烟气净化处理知识
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电解铝烟气无组织排放深度治理技术的应用摘要:近些年,国家和地方增加生态环境保护幅度,不但对电解铝领域设备和生产能力严格把控,对铝行业污染排放也有了更加严的规定,因而,提高电解铝烟气治理技术实力,才可以提高领域市场竞争力,走绿色发展路。
不过随着国家环保规定越来越严,电解铝企业发展进入了瓶颈,在铝电解环节中完成烟气脱硝脱氟深度处理已经成为冶炼厂公司的的共识,对电解法烟气治理的开发与实施势在必行,是发展企业发展的态势。
关键词:电解铝;烟气无组织排放;深度治理技术引言:电解铝行业最大的污染源是电解槽排放的烟气,主要污染物是粉尘、氟化物(包括气态氟物氢和固态氟化盐)和SO2。
目前国内普遍采取的治理措施是干法净化处理工艺。
鉴于此,根据电解铝烟气无组织排放的特点,开发了电解铝烟气无组织排放深度治理技术。
该技术是通过电解槽密封系统和上部集气系统、双烟管排烟系统、残极烟气收集系统等多种治理措施将无组织排放转化为有组织排放,以期达到减排效果。
1电解铝烟气治理现状中国电解铝制造业企业对电解法烟气广泛所采取的治理方案是干式净化处理工艺,其基本原理是由吸咐反映来实现的,就是以Al2O3做为吸收剂,因为Al2O3孔隙度率很高,比表面比较大,也是两性化合物,对硫化氢气体具有较好的吸附力。
生产过程中将氧化铝粉参与到电解法烟气中,从而使之与烟气充足触碰而吸咐烟气里的HF,吸咐HF后氧化铝为载氟氧化铝,载氟氧化铝根据具备较严格把控指标脉冲布袋除尘器从烟气中提取出来,提取出来的载氟氧化铝,回到电解法生产体系作为原料供电系统解应用。
为减少污染排放,电解铝公司在原料端采取有效措施,增加阳极碳素厂硫分控制,与此同时,一些标准明确提出“铝电解用阳极硫含量应≤1.5%”。
经市场调研,生产制造阳极炭块的原料高硫煅烧石油焦销售市场生产量少,且价格贵,长时间处于需求量很高状态,因而,阳极炭块生产厂家无可奈何应用高硫石油焦,造成预焙阳极炭块硫分上升,市场中电解铝领域常用阳极炭块硫分一般为2.0~3.0%上下占多数。
大气污染:是指由于人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间,并因此而危害了人体的舒适、健康和福利或危害了生态环境。
污染类型:局部地区污染,地区性污染,广域污染,全球性污染。
大气污染物:是指由于人类活动或自然过程排放到大气,并对人或环境产生有害影响的物质。
霾(灰霾,haze):大气中悬浮的大量微小尘粒使空气混浊,能见度降低到10km以下的天气现象。
易出现在逆温、静风、相对湿度较大等气象条件。
分类:颗粒污染物(气溶胶状态污染物)、气态污染物(气体状态污染物)。
硫酸烟雾(sulfurous smog):大气中的SO2等硫化物,在有水雾、含有重金属的悬浮颗粒物或氮氧化物存在时,发生一系列化学或光化学反应而生成的硫酸烟雾或硫酸盐气溶胶。
光化学烟雾(photochemical smog):光化学烟雾是在阳光照射下,大气中的氮氧化物、碳氢化合物和氧化剂之间发生一系列光化学反应而生成的蓝色烟雾。
温室效应(Greenhouse Effect):大气中的CO2和其他微量气体,可以使太阳短波辐射几乎无衰减地通过,但却可以吸收地表的长波辐射,由此引起全球气温升高的现象,称为“温室效应”。
