孟山都动力波洗涤技术在有色金属冶炼厂烟气制酸净化工序的应用.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流孟山都动力波洗涤技术在有色金属冶炼厂烟气制酸净化工序的应用.精品文档.孟山都动力波洗涤技术在有色金属冶炼厂烟气制酸净化工序的应用?40?有色冶炼_二综合利用与环保孟山都动力波洗涤技术在有色金属冶炼厂烟气制酸净化工序的应用郭乐民(南昌有色冶金设计研究院,江西南昌330008)摘要孟山都动力波洗涤技术是湿法收尘技术的重太革新,在有色冶炼厂的应用获得了良好效果.皋文简要舟铝其原理,应用实例,优.点及局限性关键词冶炼烟气净化;动力波;洗涤湿法收尘中图分类号TF8O5.35文献标识码B文章编号10o28943(2001)040040041引言动力波(D

2、ynawave)洗涤技术是含尘气体湿法净化工艺的重大革新,它的发明,发展和推广引起了环保行业和有色冶炼行业专家的高度重视.该技术于7o年代由美国杜邦公司开发并获得专利,初期主要用于空气污染控制.1987年末美国孟山都环境化学有限公司(以下简称MEC)与杜邦公司签订了一项世界范围内的许可证协议,将其应用于硫酸厂的烟气净化和更大范围的空气污染控制,从此该项技术得到推广应用.目前世界上已建成几百套动力波装置,涉及40多种用途,每小时处理烟气量从几十立方米到几十万立方米.2动力波洗涤系统的流程动力波洗涤技术是指以动力波洗涤器为核心设备的气体湿法净化工艺全套技术,由反向喷射洗涤器,同向喷射洗涤器,泡沫塔

3、等组成.在喷射洗涤器上可以装一段喷嘴或二段喷嘴,一个系统里可以是一级喷射洗涤器也可以是二级喷射洗涤器.组配形式根据烟气条件,前后工序,净化要求等因素确定,多种多样.闲速炼铜厂烟气净化,铅烧结烟气净化的典型动力波流程见图1,图2:作者简开郭乐民(1952一),男.湖南人,高级工程师,伊朗哈通阿巴蔷铜惜炼广总设计师:收稿日期20000815热烟气一缎动力波气体冷却塔二级动力渡电除雾器图1闪速炼铜厂烟气制酸净化流程热烟气一级动力波二级动力渡j级动力渡电除雾器图2铅烧结烟气制酸净化流程3动力波洗涤器的工作原理动力波洗涤器的工作原理是使含尘气体通过一个强烈湍动的液膜泡沫区,在泡沫区由于液体表面积大而且更

4、新迅速,液膜的吸留和包裹对颗粒的洗涤效果特别好.建立稳定泡沫区的关键是选择合适的气体及液体流速,使气液相处于一个特定的泡沫2001年8月第4期孟山都动力波洗涤技术在有色金属冶炼厂塑堕璺壁廛旦二:墅堡垦:区内.4应用实例该技术开发初期主要用于空气污染控制,I989年用于废酸再生硫酸系统的净化工序,随后在冶炼烟气制酸净化工序中应用.中国已建成投产的动力波系统有3套,分别在宝山钢铁广(废酸再生),金隆铜冶炼厂,贵溪冶炼厂.株洲冶炼r引进的用于铅烧结烟气净化的动力波系统正在设计之中有色金属冶炼厂采用动力波的情况见表1,典型铜,铅冶炼厂动力波系统的主要数据见表2表1有色金属冶炼厂应用动力波洗涤技术概况注

