等離子爐熔煉富集貴金屬過程中尾氣凈化的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及工業(yè)廢氣處理領(lǐng)域，具體涉及一種等離子爐熔煉富集貴金屬過程中尾氣凈化的方法。等離子爐熔煉富集貴金屬過程中尾氣凈化的方法，通過以下步驟完成：A、爐內(nèi)的氣體和少量的細(xì)顆粒粉塵進(jìn)入燃室內(nèi)氣相停留2～5s；B、用稀釋空氣與從燃室出來的高溫尾氣混合、稀釋；C、尾氣進(jìn)入一級過濾器內(nèi)，尾氣中的顆粒物被一級過濾器全部過濾；D、尾氣進(jìn)入二級過濾器內(nèi)，并往二級過濾器內(nèi)加熟石灰；E、將從二級過濾器出來的尾氣除去冷凝水后，通過煙道排放到大氣中。該方法操作簡單、成本較低，能有效處理掉熔煉尾氣中的有毒氣體，使尾氣排放量達(dá)標(biāo)，并有效回收尾氣中攜帶的物料顆粒，提高鉑族金屬的回收率。
【專利說明】等離子爐熔煉富集貴金屬過程中尾氣凈化的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)廢氣處理領(lǐng)域，具體涉及一種等離子爐熔煉富集貴金屬過程中尾氣凈化的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]等離子熔煉法的原理:將磨好的失效汽車尾氣凈化催化劑、磁鐵礦、還原劑和造渣熔劑配料，混合，投入到等離子熔煉爐內(nèi)，用10000°C的等離子焰加熱物料，使?fàn)t內(nèi)熔融物質(zhì)的溫度保持在1500?1650°C。等離子焰在熔體表面移動，在熔體表面產(chǎn)生極大的熱量，使?fàn)t內(nèi)物質(zhì)保持熔融，攪拌，促使貴金屬積聚在一起，并沉降到爐底熔融的捕集金屬里，從等離子爐排放出來的熔煉尾氣溫度較高，而且尾氣中主要含氬氣、硫、碳、氮的氧化物和水汽等，少量攜帶出來的物料顆粒含有鉬族金屬，因此，為實(shí)現(xiàn)尾氣達(dá)標(biāo)排放的同時提高鉬族金屬的回收率，選擇合適的尾氣處理技術(shù)尤其重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種操作簡單，成本較低的等離子爐熔煉富集貴金屬過程中尾氣凈化的方法，該發(fā)明能有效處理掉從等離子爐排放出來的熔煉尾氣中所含的有毒氣體，使尾氣排放量達(dá)標(biāo)，并有效回收尾氣中攜帶的物料顆粒，提高鉬族金屬的回收率。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)解決方案是，等離子爐熔煉富集貴金屬過程中尾氣凈化的方法，通過以下步驟完成:
A、等離子爐內(nèi)的氣體壓力為O?100Pa，物料在溫度為1500?1650°C的等離子爐內(nèi)熔煉，熔煉及尾氣凈化的全過程保持全密閉，爐內(nèi)的氣體和少量的細(xì)顆粒粉塵被抽風(fēng)機(jī)微負(fù)壓帶出并進(jìn)入燃室，從等離子爐出來的尾氣溫度為850?1050°C，尾氣在燃燒溫度為1000?1100°C的燃室內(nèi)氣相停留2?5s，待燃盡尾氣中微量的冶金焦炭，使尾氣中的CO完全轉(zhuǎn)化為C02，剩余尾氣從燃室排出，較大的顆粒物在燃室內(nèi)沉降，并返回等離子爐內(nèi)熔煉，實(shí)現(xiàn)有價物質(zhì)的循環(huán)利用；
具體反應(yīng)如下:進(jìn)入燃室的尾氣中含有微量的冶金焦炭，在1000?1100°C高溫和鼓入空氣富氧條件下，冶金焦炭在燃室內(nèi)燃燒生成C02:
C+02 — CO2(I)
在1000?1100°C高溫和鼓入空氣富氧條件下，尾氣中的CO氣體在燃室內(nèi)短暫停留2?5s能全部轉(zhuǎn)化為CO2, CO轉(zhuǎn)化為CO2化學(xué)反應(yīng):
2C0+02 —2C02(2)；
B、用稀釋空氣將從燃室出來的尾氣火焰撲滅，大量稀釋空氣與高溫尾氣混合、稀釋后，高溫尾氣的溫度大幅度降低至350?450°C ；
