thermal energy contained in it, binding itself .. efficiently and transported as vapor with the exhaust gas and the particles contained in the exhaust gas to the electric filter. The exhaust gas temperature should be above 300 ° C after the second stage • ♦ *: ** otherwise the exhaust gas temperature is too close • · ·. * ·: When entering the acid filter dew point and this would lead to corrosion damage in the electric filter.
• · • · • · · • · 3• · • · • · 3 ·
Eräässä keksinnön mukaisen menetelmän edullisessa suoritusmuodossa suspensiosulatusuunin nousukuilusta johdetaan jätelämpökattilan säteilyosaan poistokaasuja kuparirikasteen sulatusprosessista suspensiosulatusuunissa. Tässä suoritusmuodossa poistokaasut esijäähdytetään ja sulfatoidaan ilmalla, kierrätyskaasulla 5 tai happirikastetulla ilmalla ensimmäisessä vaiheessa jätelämpökattilan säteilyosassa siten, että kaasun sisältämän lentopölyn pääasiassa kuparioksidina oleva kupari sulfatoituu eli lentopölyn kuparioksidi reagoi ilman hapen tai happirikastetun ilman hapen ja poistokaasun sisältämän rikkidioksidin kanssa ennen poistumistaan jätelämpökattilan säteilyosasta siten, että lentopölyn reaktiivinen kupari on 10 jätelämpökattilan säteilyosasta poistuessaan pääosin kuparisulfaattia. Kierrätyskaasu on sellaista poistokaasua, josta on poistettu kiintoainepartikkeleita sähkösuodattimessa ja jota syötetään jätelämpökattilan säteilyosaan sähkösuodattimesta.In a preferred embodiment of the method of the invention, exhaust gases are introduced from the riser of the slurry furnace into the radiation portion of the waste heat boiler from the copper concentrate smelting process in the slurry furnace. In this embodiment, the exhaust gases are pre-cooled and sulfated with air, recycle gas 5 or oxygen-enriched air in the radiation portion of the waste heat boiler, so that the copper contained in the gas dust is the reactive copper in the fly dust is 10, leaving the radiation part of the waste heat boiler mainly copper sulphate. Recycled gas is an exhaust gas that has been removed from solids particles in an electric filter and fed to the radiation portion of the waste heat boiler from the electric filter.
Eräässä keksinnön mukaisen menetelmän edullisessa suoritusmuodossa suspensiosulatusuunin nousukuilusta johdetaan jätelämpökattilan säteilyosaan 15 poistokaasuja nikkelirikasteen sulatusprosessista suspensiosulatusuunissa. Tässä suoritusmuodossa poistokaasut deaktivoidaan hapettamalla pölyssä mahdollisesti jäljellä olevat sulfidit ja esijäähdytetään ja ensimmäisessä vaiheessa jätelämpökattilan säteilyosassa siten, että kaasun sisältämän lentopölyn pääasiassa nikkelioksidina oleva nikkeli muodostaa nikkeliferriittiä, sekä mahdollisesti pölyssä oleva kuparioksidina oleva 20 kupari reagoi edelleen hapen ja rikkidioksidin kanssa sulfatoituen kanssa ennen poistumistaan jätelämpökattilan säteilyosasta siten, että lentopölyn nikkeli on jätelämpökattilan säteilyosasta poistuessaan kiinteänä oksidisena nikkeliferriittinä.In a preferred embodiment of the method according to the invention, exhaust gases are introduced from the riser of the slurry furnace into the radiation portion 15 of the waste heat boiler from the nickel concentrate smelting process in the slurry furnace. In this embodiment, the waste gases are deactivated by oxidation of any remaining sulfides in the dust and preconditioned, and in the first step, in the radiation portion of the waste heat boiler such that the so that the nickel in the dust of the fly as it exits the radiation portion of the waste heat boiler as solid oxide nickel ferrite.
