一种金属煅烧废气净化装置的制作方法

本实用新型涉及一种金属煅烧废气净化装置。

背景技术：

对于金属的冶炼，大多都离不开金属原料的煅烧，而目前较为便宜和使用较多的燃料是煤，煤经过燃烧后会产生大量的有害污染物，其中硫化物和氮化物为主要污染物，这些物质也是产生酸雨的主要原因，酸雨会严重破坏生态环境，造成大量的经济损失，随着世界范围内对环境保护要求不断提高，中国对烟气的排放标准也越来越严格，而对于传统的钙法脱硫而言，通常会出现管道阻塞、烟气带水和存在二次水污染等问题，影响脱硫效率，且该方法脱销处理效率低，并不能很好的对氮化物进行净化，且设备中的排烟风管容易受腐蚀生锈造成裂缝，影响设备的正常运行。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构合理、脱硫脱硝效率高的金属煅烧废气净化装置。

为了解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种金属煅烧废气净化装置，包括烟气除尘装置，及设置在烟气除尘装置一侧的、用于废气净化的废气净化塔，及设置在废气净化塔一侧的烟囱；所述废气净化塔包括废气净化塔本体，及设置在废气净化塔本体内部的、且位于废气净化塔本体底部的积液层，及设置在废气净化塔本体内部的、且位于积液层上方的旋流板，及设置在废气净化塔本体内部的、且位于旋流板上方的喷淋层，及设置在废气净化塔本体内部的、且位于喷淋层上方的活性炭吸附层。

进一步的，所述废气净化塔外部设置有循环泵，所述循环泵一侧与积液层相连，所述循环泵另一侧与喷淋层相连。

进一步的，所述废气净化塔外部设置有氨气罐，所述氨气罐与活性炭吸附层之间设置有氨气引气机。

进一步的，所述废气净化塔底部设置有氢氧化镁储槽，所述氢氧化镁储槽与废气净化塔之间设置有氢氧化镁进料泵，所述氢氧化镁储槽连接有苛化槽，所述苛化槽连接有加料仓。

进一步的，所述废气净化塔底部设置有鼓风机，所述废气净化塔底部设置有氧化槽，所述氧化槽与废气净化塔之间设置有出液泵，所述氧化槽连接有缓冲槽，所述氧化槽还连接有氧化鼓风机。

进一步的，所述废气净化塔顶端设置有高效除雾器，所述高效除雾器连接有塔顶引风机，所述塔顶引风机与烟囱连接。

进一步的，所述废气净化塔与烟气除尘装置之间设置有引风机，所述烟气除尘装置连接有煅烧炉，所述煅烧炉与烟气除尘装置连接有烟灰贮罐。

进一步的，所述金属煅烧废气净化装置的煅烧炉废气排烟风管涂有防锈防火涂料来解决管道生锈问题，所述防锈防火涂料由以下重量份配比的材料制成：甲基苯基硅树脂50-70份、环氧硅树脂30-50份、纳米二氧化硅20-30份、纳米蒙脱土18-26份、磷酸锌铝15-25份、丙基三甲氧基硅烷13-19份、聚磷酸铵12-18份、双十二碳醇酯10-18份、乙烯基三甲氧基硅烷9-15份、季戊四醇9-15份、四甲基哌啶醇7-13份、苯酮四酸二酐7-13份、苯二甲酸酯3-5份、硬脂酸锌1-5份和焦磷酸钠1-5份。