C、降溫后的尾氣進(jìn)入一級過濾器內(nèi)，尾氣中的顆粒物被一級過濾器全部過濾，用吹洗裝置吹洗粘附在一級過濾器內(nèi)的粉塵，顆粒物及一級過濾器內(nèi)的粉塵脫落后落入集料箱中，返回等離子爐內(nèi)熔煉，實(shí)現(xiàn)有價物質(zhì)的循環(huán)利用；
D、經(jīng)一級過濾器過濾的尾氣進(jìn)入二級過濾器的溫度控制在200?300°C，此時往二級過濾器內(nèi)加熟石灰，壓縮空氣使熟石灰霧化，通過抽風(fēng)機(jī)負(fù)壓作用，熟石灰微粒吸附在二級過濾器內(nèi)壁，尾氣穿過二級過濾器內(nèi)，并被抽風(fēng)機(jī)引出；
熟石灰接觸水蒸氣后增大了有效吸附酸性氣體的表面積，在200?300°C條件下，二級過濾器中的熟石灰不吸附酸性氣體C02，能吸附有毒的酸性氣體S02，生成CaS03，反應(yīng)見式(3)，在200?300°C及有氧條件下，CaS03不穩(wěn)定，會氧化成CaS04，反應(yīng)見(4)式；
2Ca (OH)2 + 2S02 — 2CaS03 + 2H20(3)
2CaS03 + O2 — 2CaS04(4)
吹洗裝置吹洗粘附在二級過濾器內(nèi)壁的熟石灰，熟石灰脫落并落入集料箱中，收集存放，剩余的尾氣從二級過濾器出來；
E、將從二級過濾器出來的尾氣除去冷凝水后，通過煙道排放到大氣中，抽風(fēng)機(jī)排氣口的溫度約120°C，排放的同時連續(xù)監(jiān)測尾氣中酸性氣體SO2和CO的濃度是否超標(biāo)，一旦超標(biāo)，監(jiān)測系統(tǒng)將信號發(fā)給PLC，PLC接到信號之后命令抽風(fēng)機(jī)減速，從而使尾氣停留在前面幾個步驟的時間增加，使其完全反應(yīng)和沉降，避免排量超標(biāo)。
[0005]所述等離子爐熔煉富集貴金屬過程中尾氣凈化的方法通過以下裝置實(shí)現(xiàn)，包括二燃室、空氣稀釋降溫系統(tǒng)、一級陶瓷過濾器、二級陶瓷過濾器、抽風(fēng)機(jī)、連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)端口、PLC、電機(jī)、煙道；
二燃室下部的側(cè)壁上設(shè)有a進(jìn)氣口和柴油燃燒器，其底部設(shè)有a集料箱，頂部設(shè)有a排氣管，上部的側(cè)壁上設(shè)有支架；二燃室的上方設(shè)有空氣稀釋降溫系統(tǒng)，該空氣稀釋降溫系統(tǒng)由鼓風(fēng)機(jī)和降溫管構(gòu)成，鼓風(fēng)機(jī)置于支架上；一級陶瓷過濾器下部的側(cè)壁上設(shè)有b進(jìn)氣口，其底部設(shè)有b集料箱，頂部設(shè)有b排氣管；二級陶瓷過濾器下部的側(cè)壁上設(shè)有c進(jìn)氣口，其底部設(shè)有c集料箱，頂部設(shè)有c排氣管，c進(jìn)氣口處設(shè)有熟石灰加料裝置；一級陶瓷過濾器和二級陶瓷過濾器都內(nèi)裝陶瓷濾芯，且陶瓷濾芯上方安裝有在線脈動裝置；抽風(fēng)機(jī)采用變速控制，外套配備了一個自動抽吸點(diǎn)，用于除去冷凝水，適用于處理溫度小于300°C尾氣；
二燃室的a排氣管從降溫管側(cè)壁接入，降溫管的一端通過管道連接鼓風(fēng)機(jī)，另一端通過管道接通一級陶瓷過濾器的b進(jìn)氣口，一級陶瓷過濾器的b排氣管通過管道接通二級陶瓷過濾器的c進(jìn)氣口，二級陶瓷過濾器的c排氣管通過管道連接抽風(fēng)機(jī)，抽風(fēng)機(jī)通過管道接通煙道，連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)端口位于抽風(fēng)機(jī)和煙道之間，PLC 一端接連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)端口，另一端接抽風(fēng)機(jī)，PLC和抽風(fēng)機(jī)之間接有電機(jī)。
[0006]所述一級陶瓷過濾器和二級陶瓷過濾器都內(nèi)裝90?110根陶瓷濾芯。
[0007]所述陶瓷濾芯為中空的圓柱形陶瓷體，一端開口，另一端封閉，其側(cè)壁上設(shè)有細(xì)微毛孔隙。
[0008]所述鼓風(fēng)機(jī)和降溫管通過軟管連接。