Keksinnön kohteena on myös itsenäisen patenttivaatimuksen 7 mukainen laitteisto * * suspensiosulatusuunin poistokaasujen käsittelemiseksi.The invention also relates to an apparatus * * for treating the exhaust gases of a suspension smelting furnace according to independent claim 7.
• · 25 Keksinnön mukaisen laitteiston edulliset suoritusmuodot on esitetty epäitsenäisissä • ·· : patenttivaatimuksissa 8 -12.Preferred embodiments of the apparatus according to the invention are set forth in the dependent claims 8 to 12.
• · : Keksinnön mukaisessa laitteistossa suspensiosulatusuunin poistokaasujen ·· • *·· käsittelemiseksi jätelämpökattila käsittää säteilyosan poistokaasujen vastaanottamiseksi • · · •... ί suspensiosulatusuunin nousukuilusta.In the apparatus of the invention for treating the exhaust gases of a suspension melting furnace, the waste heat boiler comprises a radiation portion for receiving the exhaust gases from the riser of the suspension furnace.
30 Jätelämpökattilan säteilyosan etuosa käsittää deaktivointijäqestelyn : ·.. deaktivointiaineen syöttämiseksi jätelämpökattilan säteilyosassa olevaan poistokaasuun : poistokaasun sisältämän lentopölyn deaktivoimiseksi deaktivointiaineen avulla.30 The front of the radiation portion of the waste boiler comprises a deactivation test: · .. for supplying a deactivating agent to the exhaust gas in the radiation portion of the waste heat boiler: to deactivate the dust contained in the exhaust gas by means of a deactivating agent.
: Jätelämpökattilan säteilyosa käsittää lisäksi lämmönvaihdinjäijestelyn • · · ....· jätelämpökattilan säteilyosassa olevan poistokaasun lämpöenergian osan • · 35 talteenottamiseksi siten, että poistokaasujen lämpötila laskee edullisesti, mutta ei • · : “ välttämättä, esimerkiksi lämpötilasta 1300 °C lämpötilaan alle 650 °C ennen • · 4 poistokaasujen syöttämistä jätelämpökattilan säteilyosasta jätelämpökattilan haihdutusjäähdytysyksikköön.: The radiant portion of the waste heat boiler further comprises a heat exchanger step for recovering the thermal energy portion of the exhaust gas contained in the radiant portion of the waste heat boiler • · 35 so that the temperature of the exhaust gases decreases advantageously but not · ·: before • · 4 supplying the off-gas from the radiation part of the waste heat boiler to the evaporative cooling unit of the waste heat boiler.
Kaasun jäähdytysjäqestelmä käsittää edelleen haihdutusjäähdytysyksikön, joka on sovitettu vastaanottamaan esijäähdytettyä poistokaasua jätelämpökattilan säteilyosasta.The gas cooling system further comprises an evaporative cooling unit adapted to receive the pre-cooled exhaust gas from the radiation portion of the waste heat boiler.
5 Kaasun jäähdytysjäijestelmän haihdutusjäähdytysyksikkö käsittää vesisumusuuttimet poistokaasujen jäähdyttämiseksi vesisumun avulla edullisesti, mutta ei välttämättä alle 450 °C, edullisemmin alle 400 °C ennen poistokaasujen syöttämistä jätelämpökattilan haihdutusjäähdytysyksiköstä sähkösuodattimeen. Poistokaasujen lämpötila tulisi jäähdytysjärjestelmän haihdutusjäähdytysyksikön jälkeen edullisesti olla yli 300 °C, 10 koska muuten poistokaasujen lämpötila on liian lähellä happokastepistettä kun poistokaasut syötetään sähkösuodattimeen jäähdytysjäijestelmän haihdutusjäähdytysyksiköstä ja tämä johtaisi korroosiovaurioihin sähkösuodattimessa.The evaporative cooling unit of the gas cooling jet system comprises water mist nozzles for cooling the exhaust gases by means of the water mist, preferably but not necessarily below 450 ° C, more preferably below 400 ° C prior to feeding the exhaust gases from the evaporative cooling unit of the waste boiler. The exhaust gas temperature after the evaporative cooling unit of the cooling system should preferably be above 300 ° C, otherwise the exhaust gas temperature is too close to the acid dew point when the exhaust gases are fed to the electric filter from the evaporative cooling unit of the cooling system and this would result in corrosion damage.