应对全球暖化的措施:(1)改变能源结构,控制碳排放:节能、降耗、减排,大力发展清洁能源。
(2)增加碳吸收:固碳技术(生物、物理、化学)。
(3)减少其他温室气体产生、排放:如发展替代产品,清洁发展机制CDM,等。
大气污染综合防治的含义所谓大气污染综合防治,实质上就是为了达到区域环境空气质量控制目标,对多种大气污染控制方案的技术可行性、经济合理性、区域适应性和实施可能性等进行最优化选择和评价,从而得出最优的控制技术方案和工程措施。
大气污染综合防治措施:(1)全面规划,合理布局:环境规划(产业结构调整,交通系统优化,等)(2)严格的环境管理:环境立法,环境监测与执法,区域联防联控等(3)控制大气污染的技术措施:清洁生产,可持续能源战略,综合性工业基地等(4)控制污染的经济政策:必要的环保投资,“污染者支付原则”,环保企业减税等(5)控制污染的产业政策:鼓励,限制,淘汰(6)绿化造林(7)安装废气净化装置:是控制环境空气质量的基础,也是实行环境规划与管理等多项综合防治措施的前提。
烟气净化个人工作总结本人在烟气净化领域工作多年,总结了自己的工作经验和心得体会。
在这个领域中,我主要负责设计、实施和优化烟气净化系统,以确保排放的烟气符合环保标准。
首先,我认为在烟气净化工作中,技术和专业知识是至关重要的。
我不断学习最新的烟气净化技术和设备,确保自己的工作始终处于行业前沿。
同时,我也注重与同行进行交流和学习,不断提升自己的专业水平。
其次,在烟气净化工作中,环境意识和责任感同样重要。
我始终坚持环保理念,意识到自己的工作直接关系到环境的质量和人们的健康。
因此,我会严格按照相关法规和标准进行工作,确保烟气排放符合国家和地方的环保要求。
此外,沟通和团队合作也是烟气净化工作中不可或缺的部分。
我和同事之间保持良好的沟通和合作,共同解决工作中遇到的问题,确保工作的顺利进行。
我也会积极参与团队内部的讨论和交流,分享自己的经验和见解,促进团队的进步和成长。
最后,我还会定期对烟气净化系统进行检查和维护,确保其正常运行和排放效果。
我会对系统进行性能评估和优化,寻求更加高效和环保的烟气净化方法。
总的来说,烟气净化工作需要我们不断学习和提升自己的专业技能,同时也需要我们始终保持环保意识和责任感,与同事进行良好的沟通和合作,确保工作的顺利进行。
只有这样,我们才能为环境保护事业做出更大的贡献。
烟气净化工作是一项重要的环保工作,它涉及到对大气污染物的控制和治理,对保护人类健康和生态环境具有重要意义。
作为一名从事烟气净化工作多年的从业者,我深知这份工作的重要性和挑战性,也有了一定的经验和总结。
在烟气净化工作中,尤其是设计、实施和优化烟气净化系统方面,我一直秉承着认真负责、精益求精的工作态度。
在设计阶段,我会根据不同工艺和排放要求,选择最适合的烟气净化设备和技术,确保能够高效去除烟气中的污染物,达到国家和地方的排放标准。
在实施过程中,我会严格按照设计方案进行现场安装和调试,保证烟气净化系统的稳定运行。
在优化阶段,我会根据系统的运行情况和环保要求,对系统进行持续改进和优化,以提高烟气净化效果和降低运行成本。
《大气污染控制工程》重要知识点汇总十五421.通风换气中的一些基本概念新风量(air change flow):在门窗关闭的状态下,单位时间内由空调系统通道、房间的缝隙进入室内的空气总量,单位m3/h。