[0009]所述一級陶瓷過濾器和二級陶瓷過濾器內(nèi)的線脈動裝置用壓縮空氣定時吹洗陶瓷濾芯表面。
[0010]本發(fā)明具有以下有益效果:
1、本發(fā)明提供的方法操作簡單、成本較低，能夠燃盡尾氣中少量的冶金焦炭，并使尾氣中CO完全轉(zhuǎn)化為C02和沉降尾氣中較重的顆粒物。[0011]2、本發(fā)明將燃燒后的高溫尾氣快速降溫，能使尾氣中的顆粒物質(zhì)再次沉降。
[0012]3、本發(fā)明經(jīng)一級過濾能將熔煉尾氣中攜帶的顆粒物質(zhì)全部過濾；二級過濾中的吸附劑熟石灰能進(jìn)行吸附中和有毒的酸性氣體S02。
[0013]4、本發(fā)明兩級過濾器內(nèi)設(shè)有吹洗裝置，能定時吹洗過濾器，防止堵塞，及時回收熔煉尾氣中的顆粒物質(zhì)。
[0014]5、本發(fā)明連續(xù)測量排放尾氣中酸性氣體SO2和CO的濃度，通過PLC控制抽風(fēng)機(jī)的抽吸速度，調(diào)整整個裝置內(nèi)的反應(yīng)時間，從而控制有毒氣體的排放量。
[0015]6、本發(fā)明能收集有價的煙塵，有價煙塵中鉬族金屬量約占失效催化劑中鉬族金屬量的1%，收集的有價煙塵返回等離子爐，提高1%鉬族金屬回收率，變廢為寶。
[0016]7、本發(fā)明適于廣泛推行，可處理較高溫度的各種尾氣。
[0017]8、經(jīng)本發(fā)明處理，排放尾氣中總塵量的日平均值小于10mg/m3，二氧化硫和一氧化碳的日平均值小于50mg/m3，氯化氫的日平均值小于10mg/m3，二惡英及氧茂的日平均值小于0.lng/m3，均達(dá)到歐洲議會和委員會的2000/76/EC安全指令環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。
[0018]9、本發(fā)明提供的方法所使用的裝置的陶瓷濾芯的材質(zhì)及結(jié)構(gòu)容易過濾尾氣中的顆粒物質(zhì)。
[0019]10、本發(fā)明提供的方法所使用的裝置的抽風(fēng)機(jī)外套配備了一個自動抽吸點(diǎn)，能夠除去尾氣中的冷凝水。
[0020]說明書附圖
圖1為本發(fā)明等離子爐熔煉富集貴金屬過程中尾氣凈化的方法所使用的裝置的示意圖。
[0021]圖中，1- 二燃室、2-空氣稀釋降溫系統(tǒng)、3- —級陶瓷過濾器、4- 二級陶瓷過濾器、5-抽風(fēng)機(jī)、6-連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)端口、7- PLC,8-電機(jī)、9-煙道、10_a進(jìn)氣口、11-柴油燃燒器、12-a集料箱、13-a排氣管、14-支架、15-鼓風(fēng)機(jī)、16-降溫管、17_b進(jìn)氣口、18_b集料箱、19-b排氣管、20-c進(jìn)氣口、21-c集料箱、22-c排氣管、23-熟石灰加料裝置、24-陶瓷濾芯、25-在線脈動裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0022]實(shí)施例1:等離子爐熔煉富集貴金屬過程中尾氣凈化的方法，通過以下步驟完成: A、等離子爐內(nèi)的氣體壓力為O?100 Pa，物料在溫度為1500°C的等離子爐內(nèi)熔煉，啟
動抽風(fēng)機(jī)5，熔煉過程中尾氣凈化裝置保持全密閉，抽風(fēng)機(jī)5使整個裝置保持微負(fù)壓，氣體和少量的細(xì)顆粒粉塵被抽風(fēng)機(jī)5微負(fù)壓帶出并通過a進(jìn)氣口 10進(jìn)入二燃室I內(nèi)，從等離子爐出來的尾氣溫度為850°C，安裝在二燃室I下部的柴油燃燒器11開始按照固定速率向二燃室I內(nèi)提供一級空氣和噴入柴油，二燃室I內(nèi)開始燃燒，尾氣在二燃室I內(nèi)的燃燒溫度為1000°C，氣相停留時間為2s;
二燃室I主要作用是燃盡尾氣中微量的冶金焦炭，使尾氣中的CO完全轉(zhuǎn)化為CO2和沉降尾氣中較重的顆粒物；
進(jìn)入二燃室I的尾氣中含有微量的冶金焦炭，在1000°C高溫和鼓入空氣富氧條件下，冶金焦炭在二燃室I內(nèi)燃燒生成CO2:
