一种稀土炉窑的烟气处理装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种稀土炉窑的烟气处理装置及方法，该处理装置包括：炉窑、沉渣池、喷淋塔和主引风机通过管道依次连接，其特征在于，所述喷淋塔包括一级喷淋塔，该处理装置还包括换热器组，炉窑和沉渣池之间的管道上设置有换热器组；在沉渣池和一级喷淋塔之间的管道上设有引风机。还涉及一种方法，该方法包括：烟气进入换热器组与水进行热量交换，水变成过热蒸汽，换热后的烟气进入沉渣池后再进入引风机，经过引风机后的烟气通过喷淋塔后通过主引风机排到大气层。通过本发明专利技术减少了降温过程中的喷水量，通过换热产生蒸气，烟气从炉窑出，经过换热器组后回到沉渣池，热量回收，提高了能量的利用率，减少成本。

【技术实现步骤摘要】
一种稀土炉窑的烟气处理装置及方法
本专利技术涉及稀土炉窑烟气
，尤其涉及了一种稀土炉窑的烟气处理装置及方法。
技术介绍
目前拥有的稀土精矿冶炼有碱法、酸法两种方法，由于碱法对精矿品位要求高(大于60％)，仅有少数工厂采用碱法生产，绝大部分采用酸法分解精矿，生产氯化稀土或碳酸稀土。目前，国内外处理稀土精矿的主要方法是浓硫酸高温焙烧法。该工艺的广泛应用虽然取得了一定的经济效益，但是在高温焙烧的过程中产生大量的含硫、氟、强酸性烟气和放射性废渣，这部分烟气和废渣采用湿法处理，通过沉渣池和喷淋塔水洗可将酸性物质和废渣从烟气中脱除，符合排放要求的烟气经过引风机和烟囱排入大气中，但是伴随着沉渣和水洗烟气的温度从350℃降低到60℃左右，这部分热量被冷却水带走，白白浪费，同时大量冷却水用于降温，也增加处理成本，根据现有数据，单台年处理1万吨稀土精矿的浓硫酸高温焙烧法稀土焙烧回转窑(焙烧尾气)的排气量为3100kg/h、温度为350℃，这些烟气显热具有较高的回收价值。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是由于目前的处理稀土炉窑烟气的方法，导致大量水资源和热量浪费，生产成本增加。为解决上面的技术问题，本专利技术提供了一种稀土炉窑的烟气处理装置，该处理装置包括炉窑、沉渣池、喷淋塔、主引风机以及管道,炉窑、沉渣池、喷淋塔和主引风机通过管道依次连接，其特征在于，所述喷淋塔包括一级喷淋塔，该处理装置还包括换热器组，炉窑和沉渣池之间的管道上设置有换热器组；在沉渣池和一级喷淋塔之间的管道上设有引风机。本专利技术的有益效果：减少了降温过程中的喷水量，用半干法处理烟气取代原有湿法处理烟气，烟气从炉窑出，经过换热器组后回到沉渣池，热量回收，提高了能量的利用率，减少成本。进一步，该装置还包括：设置在换热器组与蒸汽管网之间设有蒸汽包。上述进一步的有益效果：使得从过热蒸汽从换热器组进入蒸汽管网，循环使用，同时为其他的生产提供蒸汽能量。进一步，所述换热器组由至少2个换热器串联组成。进一步，所述换热器采用立式布置。上述进一步的有益效果：使灰尘不会在换热器和管路内堆积。进一步，所述换热器均为石墨换热器。上述进一步的有益效果：系统中的换热器均采用石墨换热器，并用改性后的酚醛树脂的反复浸润多次，石墨及其制品具有高强耐酸性、抗腐蚀和耐高温3000℃以及耐低温-204℃等优良特性，而用合成树脂浸渍石墨，以填塞其表面和内部孔隙，然后进行热处理使树脂固化，与普通石墨相比，机械强度提高，导热性能不变。并且石墨换热器耐腐蚀性能好，传热面不易结垢，传热性能良好。具备高效、耐磨、耐腐蚀等特点，使得换热器组使用寿命更加长。进一步，在沉渣池和一级喷淋塔之间通过管道连接至少2个相互并联引风机。上述进一步的有益效果：由于换热器组会带来烟气的阻力损失，增加引风机，引风机的扬程和烟气阻力相等，克服换热器组新增阻力，另外当一台风机故障时，备用风机可立即启动。进一步，在炉窑尾部出口处安装2支管道，一支管道连接换热器组，另一支管道直接连接沉渣池。上述进一步的有益效果：在原烟气流入沉渣池之间管道上加装插板阀，保证烟气密封同时方便开关，保证在换热器组不工作时或者损坏时烟气可按照原有管路继续处理。进一步，所述的管道均选用无缝钢管。上述进一步的有益效果：使得整个系统的工作有效密封效果好，极大降低了对大气造成污染，同时管道抗粉尘冲刷及硫酸、氢氟酸腐蚀，使用寿命增强，另外，因为烟气中含有氢氟酸，为防止烟气穿过耐火浇注料层，所以需要在管壁内刷耐氢氟酸涂料，衬铁丝网为了耐火浇注料能够稳定的附着在管道内壁上，耐火浇注料的主要作用是耐高温侵蚀。本专利技术还涉及一种稀土炉窑的烟气处理方法，该方法包括如下步骤：S1，烟气从炉窑尾部通过管道进入换热器组；S2，烟气在换热器组内与水进行热量交换；S3，换热后的烟气进入沉渣池；S4，经过沉渣池处理后的烟气进入引风机；S5，经过引风机后的烟气通过喷淋塔后排到大气层。本专利技术的有益效果：减少降温过程中的喷水量，用半干法处理烟气取代原有湿法处理烟气，烟气从炉窑出，经过换热器组后回到沉渣池，热量回收，提高了能量的利用率，减少成本。