用于粉煤灰提取氧化铝工艺上的新型除尘装置的制作方法

本实用新型涉及高温烟气除尘、气治理、有价值粉尘回收技术领域，尤其是一种用于粉煤灰提取氧化铝工艺上的新型除尘装置。

背景技术：

中国每年消耗电煤17亿吨，产生粉煤灰4亿吨，这种由无数微小球体组成的固体废弃物，含有多种有害成分，堆存成本高昂，粉尘污染严重，针对如此庞大的固体废弃物粉煤灰如何处理？是否能够进行循环利用变废为宝？经研究发现国内很多电厂粉煤灰中氧化铝的含量高达50％左右，在成本允许的范围内由电厂粉煤灰提炼氧化铝成为可能。在粉煤灰制取氧化铝工艺中高温烟气净化是必不可少且非常重要的一流程，直接关系到氧化铝的回收率高低和此工艺对环境的污染程度。

目前传统的工业除尘领域尽管有很多成熟技术，例如：机械除尘、湿法除尘、袋式除尘、电除尘以及静电布袋复合除尘等等。机械除尘是利用降尘室、旋风分离器等机械装置进行除尘的方法，湿法除尘是利用喷淋塔、水膜除尘器或文丘里除尘器进行除尘的方法，常见于处理尘埃颗粒尺寸较大的气体，对于需要去除微细颗粒且气体温度较高的场合，机械除尘和湿法除尘都难以胜任；袋式除尘尽管除尘效率很高，但不耐高温常常发生“烧袋”事故，不能应用在高温烟气处理领域；电除尘也是当前非常常用和高效的除尘手段，该方法是首先对气体中的粉尘荷电、而后通过电场力将其从气流中去除并固定在电极板表面的除尘方法,该方法可用于高温废气处理，且只有很小的压降阻力，但其缺点在于对粉尘的导电率、气体湿度都有一定要求，很难在高温且含有大量微细氧化铝粉尘的HCL气体工艺上进行应用。

随着工业多孔陶瓷技术的日臻成熟，已经有非常可靠的多孔陶瓷过滤管用于工业废气的粉尘过滤，由于陶瓷管热稳定性高，耐腐蚀性能好，可以用于高温气体过滤的场合，针对粉煤灰制氧化铝这一特殊工艺，对微孔陶瓷支撑体的制备和流体的流动特性、热力特性方面的理论研究，研制新一代低成本、耐高温、高强度、低压差的陶瓷膜过滤元件以及相配套的过滤系统和装置势在必行。我们根据粉煤灰提取氧化铝的工艺特性，提出了高温气体中去除微细粉尘的新技术方案，为类似工艺提供一些工业化指导。

技术实现要素：

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种用于粉煤灰提取氧化铝工艺上的新型除尘装置，从而使其具有低气阻、高通量、耐腐蚀的优点，可以方便的对回收粉煤灰高温煅烧后HCL气体中含微小氧化铝颗粒的除尘。

本实用新型所采用的技术方案如下：

一种用于粉煤灰提取氧化铝工艺上的新型除尘装置，包括支撑架支撑安装的灰斗，所述灰斗的底部安装高温卸灰阀，所述灰斗的一侧安装有风管，含尘气流从风管处进入灰斗中，所述灰斗的顶部安装有下箱体，所述的顶部通过法兰安装有上箱体，所述下箱体的顶部通过多孔板安装有多根均匀分布的多孔陶瓷管，所述上箱体的一侧通过管路连接高温风机，所述管路内为洁净气流。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述多孔陶瓷管的安装结构为：所述多孔陶瓷管成U形结构，多孔板固定在下箱体的上部，所述多孔板上开有多个与多孔陶瓷管相匹配的通孔，多孔陶瓷管立式防止在所述通孔内，多孔板与多孔陶瓷管之间防止密封圈，在多孔陶瓷管的顶部安装压紧板；位于上箱体侧部还设置有反吹气包，所述反吹气包上通过脉冲阀设置若干反吹喷管。

所述多孔陶瓷管内部骨架材质是SiC、堇青石、莫莱石的陶瓷材料。

所述多孔陶瓷管的管径50～400mm，长度1m～3m，孔隙率15％～80％，平均气孔尺寸0.3μm～100μm。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型结构紧凑、合理，操作方便，通过多孔陶瓷管的作用在箱体内完成过滤粉尘，从而得到净化的空气排出。本实用新型主要用于粉煤灰制氧化铝工艺中使用的气体除尘装置，由于多孔陶瓷过滤管的耐热耐腐性，可以用于高温和含有腐蚀性气体的场合，而且除尘过程中由于陶瓷管的精度很高，收尘效率是其它收尘技术不能比拟的。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型多孔陶瓷管的安装示意图。

其中：1、多孔陶瓷管；2、反吹气包；3、脉冲阀；4、上箱体；5、洁净气流；6、高温风机；7、高温卸灰阀；8、灰斗；9、含尘气流；10、下箱体；11、多孔板；12、密封圈；13、压紧板；14、反吹喷管；15、反吹气流。

具体实施方式

下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。

如图1和图2所示，本实施例的用于粉煤灰提取氧化铝工艺上的新型除尘装置，包括支撑架支撑安装的灰斗8，灰斗8的底部安装高温卸灰阀7，灰斗8的一侧安装有风管，含尘气流9从风管处进入灰斗8中，灰斗8的顶部安装有下箱体10，的顶部通过法兰安装有上箱体4，下箱体10的顶部通过多孔板11安装有多根均匀分布的多孔陶瓷管1，上箱体4的一侧通过管路连接高温风机6，管路内为洁净气流5。

