Старк С.Б. - Газоочистные аппараты и установки в металлургическом производстве (1044944), страница 81
Текст из файла (страница 81)
Газы загрязнены оксидом углерода (12 г/мз) и оксидами серы (0,24 г/м'). Низкая температура газов не позволяет просто дожигать СО и требует применения более сложных методов очистки, например с применением катализаторов. На большинстве заводов очистку отходящих газов печей графитации не применяют. $2. Очистка газов аспирацнонных систем Т а б л и ц а 37.2. Характеристика пылей аспирацнонных систем (исходный материал пылеобразования — кокс) Шаровые мельницы, элеваторы, смеснтельнйе машины, внброграхоты Узлы перегрузок, ленточных транспортеров Станки цеха механической обработки Харантернстнка 1,57 1,57 Плотность пыли, г/см' Концентрация пыли в отсасынземом газе, г/ма Содержание, % !по массе) частиц пыли размером, мкм: (5 5 — 10 !0 — 20 20 — 40 40 — 60 )60 1,57 1,0 — 1,5 4 — 10 ! — 5 25 25 15 !3 !2 10 ЗО ЗО,З 22,2 8,0 5,5 4,0 20 22 17 15 8 18 371 При производстве электродов исходные материалы (антрацит и кокс) многократно проходят операции дробления в валковых, щековых и молотковых дробилках, рассева по крупности на барабанных ситах и грохотах, дозировки и смешения фракций углеродистых материалов, механической обработки готовой продукции на токарных, фрезерных и строгальных станках.
Транспортировку сырья и материалов в цехах завода осуществляют главным образом ленточными транспортерами и ковшовыми элеваторами. Все эти операции сопровождаются обильным пылевыделением, особенно в дробильно-размольных и дозировочных отделениях прессовых цехов завода, а также в цехах механической обработки электродов. Характеристика пылей, содержащихся в газах аспирационных систем, приведена в табл. 37.2.
Локализация пыли и газов в местах образования осуществляется аспирационными вытяжными системами, снабженными очистными устройствами. Очистка газов, как правило, двухступенчатая: первая ступень — циклоны различных типоразмеров, вторая — тканевые рукавные фильтры, а в последнее время электроф ильтр ы. Опыт многих электродных заводов показал, что рукавные фильтры для прокаленных углеродистых пылей с высокими абразивными свойствами оказались малопригодными из-за быстрого износа и короткого срока службы, не превышающего обычно 1,5 — 2,0 мес.
Наоборот, электрофильтры на пылях электродного производства показали надежную устойчивую работу при высокой эффективности (96 — 97 '/о). Поэтому в аспирационных установках электродных заводов электрофильтры получили широкое распространение. Например, на одном из электродных заводов установлено 38 электрофильтров, из них более половины работают в системах аспирации. Широкое распространение получили электрофильтры типа УВП с пластинчатыми осадительными электродами и вертикальным ходом газов, устанавливаемые на нагнетательной стороне дымососов.
Контрольные вопросы !. Характеристика выбросов при производстве злектродов. 2. Способы очистки технологических газов. 3. Как очипгают газы аспирапиоиных систеы? Глава 38 ХИМИЧЕСКАЯ ОЧИСТКА ГАЗОВ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ $1. Промышленные способы очистки слабоконцентрироваииых отходящих газов от сернистого ангидрида й 2. Очистка газов от различных газообразных химических элементов и соединений (38.1) (38.2) 2С1, -1- 2Са (ОН), =- Са (ОС!), + СаС1, + 2Н,О; 2С!, + 2Мд (ОН), = Мд (ОС1), + МЫС!з + 2Н,О. Очистка газов ог хлористого водорода.