本实用新型的有益效果是：能够同时进行脱硫脱销处理，以及废气经过喷淋层中进行脱硫后，能够减少二氧化硫量，进而不会发生因二氧化硫量过大而抑制活性炭吸附层中氮化物的吸收，增加了脱硝的效率，使用氢氧化镁进行脱硫，吸收率以及反应速度相对传统钙法脱硫而言更高，且该设备运行稳定可靠，不易堵塞，以及使用的氧化镁价格便宜，其废水主要为硫酸镁，只需稍微处理就可以直接排放，且生产的硫酸镁可以进行回收利用，进而可以减少费用；其中以甲基苯基硅树脂和环氧硅树脂为基体，通过乙烯基三甲氧基硅烷进行对纳米二氧化硅进行改性和通过原位分散聚合法来对基体起进行增强增韧，并提高了涂料的耐热防火性能；以及添加磷酸锌铝和丙基三甲氧基硅烷来增加涂料的防锈性能，其中磷酸盐离解产生的磷酸根可使金属表面钝化，引起阳极极化，而锌离子和铝离子则在阴极反应生成难溶物引起阴极极化，丙基三甲氧基硅烷能够在基材表面形成一层单分子保护膜，可阻止外界腐蚀因子对基材的侵蚀，进而协同提升其涂料的防锈能力，从而增加设备的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型一种金属煅烧废气净化装置整体结构示意图。

具体实施方式

下面将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。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

参阅图1所示，一种金属煅烧废气净化装置，包括烟气除尘装置1，及设置在烟气除尘装置1一侧的、用于废气净化的废气净化塔2，及设置在废气净化塔2一侧的烟囱3；所述废气净化塔2与烟气除尘装置1之间设置有引风机11，所述烟气除尘装置1连接有煅烧炉12，所述煅烧炉12与烟气除尘装置1连接有烟灰贮罐13，用于收集煅烧炉12与烟气除尘装置1中沉积的烟灰颗粒和固态重金属颗粒；所述废气净化塔2包括废气净化塔本体21，及设置在废气净化塔本体21内部的、且位于废气净化塔本体21底部的积液层22，及设置在废气净化塔本体21内部的、且位于积液层22上方的旋流板23，所述旋流板23能够减缓废气的流速从而增加反应时间和使其在塔内能够均匀分布，及设置在废气净化塔本体21内部的、且位于旋流板23上方的喷淋层24，喷淋层24能够喷淋脱硫剂浆液，与从下而上的废气进行逆向接触，进而充分的进行反应达到高效脱硫的效果，及设置在废气净化塔本体21内部的、且位于喷淋层24上方的活性炭吸附层25，所述废气净化塔2外部设置有循环泵26，所述循环泵26一侧与积液层22相连，所述循环泵26另一侧与喷淋层24相连，所述废气净化塔2外部设置有氨气罐27，所述氨气罐27与活性炭吸附层25之间设置有氨气引气机28，所述氨气罐27能够给活性炭吸附层25提供氨气，进而在活性炭吸附层25上发生反应除去一氧化氮，从而达到脱销的效果，所述废气净化塔2底部设置有氢氧化镁储槽4，所述氢氧化镁储槽4与废气净化塔2之间设置有氢氧化镁进料泵41，所述氢氧化镁储槽4连接有苛化槽42，所述苛化槽42连接有加料仓43，所述废气净化塔2底部设置有鼓风机5，所述废气净化塔2底部设置有氧化槽6，氧化槽6用于将生成的亚硫酸镁氧化成硫酸镁，所述氧化槽6与废气净化塔2之间设置有出液泵61，所述氧化槽6连接有缓冲槽62，所述氧化槽6还连接有氧化鼓风机63；所述废气净化塔2顶端设置有高效除雾器7，所述高效除雾器7连接有塔顶引风机71，所述塔顶引风机71与烟囱连接3。

所述金属煅烧废气净化装置的煅烧炉废气排烟风管涂有防锈防火涂料，所述防锈防火涂料由以下重量份配比的材料制成：甲基苯基硅树脂70份、环氧硅树脂30份、纳米二氧化硅20份、纳米蒙脱土18份、磷酸锌铝15份、丙基三甲氧基硅烷13份、聚磷酸铵12份、双十二碳醇酯10份、乙烯基三甲氧基硅烷9份、季戊四醇9份、四甲基哌啶醇7份、苯酮四酸二酐7份、苯二甲酸酯3份、硬脂酸锌1份和焦磷酸钠1份。