Sähkösuodatin on sovitettu vastaanottamaan jäähdytettyä poistokaasua jätelämpökattilan haihdutusjäähdytysyksiköstä.The electric filter is adapted to receive the cooled exhaust gas from the evaporative cooling unit of the waste heat boiler.
15 Eräässä keksinnön mukaisen laitteisto edullisessa suoritusmuodossa laitteisto on yhdistetty suspensiosulatusuunin nousukuiluun ottamaan vastaan poistokaasuja kuparirikasteen sulatusprosessista. Tässä edullisessa suoritusmuodossa jätelämpökattilan säteilyosan deaktivointijärjestely käsittää suuttimet kierrätyskaasun, ilman tai happirikastetun ilman muodossa olevan deaktivointiaineen syöttämiseksi 20 jätelämpökattilan säteilyosassa olevaan poistokaasuun siten, että poistokaasun sisältämän lentopölyn pääasiassa kuparioksidina oleva kuparin sulfatoituu, eli siten, että lentopölyn kuparioksidi reagoi ilman hapen tai happirikastetun ilman hapen ja poistokaasun sisältämän rikkidioksidin kanssa ennen poistumistaan jätelämpökattilan säteilyosasta siten, että lentopölyn kupari on jätelämpökattilan säteilyosasta poistuessaan pääosin • · · ’· “ 25 kuparisulfaattia.In an advantageous embodiment of the apparatus according to the invention, the apparatus is connected to the riser of a suspension smelting furnace to receive exhaust gases from the copper concentrate smelting process. In this preferred embodiment, the decontamination arrangement of the radiant portion of the waste heat boiler comprises nozzles for supplying a deactivating agent in the form of recycled gas, air or oxygen enriched air to the exhaust gas containing sulfur dioxide before leaving the radiant portion of the waste heat boiler such that, when exiting the radiation portion of the waste heat boiler, the copper is mainly • · · '· “25 copper sulphate.
• · · v * Eräässä keksinnön mukaisen laitteisto edullisessa suoritusmuodossa laitteisto on • · : yhdistetty suspensiosulatusuunin nousukuiluun ottamaan vastaan poistokaasuja ·· i *·· nikkelirikasteen sulatusprosessista. Tässä edullisessa suoritusmuodossa jätelämpökattilan • · · säteilyosan deaktivointijäijestelyn käsittää suuttimet ilman tai happirikastetun ilman 30 muodossa olevan deaktivointiaineen syöttämiseksi jätelämpökattilan säteilyosaan • · • ’·· tulevaan poistokaasuun siten, että poistokaasun sisältämän lentopölyn pääasiassa • · · nikkelioksidina oleva nikkeli reagoi ilman tai happirikastetun ilman hapen ja : poistokaasun sisältämän rikkidioksidin kanssa ennen poistumistaan jätelämpökattilan • · säteilyosasta siten, että lentopölyn nikkeli on jätelämpökattilan säteilyosasta poistuessaan 35 kiinteänä oksidisena nikkeliferriittinä • · • · · • · 5In a preferred embodiment of the apparatus according to the invention, the apparatus is • ·: connected to the riser of a slurry smelting furnace to receive exhaust gases from the process of smelting nickel concentrate. In this preferred embodiment, the wastewater boiler • · · radiation part deactivation step comprises nozzles for supplying air or oxygen-enriched air 30 inactivator to the incoming exhaust gas such that the air contained in the exhaust gas and the air : with the sulfur dioxide contained in the exhaust gas before leaving the radiation part of the • waste heat boiler so that when leaving the radiation part of the waste heat boiler nickel is 35 solid oxide nickel ferrite • · • · · ·
Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja. Jätelämpökattilan konvektio-osan kalliilta investoinnilta vältytään. Keksinnön mukaisella ratkaisulla saadaan kuitenkin merkittävä osa, noin 70 % perinteiseen tapaan verrattuna, poistokaasun sisältämästä lämpöenergiasta talteen höyrynä, kuitenkin niin, että poistokaasun kiintoaine eli lentopöly 5 saadaan johdettua kuivana sähkösuotimelle ja sieltä edullisesti syötettäväksi takaisin suspensiosulatusuuniin. Kallista pesuveden ja sen sisältämän lietteen erilliskäsittelyä ei tarvita.The invention provides considerable advantages. Expensive investment in the convection part of a waste heat boiler is avoided. However, the solution according to the invention recovers a significant amount, about 70% of the heat energy contained in the exhaust gas, as steam, but in such a way that the exhaust gas solids, i.e. the dust 5, can be conducted dry to the electric filter and preferably fed back into the slurry. Expensive separate treatment of wash water and the sludge it contains is not required.
