Схемы и показатели некоторых пылеулавливающих установок цинковых заводов
|
На цинковых заводах основные виды технологических газов, очищаемых от пыли, следующие: газы обжиговых печей кипящего слоя и газы трубчатых печей (вельц-печей). Кроме того, обжиговые газы, используемые для получения серной кислоты, дополнительно очищают от тумана серной кислоты, мышьяка и селена. В табл. 74 приведены данные о свойствах указанных технологических газов и содержащейся в них пыли.  Очистка газов обжиговых печей кипящего слоя Тонкую очистку газов обжиговых печей кипящего слоя (КС) от пыли проводят, как правило, в сухих горизонтальных многопольных электрофильтрах типа ГК-30, ОГ-4-16 и т. п. Предварительно газы проходят через систему грубой очистки от пыли, состоящую из стояков и одной ступени циклонов. Стояки охлаждают воздухом или водой и, помимо улавливания крупной пыли, они служат для снижения температуры газов перед циклонами до 450—550 °С. Между циклонами и сухими электрофильтрами установлены эксгаустеры (типа Э-2, Э-4), вследствие чего электрофильтры работают под небольшим разрежением (давлением) в пределах: +2/-5 мм вод. ст. В связи с этим подсосы воздуха в электрофильтрах невелики и снижение концентрации сернистого ангидрида в газах мало. Так как пылевынос из печей КС весьма велик (30—40%), запыленность газов на входе в циклопы достигает 60—130 г/м3. Преимущественное применение на отечественных заводах получили в настоящее время циклоны типа СИОТ. На печь устанавливают два параллельно работающих циклона СИОТ № 10 или 12 или 4 циклона СИОТ № 9. Сухие электрофильтры должны работать при скорости газов в электрическом поле порядка 0,5—0,6 м/сек; при хорошем электрическом режиме и указанной скорости запыленность газов за электрофильтрами равна около 0,1 г/м3. В электрофильтрах должна поддерживаться температура не ниже 250 °С во избежание конденсации паров серной кислоты, что может привести к замазыванию электродов влажной пылью и к коррозии. В связи с тем, что обжиговые газы содержат серный ангидрид и пыль этих газов в значительной степени сульфатизирована, ее улавливание в сухих электрофильтрах при указанной выше повышенной температуре происходит успешно без какой-либо предварительной подготовки газов. Очистка газов трубчатых печей (вельц-печей) Тонкую очистку от пыли газов трубчатых печей (вельц-печей) в большинстве случаев проводят в рукавных фильтрах. Применение сухих электрофильтров связано с необходимостью хорошей предварительной подготовки газов. В противном случае степень улавливания пыли в сухих электрофильтрах несколько ниже, чем в рукавных фильтрах. Мокрые методы улавливания пыли из газов трубчатых печей, несмотря на целесообразность их использования при гидрометаллургической переработке уловленной пыли, пока не получили промышленного применения. При выходе из вельц-печи газы до поступления в рукавные фильтры проходят последовательно пылевую камеру и поверхностный холодильник (кулер). Из рукавных фильтров газы отсасывают вентиляторами и выбрасывают в атмосферу. В рукавных фильтрах в настоящее время применяют фильтровальные ткани из 100%-ной шерсти (ткань ЧШ) или бесшовные рукава из ткани ЦМ (70% шерсти, 30% капрона). Начато применение фильтровальной ткани из синтетического волокна нитрон, что позволяет повысить температуру газов перед рукавными фильтрами до 140 °С. На зарубежных заводах (например, в Польше) для очистки газов вельц-печей применяют фильтровальную ткань из стеклянного волокна. В этом случае температура газов перед фильтрами может быть повышена до 240—260 °С; скорость фильтрации для стеклоткани поддерживают равной около 0,3 лг/мин, т. е. почти в 2,5—3 раза ниже, чем для тканей из шерсти или синтетического волокна нитрон. Запыленность газов вельц-печей после рукавных фильтров невелика и колеблется в пределах 0,035—0,1 г/м3. При входной запыленности газов в пределах 20—40 г/м3 степень улавливания пыли в рукавных фильтрах достигает 99% и более. Принципиальная технологическая схема очистки от пыли газов трубчатых печей показана на рис. 123.  