空气交换率(air change rate):单位时间(h)内由室外进入室内空气的总量与该室室内空气总量之比,单位h-1。
换气率(Ventilation rate):指在1 h内由室外进入室内空气量与该室室内空气量之百分比。
422.室内空气污染源的控制对于室内空气污染的控制可以通过防止问题的产生和对已经比较明显的问题进行控制处理两个方面开展。
室内空气污染控制主要可以通过三种途径实现,即污染源控制、通风和室内空气净化。
其中污染源控制是指从源头着手避免或减少污染物的产生;或利用屏障设施隔离污染物,不让其进入室内环境。
消除或减少室内污染源是改善室内空气质量、提高舒适性的最经济有效的途径,在可能的情况下应优先考虑。
室内污染源的控制管理包括两个方面:一是减少室内污染源的数量,二是减少室内污染源的散发。
423.颗粒物的净化颗粒物的净化很早就应用于空调通风系统。
通常采用的设备有过滤器和静电沉积器。
纤维过滤器又可分成低效、中效、高效及超高效等类型。
粗效过滤器主要用于阻挡10μm以上的沉降性微粒和各种异物;中效过滤器主要用于阻挡1~10μm的悬浮性微粒,以免其在高效过滤器表面沉积而很快将高效过滤器堵塞;高效过滤器(或亚高效过滤器)主要用于过滤含量最多、用粗效和中效过滤器都不能或很难过滤掉的1μm以下的亚微米级微粒。
室内空气过滤器形式主要包括家用滤尘袋、居室空气净化器、通风过滤单元、空调过滤单元、真空吸尘器滤袋及呼吸器等。
滤料采424.吸附技术控制室内VOCs吸附技术是目前去除室内VOCs最常用的控制技术,常用的吸附剂有:颗粒活性炭、活性炭纤维、沸石、分子筛、多孔黏土矿石、活性氧化铝及硅胶等,其中又以颗粒活性炭、含高锰酸钾的活性氧化铝及改性颗粒活性炭最常用。
湿法烟气脱硫设计及设备选型手册1. 概述在工业生产中,很多过程都会产生废气,其中包括含有二氧化硫等有害气体的烟气。
为了减少大气污染和保护环境,烟气脱硫技术就显得尤为重要。
湿法烟气脱硫技术是一种常用的脱硫方法,本手册将重点介绍湿法烟气脱硫的设计原理和设备选型,并提供给相关从业人员参考使用。
2. 湿法烟气脱硫的原理湿法烟气脱硫技术是利用水溶液与烟气进行接触,通过化学反应将二氧化硫等有害气体吸收到溶液中,从而达到脱硫的目的。
主要脱硫反应可以表示为: SO2 + 2H2O + 1/2O2 = H2SO4。
湿法脱硫过程中,进口烟气和吸收液充分接触,通过吸收和氧化的作用,将SO2等有害气体转化为硫酸,最终实现烟气净化。
3. 设备选型在湿法烟气脱硫系统中,主要设备包括吸收塔、循环泵、喷淋系统等。
根据工艺要求和工况条件,选择合适的设备对于湿法脱硫系统的运行效果至关重要。
首先需要考虑的是吸收塔的选型,包括塔径、塔高、填料类型等参数的确定。
其次是循环泵和喷淋系统的选型,需要考虑工作效率、能耗等指标。
另外,还要考虑设备的耐腐蚀性能和可靠性,确保设备在长期运行中能够稳定工作。
4. 设计原则在进行湿法烟气脱硫系统的设计时,需要考虑以下几个方面的原则:首先是脱硫效率,要求设备在不同运行条件下都能够稳定实现脱硫目标;其次是设备的能耗和运行成本,需要在满足脱硫要求的前提下,尽量降低设备的能耗;还要考虑设备的可维护性和安全性,保障设备长期稳定运行。
5. 总结与展望湿法烟气脱硫技术作为一种成熟的脱硫方法,在工业生产中应用广泛。
在未来,随着环保要求的不断提高,湿法脱硫技术还将得到进一步完善,设备性能将会更加优化。
