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YT分离技术在密闭矿热炉荒煤气除尘得到初步应用
浏览次数:247发布时间:2019-01-14 16:14:38 文章来源:

现在密闭的矿热炉在冶炼中产生的废气不要要通过除尘和净化才能为下一步使用,但是随着要求的增高,现有的除尘方式并不能满足标准。所以催生了一种新型的YT膜分离技术。


全密闭型矿热炉冶炼过程中产生大量荒煤气,根据铁合金种类的不同生产1 t铁合金将会产生700~1200m3/h不等的荒煤气,其中CO含量可达70%~90%,荒煤气中的烟尘含量可达40~175 g/m3。如果荒煤气不经处理直接燃烧排放,每年不但浪费大量的CO资源,而且还会向空气中排放上百万吨烟尘,对生态环境造成极大的破坏。


 铁合金烟气净化现状

目前,铁合金烟气除尘处理方式包括湿法除尘和干法除尘两种。由于湿法除尘会产生大量的泥浆而造成二次污染,因此,湿法除尘已逐渐被淘汰。并且我国《清洁生产标准钢铁行业(铁合金)HJ470-2009》明确要求大型矿热炉应采用封闭式炉型,并且提出了烟气干法除尘的要求。传统的干法除尘主要包括重力除尘、布袋除尘和电除尘。重力除尘是利用粉尘的质量力将其除去,可以轻易除去质量比较大的颗粒,但对于质量较小的颗粒则不容易除去,在铁合金电炉中,重力除尘达不到排放标准。电除尘运行时易产生放电有爆炸隐患,一般不应用于具有易燃易爆性质的气体除尘,并且电除尘对粉尘比电阻有较高的要求,当粉尘性质发生波动时,电除尘排放达不到要求。

国内在铁合金矿热炉除尘方面主要是袋式除尘,袋式除尘器是治理大气污染的高效除尘设备,其主要优点是不受粉尘种类、粒径大小及粉尘浓度和比电阻的限制,但袋式除尘器通常使用温度在240℃以下,短期能够耐受260℃~280℃的高温。在密闭矿热炉荒煤气除尘的实际应用中,常常发生布袋烧袋、焦油糊膜等情况,影响除尘效果,严重者甚至影响企业的连续性生产,从而造成巨大的经济损失。

 布袋荒煤气除尘面临的问题

密闭矿热炉布袋荒煤气除尘系统在运行时,主要有以下几点潜在的风险。

 烧袋

布袋除尘系统在运行的过程中,存在烧袋的风险,粉尘的排放浓度不能有效保证,并且存在影响连续性生产的风险。烧袋的原因主要有以下两点:

(1)矿热炉出口烟气温度随冶炼阶段的不同波动较大,低时只有200℃左右,高时可达700℃以上,布袋一般最高温度能承受240℃左右,瞬时可达280℃,当布袋进口温度控制不好时,导致烧袋。

(2)密闭矿热炉冶炼过程中,由原料中带入的Na、K及Zn的氧化物,在矿热炉的还原性气氛中,被还原成单质的Na、K及Zn。碱金属Na、K和有色金属Zn极易挥发,挥发后随着粗煤气流进入除尘系统。因为单质的Na、K及Zn化学性质很活泼,在温度较高且有氧气存在的条件下极易发生氧化自燃。若采用布袋除尘工艺,系统不可能绝对密封,当混入少量空气时,Na、K及Zn极易发生自燃,产生火星而造成烧袋,从而影响系统的可靠、稳定运行。

焦油糊膜

在冶炼高碳铬铁、高碳锰铁及硅锰合金等铁合金产品时,必须加入碳质还原剂作为原料,因此冶炼产生的炉气难免会含有焦油。密闭矿热炉属于封闭式冶炼,产生的炉气并未经燃烧,而是进行煤气的回收利用,因此荒煤气中不可避免含有一定量的焦油成分。由于布袋材质决定荒煤气必须经过冷却后除尘,所以实际运行过程中往往存在焦油糊袋的现象发生,严重影响布袋除尘系统的运行。

精度无法保证

布袋除尘在使用过程中,随着运行时间的延长,布袋除尘效率逐渐降低,造成外送气体中粉尘含量超标,在环保要求日益严苛的情况下,面临着较大的挑战。现在铁合金行业正朝着大型化、集中化、清洁生产方向发展,企业也越来越关注回收煤气的综合利用,不管净煤气用于发电或者作为化工原料都对净煤气的含尘量提出了较高的要求。如何保证为后部综合利用工序提供连续、稳定、洁净的煤气,是需要思考的问题。

高温荒煤气净化除尘系统

 系统组成

针对密闭矿热炉高温荒煤气的特性,采用成都易态科技有限公司自主研发的FeAl金属间化合物非对称膜(YT膜)实现了经济高温、高精度连续稳定除尘,净化后粉尘浓度远低于国家标准,成功解决了传统除尘方式中存在的烧袋、焦油糊袋问题。高温荒煤气除尘系统组成如下图。

高温荒煤气除尘系统主要由过滤系统、反吹系统、排灰系统、防结露系统及控制系统组成。净化系统特征:(1)过滤元件采用FeAl金属间化合物非对称膜实现经济高温过滤;(2)高温惰性气体反吹;(3)采用防结露系统防止开、停机结露和焦油糊膜;(4)高温气体过滤要求进气低温保护;(5)高温多级排灰。

采用基于膜分离技术的YT高温的内气除尘工艺可以实现高精度,高温条件下的稳定除尘,满足国家标准,而且工程流程较短,占地小,维护费用低等特点,可以实现清洁生产,降低成本的效果。