专利名称：一种金属冶炼烟气净化方法
技术领域：
本发明涉及一种金属冶炼中的烟气净化方法，尤其是涉及一种在金属铜冶炼 中的烟气净化方法。
背景技术：
金属冶炼，特别是金属铜的冶炼，通常是将矿石依次通过鼓风炉、转炉、
精炼炉(即阳极炉)等设备，最后得到金属含量在99.2%以上的产品。阳极 炉冶炼时，在加料、氧化、还原、放渣等操作过程中，会从各作业口逸出黑 烟和有害的气体，即能够产生工艺烟气，也就是尾气，温度可达120(TC，且 含尘量波动较大， 一般为10mg/Ni^左右，特别是在氧化作业时，则高达 30-60mg/Nm3。该烟气成分极为复杂，通常含有铜、锌、锡等有价金属及二氧 化硫、三氧化硫等有害气体，冶金行业的做法一般是直接排放到大气中，或 是经过简单的降温处理后直接排放，致使作业环境恶化，因此金属冶炼工业 对环境的污染严重，不利于人类生态环境的改善。
截止到目前，虽然有部分企业将脱硫除尘设备应ffi到金属冶炼的尾气处 理上，但是仍然效果不好，不能真正起到无公害处理的目的，特别是不能起 到在实现无公害排放的同时，又能将烟气中的有价金属、硫氧化物回收的-举两得的作用。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题，提供一种金属冶炼中的烟气净化方法。
本发明的目的是这样实现的
一种金属冶炼烟气净化方法，它包括降温冷却歩骤、过滤收尘步骤、脱 硫除尘步骤。
所述的降温冷却步骤是将尾气通过冷却装置进行排放；所述的过滤收尘 歩骤，是将尾气通过除尘装置进行排放；所述的脱硫除尘步骤，是将尾气通 过脱硫除尘装置进行排放。
所述的冷却装置可以为表面淋水冷却器。
所述的除尘装置可以为气箱式脉冲袋除尘器。
所述的脱硫除尘装置可以为湿式脱硫除尘器。
上述的表面淋水冷却器、气箱式脉冲带除尘器、湿式脱硫除尘器均为市 场上可以买到的现有设备。
在上述的降温冷却步骤中，烟气通过表面淋水冷却器时，通过淋水冷却，
可将高温烟气降至20(TC以下，以满足下一步骤的需要。烟气不与冷却介质 直接接触，因此不改变烟气的性质。采用表面淋水冷却，可提高传热系数， 减少冷却面积，因而节约投资费用。更重要的是，粗颗粒烟尘可在集尘斗中 沉积下来，达到初级除尘的目的。
在上述的过滤收尘步骤中，采用气箱式脉冲带除尘器，其作用是，可以 采用分室轮流进行清灰，即所谓在线清灰。当某一室进行喷吹清灰时，过滤 气流被切断，避免了喷吹清灰产生粉尘二次飞扬，所以收尘效率高达99.9。/。， 并且延长了滤袋的使用寿命。这时排出来的尾气虽然还有少量微尘，但是含 尘量已经达到国家所要求的排放标准。
经脉冲袋过滤后的尾气，除含有少量微尘外，尚含有二氧化硫、三氧化 硫等有害、有味的气体，再用湿式脱硫除尘器将其除去。该湿式脱硫除尘器 是市售产品，，它采用自激水雾除尘原理，通过旋风离心除尘、脱水、及有 关化学反应相结合的方式，达到高效除尘、消烟与除去二氧化硫等气态污染 物的目的。其具体工艺过程是烟气首先冲击液面，巻起水幕并激溅起大量 泡沫及水滴，然后进入旋风洗涤室内，气、液体充分碰撞，烟气中的二氧化 硫、三氧化硫与洗涤液氢氧化钙发生化学反应，生成亚硫酸钙晶体沉淀，由 链式刮斗除灰机排出，净化后的烟气，经离心式脱水后排放，这时废气中既
无微尘、也无异味，可进行无烟囱直接排放，达到废气无烟、无尘、无味、
无烟囱的"四无"排放目标。
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
图1为本发明所用设备示意图
具体实施例方式
两台100吨金属铜冶炼阳极炉的烟气净化方法。结合附图1，它包括降温
冷却歩骤、过滤收尘歩骤、脱硫除尘步骤。
所述的降温冷却步骤是将尾气通过冷却装置进行排放；所述的过滤收尘 歩骤，是将尾气通过除尘装置进行排放；所述的脱硫除尘步骤，是将尾气通 过脱硫除尘装置进行排放。所述的冷却装置为表面淋水冷却器1。所述的除 尘装置为气箱式脉冲袋除尘器2，具体来说，可以采用美国富乐公司的PPCS 型气箱式脉冲袋除尘器。所述的脱硫除尘装置为湿式脱硫除尘器3。另外还 有引风机4，排气筒5。其中表面淋水冷却器l、气箱式脉冲袋除尘器2、湿 式脱硫除尘器3通过管道依次排列。
为能完全满足阳极炉冶炼工艺过程要求，可以每一座阳极炉各配置一套 烟气净化设备。
该烟气净化方法实际上是将高温烟气用表面淋水冷却器降温至20CTC以 下，进入第一级除尘，即干式脉冲袋除尘器，将烟气中的烟、尘除去并加以 回收，再进入第二级除尘，即进入湿式脱硫除尘器，除去烟气中的二氧化硫、 三氧化硫后达标排入大气。
一、烟气净化量的计算
1、基础数据
烟气量22000NmVh/台； 烟气温度(经空气预热器后)850°C2、 表面淋水冷却器所需传热面积的计算 烟气经表面淋水冷却器降至200°C 所需传热面积为按公式F二Q/KAT