Keksinnön yksityiskohtainen selitys 10DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti oheiseen kuvioon viitaten, joka esittää keksinnön erästä edullista suoritusmuotoa.The invention will now be described in detail with reference to the accompanying figure, which illustrates a preferred embodiment of the invention.
Suspensiosulatusuunin 1 nousukuilusta 2 johdetaan noin 1300 °C poistokaasua 3 kattilakurkusta 4 jätelämpökattilan 5 säteilyosaan 6.From the riser 2 of the slurry melting furnace 1, an exhaust gas of about 1300 ° C is led from the boiler throat 4 to the radiation part 6 of the waste heat boiler 5.
15 Jätelämpökattilan säteilyosa 6 on varastettu deaktivointijärjestelyllä 7 kuten suuttimilla, jotka syöttävät lentopölyä sisältämään kuumaan poistokaasuun 3 deaktivointiainetta 8 kuten sulfatoivaa kaasua, esimerkiksi ilmaa tai muuta happipitoista kaasua.The radiation portion 6 of the waste heat boiler is stolen by a deactivation arrangement 7, such as nozzles, which supply dehydrating agent 8 such as a sulfating gas, such as air or other oxygen-containing gas, to the hot exhaust gas 3 containing airborne dust.
Jätelämpökattilan säteilyosa 6 on varustettu lämmönvaihdinjäijestelyllä 9 20 poistokaasun 3 esijäähdyttämiseksi jätelämpökattilan säteilyosassa 6 ottamalla talteen osan poistokaasun 3 sisältämästä lämpöenergiasta.The radiant portion 6 of the waste boiler is provided with a heat exchanger step 9 for pre-cooling the exhaust gas 3 in the radiant portion 6 of the waste boiler by recovering part of the thermal energy contained in the exhaust gas 3.
Kanavan 10 kautta johdetaan alle 650 °C jäähtynyttä poistokaasua 3 jätelämpökattilan säteilyosasta 6 jätelämpökattilan haihdutusjäähdytysyksikköön 11.Exhaust gas 3, cooled below 650 ° C, is passed through channel 10 from the radiant portion 6 of the waste heat boiler to the evaporative cooling unit 11 of the waste heat boiler.
* ' Jätelämpökattilan haihdutusjäähdytysyksikköön 11 yläosaan syötetään • · *: 25 vesisumusuuttimien 12 avulla vesisumua 13 kohti poistokaasuvirtausta. Veden • ·· : höyrystyessä sitoutuu poistokaasun 3 lämpöenergiaa veteen jonka seurauksena • · : poistokaasujen lämpötila laskee edelleen.* '*: 25 is supplied to the upper part of the evaporative cooling unit 11 of the waste heat boiler by means of water mist nozzles 12 per water mist 13 per exhaust gas flow. As the water • ··: evaporates, the heat energy of the exhaust gas 3 binds to the water, which results in a further reduction of the exhaust gas temperature.