C+02 — CO2(I) 在1000°C高溫和鼓入空氣富氧條件下，尾氣中的CO氣體在二燃室I內(nèi)短暫停留2s能全部轉(zhuǎn)化為CO2, CO轉(zhuǎn)化為CO2化學(xué)反應(yīng):
2C0+02 —2C02(2)
剩余尾氣從二燃室I頂部的a排氣管13進(jìn)入空氣稀釋降溫系統(tǒng)2的降溫管16內(nèi)，較大的顆粒物在二燃室I內(nèi)沉降，落入二燃室I底部的a集料箱12中，返回等離子爐內(nèi)熔煉，實(shí)現(xiàn)有價物質(zhì)的循環(huán)利用。
[0023]B、啟動鼓風(fēng)機(jī)15,鼓風(fēng)機(jī)15向降溫管16中鼓入大量的稀釋空氣,將二燃室I出來的尾氣火焰撲滅，大量稀釋空氣與高溫尾氣混合、稀釋后，高溫尾氣的溫度大幅度降低至350。。。
[0024]C、降溫后的尾氣通過b進(jìn)氣口 17進(jìn)入一級陶瓷過濾器3內(nèi)，且沉積在降溫管16內(nèi)的粉塵被吹到一級陶瓷過濾器3中，尾氣中的顆粒物被一級陶瓷過濾器3內(nèi)的90根圓柱形中空陶瓷濾芯24全部過濾，留在陶瓷濾芯24外表面，氣流穿過陶瓷濾芯24，在線脈動裝置25用壓縮空氣定時吹洗粘附在陶瓷濾芯24表面的粉塵，顆粒物及陶瓷濾芯24表面的粉塵脫落后落入一級陶瓷過濾器3底部的b集料箱20中，返回等離子爐內(nèi)熔煉，實(shí)現(xiàn)有價物質(zhì)的循環(huán)利用，剩余的尾氣從b排氣管21出來后通過c進(jìn)氣口 22進(jìn)入二級陶瓷過濾器4。
[0025]D、進(jìn)入二級陶瓷過濾器4的尾氣溫度控制在200°C，熟石灰加料裝置23開始對二級陶瓷過濾器4加熟石灰，壓縮空氣使熟石灰霧化，通過抽風(fēng)機(jī)5負(fù)壓作用，熟石灰微粒吸附在陶瓷濾芯24表面，尾氣穿過熟石灰層、陶瓷濾芯層，進(jìn)入中空陶瓷濾芯24內(nèi)，被抽風(fēng)機(jī)5引出；
熟石灰接觸水蒸氣后增大了有效吸附酸性氣體的表面積，在200°C條件下，二級陶瓷過濾器4中的熟石灰不吸附酸性氣體C02，能吸附有毒的酸性氣體S02，生成CaS03，反應(yīng)見式(3)，在200°C及有氧條件下，CaS03不穩(wěn)定，會氧化成CaS04，反應(yīng)見(4)式；
2Ca (OH)2 + 2S02 — 2CaS03 + 2H20(3)
2CaS03 + O2 — 2CaS04(4)
在線脈動裝置25用壓縮空氣定時吹洗粘附在陶瓷濾芯24表面的熟石灰，熟石灰能從陶瓷濾芯24中脫落，落入二級陶瓷過濾器4底部的c集料箱21中，并收集存放，剩余的尾氣從c排氣管22出來。
[0026]E、從二級陶瓷過濾器4出來的尾氣經(jīng)過變頻控制的抽風(fēng)機(jī)5抽吸，除去冷凝水后；通過煙道9排放到大氣中，抽風(fēng)機(jī)5排氣口的溫度約120°C，抽風(fēng)機(jī)5和煙道9之間的連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)端口 6連續(xù)測量尾氣中酸性氣體SO2和CO的濃度，當(dāng)尾氣中酸性氣體SO2和CO的濃度超標(biāo)時，連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)端口 6將信號發(fā)給PLC7，PLC7接到信號之后將減速命令發(fā)送給抽風(fēng)機(jī)5，抽風(fēng)機(jī)5減慢抽吸速度，從而使尾氣停留在前面幾個步驟的時間增加，使其完全反應(yīng)和沉降，避免排量超標(biāo)。
[0027]實(shí)施例2:等離子爐熔煉富集貴金屬過程中尾氣凈化的方法，通過以下步驟完成: A、等離子爐內(nèi)的氣體壓力為O?100 Pa，物料在溫度為1600°C的等離子爐內(nèi)熔煉，啟
動抽風(fēng)機(jī)5，熔煉過程中尾氣凈化裝置保持全密閉，抽風(fēng)機(jī)5使整個裝置保持微負(fù)壓，氣體和少量的細(xì)顆粒粉塵被抽風(fēng)機(jī)5微負(fù)壓帶出并通過a進(jìn)氣口 10進(jìn)入二燃室I內(nèi)，從等離子爐出來的尾氣溫度為950°C，安裝在二燃室I下部的柴油燃燒器11開始按照固定速率向二燃室I內(nèi)提供一級空氣和噴入柴油，二燃室I內(nèi)開始燃燒，尾氣在二燃室I內(nèi)的燃燒溫度為1050°C，氣相停留時間為3s;