5、:RJ反喷洗涤器,Fc泡沫塔,GcT气体冷却塔5对有色金属冶炼厂使用动力波技术的分析5.1冶炼烟气制酸系统净化工序动力波洗涤技术已在美国,加拿大,法国,芬兰和中国的数家有色金属冶炼厂的制酸系统净化工序中成功应用,取得良好效果.有专家预计,在今后新建的大中型冶炼烟气制酸系统中,原有传统的空塔一填料塔一间冷器一电除雾净化工艺有被逐步取代之势,采用动力渡技术或新型的文丘里技术具有明显相对优势.5.2用于其它烟气除尘系统的分析通常能采用湿法收尘的系统原则上都可以采用动力波洗涤系统,采用干法收尘由于其收尘效率低导致环保严重超标的系统也可以试用动力渡技术.但要强调两点:(一)工艺要求必须以干料形式回收烟气

6、中粉尘或粉尘在水溶液或酸溶液生成不利于回收的化合物不宜用动力波技术;(二)使用条件不同,动力波工艺,洗涤用溶液,操作条件不尽相同,不能照搬照套.MCE有专门的试验装置,可为用户开发各类不同烟气性质,不同洗涤溶液条件下的动力渡系统,通过试验确定最佳组配和最佳操作条件.在合适条件下.制酸以外的系统也可推广动力波洗涤技术.据MEC资料报道.动力波洗涤技术已成功地应用于铜火法精炼阳极炉烟气处理,主要功能是除尘,脱SO,降温?42?有色冶炼口综合利用与环保表2冶炼厂动力波系统主要数据表项目单位数据某铜冶炼厂宴剥数据(FF烟气一CF烟气)口烟气量m31hl35000(设计值)13烟气含SO口烟气温度350

7、除尘效率92.74(FF十cF睬尘效率8836(FF)防砷效率78.33温度降250撕O一40动力渡系统总阻力Pa5500(FF+CF)动力波系统总阻力Pa3200(FF)某铜冶炼厂设计指标(FF烟气十CF烟气)烟气量m3?h1060O凡13烟气含SO213.56凡口烟气温度350防尘效率90(保证指标)酵砷效率90(保证指标)出I:3古氟nag?m一0<O.25(保证指标)二级动力波出口烟气温度4O二级动力渡出口压力Pa一10000某铅泊炼厂铅烧结烟气净化系统设计数据凡日烟气量m3?h-1950001lO000(rax)55000(rain)凡13蝈气温度400凡13烟气含SO23.0

8、4.2凡13烟气含生gim.10凡13烟气含砷mg/m8O凡13烟气含氟mg/m950凡I:3烟气含氯mg/m3650凡I:3蝈气含汞rng/m1.5出I:3蝈气含尘(保证指标)mg/m1o出I:3烟气含酸(保证指标)mg/m30(电雾出I:3保证指标)出口烟气温度c38净化系统阻力损失kPa14二级动力渡出I:3烟气含氟mg/mJ3.0二级动力渡出I:3含氧mg,m50凡口蝈气量凡口温度凡口烟气成丹凡口烟气含SO,循环液出口温度出口含sO:m/h1l0000391272.2,O16C0213450010一NaoH63mg/mj2.35注rFF闪速炉fcF转炉5.3采用动力波能否取消电收尘的分

9、析由于后续工序的技术要求及环保的要求,一般情况下冶炼厂收尘系统要设置电收尘作为收尘把关设备,如冶炼烟气进硫酸净化含尘要求1g/m.,烟气排放含尘指标要求200mg/m.新建电收尘存在投资大,占地大,操作复杂,维护量大等问题采用动力波技术以后,不但动力波进I:3含尘允许大幅提高,并且还可以保证出口含尘量不变,因而就有取消电收尘的可能性.在金隆铜抬炼厂工程投产初期,由于电收尘器暂没有调试好,进动力波的烟气含尘一般为45g/m.,最高时为17g/m.,动力波系统出1:3含尘仍然很低,硫酸质量仍然超过国标优等品.株洲措炼厂铅烧结烟气制酸系统净化工序选用动力渡,在烧结机出1:3至动力波之间仅设粗收尘设备