一种防锈防火涂料的制备方法，包括以下步骤：

1)取甲基苯基硅树脂70份、纳米蒙脱土18份、磷酸锌铝15份和丙基三甲氧基硅烷13份，先将纳米蒙脱土和磷酸锌铝进行搅拌混合，然后进行加热处理，加热温度为80℃，加热时间为18min，之后加入甲基苯基硅树脂和丙基三甲氧基硅烷搅拌混合，最后将上述混合物进行进行热压处理，热压处理温度为130℃，压力为1.2mpa，时间为20min，制得热压混合料，备用；

2)取环氧硅树脂30份、纳米二氧化硅20份和乙烯基三甲氧基硅烷9份，先将环氧硅树脂和乙烯基三甲氧基硅烷放进丙酮溶剂溶液中进行搅拌混合均匀，然后将纳米二氧化硅进行加热至50℃放进上述混合物中搅拌均匀，搅拌完成后使用超声波处理50min，之后将上述混合物进行脱除丙酮溶剂，之后再将脱去溶剂的混合物升温到150℃反应60min，最后将加热的混合物冷却至室温，备用；

3)将步骤1)制得热压混合料和步骤2)处理的混合物放进搅拌机内进行搅拌混合，搅拌速度为160rpm，时间为22min，然后放进容器内密封，抽空充入氮气，并进行冷压处理，所述冷压温度为3℃，所述冷压压力为1.0mpa，时间为5h，制得冷压混合料，备用；

4)取聚磷酸铵12份、双十二碳醇酯10份、季戊四醇9份和四甲基哌啶醇7份，放进搅拌机内搅拌混合，搅拌速度为1200rpm，时间为10min，搅拌完后放进容器内加热，加热温度为55℃，时间为12min，制得加热混合料，备用；

5)取苯酮四酸二酐7份、苯二甲酸酯3份、硬脂酸锌1份和焦磷酸钠1份，放进搅拌机内搅拌混合，搅拌速度为300rpm，时间为26min，然后进行冷压处理，所述冷压温度为9℃，所述冷压压力为1.6mpa，时间为30min，制得冷压混合料，备用；

6)将步骤4)制得加热混合料和步骤5)制得冷压混合料放进容器内，使用搅拌机内搅拌混合，搅拌速度为100rpm，时间为25min，然后放进容器内密封抽真空处理，之后再充入二氧化碳进行加压处理，压力为0.5mpa，处理时间为40min，制得加压混合料，备用；

7)将步骤3)制得冷压混合料和步骤6)制得加压混合料，放进容器内，使用搅拌机进行搅拌混合，搅拌速度为1500rpm，时间为25min，最后将上述混合物加热至40℃后冷却至室温，即得。

实施例2

参阅图1所示，一种金属煅烧废气净化装置，包括烟气除尘装置1，及设置在烟气除尘装置1一侧的、用于废气净化的废气净化塔2，及设置在废气净化塔2一侧的烟囱3；所述废气净化塔2与烟气除尘装置1之间设置有引风机11，所述烟气除尘装置1连接有煅烧炉12，所述煅烧炉12与烟气除尘装置1连接有烟灰贮罐13，用于收集煅烧炉12与烟气除尘装置1中沉积的烟灰颗粒和固态重金属颗粒；所述废气净化塔2包括废气净化塔本体21，及设置在废气净化塔本体21内部的、且位于废气净化塔本体21底部的积液层22，及设置在废气净化塔本体21内部的、且位于积液层22上方的旋流板23，所述旋流板23能够减缓废气的流速从而增加反应时间和使其在塔内能够均匀分布，及设置在废气净化塔本体21内部的、且位于旋流板23上方的喷淋层24，喷淋层24能够喷淋脱硫剂浆液，与从下而上的废气进行逆向接触，进而充分的进行反应达到高效脱硫的效果，及设置在废气净化塔本体21内部的、且位于喷淋层24上方的活性炭吸附层25，所述废气净化塔2外部设置有循环泵26，所述循环泵26一侧与积液层22相连，所述循环泵26另一侧与喷淋层24相连，所述废气净化塔2外部设置有氨气罐27，所述氨气罐27与活性炭吸附层25之间设置有氨气引气机28，所述氨气罐27能够给活性炭吸附层25提供氨气，进而在活性炭吸附层25上发生反应除去一氧化氮，从而达到脱销的效果，所述废气净化塔2底部设置有氢氧化镁储槽4，所述氢氧化镁储槽4与废气净化塔2之间设置有氢氧化镁进料泵41，所述氢氧化镁储槽4连接有苛化槽42，所述苛化槽42连接有加料仓43，所述废气净化塔2底部设置有鼓风机5，所述废气净化塔2底部设置有氧化槽6，氧化槽6用于将生成的亚硫酸镁氧化成硫酸镁，所述氧化槽6与废气净化塔2之间设置有出液泵61，所述氧化槽6连接有缓冲槽62，所述氧化槽6还连接有氧化鼓风机63；所述废气净化塔2顶端设置有高效除雾器7，所述高效除雾器7连接有塔顶引风机71，所述塔顶引风机71与烟囱连接3。