加强对湿法烟气脱硫技术的研究和应用,对于促进工业生产的可持续发展和生态环境的保护具有重要意义。
6. 个人观点作为一种有效的烟气脱硫技术,湿法脱硫不仅可以有效净化烟气,减少大气污染,也能为工业生产提供良好的环境支持。
我个人认为,在今后的工业发展中,湿法烟气脱硫技术将会得到更广泛的应用,也会在性能和成本上得到更多的改进和提升。
大气:是指环绕地球的全部空气的总和环境空气:指人类、植物、动物和建筑物眾露于其中的室外空气大气组成:干燥淸洁的空气、水蒸气和各种杂质干洁空气的平均相对分子质量28.966,密度1.293kg/m3,理想气体:水蒸气范围0.01%〜4%大气中的杂质:各种悬浮微粒和气态物质大气污染:指人类活动或自然过程引起某些物质进入大气中,呈现出足够的浓度,达到了足够的时间,并因此而危害了人体的舒适,健康和福利或危害了生态环境大气污染按范围分:1、局部地区污染2、地区性污染3、广域污染4、全球性污染全球性大气污染问题包括:温室效应、臭氧层破坏、酸雨破坏臭氧层的物质:氟氯炷,NOx酸雨:pH小于5.6的雨,雪或其他形式的大气降水大气污染物:人类活动或自然过程排入大气的并对人和环境产生有害影响的物质大气污染物按状态分:气溶胶状态污染物、气体状态污染物气溶胶:气体介质和悬浮在其中的分散粒子所组成的系统气溶胶粒子:沉降速度可以忽略的小固体粒子,液体粒子或固液混合粒子按粒子来源和物理性质分类:(1粉尘尺寸1〜200um (2)烟尺寸0.01〜lum(3)飞灰(4)黑烟(5)霾(6)雾根据粉尘颗粒大小分类:总悬浮颗粒物(TSP)空气动力学当量直径<=100um.可吸入颗粒物(PM10)空气动力学当量直径<=10um气态污染物:以分子状态存在的污染物可分为五大类:(1)以二氧化硫为主的含硫化合物(2)以一氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物(3)碳的氧化物(4)有机化合物(5)卤素化合物气态污染物可分为:一次污染物、二次污染物大气污染物的来源可分为:自然污染源人为污染源人为污染源按空间分布可分为:点源而源按人们的社会活动功能可分为:生活污染源,工业污染源,交通运输污染源根据主要污染物可分为爆料燃烧,工业生产,交通运输,前两者称为固左源,后者为流动源中国的大气环境污染以煤烟型为主,主要污染物为颗粒物和SO2大气污染物侵入人体有三种途径:表而接触,食入含污染物的食物和水,吸入被污染的空气对大气能见度有潜在影响的污染物:(1)总悬浮颗粒物(TSP)(2) SO2和其他气态含硫化合物(3) NO和NO2 (4)光化学烟雾环境空气质量可分为三级:一级标准:为保护自然生态和人群健康,在长期接触情况下,不发生任何危害性影响的空气质疑要求二级标准:为保护人群健康和城市,乡村的动、植物,在长期和短期接触情况下,不发生伤害的空气质量要求三级标准:为保护人群不发生急、慢性中毒和城币一般动、植物正常生长的空气质量要求环境空气质量功能区可分为三类:一类区为自然保护区,风景名胜区和英他需要特殊保护的地区二类区为城镇规划中确泄的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区三类区为特泄工业区一类区执行一级标准,二类区执行二级标准,三类区执行三级标准计入空气污染指数的项目:可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和臭氧第二章煤的分类:(1)褐煤(2)烟煤(3)无烟煤评价工业用煤的主要指标:(1)水分(2)灰分:灰分是煤中不可燃矿物物质的总称,煤中灰分的存在,降低了煤的热值,也增加了烟尘污染及出渣量(3)挥发分:煤在隔绝空气条件下加热分解出的可燃气态物质(4)固定炭: 