10、,设有增设电收尘.采用动力波能否取消电收尘应视具体情况而定,如果烟尘不需要以干尘方式回收或返回熔炼.且烟气含尘5g/m.,即可以取消电收尘器.以烟气量10万m.,h烟气温度400C计,取消电收尘可节省约800万元投资6主要优点及局限性6.1主要优点(1)收尘效率高在二级动力波系统里脱除亚徽级粒子的效率高达99以上;某厂闪速炉加转炉烟气动力波洗涤系统出1:3含尘实测数据为1.71mg/m.(2)除杂质能力强国内某厂净化系统实测数据见表3.Inco公司三段动力波流程中间试验的除尘效率见表4.闪速炉熔炼烟气试验结果见表5.表3净化系统实测数据(电除雾出1:3)表4Inco公司中间试验的除尘效率单位N

11、cuAsSePb进口出口效率.州伯雌m呲赫9m2001年8月第4期孟山都动力波洗涤技术在有色金属冶炼厂烟气制酸净化工序的应用一郭乐民?43?表5闪速熔炼烟气净化试验结果单位尘NIAsSePBCuZnCd进口mg/m58733617625816301201521效率%08.3992952984964g8.898.3984955(3)适应气量变化烟气量变化的适应能力较强,烟气量可在50100变化.而不降低收尘效率.(4)循环液含固量高而系统不堵塞由于其喷咀的特殊结构,含固量达20时系统不堵塞,而传统洗涤流程难承受3的含固量,因而对烟气含尘量适应范围大大增加.(5)维护费省,维修量少.主要设备管道和

12、塔无须专门操作,可靠眭高,维修量小,(6)外形尺寸小,占地少,制作安装简单(7)节省投资设备投资比其它净化流程省,由于烟气高度净化为后续系统配置单台鼓风机提供了可靠保证.节省备用风机费,征地费,维护费等.据有关专家介绍较常规洗涤系统可省约30投资.(8)产品质量好.由于对烟气进行了高度净化,使产品硫酸质量达到国际优级品以上.为产品广开销路提供良好条件(9)排放尾气达标,取得良好的环保效益.6.2动力波洗涤技术的局限性(1)受烟气中烟尘或有价金属回收形式的限制.如烟尘或烟气所含有价元素需要以干尘形式回收,动力波可处理高含尘烟气的优越眭则不明显.若烟气中的成分为酸溶性或水溶性.也不宜用动力波(2)

13、MEC软件费较高:一套烟气量为10万m/h动力波系统引进费约l00万美元(含少量硬件),对大规模生产系统虽计入引进费后在投资上仍然是合算的,但对于小气量的系统就存在经济问题,因为MEC没有向中国转让这一技术,几乎所有实质性的商务,技术,设备,设计等工作均发生在MEC总部和中国业主之间,导致总成本费用较高.如果动力波技术要在中国大力推广,MEC应采取适当的方式.大幅度降低软件费,技术支持费和联络费7结语动力波洗涤技术是一项可靠,新型,实用,综合效益高的烟气洗涤技术.应在有色金属冶炼厂大力推广应用,但需要解决小气量系统应用动力波技术的经济问题.参考文献1郭奕全.动力波洗涤挂木在蝈气净化中的应用-j.有色情盘设计与研究,1995(4).2孟山都公司.动力渡洗涤技术资料(冈部交流)(上接第l2页)钴壳锰钴镍铜一水相一有机相图5浸出液中有价金属的分离4结论钴壳在二氧化硫存在的条件下进行氨浸.可获得以下结果.用二氧化硫气体作还原剂氨浸,镍,钴和铜具有很高的浸出率.而铁和锰只有少量被浸出镍,钴和铜的浸出率随浸出温度的升高而提高,与此同时,铁和锰的浸出率则下降用l0LIX84一I的煤油溶剂作有机相对含镍,钴和铜的浸出液进行溶剂萃取.镍和铜几乎都被萃A有机相,而钴未被萃取,据认为钴被亚硫酸盐离子所遮蔽,因此,它与其它金属分离.被萃取的镍和铜用硫酸溶液反萃分离王永慧校