Дополнительная очистка обжиговых газов от тумана, серной кислоты, мышьяка и селена Газы обжиговых печей, кроме сернистого ангидрида (SO2), О2 и N2, содержат в парообразном состоянии соединения мышьяка (AS2O3) и селена (SeО2), а также небольшое количество серного ангидрида (SO3). В газах содержится также неуловленная в сухих электрофильтрах пыль (около 0,1 г/м3). При производстве серной кислоты контактным способом газы должны быть полностью очищены от пыли, а также от соединений мышьяка и селена, являющихся ядами для ванадиевого катализатора, применяемого в контактных аппаратах. Одновременно газы должны быть очищены от тумана серной кислоты, образующегося в результате соединения SO3 с парами воды при охлаждении газов. Дополнительную очистку обжиговых газов от указанных примесей проводят в промывных башнях и мокрых электрофильтрах. В промывных башнях газы охлаждают с одновременным улавливанием содержащейся в них пыли. В этих же башнях парообразные окислы мышьяка и селена, а также пары серной кислоты при охлаждении конденсируются и частично вымываются. Технологическая схема дополнительной очистки обжиговых газов приведена на рис. 124.  Первая промывная башня обычно представляет собой полый свинцовый цилиндр, футерованный кислотоупорным кирпичом. Башню орошают серной кислотой крепостью 30—40%. Вытекающую из башни орошаемую кислоту в отстойниках очищают от содержащейся в ней пыли, охлаждают в свинцовых холодильниках и подают насосами на орошение башни. В первой промывной башне газы охлаждают с 250—300 до 50—70 °С, после чего они поступают во вторую промывную башню. Она по конструкции аналогична первой промывной башне, но снабжена насадкой из керамических колец. Насадку башни орошают серной кислотой крепостью 15—20%, и газы охлаждают до 35—40 °С. Орошающую кислоту, как и для первой промывной башни, охлаждают в свинцовых холодильниках и подают на орошение. Для улавливания тумана серной кислоты и сконденсированных паров трехокиси мышьяка и двуокиси селена газы из второй промывной башни направляют в первую ступень мокрых электрофильтров. Применяют главным образом вертикальные свинцовые электрофильтры типов M и ШMK с осадительными электродами в виде шестигранных сот, размещенных в стальном футерованном корпусе или без корпуса. Коронирующие электроды изготовлены из стальной проволоки, освинцованной снаружи в форме звездочки. В первой ступени мокрых электрофильтров улавливают наиболее крупные частицы тумана серной кислоты и конденсата паров мышьяка и селена. Для достижения эффективной окончательной очистки газов от этих примесей газы по выходе из первой ступени мокрых электрофильтров направляют в увлажнительную башню. Эта башня, как и вторая промывная башня, снабжена насадкой из керамических колец. Насадку башни орошают слабой серной кислотой (около 1 %), охлаждаемой в холодильнике. Газы, проходящие увлажнительную башню, охлаждаются до 25—35 °С и при этом из них конденсируется часть паров воды. Конденсация происходит на мельчайших частицах (твердых и каплях), прошедших неуловленными через мокрые электрофильтры первой ступени. Таким образом, частицы, ставшие ядрами конденсации, обволакиваются пленкой воды и, укрупнившись, легко улавливаются в мокрых электрофильтрах второй ступени, аналогичных по устройству электрофильтрам первой ступени. После мокрых электрофильтров второй ступени газы практически не содержат пыли и мышьяка, а содержание в них тумана серной кислоты не должно превышать 0,005 г/м3. |