所述金属煅烧废气净化装置的煅烧炉废气排烟风管涂有防锈防火涂料，所述防锈防火涂料由以下重量份配比的材料制成：甲基苯基硅树脂50份、环氧硅树脂50份、纳米二氧化硅30份、纳米蒙脱土26份、磷酸锌铝25份、丙基三甲氧基硅烷19份、聚磷酸铵18份、双十二碳醇酯18份、乙烯基三甲氧基硅烷15份、季戊四醇15份、四甲基哌啶醇13份、苯酮四酸二酐13份、苯二甲酸酯5份、硬脂酸锌5份和焦磷酸钠5份。

一种防锈防火涂料的制备方法，包括以下步骤：

1)取甲基苯基硅树脂50份、纳米蒙脱土26份、磷酸锌铝25份和丙基三甲氧基硅烷19份，先将纳米蒙脱土和磷酸锌铝进行搅拌混合，然后进行加热处理，加热温度为70℃，加热时间为10min，之后加入甲基苯基硅树脂和丙基三甲氧基硅烷搅拌混合，最后将上述混合物进行进行热压处理，热压处理温度为110℃，压力为0.8mpa，时间为10min，制得热压混合料，备用；

2)取环氧硅树脂50份、纳米二氧化硅30份和乙烯基三甲氧基硅烷5份，先将环氧硅树脂和乙烯基三甲氧基硅烷放进丙酮溶剂溶液中进行搅拌混合均匀，然后将纳米二氧化硅进行加热至40℃放进上述混合物中搅拌均匀，搅拌完成后使用超声波处理30min，之后将上述混合物进行脱除丙酮溶剂，之后再将脱去溶剂的混合物升温到130℃反应50min，最后将加热的混合物冷却至室温，备用；

3)将步骤1)制得热压混合料和步骤2)处理的混合物放进搅拌机内进行搅拌混合，搅拌速度为120rpm，时间为16min，然后放进容器内密封，抽空充入氮气，并进行冷压处理，所述冷压温度为1℃，所述冷压压力为0.6mpa，时间为3h，制得冷压混合料，备用；

4)取聚磷酸铵18份、双十二碳醇酯18份、季戊四醇15份和四甲基哌啶醇13份，放进搅拌机内搅拌混合，搅拌速度为1000rpm，时间为6min，搅拌完后放进容器内加热，加热温度为45℃，时间为8min，制得加热混合料，备用；

5)取苯酮四酸二酐13份、苯二甲酸酯5份、硬脂酸锌5份和焦磷酸钠5份，放进搅拌机内搅拌混合，搅拌速度为200rpm，时间为20min，然后进行冷压处理，所述冷压温度为5℃，所述冷压压力为1.5mpa，时间为20min，制得冷压混合料，备用；

6)将步骤4)制得加热混合料和步骤5)制得冷压混合料放进容器内，使用搅拌机内搅拌混合，搅拌速度为60rpm，时间为15min，然后放进容器内密封抽真空处理，之后再充入二氧化碳进行加压处理，压力为0.3mpa，处理时间为30min，制得加压混合料，备用；