二燃室I主要作用是燃盡尾氣中微量的冶金焦炭，使尾氣中的CO完全轉(zhuǎn)化為CO2和沉降尾氣中較重的顆粒物；
進(jìn)入二燃室I的尾氣中含有微量的冶金焦炭，在1050°C高溫和鼓入空氣富氧條件下，冶金焦炭在二燃室I內(nèi)燃燒生成CO2:
C+02 — CO2(I)
在1050°C高溫和鼓入空氣富氧條件下，尾氣中的CO氣體在二燃室I內(nèi)短暫停留3s能全部轉(zhuǎn)化為CO2, CO轉(zhuǎn)化為CO2化學(xué)反應(yīng):
2C0+02 —2C02(2)
剩余尾氣從二燃室I頂部的a排氣管13進(jìn)入空氣稀釋降溫系統(tǒng)2的降溫管16內(nèi)，較大的顆粒物在二燃室I內(nèi)沉降，落入二燃室I底部的a集料箱12中，返回等離子爐內(nèi)熔煉，實(shí)現(xiàn)有價物質(zhì)的循環(huán)利用。
[0028]B、啟動鼓風(fēng)機(jī)15,鼓風(fēng)機(jī)15向降溫管16中鼓入大量的稀釋空氣,將二燃室I出來的尾氣火焰撲滅，大量稀釋空氣與高溫尾氣混合、稀釋后，高溫尾氣的溫度大幅度降低至400。。。
[0029]C、降溫后的尾氣通過b進(jìn)氣口 17進(jìn)入一級陶瓷過濾器3內(nèi)，且沉積在降溫管16內(nèi)的粉塵被吹到一級陶瓷過濾器3中，尾氣中的顆粒物被一級陶瓷過濾器3內(nèi)的100根圓柱形中空陶瓷濾芯24全部過濾，留在陶瓷濾芯24外表面，氣流穿過陶瓷濾芯24，在線脈動裝置25用壓縮空氣定時吹洗粘附在陶瓷濾芯24表面的粉塵，顆粒物及陶瓷濾芯24表面的粉塵脫落后落入一級陶瓷過濾器3底部的b集料箱20中，返回等離子爐內(nèi)熔煉，實(shí)現(xiàn)有價物質(zhì)的循環(huán)利用，剩余的尾氣從b排氣管21出來后通過c進(jìn)氣口 22進(jìn)入二級陶瓷過濾器4。
[0030]D、進(jìn)入二級陶瓷過濾器4的尾氣溫度控制在250°C，熟石灰加料裝置23開始對二級陶瓷過濾器4加熟石灰，壓縮空氣使熟石灰霧化，通過抽風(fēng)機(jī)5負(fù)壓作用，熟石灰微粒吸附在陶瓷濾芯24表面，尾氣穿過熟石灰層、陶瓷濾芯層，進(jìn)入中空陶瓷濾芯24內(nèi)，被抽風(fēng)機(jī)5引出；
熟石灰接觸水蒸氣后增大了有效吸附酸性氣體的表面積，在250°C條件下，二級陶瓷過濾器4中的熟石灰不吸附酸性氣體C02，能吸附有毒的酸性氣體S02，生成CaS03，反應(yīng)見式
(3)，在250°C及有氧條件下，CaS03不穩(wěn)定，會氧化成CaS04，反應(yīng)見(4)式；
2Ca (OH)2 + 2S02 — 2CaS03 + 2H20(3)
2CaS03 + O2 — 2CaS04(4)
在線脈動裝置25用壓縮空氣定時吹洗粘附在陶瓷濾芯24表面的熟石灰，熟石灰能從陶瓷濾芯24中脫落，落入二級陶瓷過濾器4底部的c集料箱21中，并收集存放，剩余的尾氣從c排氣管22出來。
[0031]E、從二級陶瓷過濾器4出來的尾氣經(jīng)過變頻控制的抽風(fēng)機(jī)5抽吸，除去冷凝水后；通過煙道9排放到大氣中，抽風(fēng)機(jī)5排氣口的溫度約120°C，抽風(fēng)機(jī)5和煙道9之間的連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)端口 6連續(xù)測量尾氣中酸性氣體SO2和CO的濃度，當(dāng)尾氣中酸性氣體SO2和CO的濃度超標(biāo)時，連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)端口 6將信號發(fā)給PLC7，PLC7接到信號之后將減速命令發(fā)送給抽風(fēng)機(jī)5，抽風(fēng)機(jī)5減慢抽吸速度，從而使尾氣停留在前面幾個步驟的時間增加，使其完全反應(yīng)和沉降，避免排量超標(biāo)。