Хлористый водород выделяется в магниевом и некоторых других производствах. Простейшим способом улавливания НС! является промывка газов водой с получением соляной кислоты. При высоком содержании НС1 в газах возможно получение стандартной соляной кислоты с содержанием -27 '/в НС1. При растворении НС1 в воде выделяется значительное количество тепла, которое необходимо отводить. Улавливание НС! производят в последовательно установленных скрубберах со сборными баками, внутри которых размещаются змеевики, через которые непрерывно пропускают воду, отводящую выделяющееся тепло. При малой концентрации НС! в газах получаемую низко- концентрированную (не товарную) соляную кислоту перед спуском в канализацию нейтрализуют известью, известковым молоком или щелочами. В таких случаях очищать газы от НС! лучше поглощением его не водой, а водной суспензией извести непосредственно в безнасадочных скрубберах.
В том случае, если на предприятии имеются щелочные отходы, целесообразно использовать их для орошения скрубберов. Применение для этой цели товарных щелочей (соды или каустика) нерационально, так как они дефицитны и дороги. Очистка газов от хлора. Хлор выделяется при вскрытии сырья редких металлов в хлораторах, а также в газах катодных отсосов электролизеров.
Наиболее распространенным способом очистки газов от хлора является промывка их в скоростных полых скрубберах с каплеуловителями, известковым молоком или молоком оксида магния, при которой идут следующие реакции: Отходящие газы многих производств цветной металлургии втой или иной степени загрязнены сернистыми соединениями. Если содержание последних превышает 3,5'/о, то газы направляют в сернокислотные цехи, где их используют как сырье для получения серной кислоты. Использование слабоконцентрированных газов для производства серной кислоты оказывается нерентабельным. В ряде случаев, когда в производствах выделяются газы с различной концентрацией $0з, их целесообразно смешивать с тем, чтобы концентрация смеси была не ниже указанного предела. При выделении газов только с низкой концентрацией 80з их выбрасывают в атмосферу, предварительно подвергнув очистке.
При этом применяют те же способы, что и в черной металлургии, подробно описанные выше (см. гл. 25). 373 Приведенные реакции идут при избытке в орошающей жидкости соответствующего гидроксида; в противном случае полнота улавливания хлора понижается. Полученные в результате проведения реакций растворы Са(ОС1)з и Мд(ОС))з перед сбросом в отвал подвергают обработке соляной кислотой или нагревом с катализаторами — солями меди и никеля. Очистка газов ог фторисгого и крелгнефгористого водорода.
Эти соединения выделяются на криолитовых заводах в алюминиевом производстве и могут служить для получения плавиковой кислоты и фтористого натрия. Получение плавиковой кислоты осуществляют по схеме, состоящей из четырех — пяти последовательно установленных скрубберов со сборными баками, внутри которых размещены змеевики.
Через змеевики непре- 379 рывно пропускают воду, отводящую выделяющееся при прохождении реакции тепло (рис. 38.1). Первый скруббер орошают наиболее крепкой кислотой и из него получают готовую продукцию. Последний скруббер орошают слабой 3 — 5 '/б-ной кислотой, в его сборный бак подается вода, а избыточная жидкость перекачивается в предпоследние сборники, бак и т. д. Все элементы установки должны быть выполнены из кислотоупорных материалов. Более высокую очистку газов от НР можно получить при промывке газа раствором соды.
В этом случае достаточно про- бельна. В целях санитарной очистки газ промывают в скрубберах содовым раствором: НвЯ+ гчавСОа = МаНЯ+ г(аНСОа. (38.3) Необходимая концентрация содового раствора 25 — 30 г/дм', а в случае употребления поташа — до 15 — 20%. Полученный в результате реакции раствор можно регенерировать, продувая через него при кипячении СОь Существуют и другие методы поглощения Н,Я вЂ” железной болотной рудой, мышьяковистокислым натрием, фенолятом натрия и др., но промышленного применения в цветной металлургии они не получили.
