CN101391169A - 含硫烟气的净化方法 - Google Patents

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CN101391169A CNA2008103053255A CN200810305325A CN101391169A CN 101391169 A CN101391169 A CN 101391169A CN A2008103053255 A CNA2008103053255 A CN A2008103053255A CN 200810305325 A CN200810305325 A CN 200810305325A CN 101391169 A CN101391169 A CN 101391169A
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高麟
贺跃辉
徐进辉
汪涛
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Abstract

本发明涉及含硫烟气的净化方法，属于化学领域。本发明所解决的技术问题为提供了一种工艺步骤简单含硫烟气的净化方法。本发明含硫烟气的净化方法，包括如下步骤：a、含硫烟气通过旋风除尘器进行初次除尘；b、初次除尘后的含硫烟气用以FeAl金属间化合物多孔材料为过滤元件的过滤器过滤。与现有含硫烟气净化方法相比，本发明含硫烟气净化方法免去了相应的冷却设备，缩短了工艺流程，提高了生产效率，降低了环境污染，减小了生产成本，具有广阔的应用前景。

Description

含硫烟气的净化方法
技术领域
本发明涉及含硫烟气的净化方法，属于化工领域。
背景技术
在我国高温工业中，如冶金、化工和能源等行业，大量石油气、焦炉气和煤气的分离燃烧、含硫矿物的煅烧以及火力发电厂煤的燃烧等工业过程，都将产生大量的高温含硫烟气(主要为SO2和一系列氧化物的粉尘)，对这种含二氧化硫的高温烟气的有效净化，成为提高产品品质、节约能源、降低生产成本和减少环境污染的关键技术。
目前，我国有色金属冶炼厂主要采用布袋除尘器对这种高温含硫烟气进行固气分离，从而达到净化烟气并回收有价粉尘的目的。其主要工艺流程是：回转窑产生的含硫烟气→旋风除尘器→预冷器→布袋除尘器→后续处理。首先，将从回转窑产出的高温含硫烟气经过旋风除尘器，进行初步排渣；再进入预冷器以对高温烟气进行冷却处理；然后，采用布袋除尘器对冷却后的含硫烟气进行固气分离，大量的粉尘在这一阶段被排除，随后进入后续处理阶段。此时烟气中的粉尘含量可能仍然较高，难以满足后续加工工艺的要求时，必须对其进行进一步除尘。目前，进一步除尘主要采用水洗除尘的工艺，具体使用文氏除尘器和电除尘器对含硫烟气进行进一步净化，同时产生大量的废水。
现有布袋过滤工艺具有如下缺点：
1、布袋本身不耐高温，因此必须用预冷器对高温含硫烟气进行冷却处理，这样不仅增加了能源消耗，也提高了生产成本；
2、布袋过滤精度较差，不能拦截含硫烟气中的细微粉尘，这样一方面浪费了细微粉尘中的有价资源，不利于对含硫烟气中有价资源的回收利用；另一方面，由于单独的布袋过滤不能满足后续加工工艺对含硫烟气的质量要求，因此，必须辅以后续除尘工艺，即文氏除尘器和电除尘器等除尘手段进行进一步净化，由此带来了大量废水的处理问题以及对含硫烟气的后续干燥问题，并导致了净化工序的复杂化，降低了生产效率，提高了生产成本。
3、布袋除尘器分离效果不稳定，其过滤精度随运行时间的衰减幅度较大，使用周期较短，约在3～6个月即需更换，增加了过滤成本。
FeAl金属间化合物多孔材料是采用固相扩散方式，利用Fe、Al元素粉末固相扩散中的Kirkendall效应来制备得到，其具体工艺路线为：采用机械混合方式对Fe、A元素粉末进行混合，采用粉末冶金压制方式制备片状坯和管状坯，真空烧结方式进行固相扩散，形成大量的Kirkendall孔隙后，升至更高温度进行组织稳定化处理得到，详见中国专利申请CN101108291A。目前为止，未见该FeAl金属间化合物多孔材料应用于在高温下直接过滤含硫烟气的报道。
发明内容
本发明所要解决的技术问题为提供一种工艺步骤简单含硫烟气的净化方法。
本发明含硫烟气的净化方法，包括如下步骤：
a、含硫烟气通过旋风除尘器进行初次除尘；
b、初次除尘后的含硫烟气用以FeAl金属间化合物多孔材料为过滤元件的过滤器过滤。
其中，上述含硫烟气的净化方法的b步骤过滤时的压力为0.05～0.50MPa。
高温含硫烟气通过旋风除尘器，在进行初步排渣后，直接通过FeAl金属间化合物过滤元件，过滤压力控制在0.05～0.50MPa，以实现其固气分离过程。过滤一段时间后，由于过滤器积累的粉尘增多，过滤效果会减弱，同时也为了对粉尘中的有价资源进行回收，需要用反洗剂对过滤器进行反冲洗，反洗后的过滤器可以继续使用；通常反洗剂采用高温滤气、干燥空气、惰性气体或氮气等，反洗时压力为0.05～0.50MPa，反洗时间为1～5分钟。绝大部分的粉尘将在这一阶段被排除，采用集尘罐对粉尘进行沉降收集，随后进入后续处理阶段。
与现有净化方法相比，本发明具有以下优点：
1、FeAl金属间化合物过滤材料具有良好的抗高温氧化/硫化性能，可以在高温下直接对含硫烟气进行固气分离，免去了相应的冷却设备，缩短了工艺流程，提高了生产效率；
2、FeAl金属间化合物过滤材料具有高的过滤精度，可以拦截含硫烟气中的粒度在1微米以下的细微粉尘，提高了后续产品的质量，并可回收利用细微粉尘中的有价资源，同时减小了后续处理的运行强度和难度；避免使用文氏除尘器和电除尘器等除尘带来的环境污染等问题。
3、FeAl金属间化合物过滤材料具有良好的孔结构稳定性，因此具有稳定的过滤通量和过滤精度，结合反冲洗工艺，可实现高温含硫烟气的长期稳定过滤，并降低了过滤成本。
4、FeAl金属间化合物过滤材料的气通量为120m3/h.m2.5kPa，而布袋除尘器气通量为20m3/m2.h.2kPa，压差在5kPa以下时，铁铝气通量是布袋的6倍(当压差增大时，铁铝的气通量可进一步加大，而布袋压差不能继续加大)。
具体实施方式
实施例1  本发明方法用于净化含硫烟气
采用以FeAl金属间化合物过滤材料作为过滤元件的铁铝过滤器，将总量13m3的高温含硫烟气通过旋风除尘器，在进行初步排渣后，直接进入铁铝过滤器；控制过滤压力为0.10MPa，将高温含硫烟气通过FeAl金属间化合物过滤元件以实现其固气分离过程，固气分离后的气体以4L浓度为93％的硫酸吸收。
作为对比，采用布袋过滤器代替FeAl金属间化合物过滤元件，过滤同等条件的含硫烟气，其余步骤同上。
分别检测吸收气体后的硫酸，检测结果见表1。
表1
 