[0032]實(shí)施例3:等離子爐熔煉富集貴金屬過程中尾氣凈化的方法，通過以下步驟完成: A、等離子爐內(nèi)的氣體壓力為O?100 Pa，物料在溫度為1650°C的等離子爐內(nèi)熔煉，啟
動抽風(fēng)機(jī)5，熔煉過程中尾氣凈化裝置保持全密閉，抽風(fēng)機(jī)5使整個裝置保持微負(fù)壓，氣體和少量的細(xì)顆粒粉塵被抽風(fēng)機(jī)5微負(fù)壓帶出并通過a進(jìn)氣口 10進(jìn)入二燃室I內(nèi)，從等離子爐出來的尾氣溫度為1050 V，安裝在二燃室I下部的柴油燃燒器11開始按照固定速率向二燃室I內(nèi)提供一級空氣和噴入柴油，二燃室I內(nèi)開始燃燒，尾氣在二燃室I內(nèi)的燃燒溫度為1100°C，氣相停留時間為5s;
二燃室I主要作用是燃盡尾氣中微量的冶金焦炭，使尾氣中的CO完全轉(zhuǎn)化為CO2和沉降尾氣中較重的顆粒物；
進(jìn)入二燃室I的尾氣中含有微量的冶金焦炭，在1100°C高溫和鼓入空氣富氧條件下，冶金焦炭在二燃室I內(nèi)燃燒生成CO2:
C+02 — CO2(I)
在1100°C高溫和鼓入空氣富氧條件下，尾氣中的CO氣體在二燃室I內(nèi)短暫停留5s能全部轉(zhuǎn)化為CO2, CO轉(zhuǎn)化為CO2化學(xué)反應(yīng):
2C0+02 —2C02(2)
剩余尾氣從二燃室I頂部的a排氣管13進(jìn)入空氣稀釋降溫系統(tǒng)2的降溫管16內(nèi)，較大的顆粒物在二燃室I內(nèi)沉降，落入二燃室I底部的a集料箱12中，返回等離子爐內(nèi)熔煉，實(shí)現(xiàn)有價物質(zhì)的循環(huán)利用。
[0033]B、啟動鼓風(fēng)機(jī)15,鼓風(fēng)機(jī)15向降溫管16中鼓入大量的稀釋空氣,將二燃室I出來的尾氣火焰撲滅，大量稀釋空氣與高溫尾氣混合、稀釋后，高溫尾氣的溫度大幅度降低至450。。。
[0034]C、降溫后的尾氣通過b進(jìn)氣口 17進(jìn)入一級陶瓷過濾器3內(nèi)，且沉積在降溫管16內(nèi)的粉塵被吹到一級陶瓷過濾器3中，尾氣中的顆粒物被一級陶瓷過濾器3內(nèi)的110根圓柱形中空陶瓷濾芯24全部過濾，留在陶瓷濾芯24外表面，氣流穿過陶瓷濾芯24，在線脈動裝置25用壓縮空氣定時吹洗粘附在陶瓷濾芯24表面的粉塵，顆粒物及陶瓷濾芯24表面的粉塵脫落后落入一級陶瓷過濾器3底部的b集料箱20中，返回等離子爐內(nèi)熔煉，實(shí)現(xiàn)有價物質(zhì)的循環(huán)利用，剩余的尾氣從b排氣管21出來后通過c進(jìn)氣口 22進(jìn)入二級陶瓷過濾器4。
[0035]D、進(jìn)入二級陶瓷過濾器4的尾氣溫度控制在300°C，熟石灰加料裝置23開始對二級陶瓷過濾器4加熟石灰，壓縮空氣使熟石灰霧化，通過抽風(fēng)機(jī)5負(fù)壓作用，熟石灰微粒吸附在陶瓷濾芯24表面，尾氣穿過熟石灰層、陶瓷濾芯層，進(jìn)入中空陶瓷濾芯24內(nèi)，被抽風(fēng)機(jī)5引出；
熟石灰接觸水蒸氣后增大了有效吸附酸性氣體的表面積，在300°C條件下，二級陶瓷過濾器4中的熟石灰不吸附酸性氣體C02，能吸附有毒的酸性氣體S02，生成CaS03，反應(yīng)見式
(3)，在300°C及有氧條件下，CaS03不穩(wěn)定，會氧化成CaS04，反應(yīng)見(4)式；
2Ca (OH)2 + 2S02 — 2CaS03 + 2H20(3)
2CaS03 + O2 — 2CaS04(4)
在線脈動裝置25用壓縮空氣定時吹洗粘附在陶瓷濾芯24表面的熟石灰，熟石灰能從陶瓷濾芯24中脫落，落入二級陶瓷過濾器4底部的c集料箱21中，并收集存放，剩余的尾氣從c排氣管22出來。