从煤中扣除水分灰分及挥发分后剩下的部分,煤中的碳不以单质状态存在,而以氢、氮、硫、氧等组成有机物煤的元素分析旨在用化学方法去掉外部水分的煤中主要成分碳、氢、氮、硫和氧等的含量煤中主要含有四种形态的硫:黄铁矿硫(FcS2)、硫酸盐硫(McSO4)、有机硫(CxHySz)和单质硫确泄煤的特性常用的基准:(1)收到基:包括全部水分和灰分的燃料作为100%的成分、(2)空气干燥基:以去掉外部水分的燃料作为100%的成分、(3)干燥基:以去掉全部水分的燃料作为100%的成分、(4)干燥无灰基:以去掉水分和灰分的燃料作为100%的成分多数化石燃料完全燃烧的产物是二氧化碳和水蒸气,不完全燃烧过程产生黑烟、一氧化碳和其他部分氧化产物等大气污燃料完全燃烧的条件(1)空气条件(2)温度条件(3)时间条件(4)燃料和空气的混合条件温度、时间、湍流度(3T)+空气过剩系数(1E)理论空气量:单位疑燃料按燃烧反应方程式完全燃烧所需要的空气量建立燃烧反应方程式时假立:(1)空气仅是由氮和氧组成的,其体积比为79.1/20.9=3.78 (2)燃料中的固左氧可用于燃烧(3)燃料中的硫主要被氧化为SO2 (4)热力型NOx的生成量较小,燃料中的含氮量也比较低,在il•算理论空气量时可以忽略(5)燃料中的氮在燃烧时转化为N2和NO, —般以N2为主(6)燃料的化学式为CxHySzOw 空气过剩系数a 为实际空气量Va与理论空气疑V之比空燃比:单位质捲燃料燃烧所需要的空气质量燃饶烟气主要由悬浮的少量颗粒物、燃烧产物、未燃烧和部分燃饶的燃料,氧化剂以及惰性气体等组成燃料的发热量有髙位发热疑(包括燃料燃烧生成物中水蒸气的汽化潜热)低温发热量(指燃烧产物中的水蒸气仍以气态存在时,完全燃烧过程所释放热量)低位发热量qL可由高位发热量qH减去水蒸气的凝结热而求得qL=qH—25 (9wH+Ww)燃烧设备的热损失包括:排烟热损失、不完全燃烧热损失、炉体散热损失烟气成分主要是CO2、SO2、N2和水蒸气理论水蒸气体积由三部分构成:燃料中氢燃烧后生成的水蒸气体积,燃料中所含的水蒸气体积、由供给的理论空气量带入的水蒸气体积炭粒子的形成:燃烧过程中生成一些成份为碳的粒子,通常由气相反应生成积炭,由液态坯燃料高温分解产生的粒子都是结焦或煤胞烟尘:固体燃料燃饶产生的颗粒物,包括黑烟和飞灰两部分,黑烟主要是未燃尽的碳粒,飞灰主要是燃料所含的不可燃矿物质微粒易燃烧又较少岀现黑烟的燃料顺序:无烟煤一焦炭一褐煤一低挥发分烟煤一高挥发分烟煤烟煤最易形成黑烟煤燃烟气中汞有三种形态:与颗粒物结合的汞,单质汞,二价的气态汞第三章大气圈分为五层:(1)对流层虽然较薄但集中整个大气质量的3/4和几何全部水蒸气大气温度虽髙度增加而降低具有强烈的对流运动温度和湿度水平分布不均匀(2)平流层气温随髙度增加而增加(3)中间层温度随髙度升高而迅速降低(4)暧层在强烈太阳紫外线和宇宙射线作用下岀现气温随高度升高而增高(5)散逸层气彖要素:表示大气状态的物理量和物理现象气彖要素主要包括:气温(指距地面1.5m高处的百叶箱中观测到的空气温度)、气压、气湿、风向、风速、云况(云高:云量:云遮蔽天空的成数)、能见度(指视力正常的人在当时天气条件下能够从天空背景中看到或辨认出的目标物的最大水平距离)等气温直减率:气温随高度的变化Y= — uT/uZ若气温随高度增加而递减,Y为正值,反之Y为负大气中的温度层结有四种类型:①气温随髙度增加而递减,且Y > Yd,称为正常分布层结或递减层结②气温直减率接近于IK/ (100m),及Y = Y d,称为中性层结③气温不随高度变化,即丫=0.称为等温层结④气温随髙度增加而增加, 即Y <0,称为气温逆转,简称逆温大气稳泄度:指在垂直方向上大气稳定的程度,即是否容易发生对流空气块受到外力作用产生上升或下降运动,去除外力,发生三种情况:(1)气块减速并有返回原来高度的趋势,称这种大气是稳泄的(2)气块加速上升或下降,这种大气是不稳泄的(3)气块被外力推到某一高度后,既不加速也不减速,保持不动,这种大气是中性的大气稳定度的判别:a=g[(y - yd)/y ] Az(1)Y>Yd时,a>0,气块的加速度与其位移方向相同,气块做加速运动,大气不稳泄(2)y<yd时,a<0,气块的加速度与其位移方向相反,气块做减速运动,大气稳定(3)Y = Yd时,a=0,大气是中性的逆温根据生成过程分为:辐射逆温,下沉逆温,平流逆温,湍流逆温,锋而逆温烟流形状:(1)波浪型发生在全层不稳左大气中(2)锥型发生在中性条件下(3)扇型处于逆温层中(4)爬升型烟流的下部是稳泄的大气,上部是不稳左的大气(5)漫烟型第四章1. 大气的无规则运动称为大气湍流。
烟气净化处理知识
烟气经过回收利用和净化处理,使其达到排放标准的过程。
在有色金属冶炼过程中排放的大量烟气,常含有二氧化硫、氟化物、氯、汞等气态污染物,它们污染大气,破坏生态平衡。
必须将这些气态污染物固定下来,并使之转化成有益产品,以达到消除污染、变害为利的目的。
高浓度二氧化硫烟气处理根据烟气中二氧化硫含量的大小,可把烟气分为高浓度二氧化硫烟气和低浓度二氧化硫烟气。
通常把二氧化硫含量大于3.5%的烟气称为高浓度二氧化硫烟气。
铜、铅、锌、镍、钴等有色金属火法冶金过程产生的二氧化硫是污染大气的主要物质,其在烟气中的浓度波动较大,低的小于1%,高的达lO%以上。
利用高浓度二氧化硫烟气制取硫酸是从含硫冶炼烟气回收硫常用的经济有效方法。
据1987年统计,中国有色金属冶炼烟气占全国制酸能力的16%;1988年全世界冶炼烟气制取硫酸产量占世界硫酸总产量的20%;芬兰冶炼烟气制酸占硫酸总产量的82%,是二氧化硫烟气制酸比例最大的国家。
近年来高浓度二氧化硫烟气制酸技术的进步主要从强化冶炼工艺,加强密闭排风以提高二氧化硫浓度以及改进制酸工艺两方面着手。
例如,前苏联为解决回收冶炼烟气中的二氧化硫使用了工业氧自热熔炼;芬兰奥托昆普(Outokumpu)采用富氧空气闪速熔炼工艺使烟气中二氧化硫浓度提高到10%以上,可与二氧化硫浓度较低的冶炼烟气混合,有效回收硫;日本曾用连续炼铜炉烟气与低浓度二氧化硫烟气混合制酸,制酸后的尾气用苛性钠淋洗使二氧化硫回收率达99%。
中国多采用接触法从二氧化硫烟气制取硫酸,其生产流程包括烟气净化、二氧化硫转化以及三氧化硫吸收三部分。
二氧化硫烟气中除二氧化硫和氧外,还含有三氧化硫、三氧化二砷、氟化氢、汞等气态污染物及烟尘。