硫酸中粉尘含量 硫酸中Fe含量 过滤器截留的最小粒子 过滤器截留的固体颗粒粒度分布             硫酸质量比较
布袋过滤器 0.568g/L 60ug/ml 3um <10um的占5.3％，<1.1um的占0％    浑浊，颜色深褐色，有悬浮杂质
FeAl过滤器 0.12g/L 2.48ug/ml 0.3um <10um的占30.6％，<1.1um的占10.1％             透明，颜色浅黄色，无悬浮杂质
从表1可以看出，本发明含硫烟气的净化方法处理后所得气体中粉尘含量、Fe含量等都较低，明显优于现有方法(采用布袋过滤器)。
过滤1天后，控制反洗压力为0.20MPa，采用高温滤气对FeAl金属间化合物过滤元件进行反冲洗，反洗2分钟后继续过滤；绝大部分的粉尘将在这一阶段被排除，采用集尘罐对粉尘进行沉降收集，随后进入后续处理阶段。
实施例2  本发明方法用于净化含硫烟气
采用以FeAl金属间化合物过滤材料作为过滤元件的铁铝过滤器，将总量13m3的高温含硫烟气通过旋风除尘器，在进行初步排渣后，直接进入铁铝过滤器；控制过滤压力为0.40MPa，将高温含硫烟气通过FeAl金属间化合物过滤元件以实现其固气分离过程，固气分离后的气体以4L浓度为93％的硫酸吸收。过滤2天后，控制反洗压力为0.50MPa，采用高温滤气对FeAl金属间化合物过滤元件进行反冲洗，反洗4分钟后继续过滤；绝大部分的粉尘将在这一阶段被排除，采用集尘罐对粉尘进行沉降收集，随后进入后续处理阶段。
作为对比，采用布袋过滤器代替FeAl金属间化合物过滤元件，过滤同等条件的含硫烟气，其余步骤同上。
检测结果显示，本发明含硫烟气的净化方法处理后所得气体中粉尘含量、Fe含量等都较低，明显优于采用布袋过滤器的方法。
实施例3  本发明方法用于净化钼精矿冶炼所产生的含硫烟气
钼精矿冶炼所产生的含硫烟气采用本发明方法净化处理生产硫酸并回收钼矿，以硫酸年产量25000t计。并与现有方法进行比较，结果见表2。
表2
Figure A200810305325D00061
从表2可以看出，本发明方法明显提高了钼精矿冶炼中钼的回收率，可以产生巨大的经济效益，具有广阔的应用前景。

Claims (4)

  1. 【权利要求1】含硫烟气的净化方法，其特征在于包括如下步骤：
    a、含硫烟气通过旋风除尘器进行初次除尘；
    b、初次除尘后的含硫烟气用以FeAl金属间化合物多孔材料为过滤元件的过滤器过滤。
  2. 【权利要求2】根据权利要求1所述的含硫烟气的净化方法，其特征在于：b步骤过滤时的压力为0.05～0.50MPa。
  3. 【权利要求3】根据权利要求1所述的含硫烟气的净化方法，其特征在于：b步骤的过滤器先采用反洗剂对其进行反冲洗，然后再进行过滤；其中所述反洗剂为高温滤气、干燥空气、惰性气体或氮气。
  4. 【权利要求4】根据权利要求3所述的含硫烟气的净化方法，其特征在于：反冲洗时的压力为0.05～0.50MPa，反冲洗时间为1～5分钟。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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