·· • *·· Poistokaasut 3 jäähtyvät jätelämpökattilan haihdutusjäähdytyslohkossa ··· haihdutusjäähdytyksen seurauksena alle 450 °C, edullisesti alle 400 °C. Poistokaasujen 30 lämpötila tulisi jäähdytysjäijestelmän haihdutusjäähdytysyksikön 11 jälkeen edullisesti • · | olla yli 300 °C, koska muuten poistokaasujen lämpötila on liian lähellä happokastepistettä kun poistokaasut syötetään sähkösuodattimeen 15 jäähdytysjärjestelmän .·! : haihdutusjäähdytysyksiköstä 11 ja tämä johtaisi korroosiovaurioihin sähkösuodattimessa • · 15.·· • * ·· The exhaust gases 3 cool in the evaporative cooling section of the waste heat boiler ··· as a result of evaporative cooling below 450 ° C, preferably below 400 ° C. The temperature of the exhaust gases 30 after the evaporative cooling unit 11 of the cooling system should preferably be · · | be over 300 ° C, otherwise the temperature of the exhaust gases will be too close to the dew point of the acid when the exhaust gases are fed to the electric filter 15. ·! : from evaporative cooling unit 11 and this would lead to corrosion damage in the electric filter • · 15.
• * 35 Vesihöyryn ja sulfatoidun poistokaasun 3 seos johdetaan kanavassa 14 • · : “ jätelämpökattilan haihdutusjäähdytysyksiköstä sähkösuodattimelle 15, jossa « · 6 poistokaasusta 3 erotetaan sulfatoituneet kiintoainepartikkelit. Erotetut kiintoainepartikkelit 19 syötetään edullisesti, mutta ei välttämättä, suspensiosulatusuunin reaktiokuiluun 16.• * 35 A mixture of water vapor and sulphated waste gas 3 is conducted in channel 14 • ·: “from the evaporative cooling unit of the waste heat boiler to an electric filter 15, where« · 6 sulphated solids particles are separated from the waste gas 3. The separated solids particles 19 are preferably, but not necessarily, fed to the reaction shaft 16 of the suspension melting furnace.
Sähkösuodattimen 15 jälkeen rikkidioksidi- ja vesihöyrypitoinen poistokaasu 3 5 johdetaan poistokanavassa 17 puhaltimen 18 avulla rikkihappotehtaalle (ei esitetty kuvassa).After the electric filter 15, the sulfur dioxide and water vapor-containing exhaust gas 35 is led in the outlet duct 17 by a fan 18 to a sulfuric acid plant (not shown).
Esimerkki 10 Suspensiosulatusuunissa sulatetaan kuparia. Suspensiosulatusuunin nousukuilusta tuleva poistokaasu käsitellään jätelämpökattilan konvektio-osaan virratessaan ilmapuhalluksella siten, että syntyy voimakas turbulenssi, jonka ansiosta poistokaasun sisältämä lentopöly reagoi siten, että sen sisältämä pääasiassa kuparioksidina oleva kupari reagoi kaasutilassa ollessaan puhalletun ilman hapen ja poistokaasun sisältämän 15 rikkidioksidin kanssa siten, että lentopölyn kupari on jätelämpökattilan säteilyosasta poistuessaan pääosin kuparisulfaattia. Tämä reaktio vaatii tietyn ajan tapahtuakseen ja se ei tapahtuisi, mikäli kaasu jäähdytettäisiin nopeasti vesisuihkuilla/vesipisaroilla.Example 10 In a suspension melting furnace, copper is smelted. Exhaust gas from the riser of the slurry melting furnace is treated with air blowing to flow into the convection section of the waste heat boiler to cause intense turbulence, which causes the dust contained in the exhaust gas to react with when leaving the radiation part of the waste heat boiler is mainly copper sulphate. This reaction requires a certain amount of time to occur and would not occur if the gas were rapidly cooled by water jets / water droplets.
Jätelämpökattilan konvektio-osaan tulevan poistokaasun määrä on 14 700 Nm3/h, lämpötila 1360 °C.The amount of exhaust gas entering the convection section of the waste heat boiler is 14,700 Nm 3 / h, temperature 1360 ° C.
