专利名称:一种冶炼烟尘中多种重金属污染物脱除装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种冶炼烟尘中多种重金属污染物脱除装置，包括气体放电装置和袋式除尘装置，所述气体放电装置包括气流入口、入口采样监测孔、还原气体喷射口、交流高压电源、气体放电管、电晕线、接地极、出口采样监测孔和出口渐扩管；所述袋式除尘装置进一步包括有出口渐扩管、除尘器和排气口。该脱除装置能够实现冶炼烟尘中Pb、As、Cd、Cr、Hg等重金属污染物的同时脱除。
【专利说明】一种冶炼烟尘中多种重金属污染物脱除装置
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及大气污染控制【技术领域】，尤其涉及一种冶炼烟尘中多种重金属污 染物脱除装置。
【背景技术】
[0002] 目前，我国主要城市灰霾天气增加，细颗粒物（PM2.5)已成为国家重点控制对象。金 属冶炼是烟尘排放控制的重点行业，排放的烟气具有细颗粒物比重大、重金属易富集的特 点。在众多金属冶炼PM 2.5排放源中，有色金属冶炼炉窑烟尘中含有多种重金属粒子及其氧 化凝结物，具有成分复杂、危害大等特征。随着污染物排放标准的提高，现在大多数冶炼厂 都添加了吸酸、除尘设备，烟尘排放中粗颗粒物明显减少，而以PM 2.5以下级别细颗粒为主。
[0003] 有色金属冶炼窑炉是空气中Pb、As、Cd、Cr、Hg等重金属污染物的显着贡献源。研 宄发现，重金属及其氧化物主要富集在2. 5 μπι以下级别，甚至1 μπι以下级别的超细颗粒 中。这些重金属被人体吸入，会对神经功能造成不同程度的影响。冶金窑炉现有的传统除 尘设备对ΡΜ 2.5的去除效果不理想，静电除尘器、布袋除尘器等单一的除尘技术将不能满足 新的标准需求。
【发明内容】
[0004] 本实用新型的目的是提供一种冶炼烟尘中多种重金属污染物脱除装置，该脱除装 置能够实现冶炼烟尘中Pb、As、CcU Cr、Hg等重金属污染物的同时脱除。
[0005] 一种冶炼烟尘中多种重金属污染物脱除装置，所述脱除装置包括气体放电装置和 袋式除尘装置，其中：
[0006] 所述气体放电装置包括气流入口、入口采样监测孔、还原气体喷射口、交流高压电 源、气体放电管、电晕线、接地极、出口采样监测孔和出口渐扩管；
[0007] 所述气流入口和入口采样监测孔组成入口采样段，入口采样段为PP材质，与所述 气体放电管由法兰盘相连，所述气体放电管为抛光金属板；
[0008] 所述入口采样段与所述气体放电管之间设有还原气体喷射口，所述交流高压电源 与所述电晕线相连，所述电晕线为不锈钢金属丝，由四氟架固定，所述气体放电管与所述接 地极相连；
[0009] 所述袋式除尘装置进一步包括有出口渐扩管、除尘器和排气口。
[0010] 所述交流高压电源包括接触式调压器、中频电源控制箱和试验变压器。
[0011] 所述气体放电装置采用线筒式或线板式结构，具体形式和尺寸根据实际情况而 定。
[0012] 所述除尘器选用袋式除尘器或静电除尘器。
[0013] 由上述本实用新型提供的技术方案可以看出，该脱除装置能够实现冶炼烟尘中 Pb、As、CcU Cr、Hg等重金属污染物的同时脱除。
【附图说明】
[0014] 为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要 使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施 例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图 获得其他附图。
[0015] 图1为本实用新型实施例所提供脱除装置中气体放电装置的结构示意图；
[0016] 图2为本实用新型实施例所提供脱除装置中袋式除尘装置的结构示意图；
[0017] 图3为本实用新型实施例所述气体放电装置中交流高压电源的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，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，都属于本实用新型的保护范围。
[0019] 下面将结合附图对本实用新型实施例作进一步地详细描述，所述脱除装置包括气 体放电装置和袋式除尘装置，如图1所示为气体放电装置的结构示意图，图1中气体放电装 置包括气流入口 1、入口采样监测孔2、还原气体喷射口 3、交流高压电源4、气体放电管5、电 晕线6、接地极7、出口采样监测孔8和出口渐扩管9 ;