7)将步骤3)制得冷压混合料和步骤6)制得加压混合料，放进容器内，使用搅拌机内搅拌混合，搅拌速度为1300rpm，时间为15min，最后将上述混合物加热至30℃后冷却至室温，即得。

实施例3

参阅图1所示，一种金属煅烧废气净化装置，包括烟气除尘装置1，及设置在烟气除尘装置1一侧的、用于废气净化的废气净化塔2，及设置在废气净化塔2一侧的烟囱3；所述废气净化塔2与烟气除尘装置1之间设置有引风机11，所述烟气除尘装置1连接有煅烧炉12，所述煅烧炉12与烟气除尘装置1连接有烟灰贮罐13，用于收集煅烧炉12与烟气除尘装置1中沉积的烟灰颗粒和固态重金属颗粒；所述废气净化塔2包括废气净化塔本体21，及设置在废气净化塔本体21内部的、且位于废气净化塔本体21底部的积液层22，及设置在废气净化塔本体21内部的、且位于积液层22上方的旋流板23，所述旋流板23能够减缓废气的流速从而增加反应时间和使其在塔内能够均匀分布，及设置在废气净化塔本体21内部的、且位于旋流板23上方的喷淋层24，喷淋层24能够喷淋脱硫剂浆液，与从下而上的废气进行逆向接触，进而充分的进行反应达到高效脱硫的效果，及设置在废气净化塔本体21内部的、且位于喷淋层24上方的活性炭吸附层25，所述废气净化塔2外部设置有循环泵26，所述循环泵26一侧与积液层22相连，所述循环泵26另一侧与喷淋层24相连，所述废气净化塔2外部设置有氨气罐27，所述氨气罐27与活性炭吸附层25之间设置有氨气引气机28，所述氨气罐27能够给活性炭吸附层25提供氨气，进而在活性炭吸附层25上发生反应除去一氧化氮，从而达到脱销的效果，所述废气净化塔2底部设置有氢氧化镁储槽4，所述氢氧化镁储槽4与废气净化塔2之间设置有氢氧化镁进料泵41，所述氢氧化镁储槽4连接有苛化槽42，所述苛化槽42连接有加料仓43，所述废气净化塔2底部设置有鼓风机5，所述废气净化塔2底部设置有氧化槽6，氧化槽6用于将生成的亚硫酸镁氧化成硫酸镁，所述氧化槽6与废气净化塔2之间设置有出液泵61，所述氧化槽6连接有缓冲槽62，所述氧化槽6还连接有氧化鼓风机63；所述废气净化塔2顶端设置有高效除雾器7，所述高效除雾器7连接有塔顶引风机71，所述塔顶引风机71与烟囱连接3。

所述金属煅烧废气净化装置的煅烧炉废气排烟风管涂有防锈防火涂料，所述防锈防火涂料由以下重量份配比的材料制成：甲基苯基硅树脂60份、环氧硅树脂40份、纳米二氧化硅25份、纳米蒙脱土22份、磷酸锌铝20份、丙基三甲氧基硅烷16份、聚磷酸铵15份、双十二碳醇酯14份、乙烯基三甲氧基硅烷12份、季戊四醇12份、四甲基哌啶醇10份、苯酮四酸二酐10份、苯二甲酸酯4份、硬脂酸锌3份和焦磷酸钠3份。

一种防锈防火涂料的制备方法，包括以下步骤：

1)取甲基苯基硅树脂60份、纳米蒙脱土22份、磷酸锌铝20份和丙基三甲氧基硅烷16份，先将纳米蒙脱土和磷酸锌铝进行搅拌混合，然后进行加热处理，加热温度为75℃，加热时间为14min，之后加入甲基苯基硅树脂和丙基三甲氧基硅烷搅拌混合，最后将上述混合物进行进行热压处理，热压处理温度为120℃，压力为1.0mpa，时间为15min，制得热压混合料，备用；