20 Ennen sähkösuodinta poistokaasun lämpötila lasketaan vaadittavaan lämpötilaan 350 °C kahdessa vaiheessa siten, että poistokaasu johdetaan ensin jätelämpökattilan säteilyosaan, missä lämpöenergiaa otetaan talteen siten, että poistokaasun lämpötila on säteilyosasta poistuessaan 700 °C. Säteilyosan kattilan syöttöveden lämpötila on 150 °CPrior to the electrostatic precipitator, the exhaust gas temperature is lowered to the required temperature of 350 ° C in two steps by first introducing the exhaust gas into the radiant portion of the waste heat boiler, where the heat energy is recovered so that the exhaust gas temperature exits 700 ° C. The radiant feed temperature of the boiler is 150 ° C
* * ja siitä tuotetaan höyryä (60 bar) 7933 kg/h poistokaasusta talteen otetun lämpöenergian *· *t 25 avulla.* * and generates steam (60 bar) at 7933 kg / h using heat energy recovered from the exhaust gas * · * t 25.
• *· *.* * Seuraavassa vaiheessa poistokaasu johdetaan 700 °C lämpötilassa haihduttavaan • « : jäähdytysreaktoriin (evaporative cooling chamber), jossa siihen suihkutetaan suuttimien ·· • *·· läpi hienojakoista vettä 3.5 tonnia tunnissa, jolloin poistokaasun lämpötila laskee ·♦· lämpötilaan 350 °C. Olennaista on, että vesi ei kostuta kaasun mukana vielä olevaa 30 lentopölyä, vaan lentopöly kulkeutuu kaasun mukana sähkösuotimeen, jossa se otetaan • *·· talteen poistokaasusta, joka tämän jälkeen johdetaan happotehtaalle. Koska poistokaasu • · · on reagoinut hapen ja rikkidioksidin kanssa jo jätelämpökattilan säteilyosassa se .·. : käyttäytyy inertisti sähkösuotimessa eikä epätoivottuja reaktioita ja pölyn sintrautumista • · tapahdu sähkösuotimessa.• * · *. * * In the next step, the exhaust gas is led to a evaporative cooling chamber at 700 ° C, where it is sprayed through nozzles at a rate of 3.5 tonnes per hour to reduce the exhaust gas temperature · ♦ · to 350 ° C. It is essential that the water does not moisten the 30 airborne dusts that remain with the gas, but that the airborne dust is transported to the electric filter, where it is recovered from the exhaust gas, which is then transported to an acid plant. Because the exhaust gas has reacted with oxygen and sulfur dioxide already in the radiation part of the waste heat boiler. : behaves inertly in the electric filter and does not cause undesirable reactions and dust • sintering in the electric filter.
35 Veden suihkutus voi tapahtua joko yhden tai useamman suuttunen läpi.35 Water can be sprayed through one or more nozzles.
• · • ·· • · 7• · • ·· • · 7
Jos säteilyosan jälkeinen jäähdytys tehtäisiin konventionaalisessa jätelämpökattilan säteilyosassa saataisiin kattilasta tuotteena yhteensä 11 900 kg/h elikkä käytettäessä haihduttavaa kaasun loppujäähdytystä menetetään tästä höyrystä noin 33 %. Normaalisti säteilylämpöosan tuottama höyry on kuitenkin riittävä kattamaan sulaton oman höyryn 5 tarpeen ja toisaalta tämä höyrymäärän rahallinen arvo korvautuu halvemmassa investoinnissa, joka on tämän keksinnön eräs tarkoitus onkin.If post-radiant cooling was performed in the conventional radiant heating part of the waste boiler, a total of 11,900 kg / h would be obtained from the boiler as a product, using evaporative gas-cooled, approximately 33% of this vapor would be lost. Normally, however, the steam generated by the radiant heat portion is sufficient to cover the smelter's own steam 5 and, on the other hand, this monetary value of the amount of steam is offset by a cheaper investment, which is an object of the present invention.
Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksinnön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintöjä sen suoritusmuodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdella patenttivaatimusten puitteissa.It will be obvious to a person skilled in the art that as technology advances, the basic idea of the invention can be implemented in many different ways. Thus, the embodiments of the invention are not limited to the examples described above, but may vary within the scope of the claims.
• · • · • · ♦ • · · • · • · · • · · • · · • · • · · • · · • · · · • · • · • · · • · · • · • · • · · • · • · • ·· « · · • · • 1 2 • · · • · · • · · • M • · • · 2 • · * · ♦• ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ • · • · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
Claims (12)
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20075921A FI120158B (en) | 2007-12-17 | 2007-12-17 | Method and apparatus for treating the waste gas furnace waste gases |
PCT/FI2008/050737 WO2009077652A1 (en) | 2007-12-17 | 2008-12-15 | Method and arrangement for treating exhaust gases from a suspension smelting furnace |
PE2008002079A PE20091535A1 (en) | 2007-12-17 | 2008-12-15 | METHOD AND INSTALLATION FOR TREATING OUTLET GASES FROM A SUSPENSION CAST IRON OVEN |
CN2008801205815A CN101896628B (en) | 2007-12-17 | 2008-12-15 | Method and arrangement for treating exhaust gases from a suspension smelting furnace |
CL2008003743A CL2008003743A1 (en) | 2007-12-17 | 2008-12-16 | Method and installation for treating exit gases from a suspension smelting furnace, in which the exit gas is conducted to a heat recovery boiler, where it is first deactivated in a radiation chamber, and then cooled in a heating unit. evaporative cooling, and then passes to an electric filter. |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FI20075921 | 2007-12-17 | ||
FI20075921A FI120158B (en) | 2007-12-17 | 2007-12-17 | Method and apparatus for treating the waste gas furnace waste gases |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI20075921A0 FI20075921A0 (en) | 2007-12-17 |
FI20075921A FI20075921A (en) | 2009-06-18 |
FI120158B true FI120158B (en) | 2009-07-15 |
Family
ID=38951616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI20075921A FI120158B (en) | 2007-12-17 | 2007-12-17 | Method and apparatus for treating the waste gas furnace waste gases |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101896628B (en) |
CL (1) | CL2008003743A1 (en) |
FI (1) | FI120158B (en) |
PE (1) | PE20091535A1 (en) |
WO (1) | WO2009077652A1 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2339278B1 (en) * | 2009-12-18 | 2017-02-15 | Oschatz Gmbh | Use of a device for enrichment of copper or nickel |
DE102011002205A1 (en) * | 2011-04-20 | 2012-10-25 | Alstom Technology Ltd. | Waste heat steam generator and a method for operating a waste heat steam generator |
CN102605191B (en) * | 2012-04-16 | 2013-12-25 | 阳谷祥光铜业有限公司 | Method for directly producing row copper by copper concentrate |
CN103206866B (en) * | 2013-04-24 | 2014-11-05 | 中南大学 | Method and device for cooling and waste heat recovery of flash smelting furnace body |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2433852A1 (en) * | 1974-07-15 | 1976-02-05 | Metallgesellschaft Ag | PROCEDURE FOR CONDITIONING DUST-LOADED HOT EXHAUST GAS |
DE3111074A1 (en) * | 1981-03-20 | 1982-09-30 | Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt | Steam-generating plant with an exhaust-gas purification apparatus |
JPS58202016A (en) * | 1982-05-20 | 1983-11-25 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Method and apparatus for recovering soda ash |
FI74738C (en) * | 1986-05-09 | 1988-03-10 | Outokumpu Oy | FOERFARANDE OCH ANORDNING FOER ATT MINSKA STOFTAGGLOMERATER VID BEHANDLING AV GASER AV SMAELTNINGSUGNEN. |
