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冶煉煙氣收塵

時間 : 2022年9月15日分類 :工程百科

[拼音]：yelian yanqi shouchen

[外文]：dust collection of gas in metallurgy

有色金屬火法冶煉過程（包括干燥、燒結(jié)、焙燒、熔煉、吹煉、煙化、揮發(fā)、熔鑄等），產(chǎn)生大量煙氣，其中夾帶著煙塵，煙塵中含有主金屬和各種有價元素。為提高冶煉回收率，綜合回收有價元素，減輕對環(huán)境的污染，必須將煙塵從煙氣中收集下來。對于需要進一步綜合利用的冶煉煙氣，收塵后的含塵量還要滿足下一步工藝要求，例如用接觸法制酸的酸洗流程，要求煙氣含塵小于100～200毫克/標米³。有色金屬冶煉煙氣收塵，一般包括煙氣的冷卻、收塵和煙塵輸送，流程見圖1。

煙氣冷卻

有色金屬冶煉煙氣的溫度一般較高，有的高達1000℃以上。通常需先降溫，以適應(yīng)收塵工藝或設(shè)備的要求。

煙氣冷卻一般分間接冷卻和直接冷卻。冷卻時，除要求降溫調(diào)濕的煙氣用直接冷卻外，應(yīng)盡量采用間接冷卻，如空氣換熱器、汽化冷卻器和余熱鍋爐等設(shè)備，以利用煙氣的余熱（見重金屬冶煉余熱的利用）。

煙氣收塵

煙氣收塵按照塵粒大小和收塵效率分為粗收塵和細收塵；按照收塵方式分為干式收塵和濕式收塵。

干式收塵

粗收塵設(shè)備，常用的機械收塵器有：

（1）沉塵室。為一擴大的空室，煙氣進入空室，流速降低，較大的塵粒在重力作用下沉降。

（2）慣性收塵器。是在空室內(nèi)加若干個隔板，從而改變煙氣的流動方向，一定流速的煙氣在改變方向時，所含的塵粒在慣性力的作用下撞擊隔板而沉降下來。

（3）旋風收塵器。是利用高速旋轉(zhuǎn)的煙氣產(chǎn)生的離心運動，使煙氣和塵分離(圖2)。

（4）旋流收塵器。煙氣以25～35米/秒的速度由下部導(dǎo)入向上旋轉(zhuǎn)，塵粒受離心作用濃集于氣柱外側(cè)，形成一旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定氣柱，由沿切線方向進入的二次氣體將濃集的塵粒帶入下部集塵斗。前三種收塵器能捕集粒度大于10微米的塵粒；旋流收塵器可捕集粒度為1～5微米的塵粒，但它的氣流阻力損失大，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。

細收塵設(shè)備，常用的有下列兩種：

（1）濾袋收塵器（圖3）。是使煙氣通過濾袋，將塵粒阻留下來，從而實現(xiàn)氣固分離。煙氣從濾袋里面向外流出的稱為內(nèi)濾式，反之稱為外濾式。濾袋分圓袋和扁袋，應(yīng)選用耐溫、耐蝕的材料，常用的有耐溫低于100℃的柞蠶絲織物和毛呢，耐溫低于130℃的滌綸絨布，耐溫低于250℃的玻璃纖維布（素布、經(jīng)硅油或石墨、聚四氟乙烯處理的素布）等。濾袋集塵后進行清灰，是將附著于濾袋的塵粒震蕩或反吹下來，常用的方式有三種：機械振打清灰，反吹風清灰和脈沖反吹清灰。濾袋收塵器是高效收塵設(shè)備，能捕集粒度為0.1微米的塵粒，如參數(shù)選擇適當，收塵效率一般可達98～99％。濾袋收塵器的結(jié)構(gòu)簡單，適應(yīng)性強，設(shè)備投資省，但檢查和更換濾袋時勞動條件較差，經(jīng)營費用較高。

（2）電收塵器（圖4）。利用高壓電場的作用使塵粒荷電，移向收塵電極，使煙塵和煙氣分離。通常電收塵器的陰極線為電暈電極，陽極為收塵電極。電收塵器有干式和濕式，立式和臥式。臥式電收塵器由幾個電場串聯(lián)而成，一般為2～3個電場。有色冶金工廠也有4～5個電場串聯(lián)而成的。電收塵器是一種高效收塵設(shè)備，如使用恰當，收塵效率可達98～99％，能捕集粒度為 0.1微米的塵粒。電收塵器的收塵效率同電收塵器的結(jié)構(gòu)、塵粒的電阻率和成分、溫度、煙氣的成分和流速等都有關(guān)系。其中主要是塵粒的電阻率，而電阻率同煙塵的性質(zhì)及煙氣成分、溫度、濕度密切相關(guān)。一般合適的電阻率為10⁴～10¹⁰歐姆?厘米。20世紀70年代以來，出現(xiàn)了超高壓電收塵器，可捕集電阻率為10～10¹⁴歐姆?厘米的塵粒。電收塵器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高，但氣流阻力損失小，勞動條件好，生產(chǎn)費用低。

濕式收塵

濕式收塵的特點是使煙塵和水充分接觸后進入水中，再從水中將煙塵分離出來。濕式收塵主要有以下幾種方式：

（1）水膜收塵：是在收塵器內(nèi)壁造成流動水膜，煙氣在器內(nèi)旋轉(zhuǎn)流動，煙氣中的塵粒在離心作用下與水膜接觸，隨水流出。

（2）泡沫收塵：使煙氣以一定的速度通過泡沫塔內(nèi)的篩板，與流過篩板的液體形成泡沫層，將煙氣中的塵粒捕集下來。

（3）沖擊式收塵：使煙氣通過噴管，以40～80米/秒的速度沖向水面，塵粒在慣性作用下進入水中。

（4）文丘里收塵：文丘里收塵裝置（圖5）由文氏管和濕式旋風收塵器組成。煙氣以60～120米/秒的高速度通過文氏管的喉管，將噴入喉管的水分散成霧滴，使塵粒濕潤、凝聚增大，然后進入旋風收塵器，將塵粒捕收下來。濕式收塵設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，投資省，勞動條件好，但阻力損失較大，電耗較多，泥漿和水的處理較復(fù)雜。如煙氣中含有腐蝕性介質(zhì)，設(shè)備需要采取防腐措施。

煙塵輸送

冶煉煙塵中常含有有毒物質(zhì)，在煙塵輸送過程中要用密封設(shè)備以防止飛揚，污染環(huán)境。常用的設(shè)備有螺旋輸送機、埋刮板輸送機和氣力輸送裝置。如采用氣力輸送裝置，距離較近的可用真空吸送式，距離較遠的宜用壓縮空氣壓送式。

參考書目

嵇敬文編：《除塵器》，建筑工業(yè)出版社，北京，1981。Harry J. White， Industrial Electrostatic Precipitation，Addison-Wesley，London，1963.
J.M.Marchello & J.J.Kelly ed.，Gas Cleaning for Air Quality Control，Marcel Dekker，New York，1975.

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