Старк С.Б. - Газоочистные аппараты и установки в металлургическом производстве, страница 79

35.3). Пыли магниевого производства весьма гигроскопичны и поэтому сыпучи только в сухом виде при температурах свыше 100 'С. По дисперсному составу пыли характеризуются большим количеством возгонов. Только пыли трубчатых печей первой стадии обезвоживания карналлита имеют более грубую структуру. Типовых решений системы очистки газов магниевого производства нет. Ввиду большого разнообразия технологических систем и оборудования, а также применяемых технологических режимов системы очистки газов на 'разных заводах несколько отличаются одна от другой. 'Т а б л и ц а 35.3. Некоторые данные по газам магниевого производства Пыль, содержащаяся в отходящих газах трубчатых печей первой стадии обезвоживания карналлита, сравнительно крупная; на большинстве магниевых заводов эту пыль улавливают сначала в пылевой камере, а затем в батарейных циклонах; общая степень очистки не превышает 70 — 80 о/р.

Газы, отходящие от хлораторов второй стадии обезвоживания карналлита, содержат мало пыли и в больших количествах хлористые водород и хлор, поэтому их очищают в основном с помощью скрубберов (рис. 35.1). Очистка обычно двухступенчатая: сначала газ в скрубберах промывают водой с получением 10 — 18 '/о-ной соляной кислоты, а потом очищают от хлора с помощью промывания известковым молоком в скоростных скрубберах. И в той, и в другой ступени для повышения качества очистки устанавливают два последовательно соеди- Рпс.

33.4. Схема очнсткн газов от НС! и С1а прн пропзводстве магння: 1 — хлоратор; 3, 3 — скруббсры для улавливания НС1; 4, а — скоростные скруббары дла Улавлвванна С1т; 4 †— сбоРные баки;, ГΠ†!3 — насосы; 44 — 17 — Цнклоны.бРызго- уловители ненных скруббера. Процесс поглощения хлора проходит по ре- акции 2С1, + 2Са (ОН), = Са (ОС!,) + СаС1, + 2Н О. (35.1) По этому уравнению реакция протекает в том случае, если в поглощаемой жидкости есть избыток гидроксидгт кальция.

В противном случае реакция протекает следующим образом. С1, +Н,О = НС! +НС!О. (35.2) Образующиеся кислоты действуют на получившийся вначале Са(ОС!)„поэтому по мере расходования гндроксида кальция полнота улавливания хлора снижается. Для хорошего поглощения хлора необходимо, чтобы в орошающей жидкости содержание свободной извести в пересчете на СаО было не менее 10 — 20 г/дм' и плотность орошения составляла не менее 40 — 45 м'/(м' ч).

Полученный в результате промывки раствор содержит смесь Са (ОС!), и СаС!й. Такую пульпу можно использовать для очистки фекальных сточных вод, а также сточных вод заводов целлюлозно-бумажной промышленности и обогатительных фабрик. Если пульпу использовать нельзя, то передсбросом в отвал необходимо разложить содержащиеся в ней соединения. Для этого применяют либо обработку пульпы соляной кислотой, либо нагрев с катализатором, либо пропускают ес через опилки.

Отходящие газы печей КС для обезвоживания карналлита очищают в циклонах или батарейных циклонах, предусмотренных самой конструкцией печей КС. Обычно применяют две по- 13 Старк С. Б. 369 следовательно соединенные группы циклонов разногодиаметра. От хлористого водорода и хлора газы печей КС очищают так же, как было описано выше. На некоторых заводах газы, содержащие хлор, вначале подают в трубчатые печи или печи КС, где под влиянием сернистого ангидрида, влаги и высоких температур значительная часть хлора переходит в хлористый водород. После промывки водой получаемую слабую соляную кислоту нейтрализуют известковым молоком.

Газы катодных отсосов, содержащие в основном хлор, очищают в таких же последовательно установленных скоростных скрубберах, орошаемых известковым молоком. Получаемую слабую соляную кислоту используют для собственных нужд либо нейтрализуют известковым молоком. Вся аппаратура, предназначенная для мокрой очистки газов, включая газоходы, вентиляторы, дымовую трубу и т. п., даже в случае применения известкового молока должна быть защищена от коррозии. Контрольные аопросы !. Схемы очистки газов при производстве глинозема. 2. Как очищают газы при производстве алюминия? 3.

Очистка газов при переработке вторичного алюминиевого сырья. 4. Способы обеспыливания газов при производстве силуминов. 5. Очистка газов при производстве магния. Глава 36 ОЧИСТКА ГАЗОВ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ РЕДКИХ, РАССЕЯННЪ|Х И ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ Условия работы газоочистных аппаратов в редкометалльной промышленности разнобразны. Они используются не только для санитарной очистки газов перед выбросом в атмосферу, но и часто для улавливания основного готового продукта.

Иногда эти аппараты расположены в середине технологической схемы и органически включены в нее. Во многих случаях газоочистные аппараты работают в агрессивной газовой среде и предназначены для улавливания высокодисперсной пыли, образовавшейся в результате конденсации или сложных химических реакций. Запыленность газов может изменяться в широких пределах— от нескольких до сотен граммов в одном кубическом метре.