进一步，步骤S2中的水与烟气进行热量交换，水被烟气释放的能量加热成饱和蒸汽，烟气的温度降低，减少冷却水使用量。上述进一步的有益效果：充分回收了烟气的热量，提高了能量的使用率，降低了使用成本。附图说明图1为本专利技术的一种稀土炉窑的烟气处理装置示意图；图2为本专利技术的一种稀土炉窑的烟气处理方法流程图；附图：1、蒸汽管网，2、蒸汽包，3、换热器组，4、沉渣池，5、引风机，6、一级喷淋塔，7、主引风机。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。如图1和2所示，烟气从炉窑的尾部出来后，高温焙烧的过程中产生大量的含硫、氟、强酸性烟气和放射性废渣，这部分烟气和废渣采用湿法处理，通过沉渣池4和喷淋塔水洗可将酸性物质和废渣从烟气中脱除，符合排放要求的烟气经过引风机5和烟囱排入大气中，但是伴随着沉渣和水洗烟气的温度从350℃降低到60℃左右，这部分热量被冷却水带走，白白浪费，同时大量冷却水用于降温，也增加处理成本，所以对在进入沉渣池4前的烟气进行热量回收，不但可以重复利用，同时还可以保护环境。在进入沉渣池4前增加换热器组3，换热器组3是由多个换热器串联稽核而成，在换热器组3里，来自蒸汽管网1的蒸汽通过管道先对换热器组3进行预加热，然后，在炉窑尾部出口处安装两支管道，一支管道连接换热器组3，另一支管道直接连接沉渣池4，在两支路管道均安装插板阀，在原烟气流入沉渣池4之间管道上加装插板阀，保证烟气密封同时方便开关，保证在换热器组3不工作时或者损坏时烟气不被流出。烟气经一支管道进入换热器组3跟里面的水进行水热交换，烟气的温度降低，由350℃降低到60℃左右，释放出大量的热量，烟气释放的热量将水加热成过热蒸汽，过热蒸汽汇集到一个蒸汽包2内，然后通过与换热器组3连接的管道返回到蒸汽管网1，被蒸汽管网1运送到其他的地方使用。另外，给水泵通过管道换热器组3外部连接，不断地供给水分给换热器组3，使得换热器组3里面的水分能够得到不断的补充，使得整个系统都能够不断循环，能量之间得到转换和利用。在换热器组3在最底部管路加装除灰装置和沉渣坑，这样烟气中的一些颗粒沉积在管路的底部，通过振打的方式减少了堆积。烟气在换热器组3换热后，进入沉渣池4内，除去酸性物质和废渣，符合排放要求的烟气经过引风机5和烟囱排入大气中，由于在换热器组3内的烟气增加了阻力，所以从沉渣池4内出来的烟气需要除去新增的阻力，于是在烟气进入喷淋塔内时，要先除去新增阻力，因此，在沉渣池4与喷淋塔之间增加引风机5，此处的引风机5的扬程和烟气阻力相等，能够克服烟气的新增阻力。经过引风机5后的烟气进入多级喷淋塔后得到的干净的气体排到大气层中。采用半干法取代原有湿法对原有烟气进行治理，在对精矿冶炼生产系统不产生任何影响的前提下可以通过余热回收产生蒸汽，蒸气并入原有蒸气管网用于稀土冶炼，减少锅炉天然气使用量或外购蒸气量，降低生产成本。年处理精矿量10000吨的窑炉小时产蒸汽量600公斤，通过余热回收减少喷水量可大大提升了废水中混酸的初始浓度，有利于降低废酸提纯工艺的能耗，每处理1吨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种稀土炉窑的烟气处理装置，该处理装置包括炉窑、沉渣池(4)、喷淋塔、主引风机(7)以及管道；炉窑、沉渣池(4)、喷淋塔和主引风机(7)通过管道依次连接，其特征在于，所述喷淋塔包括一级喷淋塔(6)，该处理装置还包括换热器组(3)，炉窑和沉渣池(4)之间的管道上设置有换热器组(3)；在沉渣池(4)和一级喷淋塔(6)之间的管道上设有引风机(5)。

【技术特征摘要】
1.一种稀土炉窑的烟气处理装置，该处理装置包括炉窑、沉渣池(4)、喷淋塔、主引风机(7)以及管道；炉窑、沉渣池(4)、喷淋塔和主引风机(7)通过管道依次连接，其特征在于，所述喷淋塔包括一级喷淋塔(6)，该处理装置还包括换热器组(3)，炉窑和沉渣池(4)之间的管道上设置有换热器组(3)；在沉渣池(4)和一级喷淋塔(6)之间的管道上设有引风机(5)。2.根据权利要求1所述的一种稀土炉窑的烟气处理装置，其特征在于，该装置还包括：设置在换热器组(3)与蒸汽管网(1)之间的蒸汽包(2)。3.根据权利要求1或2所述的一种稀土炉窑的烟气处理装置，其特征在于，所述换热器组(3)由至少2个换热器串联组成。4.根据权利要求3所述的一种稀土炉窑的烟气处理装置，其特征在于，所述换热器采用立式布置。5.根据权利要求4所述的一种稀土炉窑的烟气处理装置，其特征在于，所述换热器均为石墨换热器。6.根据权利要求1或2所述的一种稀土炉窑的烟气处理装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李博，聂毅强，何华霄，魏小林，郭建军，郭建钢，王征，张富欣，宝喜，
申请(专利权)人：李博，
类型：发明
国别省市：河北,13