Очистка газов от оксидов азота ((ЧО„). В цветной металлургии оксиды азота образуются в некоторых пирометрических производствах, а также в процессе вскрытия сырья азотной кислотой. Наиболее простым способом очистки газов от (ЧО„ является промывка их в скрубберах водными растворами щелочей, однако высоких степней очистки при этом способе получить нельзя.
Другим способом является термическое разложение оксидов азота с выделением Иб и Ом например, в плазма- троне в присутствии восстановителей при температурах около 1000 'С. Однако промышленного применения этот способ пока не получил. Наиболе перспективным для металлургии способом является восстановление оксидов азота аммиаком при 250 — 300'С в присутствии ванадиевого катализатора, что более подробно описано в гл. 25.
Рнс. Збз, Схема очистии от НГ с получением плавнновоб инслоты: ! — башни для улаеливапия; и — бани со змеевиками; б — насосы. Условия обозначения — — — — движевие тазов; — — лвнжение живности пускать газ через один скруббер. Получаемый при этом раствор НР можно использовать для получения криолита. При применении насадочных скрубберов, особенно для очистки газов от кремнефтористого водорода, во избежание забивания насадки осадком Я(Ов, являющимся побочным продуктом реакции НбЯ(Рб с водой, рекомендуется работать с высокими плотностями орошения: 15 — 20 мв/(мг ч) и более. Очистка газов от оксида углерода (СО). Вследствие плохой организации процессов горения в газоходах печных агрегатов содержится иногда значительное количество СО.
Наиболее реальным способом борьбы с СО является каталитическое окисление СО до СОм осуществляемое теми же способами, что и в черной металлургии (см. гл. 25). Очистка газов от сероводорода (НгЯ). В некоторых производствах цветной металлургии выделяются газы, содержащие сероводород. Обычно количество этих газов невелико и концентрации НтЯ низкие, вследствие чего утилизация НгЯ нерента- 330 Глава 39 ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ, ЭКСПЛУАТАЦИИ И ЭКОНОМИКИ ГАЗООЧИСТНЫХ УСТАНОВОК В ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ $1.
Особенности свойств пыли и газовых потоков Большое разнообразие физико-химических свойств цветных и редких металлов и технологий их получения предопределяет и большое различие свойств и составов выделяющейся пыли и отходящих газов в металлургических агрегатах. Газы в боль- шинстве случаев весьма агрессивны, так как в них в виде при- месей входят оксиды серы (сернистый и серный ангидрид), хлористый и фтористый водород„хлор, фтор и некоторые дру- гие составляющие перерабатываемого сырья. Наличие серни- стых соединений в газах повышает температуру точки росы до 200 'С и выше, что сильно затрудняет работу некоторых газо- очистных аппаратов.
Температура очищаемых газов может значительно коле- баться в связи с тем, что пылеуловители в ряде случаев вхо- 381 дят в технологическую схему, а не устанавливаются в конце газоотводящего тракта (перед выбросом газов в атмосферу). В ряде пирометаллургических процессов вынос пыли из шихты и переход металлов в пыль может достигать очень высоких значений. Удельное электрическое сопротивление слоя пыли (УЭС) во многих случаях превышает 10" Ом см. Пыль многих цветных металлов и их соединений обладает высокими адгезионными свойствами. Например, пыль магния сильно гигроскопична и сыпуча только в сухом виде при температуре выше 100 'С.
Особенно интенсивно пыль образуется в таких новейших металлургических процессах, как обжиг и плавка концентратов в кипящем слое (печи КС), во взвешенном состоянии, в возгоночных процессах и т. п. При вельцевании и шлаковозгонке практически все извлекаемые металлы (цинк, свинец, кадмий, индий) уносятся с газами в виде пыли. Например, вынос пыли из шихты в печах КС составляет 35— 45 '/в, а переход металла в пыль достигает при вельцевании 92'/о Хп и 85 /з РЬ, 97 '/о Сб и 75 з 1п, при шлаковозгонке— до 97 з РЬ и до 90 '/а Еп и т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