式中F为传热面积(nf); Q为需要散去的热量(KJ/h) Q=22000[(l. 59x850)-(1. 3x200) ] =24013000 KJ/h K为传热系数 取125. 61KJ/m2.h. °C AT为烟气和冷却介质的温度差，取冷却水温度5(TC 则F=24013000/125. 61X(850-50)二239 m2
3、 所需脉冲袋收尘器过滤面积的计算 (1)、烟气量-
进入脉冲袋的烟气量为22000N mVh/台
换算为200。C工况烟气量22000 (1+200/273) =38117 mVh/台或635m 3 /min/台
(2)、取袋的过滤速度0.6m/min 故一台阳极炉需过滤面积635/0. 6=1058 m2 3、进入脱硫器的烟气量的计算
所需处理烟量滤袋器出口后的温度已降至IO(TC，则进入脱硫器的烟 气量为
22000x (1+100/273) =30059 m3/h/台 二、阳极炉各作业口通风除尘冶金计算 1、 一台阳极炉进料口排气柜的排风量计算
精炼炉设进料口两个，其尺寸分别为宽1400mm，高800mm，需排气量(V) 按下式计算
V= ii 0A0 P
式中U O为工作口上的平均吸气速度，取1.5m/s A0为工作口面积1. 4x0. 8二1. 12 nf
P为安全系数，取l. 1 则 V=l. 5x1. 12x1. l二l. 85 mVs，每小时为6660 m3/h 两个工作口的排烟量6660x2=13320 m3/h
2、 放渣口排气柜的排风量计算 方文渣U de尺寸为O. 5x0. 5m
排气量按下式计算 V= p 0A0 3
式中uO为工作口上的平均吸气速度，取1.5m/s
A0为工作口面积0.5x0.5=0， 25 m2
3为安全系数，取1. 1 则 V=l. 5x0. 25x1. 1=0. 41 m3 /s,每小时为1476 m3 /h 共计需排风量13320+1476=14796 m3/h 或246.6 mVmin
3、 通风除尘脉冲袋收尘器过滤面积(F)计算
两台阳极炉通风除尘烟气总量14796x2=29592 m3/h或493. 2 mVmin 过滤速度lm/min 贝廿F二493. 2/1=493 m2
4、 入脱硫器烟气量的计算 所需处理的烟气量25952 mVh 三、主要净化设备的选择为
处理烟气量22000N mVh/台；烟气温度(经空气预热器后)为850°C ;
烟气温度最终降至20(TC以下。因此需要选择设备为
(1) 、表面淋水冷却器(冷却面积280 ltf) 2台
(2) 、气箱式脉冲带除尘器(PPCS96-2x7型)2台
过滤面积F=1114 Itf，滤袋的规格# 130x2450，材质劳纶针刺毡， 使用温度为210°C
(3) 、湿式脱硫除尘器(XSL-10t型)2台
(4) 、引风机 6-26 N011. 2D 2台
件能风量Q:36190 mVh，压力P=7180Pa，功率110kw
(5) 、循环水泵IZ(R) 100-200型 2台
性能流量(3=120吨/时，扬程H-47米，功率22kw
(6) 、烟气管网系统 2套
经过净化后，对最终尾气进行测试，结果表明，排出的废气中既无微尘、 也无异味，实现了无烟囱直接排放，达到废气无烟、无尘、无味、无烟囱的 "四无"排放目标。
权利要求
1、一种金属冶炼烟气净化方法，其特征在于，它包括降温冷却步骤、过滤收尘步骤、脱硫除尘步骤。
2、 根据权利要求1所述的一种金属冶炼烟气净化方法，其特征在于，降温冷却步骤是将尾气通过冷却装置进行排放；过滤收尘步骤，是将尾气通过除尘装置进行排放；脱硫除尘歩骤，是将尾气通过脱硫除尘装置进行排放。
3、 根据权利要求2所述的一种金属冶炼烟气净化方法，其特征在于，所述 的冷却装置为表面淋水冷却器。
4、 根据权利要求2所述的一种金属冶炼烟气净化方法，其特征在于，所述 的除尘装置为气箱式脉冲袋除尘器。
5、 根据权利要求2所述的一种金属冶炼烟气净化方法，其特征在于，所述 的脱硫除尘装置为湿式脱硫除尘器。
全文摘要
本发明涉及一种金属冶炼中的烟气净化方法，它包括降温冷却步骤、过滤收尘步骤、脱硫除尘步骤。其中降温冷却步骤是将尾气通过冷却装置进行排放；过滤收尘步骤，是将尾气通过除尘装置进行排放；脱硫除尘步骤，是将尾气通过脱硫除尘装置进行排放。所述的冷却装置可以为表面淋水冷却器；除尘装置可以为气箱式脉冲袋除尘器；脱硫除尘装置可以为湿式脱硫除尘器。经过净化后，排出的废气中既无微尘、也无异味，实现了无烟囱直接排放，达到废气无烟、无尘、无味、无烟囱的“四无”排放目标。
文档编号B01D53/75GK101377386SQ20081021178
公开日2009年3月4日 申请日期2008年9月25日 优先权日2008年9月25日
发明者刘树景, 张良甫, 李春棠, 王吉位 申请人:中金兴环(北京)科技有限公司