2)取环氧硅树脂40份、纳米二氧化硅25份和乙烯基三甲氧基硅烷12份，先将环氧硅树脂和乙烯基三甲氧基硅烷放进丙酮溶剂溶液中进行搅拌混合均匀，然后将纳米二氧化硅进行加热至45℃放进上述混合物中搅拌均匀，搅拌完成后使用超声波处理40min，之后将上述混合物进行脱除丙酮溶剂，之后再将脱去溶剂的混合物升温到140℃反应55min，最后将加热的混合物冷却至室温，备用；

3)将步骤1)制得热压混合料和步骤2)处理的混合物放进搅拌机内进行搅拌混合，搅拌速度为140rpm，时间为19min，然后放进容器内密封，抽空充入氮气，并进行冷压处理，所述冷压温度为2℃，所述冷压压力为0.8mpa，时间为4h，制得冷压混合料，备用；

4)取聚磷酸铵15份、双十二碳醇酯14份、季戊四醇12份和四甲基哌啶醇10份，放进搅拌机内搅拌混合，搅拌速度为1100rpm，时间为8min，搅拌完后放进容器内加热，加热温度为50℃，时间为10min，制得加热混合料，备用；

5)取苯酮四酸二酐10份、苯二甲酸酯4份、硬脂酸锌3份和焦磷酸钠3份，放进搅拌机内搅拌混合，搅拌速度为250rpm，时间为13min，然后进行冷压处理，所述冷压温度为7℃，所述冷压压力为1.55mpa，时间为25min，制得冷压混合料，备用；

6)将步骤4)制得加热混合料和步骤5)制得冷压混合料放进容器内，使用搅拌机内搅拌混合，搅拌速度为80rpm，时间为20min，然后放进容器内密封抽真空处理，之后再充入二氧化碳进行加压处理，压力为0.4mpa，处理时间为35min，制得加压混合料，备用；

7)将步骤3)制得冷压混合料和步骤6)制得加压混合料，放进容器内，使用搅拌机内搅拌混合，搅拌速度为1400rpm，时间为20min，最后将上述混合物加热至35℃后冷却至室温，即得。

实验例：

实验对象：传统钙法脱硫设备，活性炭法脱硫脱销设备和本实用新型的废气净化设备。

实验方法：传统钙法脱硫设备为对照组一，活性炭法脱硫脱销设备为对照组二，本实用新型的废气净化设备为实验组。

表1为三种设备废气处理信息

表7

表2为三种设备废气处理费用信息

表2

结合表1和表格2，对比传统钙法脱硫设备，活性炭法脱硫脱销设备和本申请的一种金属煅烧废气净化装置，可以看出本申请的一种金属煅烧废气净化装置除了脱硫效率高，设备结构小占地小，运行简单和副产品易处理之外，其投资费用还相对较少，运行成本相对较少和副产品处理费用相对较少。

本实用新型的有益效果是：能够同时进行脱硫脱销处理，以及废气经过喷淋层中进行脱硫后，能够减少二氧化硫量，进而不会发生因二氧化硫量过大而抑制活性炭吸附层中氮化物的吸收，增加了脱硝的效率，使用氢氧化镁进行脱硫，吸收率以及反应速度相对传统钙法脱硫而言更高，且该设备运行稳定可靠，不易堵塞，以及使用的氧化镁价格便宜，其废水主要为硫酸镁，只需稍微处理就可以直接排放，且生产的硫酸镁可以进行回收利用，进而可以减少费用；其中以甲基苯基硅树脂和环氧硅树脂为基体，通过乙烯基三甲氧基硅烷进行对纳米二氧化硅进行改性和通过原位分散聚合法来对基体起进行增强增韧，并提高了涂料的耐热防火性能；以及添加磷酸锌铝和丙基三甲氧基硅烷来增加涂料的防锈性能，其中磷酸盐离解产生的磷酸根可使金属表面钝化，引起阳极极化，而锌离子和铝离子则在阴极反应生成难溶物引起阴极极化，丙基三甲氧基硅烷能够在基材表面形成一层单分子保护膜，可阻止外界腐蚀因子对基材的侵蚀，进而协同提升其涂料的防锈能力，从而增加设备的使用寿命。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。