多孔陶瓷管1的安装结构为：多孔陶瓷管1成U形结构，多孔板11固定在下箱体10的上部，多孔板11上开有多个与多孔陶瓷管1相匹配的通孔，多孔陶瓷管1立式防止在通孔内，多孔板11与多孔陶瓷管1之间防止密封圈12，在多孔陶瓷管1的顶部安装压紧板13；位于上箱体4侧部还设置有反吹气包2，反吹气包2上通过脉冲阀3设置若干反吹喷管14。吹出反吹气流15。

多孔陶瓷管1内部骨架材质是SiC、堇青石、莫莱石的陶瓷材料。

多孔陶瓷管1的管径50～400mm，长度1m～3m，孔隙率15％～80％，平均气孔尺寸0.3μm～100μm。

实际工作过程中，包括如下操作步骤：

第一步：含尘气流9进入灰斗8内，含尘气流9中大部分在负压作用下向上进入下箱体10内，含尘气流9中少部分较大颗粒的粉尘在自重和碰撞作用下直接沉降至灰斗8底部；

第二步：进入下箱体10内的大部分含尘气流9，含尘气流9中的较细粉尘则被阻挡并吸附在多孔陶瓷管1的外壁，经多孔陶瓷管1净化后的洁净气流5进入多孔陶瓷管1的内部，从而进入上箱体4中；

第三步：洁净气流5在负压作用下汇入风道输送至高温风机6外排或进入下道工序；

第四步：随着过滤工况的进行，多孔陶瓷管1表面的粉尘达到厚度要求，多孔板11前后压差达到设定的阻力值时，启动脉冲阀3，反吹气包2的压缩空气经过脉冲阀3，由反吹喷管14向多孔陶瓷管1作瞬间的喷射、振动并反向吹多孔陶瓷管1，使多孔陶瓷管1表面堆积的粉尘层破碎脱落落入灰斗8底部，此状态按脉冲要求依次完成；

第五步：运行后，灰斗8底部的粉尘积累到设定值时，高温卸灰阀7开启向外排灰。

第四步中，阻力值的范围为1000～5000Pa。

采用具有微孔性能的陶瓷过滤管作为去除粉尘的过滤介质，所采用的多孔陶瓷过滤管的内部骨架材质是SiC、堇青石、莫莱石等陶瓷材料，根据去除粉尘颗粒特性，在骨架陶瓷材料表面涂覆更细小的陶瓷材料膜层实现其过滤精度，在除尘器中部偏上位置设置一多孔板11，在多孔板11上开若干个与陶瓷过滤管相匹配的通孔，陶瓷管立式放置在多孔内，在多孔板11和陶瓷管之间放置密封垫圈，在陶瓷管上放置夹紧垫板起到固定和密封陶瓷管的作用，在多孔板11上部有一收集洁净气体的上箱体4，在上箱体4侧部设置一反吹气包2，为反吹清灰提供压缩空气，在反吹气包2上通过脉冲阀3设置若干排喷吹管，起对陶瓷管高压反吹清灰的作用，在多孔板11下部有一下箱体10和灰斗8，下箱体10器平稳气流和预分离粉尘的作用，灰斗8主要起收集灰尘的作用，在设备最底部设置一卸灰阀起到把系统中粉尘外排的作用。

所述的多孔陶瓷过滤管能够回收细小的微粉氧化铝，一是提高氧化铝的回收率，二是减少对环境和下道工序的影响。

得到洁净的HCL气体，对后续的盐酸浓缩提供良好稳定的工艺条件。

系统不需降低温度可以直接除尘，节约能耗，耐腐蚀性能好，使用周期长。

所采用的多孔陶瓷过滤管的管径50～400mm，长度1m～3m，孔隙率15％～80％，平均气孔尺寸0.3μm～100μm。

下面举神华准能资源综合开发有限公司的采用“一步酸溶法”工艺粉煤灰制氧化铝的实施案例，以进一步理解本实用新型：

结晶氯化铝经回转窑焙烧后的高温含微细氧化铝粉尘烟气进行过滤回收，该项目烟气量17000m3/h，温度350℃，氧化铝粉尘含量5g/m3。根据除尘工艺的具体要求，多孔陶瓷管1除尘设备的详细设计参数如下：多孔陶瓷管采用SiC骨料烧成作为支撑体，表面涂覆高温氧化铝膜，多孔陶瓷管外形尺寸Φ60×1500，气孔率40％，过滤精度0.3μm，抗折强度≥20MPa，使用968根多孔陶瓷管，分88组，每组11支；多孔陶瓷管1的除尘器设计风速1.05m/min，收尘室两个，喷吹压力0.6～0.8MPa，除尘器阻力3000KPa，出口含尘量＜5mg/m3，除尘器壳体材料采用inconel600，除尘器长×宽×高尺寸位5500×3300×520。

图1和图2中的箭头方向给出了该除尘方法的结构方式和气流在多孔陶瓷管1中的走向，但并不对该技术方案中多孔陶瓷过滤管的陶瓷材质、排布方式、长度构成任何限制，只要多孔陶瓷管1具有一定的孔隙率和强度，含尘气流9可以均匀流入多孔陶瓷过滤管表面即可。同时，图2也不对该除尘装置的高压气体反吹口位置、反吹喷嘴式样以及多孔陶瓷过滤管的密封方式和封头的连接方式构成任何限制。

以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在本实用新型的保护范围之内，可以作任何形式的修改。