为使二氧化硫烟气符合制酸要求,首先必须进行烟气净化和干燥。
烟气净化可采用干法净化、水洗、稀酸洗涤和热浓酸洗涤等方法。
干燥通常采用浓酸作干燥剂,在干燥塔内除去烟气中的水蒸气。
经过净化干燥后的二氧化硫烟气,通过热交换器加热至673~773K,然后再进入转化器与钒触媒接触,二氧化硫即被氧化为三氧化硫。
三氧化硫气体用98%硫酸吸收,便产出硫酸。
中国多数有色金属冶金厂的二氧化硫烟气制酸主要采用一转一吸的单接触法,贵溪冶炼厂和葫芦岛锌厂等少数厂采用先进的两转两吸的双接触法而国际上则多数厂采用双接触法制酸,并且制酸尾气经进一步处理后才排放。
为提高硫的利用率,中国贵溪冶炼厂通过强化工艺使烟气二氧化硫浓度高达10%以上,采用双接触法制酸使硫的利用率高达95.5%。
二氧化硫烟气除用于制酸外,还可用于制取元素硫,其主要过程包括烟气净化、二氧化硫催化还原、克劳斯反应(SO2+2H2S=S2+2H2O)三部分。
此法可从含二氧化硫5%~10%的烟气制取元素硫,已在美国、前苏联等国家得到应用。
但由于制取元素硫费用高和硫酸的销路尚好,故制取元素硫的厂家比制取硫酸少得多。
低浓度二氧化硫烟气处理二氧化硫浓度低于3.5%、不能满足接触法自热生产硫酸的二氧化硫烟气称为低浓度二氧化硫烟气。
有色金属冶金原料和工艺复杂,设备种类繁多,造成烟气量和二氧化硫浓度波动较大。
铜、镍厂的反射炉和电炉,铅厂的吸风烧结产出烟气的二氧化硫浓度均较低(含
SO2 0.15%~1.8%),这种低浓度二氧化硫烟气不适于直接制取硫酸。
为解决低浓度二氧化硫烟气制取硫酸的困难,通常可将这种烟气与高浓度二氧化硫烟气混合,如通过配入富氧或纯氧自热熔炼炉气或焚烧硫磺或焙烧硫铁矿获高浓度二氧化硫烟气,再使其与低浓度二氧化硫烟气混合,然后送去制取硫酸。
针对低浓度二氧化硫烟气在制取硫酸转化时的热平衡问题,前苏联发明了二氧化硫非稳态转化工艺。
非稳态转化工艺是在固定床反应器中周期性地改变低温反应气体进入催化剂固定层的方向,使催化剂成为蓄热器,在催化剂床层中部形成一个高温反应区,而上下两端起换热作用。
因而,此反应器可以在保持自热平衡的条件下,能处理二氧化硫浓度范围很广的烟气。
非稳态转化工艺不但在前苏联已得到广泛的应用。
而且波兰一些工厂也将非稳态转化工艺技术成功地加装到一转一吸装置上,并将其改造成两转两吸制酸系统,二氧化硫总转化率达到99.7%。
早在1940年,人们就开始研究低浓度二氧化硫烟气脱硫技术,目前有色金属冶金工厂低浓度二氧化硫烟气主要的脱硫方法列举于表。
为使排出废气达到国家排放标准,高浓度二氧化硫烟气制酸后的尾气(特别是一转一吸单接触法制硫酸工艺)同样要经进一步处理才能排放。
烟气脱硫和回收产物的选择要考虑脱硫率、副产品销路等因素。
上述低浓度二氧化硫烟气处理方法虽然已在有色金属冶金工厂得到广泛应用,但随着工业发展,环境保护要求将更趋严格,因此,仍需进一步完善高浓度二氧化硫烟气制取硫酸技术以及低浓度二氧化硫烟气的处理研究。
烟气处理脱氟铝工业是氟污染源之一,电解铝采用氟化盐和熔剂,在高温熔盐电解条件下氟化物分解而散发出大量的含氟烟气。
工业发达国家铝工业的氟污染基本上得到控制,可达到排放1k氟/t铝以下的水平。
加强铝电解槽密闭集气、尽量防止烟气散发入车间和减少天窗气体净化比重的这个防止铝生产烟气污染的原则已被各国所公认。
