Старк С.Б. - Пылеулавливание и очистка газов в металлургии, страница 59

мз!ч Коэффициент очистки, %: от пыли от фтористого водорода 800 98 98 $108. ОБЕСПЪ|ЛИВАНИЕ ГАЗОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СИЛУМИНОВ (А1 — 81-сплавов) Силумины получают в открытых дуговых электропечах, укрытых сверху зонтами, охватывающими всю печь. Зонт состоит из нескольких водоохлаждаемых подвижных щитов.

В периоды, когда печь требует обслуживания, щиты поднимаются и не мешают выполнению технических операций. В период спокойной работы печи щиты опущены, что значительно уменьшает подсос воздуха к отходящим газам. Однако количество подсасываемого воздуха во все периоды работы печи весьма значительно и объемы газов, поступающих на очистку, находятся в пределах 100— 200 тыс. ма/ч. Газы содержат следующие количества вредных компонентов, г!ма1 сернистого ангидрида 0,10 — 0,20; серного ангидрида 7б — 109; пыли 0,5 — 2,5. 292 результаты исследований показывают, что для алюминиевой промышленности перспективны сухие методы очистки с применением сорбента-глинозема и рукавных фильтров, которыми уже пользуются за рубежом. По данным испытаний на пилотных установках впервые были получены следующие коэффициенты очистки: от фтористого водорода — 98, от пыли 98 — 99 и от смолы — 95%.

Сухой метод очистки представляется весьма перспективным, так как снимает проблемы образования отложений, каплеуноса, регенерации шлама, коррозии оборудования, трубопроводов и дымовых труб. Технико-экономические сопоставления также показывают преимущество сухих методов очистки. Распределение частиц пыли по размерам определяется следующим дисперсным составом пыли перед газоочисткой: 0 — 1 1 — 2 2 — 5 5 — 10 >1О 45 13 20 8 14 Фракция, мкм Содержание, % (по массе) Как видно из приведенных цифр, пыль имеет возгонное происхождение, крайне мелкод(1сперсиа и требует для своего улавливания наиболее совершенных аппаратов.

Точных данных по удельному электрическому сопротивлению силуминовой пыли нет, !.~l И:а с:) О однако наличие в газах 30„кондициониру- а ющее действие которого известно, позволяет 3 считать, что возможно улавливание силуминовой пыли в сухих электрофильтрах (рис. 143, а). Ркс >43 Схема очистки Практика показала, при производстве газов прк пракзводстве силумина газы можно успешно очищать в скрубберах Вентури, которые одновременно вентура. 3 — каклеуло ватель, 4 — эксгаустер, частично улавливают и сернистые соедине- з — дммовактруаа,б— ния (рис.

143, б). Во избежание коррозии газоочистных аппаратов трубы-распылители орошают не водой, а слабым содовым раствором, нейтрализующим образующиеся кислоты. Раствор подают как в коифузоры труб-распылителей, так и в находящуюся над ними распределительную коробку. Ниже приведены эксплуатационные данные по работе газоочистки силуминового цеха со скрубберам Вентури: Количество газов, тыс мз1ч 1ЗГ> Температура газов, 'С перед газоочисткой 140 после газоочистки 38 Разрежение, кПа перед газоочисткой 0,44 перед эксгаустерами 10,43 Концентрация пыли в газах, мг/мз до газоочистки 894 после газоочистки 59 Коэффициент очистки от сернистых соединений, % 85 Удельный расход прощающего раствора, дмз1мз 1 $109. ОЧИСТКА ГАЗОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ МАГНИЯ Отходящие газы технологических аппаратов магниевого производства характеризуются относительно небольшими объемными расходами и малым количеством выносимой пыли.

Однако все газы в той или .иной степени загрязнены хлористым водородом, а иногда хлором (табл. 26). Пыли магниевого производства весьма гигроскопичны и поз гому сыпучи только в сухом виде при температурах свыше 100' С Таблица 26 Некоторые данные по газам магниевого производства Концентрация пыли н газах, г!мз Содержание газо- нмх примесей, г!мз Технологнчесние аппараты Трубчатые печи первой стадии обез- воживания иарналита Хлораторы второй стадии обезвожива- ния иарналита <1,5 НС1 <5 — 50 НС1; 40 СО; 50 — 70 С!я; 50 — 70 НС! 3 — 5 НС! Печи КС для обезвоживания иариали- та (после циклонов) Катодные отсосы злеитролизеров 3 — 5 По дисперсному составу пыли характеризуются большим количеством возгонов.

Только пыли трубчатых печей первой стадии обезвоживания карналлита имеют более грубую структуру. Типовых решений систем 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. 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; общий коэффициент очистки не превышает 70 — 80ог5.

Газы, отходящие от хлораторов второй стадии обезвоживания карналлита, содержащие мало пыли и большие количества хлористого водорода и хлора, очищают в основном с помощью скрубберов (рис. 144). Очистка обычно двухступенчатая; сначала газ в скрубберах промывают водой с получением 1Π— 18оУе-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 соединенных скруббера. Процесс поглощения хлора проходит по реакции 2С!з + 2Са(ОН)з = Са(ОС1), + СаС1, + 2Н,О.