FI98071C (en) * | 1995-05-23 | 1997-04-10 | Outokumpu Eng Contract | Process and apparatus for feeding reaction gas solids |
FI111028B (en) * | 1999-05-26 | 2003-05-15 | Outokumpu Oy | A method for cooling the gas stream of a melting furnace |
-
2007
- 2007-12-17 FI FI20075921A patent/FI120158B/en active IP Right Grant
-
2008
- 2008-12-15 WO PCT/FI2008/050737 patent/WO2009077652A1/en active Application Filing
- 2008-12-15 CN CN2008801205815A patent/CN101896628B/en active Active
- 2008-12-15 PE PE2008002079A patent/PE20091535A1/en active IP Right Grant
- 2008-12-16 CL CL2008003743A patent/CL2008003743A1/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CL2008003743A1 (en) | 2009-11-27 |
CN101896628B (en) | 2012-10-03 |
CN101896628A (en) | 2010-11-24 |
PE20091535A1 (en) | 2009-10-29 |
WO2009077652A1 (en) | 2009-06-25 |
FI20075921A (en) | 2009-06-18 |
FI20075921A0 (en) | 2007-12-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI66648B (en) | SUSPENSIONSSMAELTNINGSFOERFARANDE OCH ANORDNING FOER INMATNINGAV EXTRA GAS I FLAMSMAELTUGNENS REAKTIONSSCHAKT | |
CA2819207C (en) | Process and plant for treating ore concentrate particles containing valuable metal | |
TW539829B (en) | Processing method for high-temperature exhaust gas | |
FI120158B (en) | Method and apparatus for treating the waste gas furnace waste gases | |
SE523667C2 (en) | Method and apparatus for separating gaseous pollutants from hot gases by particulate absorbent material and mixer for wetting the absorbent material | |
AU2014351079A1 (en) | An apparatus and method for particulate capture from gas streams and a method of removing soluble particulate from a gas | |
AU701376B2 (en) | An installation for purifying flue gases having different contents of acidic components and a method of operating the installation | |
FI69105C (en) | SAETT ATT UR METALLOXIDE HALTIGA MATERIAL UTVINNA INGAOENDE LAETTFLYKTIGA METALLER ELLER KONCENTRAT AV DESSA | |
US7867462B2 (en) | Coal combustion systems with emissions control and fly ash beneficiation and methods thereof | |
CN109647544A (en) | A kind of technique of the composite regenerated waste and old copper bismuth catalyst of recycling of wet-dry change | |
JP2019055899A (en) | Method and apparatus for treating cement kiln extraction gas | |
CA2961075C (en) | Gas atomization of molten materials using by-product off-gases | |
CN107206313B (en) | Method for reducing nitrogen oxides in exhaust gas of entrained-flow bed treatment system and entrained-flow bed treatment system | |
AU705242B2 (en) | Oxygen smelting of copper and/or nickel sulphide ore concentrates | |
JP4237463B2 (en) | Non-ferrous smelting furnace exhaust gas treatment method containing oxygen and SO2 in exhaust gas | |
SE461957B (en) | Method for removing gaseous sulphur compounds such as sulphur dioxide from flue gases | |
CA1201573A (en) | Method in the manufacture of sulphuric acid from gases generated in discontinuous processes | |
JPS6293308A (en) | Method for removing dust from converter gas | |
WO2023100099A1 (en) | Cement manufacturing plant and method of operating a cement manufacturing plant | |
CN112279230A (en) | Process for producing phosphoric acid | |
Adham | Cobalt Recovery Through Sulphating Roast of Cu/Co Concentrate of Katanga Mining | |
CN116022832A (en) | Device for decomposing and recovering metal oxide and nitric acid from nitrate solution | |
Adham et al. | 2800 Speakman Drive Mississauga, Ontario L5K2R7 (* Corresponding author: kadham Ghatch. ca) | |
MXPA98008887A (en) | Process for the treatment of deposition water from the gas depuration process in a hie mineral reduction plant | |
OA19538A (en) | Process and Plant for Treating Ore Concentrate Particles Containing Valuable Metal. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FG | Patent granted |
Ref document number: 120158 Country of ref document: FI |