Ниже приведены некоторые наиболее характерные примеры решения вопросов очистки газов при получении редких и рассеянных элементов. 370 й 1. Улавливание хлоридов редких металлов т'СЪ Для вскрытия сырья редких металлов наиболее часто применяют хлораторы, т. е. печи, в которых при 700 †9 'С ведут обработку этого сырья элементарным хлором. В рва зультате получают сравнительно небольшие объемы газа со значительным содержанием парообраз- Рис. 36.1 схема улавливания ясных хлоридов !Т1, Ре, А|, %, Та), тырекхлорнстосо титана: 1 — хлоратор; 3 — осадительная рЕдКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТВЛЛОВ, а Таижс б,ын»; З вЂ” повеОхностный охлади- 81, К, !Х!а, Мя И Са. ПОЛУЧЕННЫЕ тель; 4 — рукавный фильтр; 5— оросительный конденсатор первой ХлОрндЫ МОжнО раэдЕлнть На ступени; б — оросительный коиденденсируются при различных темпе- ростной скруббер: !е — циклонкаплеуловитель; 11 — дымовая раТураХ В ЗВВНСИМОСТИ ОТ СВОЙСТВ труба; М вЂ” насосы и концентраций. В качестве примера рассмотрим схему, применяемую при производстве титана (рис.

36.1). Сначала получаемые в хлора- торе газы пропускают через пылеосадительные камеры (полые башни) или непосредственно через поверхностные охладители, где их охлаждают до !20 — 180 'С. При этом охлаждении конденсируются практически все хлориды, за исключением Т4С!, и 8!С14. Образующиеся из мелкодисперсных частиц-возгонов аэрозоли имеют концентрацию порядка !00 г/мз..В объеме осадительной камеры и охладителя интенсивно идут процессы коагуляции, в результате которых около 50 о)о образовавшейся пыли, а также механически унесенная из хлоратора пыль коксика и исходного концентрата осаждаются на стенках и в бункерах аппаратов и улавливаются. Далее аэрозоль поступает в высокогерметичный рукавный фильтр с тканью из стеклянного волокна, где улавливают наиболее мелкие сконденсированные хлориды, не осевшие в осади- тельной камере и охладителе. Сквозь рукавный фильтр проходят только хлориды титана и кремния, находящиеся еще в парообразном состоянии.

Для улавливания хлоридов титана газ после рукавного фильтра направляют в два последовательно установленных оросительных конденсатора, промываемых холодным жидким четыреххлористым титаном (Т!С!4). В первом конденсаторе циркулирующий жидкий четыреххлористый титан непрерывно охлаждается в поверхностном холодильнике холодной водой. Во втором конденсаторе промывочный раствор (Т!С!4) также непрерывно охлаждается в подобном же холодильнике холодильным раствором, получаемым на специальной холодильной установке. Излишки четыреххлористого титана, образующиеся в циркуляционном контуре в результате конден- !3 371 5 2.

Очистка газов при производстве рассеянных металлов При термической обработке руд и концентратов, содержащих рассеянные металлы, последние обладают свойством переходить в газообразную фазу. При последующем охлаждении газа соединения рассеянных металлов конденсируются, при этом ядрами конденсации являются наиболее мелкие частицы пыли. Таким образом, наиболее богатым металлом оказываются мельчайшие частицы пыли. На вышеописанном свойстве рассеянных элементов основано получение германия и индия. Применяемая для этого схема показана на рис. 36.2, а. Газы, в которых содержатся пыль и пары диоксида германия или индия, направляют сначала в пылеуловители грубой очистки — пылевую камеру или циклон, где осаждается наиболее крупная пыль. Далее газ охлаждают в поверхностном холодильнике, в результате чего происходит конденсация паров оксидов улавливаемых металлов на мелких частицах пыли.

Мелкодисперсную пыль, обогащенную германием (или индием), г 3 улавливают в рукавном фильтре и из нее извлекают металлическую составо о ляющую. а 7 б 7 3 Улавливание рения. Схема, примееа нняемая для получения рения, пока+- -'' зана на рис. 36.2, б.

Оксид рения (И1) находится в газах, получаемых при обжиге сульфидных молибденовых концентратов и некоторых медных продуктов, содержащих рений. Обычно одновременно в газе содержится и серный ангидрид. Рнс. 36.2. Схемы улавливания рассеянных металлов: 1 — печь, 2 — циклон; 3 — поверхностный охладятель; 4— рукавный фнльтр; 3 — скрубберт б — мокрый электро- фильтр; 7 — вснтялятор', 3— дммовая труба 372 сации Т!С14 из промываемого газа, непрерывно отводятся.

Это и есть продукт, получаемый в результате технологического процесса. Газы после второго оросительного конденсатора имеют температуру минус 50 — 10 'С и содержат остатки Т1С1ь 81С!ф НС1 и С!2. Ввиду того что такие газы выбрасывать в атмосферу нельзя, их предварительно промывают в хвостовом скруббере известковым молоком. Для этого теперь успешно применяют безнасадочные скоростные скрубберы, работающие при скорости газа 5 — 5,5 м/с и плотности орошения не менее 40— 50 м'/(м' ч). Для улавливания капельного уноса скрубберы снабжают циклонными каплеуловителями.

По аналогичным схемам, имеющим, однако, свои специфические особенности, очищают газы, получаемые при хлорировании сырья, содержащего другие редкие элементы, например ниобий и тантал. Газы, выходящие из обжиговой печи при температуре выше 300 — 400'С, сначала очищают от крупной пыли в циклонах. Соединения рения в циклонах не осаждаются, так как находятся еще в парообразном состоянии.

После грубой очистки газы направляются в скруббер, где они охлаждаются водой до 30— 50 'С. При этом соединения рения конденсирууотся и частично улавливаются водой одновременно с образующейся серной кислотой. Для окончательного улавливания рениевых соединений и серной кислоты газы пропускают через мокрый электрофильтр. Таким образом, рений получают в виде раствора рениевой кислоты, смешанной с серной кислотой и частично загрязненной пылью, не уловленной полностью в циклоне. Из этого раствора и извлекают рений. Улавливание селена.