[0036]E、從二級陶瓷過濾器4出來的尾氣經(jīng)過變頻控制的抽風(fēng)機(jī)5抽吸，除去冷凝水后；通過煙道9排放到大氣中，抽風(fēng)機(jī)5排氣口的溫度約120°C，抽風(fēng)機(jī)5和煙道9之間的連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)端口 6連續(xù)測量尾氣中酸性氣體SO2和CO的濃度，當(dāng)尾氣中酸性氣體SO2和CO的濃度超標(biāo)時，連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)端口 6將信號發(fā)給PLC7，PLC7接到信號之后將減速命令發(fā)送給抽風(fēng)機(jī)5，抽風(fēng)機(jī)5減慢抽吸速度，從而使尾氣停留在前面幾個步驟的時間增加，使其完全反應(yīng)和沉降，避免排量超標(biāo)。
【權(quán)利要求】
1.等離子爐熔煉富集貴金屬過程中尾氣凈化的方法，其特征在于，通過以下步驟完成: A、等離子爐內(nèi)的氣體壓力為O~100Pa，物料在溫度為1500~1650°C的等離子爐內(nèi)熔煉，熔煉及尾氣凈化的全過程保持全密閉，爐內(nèi)的氣體和少量的細(xì)顆粒粉塵被抽風(fēng)機(jī)微負(fù)壓帶出并進(jìn)入燃室，從等離子爐出來的尾氣溫度為850~1050°C，尾氣在燃燒溫度為1000~1100°C的燃室內(nèi)氣相停留2~5s，待燃盡尾氣中微量的冶金焦炭，尾氣中的CO完全轉(zhuǎn)化為C02，剩余尾氣從燃室排出，較大的顆粒物在燃室內(nèi)沉降，并返回等離子爐內(nèi)熔煉； B、用稀釋空氣將從燃室出來的尾氣火焰撲滅，大量稀釋空氣與高溫尾氣混合、稀釋后，高溫尾氣的溫度大幅度降低至350~450°C ； C、降溫后的尾氣進(jìn)入一級過濾器內(nèi)，尾氣中的顆粒物被一級過濾器全部過濾，用吹洗裝置吹洗粘附在一級過濾器內(nèi)的粉塵，顆粒物及一級過濾器內(nèi)的粉塵脫落后落入集料箱中，返回等離子爐內(nèi)熔煉； D、經(jīng)一級過濾器過濾的尾氣進(jìn)入二級過濾器的溫度控制在200~300°C，此時往二級過濾器內(nèi)加熟石灰，壓縮空氣使熟石灰霧化，通過抽風(fēng)機(jī)負(fù)壓作用，熟石灰微粒吸附在二級過濾器內(nèi)壁，尾氣穿過二級過濾器內(nèi)，并被抽風(fēng)機(jī)引出； 吹洗裝置吹洗粘附在二級過濾器內(nèi)壁的熟石灰，熟石灰脫落并落入集料箱中，收集存放，剩余的尾氣從二級過濾器出來； E、將從二級過濾器出來的尾氣除去冷凝水后，通過煙道排放到大氣中，抽風(fēng)機(jī)排氣口的溫度約120°C，排放的同時連續(xù)監(jiān)測尾氣中酸性氣體SO2和CO的濃度是否超標(biāo)，一旦超標(biāo)，監(jiān)測系統(tǒng)將信號發(fā)給PLC，PLC接到信號之后命令抽風(fēng)機(jī)減速。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子爐熔煉富集貴金屬過程中尾氣凈化的方法，其特征在于，該方法通過以下裝置實(shí)現(xiàn):包括二燃室(I)、空氣稀釋降溫系統(tǒng)(2)、一級陶瓷過濾器(3)、二級陶瓷過濾器(4)、抽風(fēng)機(jī)(5)、連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)端口(6)、PLC (7)、電機(jī)(8)、煙道(9)； 二燃室(1)下部的側(cè)壁上設(shè)有a進(jìn)氣口( 10)和柴油燃燒器(11 )，其底部設(shè)有a集料箱(12)，頂部設(shè)有a排氣管(13)，上部的側(cè)壁上設(shè)有支架(14) ;二燃室(I)的上方設(shè)有空氣稀釋降溫系統(tǒng)(2)，該空氣稀釋降溫系統(tǒng)(2)由鼓風(fēng)機(jī)(15)和降溫管(16)構(gòu)成，鼓風(fēng)機(jī)(15)置于支架(14)上；一級陶瓷過濾器(3)下部的側(cè)壁上設(shè)有b進(jìn)氣口(17)，其底部設(shè)有b集料箱(18)，頂部設(shè)有b排氣管(19) ;二級陶瓷過濾器(4)下部的側(cè)壁上設(shè)有c進(jìn)氣口(20)，其底部設(shè)有c集料箱(21)，頂部設(shè)有c排氣管(22)，c進(jìn)氣口(20)處設(shè)有熟石灰加料裝置(23);—級陶瓷過濾器(3)和二級陶瓷過濾器(4)都內(nèi)裝陶瓷濾芯(24)，且陶瓷濾芯(24)上方安裝有在線脈動裝置(25);抽風(fēng)機(jī)(5)采用變速控制，外套配備了一個自動抽吸點(diǎn)； 