По этому уравнению реакция протекает в том случае, если в поглощающей жидкости есть избыток гидрата окиси кальция. В противном случае реакция протекает следующим образом: С1, + Н,О = НС1 + НС10. 294 Образующиеся кислоты действуют на получившийся вначале Са (ОС!),; поэтому по мере расходования гидрата окиси 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!дмв и плотность орошения составляла не менее 40 — 45 мв/(мв ч). Полученный в результате промывки раствор содержит смесь Са (ОС!), и СаС! в, Такую пульпу можно использовать для очистки фекальных сточных вод, а также сточных вод заводов целлюлознобумажной промышленности и обогатительных фабрик.

Если пульпу использовать нельзя, то перед сбросом в отвал содержащиеся 47 гая 3Еутр ягруБу | ГаЗЫ Яапгрт!3373 ад!гррр!7 Рис 144 Схеме очистки тозов от НС1 и С1, при производстве мвгнив ! — хлоретор; 3, 3 — снрубберы для улввлнввния НСЬ 4 — 3 — сноростные сирубберы для улевлвввния С1М б — Р— сборные баки; 73— !3 — ивсосы, 74 — 77 — циклоны-брызгоуловители в ней соединения необходимо разложить. Для этого применяют либо обработку пульпы соляной кислотой, либо нагрев с катализатором, либо пропускают ее через опилки. Отходящие газь! печей КС для обезвоживания карналлита очищают в циклонах или батарейных пиклонах, предусмотренных самой конструкцией печей КС. Обычно применяют две последовательно соединенные группы циклонов разного диаметра. От хлористого водорода и хлора газы печей КС очищают так же, как это уже 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 водной промывки получаемую слабую соляную кислоту нейтрализуют известковым молоком. Газы катодных отсосов, содержащие в основном хлор, очищают в таких же установленных последовательно скоростных скрубберах, орошаемых известковым молоком. Получаемую слабую соляную кислоту используют для собственных нужд или 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 коррозий. Глава ЗЗ ОЧИСТКА ГАЗОВ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ РЕДКИХ И РАССЕЯННЫХ МЕТАЛЛОВ Условия работы газоочистных аппаратов в редкометаллической промышленности разнообразны. Помимо санитарной очистки газов перед выбросом в атмосферу газоочистные аппараты часто служат для улавливания основного готового продукта, а иногда расположены в середине технологической схемы и органически включены в нее. Во многих случаях газоочистные аппараты работают в условиях агрессивной газовой среды и предназначены для улавливания высокодисперсной пыли, образовавшейся в результате конденсации или сложных химических реакций. Масштабы производства, как и запыленность газов, могут изменяться в широких пределах — от нескольких до сотен грамм в одном кубическом метре. Ниже приведены некоторые наиболее характерные примеры решения вопросов очистки газов при получении редких и рассеянных элементов.

$1Ю. УЛАВЛИВАНИЕ ХЛОРИДОВ РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ Для вскрытия сырья редких металлов наиболее часто применяют хлораторы, т. е. печи, в которых при 700 — 900' С ведут обработку этого сырья элементарным хлором. В результате получают сравнительно небольшие объемы газа со значительным содержанием парообразных хлоридов (Т1, Ре, А1, %, Та), редкоземельных металлов, а также 81, К, На, Мя и Са.

Полученные хлориды можно разделить на группы, пользуясь тем, что они конденсируются при различных температурах в зависимости от свойств и концентраций. В качестве примера рассмотрим схему, применяемую при производстве титана (рис. 145). Сначала получаемые в хлораторе газы пропускают через пылеосадительные камеры (полые башни) или непосредственно через поверхностные охладители, где их охла ждают до 120 †1' С. При этом охлаждении конденсируются практически все хлориды, за исключением Т1С1, и 81С!,.

Образующиеся из мелкодисперсных частиц — возгонов аэрозоли имеют концентрацию порядка 100 г!м'. В объеме осадительной камеры 296 и охладителя интенсивно идут процессы коагуляции, в результате которых около 50дгй образовавшейся пыли, а также механически унесенная из хлоратора пыль коксика и исходного концентрата осаждаются на степках ц в бункерах аппаратов и улавливаются.

Далее аэрозоль поступает в высокогерметичный рукавный фильтр с тканью из стеклянного волокна, где улавливают наиболее мелкие сконденсировапные 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 7 7 фильтра направляют в два после- 1 9 т ф 411 17 довательно установленных ороси- 1!11!! "' -Ф тельных конденсатора, промываемых холодным жидким четырех- +у хлористым титаном (Т1С!4). В пер- Л7 вом конденсаторе циркулирующий 11 жидкий четыреххлористый титан НЕПрсрЫВНО ОХЛаждаЕтея В ПОВЕРХ.