第四章_冶金废气的治理和利用.ppt

第四章 冶金废气的治理和利用 4.1 概述 4.2 烟气除尘方法 4.3 冶金气态污染物的净化方法 4.4 二氧化硫烟气的净化回收 4.5 其他烟气治理技术 4.1概述 4.1.1冶金废气的特点 (1)排放量大，污染面广 (2)废气温度高，成分复杂，治理难度大 (3)烟尘颗粒细，吸附力强 (4)废气具有回收价值 4.1.2冶金废气处理原则与步骤 1．处理原则 ①密封性原则。各种炉窑烟气排出管路和处理设备必须密封，防止二次泄漏。 ②减量性原则。控制新的污染源及新建企业的废气排放量，推行清洁生产，淘汰旧设备，采用新技术新工艺，从而减少排放量。 ③完全性原则。既要除尘，还要吸收气体污染物，使排空的废气完全净化，彻底消除其污染危害。 ④资源化原则。综合利用废气中的有用物质和热能。 ⑤处理与管理相结合原则。不处理不排放，控制污染源头和废气排放；合理利用环境自净能力与人为措施相结合；技术措施与管理措施相结合；综合防治与分散治理相结合；按功能区实行总量控制等。 2．处理步骤 ①除尘：除去废气中悬浮的尘粒。 ②气体污染物净化。 ③能量利用：热能和压力能。 ④烟尘和气体污染物的综合利用。 4.2烟气除尘方法 4.2.1除尘的意义 ①保护环境，维护生态平衡。 冶金废气含有大量有毒污染物，如汞、砷，铅、铬、锌等的粉尘或蒸气以及烟气中的SO2、 CO、HF、HCN等有毒气体，必须除尘净化，达到排放标准后才能排放。 ②回收有价金属，提高金属回收率和综合利用率。 某些冶炼过程烟尘中的贵金属、有价金属数量大，成分复杂，特别是富集了稀有金属。除尘净化后含二氧化硫的烟气可以制取硫酸、硫磺和其他含硫制品；含氟的烟气可用以制取冰晶石和其他氟化盐；一氧化碳可作燃料等。 ③加速冶金技术的进步。 现代许多冶金过程，如用挥发法提取汞和锑、炉渣的烟化，杂铜的熔炼等，收尘已经是冶金生产中的重要组成部分。又如沸腾焙烧，闪速熔炼、氧化铝大型回转窑等技术，产能大，烟尘率高，如果没有完善的适应各种粉尘性质要求的高效除尘机组，上述方法的优势就不可能得到发挥和应用。 4.2.2烟气除尘原理与方法 除尘就是将固体微粒与其载气分离，并将微粒加以捕集，使气体得到净化的过程。 按除尘程度可以分为粗除尘、半精细除尘和精细除尘； 按除尘是否用水或其他液体清灰可分为干法除尘、湿法除尘； 按除尘作用原理可分为机械力除尘、湿法除尘、过滤式除尘、电除尘。 1．烟气除尘原理 烟气中微粒和载气的分离是利用微粒和载气分子间两者的质量差别和所受外力的差异来进行的。 微粒与载气分离，必须满足两个基本条件：其一是分离作用力，其二是沉积面。 分离过程：悬浮与载气中的微粒在外力作用下产生分离运动，并在沉积面上沉积下来，不断清除已沉积的微粒，实现微粒与载气的分离。 2．微粒分离方法 分离方法一般采用机械或物理方法。主要有重力沉降、惯性分离、离心分离、过滤、静电沉积、洗涤等方法。实际使用的除尘装置常是几种原理的组合。 重力沉降：在重力场的作用下，较大的尘粒能产生明显的沉降运动，最终在沉积面上沉积下来。如重力沉降室，多层沉降室。 惯性分离：使含尘气体的运动速度的大小或方向突然变化，其中的微粒在惯性作用下产生分离运动并沉积。如挡板除尘器，百叶窗式除尘器。 离心分离：使含尘气体做圆周运动，尘粒在离心力的作用下产生分离运动，并以分离设备内壁面为沉积面而分离。如旋风除尘器。 过滤：让含尘气体通过多孔性滤层，使其中的微粒阻留在滤层中。过滤的机理较复杂，分离作用力也较多，例如惯性力、湍流力、扩散力等。在一定的条件下，还可以利用电场力、磁场力等。如布袋除尘器，颗粒层除尘器。 静电沉积：含尘气体通过电晕放电的电场，使其中的微粒荷电，并在电场力作用下，向集尘极表面沉积。 洗涤：将液体在含尘气体中分散成液滴、液膜，或使气体在液体中分散成气泡，通过气液充分接触，使气相中的微粒转入液相。洗涤过程的机理和作用力与过滤基本相似。其沉积面为液滴、液膜或气泡的液面。 4.2.3除尘设备 1．机械力除尘器 利用机械力（重力、惯性力或离心力）来净化含尘烟气的一种除尘设备。 重力沉降室（重力除尘器）、惯性除尘器、旋风除尘器、扩散式旋风除尘器等。 (1)重力除尘器 重力除尘:利用含尘气流中尘粒因重力作用自然沉降而进行分离的装置。 重力沉降:微粒在流体中受重力作用慢慢降落而从流体中分离出来的过程。 重力沉降室 一般重力除尘装置可捕集50μm以上的尘粒，沉降室的阻力损失△P为50 ~150 Pa，气流的水平流速通常取0.2~2 m/s，除尘的效率为40%~60%。在处理锅炉烟气时，气流不宜大于0.7 m/s。 特点：构造简单，施工方便，投资少，收