二燃室(I)的a排氣管(13)從降溫管(16)側(cè)壁接入，降溫管(16)的一端通過管道連接鼓風(fēng)機(jī)(15)，另一端通過管道接通一級陶瓷過濾器(3)的b進(jìn)氣口( 17)，一級陶瓷過濾器(3)的b排氣管(19)通過管道接通二級陶瓷過濾器(4)的c進(jìn)氣口(20)，二級陶瓷過濾器(4)的c排氣管(22)通過管道連接抽風(fēng)機(jī)(5)，抽風(fēng)機(jī)(5)通過管道接通煙道(9)，連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)端口(6)位于抽風(fēng)機(jī)(5)和煙道(9)之間，PLC (7) 一端接連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)(CEMS)端口(6)，另一端接抽風(fēng)機(jī)(5)，PLC (7)和抽風(fēng)機(jī)(5)之間接有電機(jī)(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子爐熔煉富集貴金屬過程中尾氣凈化的方法，其特征在于，一級陶瓷過濾器(3)和二級陶瓷過濾器(4)都內(nèi)裝90~110根陶瓷濾芯(24)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的等離子爐熔煉富集貴金屬過程中尾氣凈化的方法，其特征在于，一級陶瓷過濾器(3)和二級陶瓷過濾器(4)都內(nèi)裝90~110根陶瓷濾芯(24)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任何一項(xiàng)所述的等離子爐熔煉富集貴金屬過程中尾氣凈化的方法，其特征在于，陶瓷濾芯(24)為中空的圓柱形陶瓷體，一端開口，另一端封閉，其側(cè)壁上設(shè)有細(xì)微毛孔隙。
6.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任何一項(xiàng)所述的等離子爐熔煉富集貴金屬過程中尾氣凈化的方法，其特征在于，鼓風(fēng)機(jī)(15)和降溫管(16)通過軟管連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的等離子爐熔煉富集貴金屬過程中尾氣凈化的方法，其特征在于，鼓風(fēng)機(jī)(15 )和降溫管(16 )通過軟管連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1~4中任何一項(xiàng)所述的等離子爐熔煉富集貴金屬過程中尾氣凈化的方法，其特征在于，一級陶瓷過濾器(3)和二級陶瓷過濾器(4)內(nèi)的線脈動裝置(25)用壓縮空氣定時吹洗陶瓷濾芯(24)表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求5中任何一項(xiàng)所述的等離子爐熔煉富集貴金屬過程中尾氣凈化的方法，其特征在于，一級陶瓷過濾器(3)和二級陶瓷過濾器(4)內(nèi)的線脈動裝置(25)用壓縮空氣定時吹洗陶瓷濾芯(24)表面。
10.根據(jù)權(quán)利要 求6中任何一項(xiàng)所述的等離子爐熔煉富集貴金屬過程中尾氣凈化的方法，其特征在于，一級陶瓷過濾器(3)和二級陶瓷過濾器(4)內(nèi)的線脈動裝置(25)用壓縮空氣定時吹洗陶瓷濾芯(24)表面。
【文檔編號】C22B11/12GK103868368SQ201410130744
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年4月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月3日
【發(fā)明者】郭俊梅, 賀小塘, 繆海才, 肖雄, 趙雨, 李勇, 姚禹, 吳喜龍, 王歡, 李子璇, 李紅梅, 譚明亮, 鄒蕊鮮 申請人:貴研資源（易門）有限公司