[0020] 含多种重金属污染物的烟尘由气流入口 1进入，通过入口采样监测孔2对气流中 颗粒物进行采样监测，上述气流入口 1和入口采样监测孔2组成入口采样段，入口采样段为 PP材质，与气体放电管5由法兰盘相连，气体放电管5为抛光金属板；
[0021] 所述入口采样段与气体放电管5之间设有还原气体喷射口 3，交流高压电源4与电 晕线6相连，电晕线6为不锈钢金属丝，由四氟架固定，气体放电管5与接地极7相连；
[0022] 如图2所示为袋式除尘装置的结构示意图，图2中袋式除尘装置包括出口渐扩管 9、除尘器10和排气口 11。
[0023] 如图3所示为气体放电装置中交流高压电源的结构示意图，所述交流高压电源4 包括接触式调压器4-1、中频电源控制箱4-2和试验变压器4-3。通过接入220V工频电源， 接触式调压器4-1的输出电压（即试验变压器的输入电压）取得所需要的试验高电压。 本实施例所述交流电源的电压范围为〇?50Kv，峰值电流为0?200mA，脉冲频率为0? IOOOHz0
[0024] 另外，所述气体放电装置采用线筒式或线板式结构，具体形式和尺寸根据实际情 况而定。本实施例所述气体放电装置为线筒式，放电电极为不锈钢金属丝，气体放电管5为 抛光金属板。
[0025] 上述袋式除尘装置中的除尘器10可选用袋式除尘器或静电除尘器，依实际情况 而定。例如本实施例所述除尘装置为袋式除尘器。
[0026] 上述脱除装置采用交流高压供电技术来提供高强度的电场强制粒子荷电，利用含 重金属细颗粒物的凝并特性，使微细粒子凝并成较大粒子，凝并变大的粉尘颗粒采取常规 除尘方式去除；同时通过添加微量还原剂，使气态汞在交流高压放电场重组成汞盐，以颗粒 物形式析出，在后续的袋式除尘工序达到去除的效果。
[0027] 具体来说，上述脱除装置在工作过程中，首先打开袋式除尘装置中除尘器10的风 机，还原气体喷射口 3启动工作，喷射量依据入口气态汞的浓度进行理论计算，开启交流高 压电源4,此时电晕线6和气体放电管5之间形成电场，含重金属污染物的烟尘经过均布装 置进入气体放电管5进行预处理。
[0028] 含重金属污染物的烟尘在气体放电管5内同时实现荷电、凝并和气态汞的转化。 交流高压电场可使粉尘反复荷电与凝并，荷电粉尘凝并后，其表面积增大，再次荷电后，电 量增加，凝并效果明显优于直流高压电源；正负电晕交替进行，提高了粉尘群正、负荷电量 的对称性，从而Pb、As、CcU Cr等重金属颗粒物凝结成较大颗粒，在除尘器10中脱除。
[0029] 同时，交流高压快速上升产生强电场得到高能电子，使烟气中的H20、02等分子被 激活、电离，产生活性良好的氧化性粒子，这些活性粒子使同样被电晕放电激活的Hg tl分子， 经过一系列复杂的电化学反应，氧化成Hg2+;然后通过喷射活性炭粉末，氧化态的汞被有效 捕获，由气态转变为颗粒态，在除尘器10中脱除。
[0030] 下面以具体的实例对上述脱除装置的工作过程进行描述，在该实例中采用铅锌冶 炼厂冶炼粉尘，取自布袋除尘器清灰系统，重金属在粉尘中的赋存规律如下表1所示：
[0031] 表1不同粒径颗粒物中重金属元素含量（％ )
[0032]
【权利要求】
1. 一种冶炼烟尘中多种重金属污染物脱除装置，其特征在于，所述脱除装置包括气体 放电装置和袋式除尘装置，其中： 所述气体放电装置包括气流入口、入口采样监测孔、还原气体喷射口、交流高压电源、 气体放电管、电晕线、接地极、出口采样监测孔和出口渐扩管； 所述气流入口和入口采样监测孔组成入口采样段，入口采样段为PP材质，与所述气体 放电管由法兰盘相连，所述气体放电管为抛光金属板； 所述入口采样段与所述气体放电管之间设有还原气体喷射口，所述交流高压电源与所 述电晕线相连，所述电晕线为不诱钢金属丝，由四氣架固定，所述气体放电管与所述接地极 相连； 所述袋式除尘装置进一步包括有出口渐扩管、除尘器和排气口。2. 根据权利要求1所述冶炼烟尘中多种重金属污染物脱除装置，其特征在于， 所述交流高压电源包括接触式调压器、中频电源控制箱和试验变压器。3. 根据权利要求1所述冶炼烟尘中多种重金属污染物脱除装置，其特征在于， 所述气体放电装置采用线筒式或线板式结构，具体形式和尺寸根据实际情况而定。4. 根据权利要求1所述冶炼烟尘中多种重金属污染物脱除装置，其特征在于， 所述除尘器选用袋式除尘器或静电除尘器。
【文档编号】B01D50-00GK204275750SQ201420750520
【发明者】王芳, 黄羽飞, 宋文涛, 赵志龙, 杨晓松, 周连碧 [申请人]北京矿冶研究总院