但由于各种槽型结构的差异,密闭的程度各不相同,集气效率也就不同,以中心预焙槽集气效率最高,达90%以上。
工业含氟烟气净化有干法净化与湿法净化法。
干法净化含氟烟气是采用氧化铝作吸附剂吸附净化铝电解烟气中的氟化氢,在氧化铝表面上生成表面化合物氟化铝,氟化铝可直接用于电解生产。
干法净化有两种类型,一类是以A–398为代表的流化床干法净化系统(FBDS),另一类是喷射氧化铝干法净化系统(IADS),两者都能达到很高的净化效率,出口烟气含氟(总氟)为0.4mg/m3。
属IADS类型的有法国式的文氏管反应器系统和加拿大铝业公司(Alcan)的烟气管道反应器系统。
中国新建的8万t的电解铝厂采用Alcan烟气管道反应器系统,吸附反应床为输送床。
吸附剂为氧化铝。
湿法净化系采用碱液吸收含氟烟气。
此法仍广泛用于净化自焙槽烟气。
但国际上由于旁杆自焙槽正在被淘汰,加上湿法净化存在一系列缺点,因此,湿法净化有被淘汰的趋势。
但中国由于老厂铝电解槽大多是采用旁杆自焙槽,仍有必要继续研究提高湿法净化脱氟的效果。
烟气处理脱汞汞污染也是有色金属火法冶金大气污染的主要问题之一。
在火法炼汞生产过程中,冷凝后烟气含汞约38mg/m3,通风气体含汞约5mg/m3,以每吨矿计,排入大气的汞量为0.01kg。
汞在矿物中常以硫化物形态存在,并与某些有色金属共生,因此,除汞冶炼以外,一些有色金属冶炼厂的烟气中也可能含有汞,其浓度为(40~80)×10–4%,这种含汞烟气或排入大气或污染硫酸,都会造成危害。
从含汞气体中净化除汞的原理是将分压很低的汞雾以及汞化合物以硫化物、硒化物、卤化物或硫酸盐形态沉淀分离,以达到净化目的。
常见的汞蒸气净化方法较多,可分为冷凝法、吸附法和吸收法三大类。
工业上往往采用多级净化。
如采用硫酸一软锰矿或多硫化钠作吸收剂的吸收一充氯活性炭吸附净化火法炼汞的高浓度含汞烟气,一级净化用填料塔,二级净化用固定床吸附器,净化后废气含汞浓度达到排放标准。
世界一些铅锌冶炼厂焙烧烟气含有汞,如芬兰奥托昆普公司自1970年以来就采用汞分离法防止汞进入硫酸。
奥托昆普法是将含汞的锌流态化焙烧炉烟气,经过余热锅炉冷却至673K,除尘后用85%~93%浓硫酸洗涤,此时,烟气中的汞蒸气与硫酸作用生成硫酸汞。
硫酸在循环使用过程中,硫酸汞的浓度不断增加,并达到饱和析出,析出物经硫酸塔的沉降池沉淀,用水冲洗,过滤分离,蒸发回收汞。
经酸洗后的气体,进一步用水洗回收残余汞。
用此法可以防止汞在制取硫酸过程中进入硫酸,除汞后生产的硫酸含汞平均为5×10–5%,最低可达5×10–6%。
中国韶关冶炼厂采用如彩图插页第15页所示的装置脱除制酸烟气中的汞。
烟气处理脱氯氯气具有强烈刺激性,有毒,其最大不可嗅浓度为0.7~1mg/m3,浓度为1~6mg/m3时即对人有显著刺激,浓度达12mg/m3时则使人难以忍受。
因此,对氯
化冶金氯化作业产生的低浓度含氯烟气必须加以处理。
例如,海绵钛生产中的氯化炉烟气含氯多为微量,少量含氯达1%~4%。
常见的低浓度含氯烟气处理方法是碱吸收法。
低浓度含氯烟气用碳酸钠溶液吸收,生成次氯酸钠。
其处理工艺是低浓度含氯烟气先经过水吸收处理,除去烟气中的盐酸雾、尘粒等后,再在波纹塔内用碳酸钠液吸收,废气排空。
此法对游离氯吸收率可达99.99%,净化液可得副产品次氯酸钠。
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