一种稀土电解槽烟气处理方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种稀土电解槽烟气处理方法及装置，装置包括通过管道依次连通的布袋除尘器、引风机、脱硫除氟塔和除雾塔。方法包括：采用布袋除尘器配合引风机进行除尘，布袋除尘器的过滤风速为0.3～2.5m/min，处理风量为850～4600m

【技术实现步骤摘要】
一种稀土电解槽烟气处理方法及装置
本申请属于稀土熔盐电解
，具体涉及一种稀土电解槽烟气处理方法及装置。
技术介绍
目前，生产稀土金属及其合金主要采用熔盐电解法，以稀土氧化物为原料、稀土氟化物为电解质，电解温度在1050℃以上。在电解过程中，阳极会生成大量的CO、CO2气体，特别是在高温条件下，氟化盐不断挥发，同时带走细小的稀土氧化物。大量排出的有害气体和粉尘，不但造成环境的污染，危害人体健康，而且造成了昂贵稀土氧化物原料的浪费，降低了稀土的收率，增加了生产成本。因此，如何有效建立烟气净化系统，是目前本领域技术人员急需解决的问题。净化稀土电解槽烟气，现有技术一般采用旋风除尘器和气体吸收塔，旋风除尘器用于除尘，气体吸收塔用于处理烟气中的有害物质。为提高除尘效果，旋风除尘器工作时其配套的风机往往采用最大功率运行，导致烟气处理能耗较高。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种稀土电解槽烟气处理方法及装置，可最大程度的回收烟气中的有价稀土原料，并且使尾气的排放达到环保要求。实现本专利技术目的所采用的技术方案为，一种稀土电解槽烟气处理方法，包括如下步骤：采用布袋除尘器配合引风机进行除尘，所述布袋除尘器的过滤风速为0.3～2.5m/min，处理风量为850～4600m3/h；将除尘后的烟气通入脱硫除氟塔，用以脱除所述烟气中的氟化物气体和二氧化硫；将所述脱硫除氟塔处理后的所述烟气通入除雾塔，用以脱除所述脱硫除氟塔内产生的水蒸气，经所述除雾塔处理后的尾气直接排入大气。r>进一步地，所述布袋除尘器的有效过滤面积为40～135m2。进一步地，所述引风机流量为1000～5500m3/h，全压为1800～4500Pa，所述引风机采用变频控制，功率为3～9.5kW。进一步地，在所述布袋除尘器进行除尘的过程中，采用定差压控法和/或定时控制法对所述布袋除尘器进行脉冲喷吹清灰。基于同样的专利技术构思，本专利技术还对应提供了一种用于实施上述的稀土电解槽烟气除尘方法的装置，包括通过管道依次连通的布袋除尘器、引风机、脱硫除氟塔和除雾塔，所述脱硫除氟塔的内部设置有用于喷洒碱液的喷淋层。可选的，所述布袋除尘器的滤袋的材质为氟美斯、玄武岩、预氧丝复合碳纤维、P84、PTFE覆膜中的一种；所述布袋除尘器配备有专用的粉尘颗粒收集箱，所述粉尘颗粒收集箱位于所述布袋除尘器的底部。可选的，所述装置还包括碱液池与碱液箱，所述碱液箱通过进液管道与所述碱液池连通；所述碱液池通过回收管道与所述脱硫除氟塔的底部连通，所述碱液池通过供液管道与所述喷淋层连通。可选的，所述脱硫脱氟塔的材质为不锈钢或者PP板，所述脱硫脱氟塔的底部壁厚5～10mm，中部壁厚3～8mm，上部壁厚2～6mm。可选的，所述喷淋层为3～6层，所述喷淋层的管道为脱硫介质专用管材，所述喷淋层的喷嘴为碳化硅喷嘴，所述喷嘴呈实心锥形，所述喷淋层的覆盖率为200％～300％。可选的，所述除雾塔的材料为阻燃聚丙烯材料；所述除雾塔中设置有用于去除除雾塔沉积物的冲洗排水系统。由上述技术方案可知，本专利技术提供的稀土电解槽烟气处理方法，采用通过管道依次连通的布袋除尘器、引风机、脱硫除氟塔和除雾塔处理稀土电解槽烟气，整体包括除尘、脱硫除氟和除雾三个步骤，本申请的除尘步骤是依据电解槽的能量平衡来设计各除尘工艺参数，具体的，布袋除尘器的过滤风速为0.3～2.5m/min，处理风量为850～4600m3/h。研究发现，当烟气带走的热量不足时，会导致电解槽过热，炉帮熔化，不但影响电解槽内有效容积，改变金属液高度，而且失去炉帮保护的炉膛会大大增加了漏槽的风险；当烟气带走的热量过大时，会导致电解槽偏冷，需要更多的能量来维持电解槽的正常运行，不但增加了电解槽的运行能耗，而且槽膛体积的变化对电解槽稳定运行生产产生不利影响。烟气带走热量的多少与布袋除尘器的过滤风速和处理风量均相关，本专利技术通过电解槽能量平衡设计，并且将布袋除尘器的过滤风速和处理风量进行适配，确定布袋除尘器的过滤风速为0.3～2.5m/min，处理风量为850～4600m3/h，在此工艺参数条件下，可以维持电解槽热平衡。相比于现有技术中采用满负荷除尘，为了补偿除尘带走的热量，电解槽还需要加大加热电压，进一步提高能耗。本申请通过电解槽能量平衡设计，能够维持电解槽现有热平衡状态不变，布袋除尘器的运行负荷小，并且电解槽不需要额外加热，因此整体能耗低。通过上述除尘步骤，可实现布袋除尘器出口粉尘浓度≤5mg/m3，远远低于粉尘浓度≤50mg/m3排放标准，可最大程度的回收稀土原料，节约生产成本。脱硫除氟和除雾步骤分别用于脱除所述烟气中的氟化物气体和二氧化硫，以及脱除脱硫除氟塔内产生的水蒸气，经除雾塔处理后的尾气直接排入大气，尾气中尾气氟化物浓度≤5mg/Nm3，二氧化硫浓度≤100mg/nm3，湿度≤75mg/Nm3，符合排放标准。附图说明图1为本专利技术实施例中稀土电解槽烟气处理装置的结构示意图。附图标记说明：1-布袋除尘器，2-脱硫除氟塔，21-喷淋层，3-除雾塔，4-风机，5-碱液池，6-碱液箱，7-回收管道，8-供液管道，9-进液管道，10-排烟管道，11-稀土电解槽，12-粉尘颗粒收集箱。具体实施方式为了使本申请所属
中的技术人员更清楚地理解本申请，下面结合附图，通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。实施例1：本专利技术实施例提供一种稀土电解槽烟气处理装置，其结构如图1所示，包括通过管道依次连通的布袋除尘器1、引风机4、脱硫除氟塔2和除雾塔3，脱硫除氟塔2的内部设置有用于喷洒碱液的喷淋层21。该布袋除尘器1、引风机4、脱硫除氟塔2和除雾塔3均可采用现有的设备，具体选型本专利技术不做限制。布袋除尘器1用于除尘，本实施例中，布袋除尘器1的滤袋的材质为氟美斯、玄武岩、预氧丝复合碳纤维、P84、PTFE覆膜中的一种，保证耐温达到200℃以上，避免高温气体带来的烧袋。参见图1，布袋除尘器1配备有专用的粉尘颗粒收集箱12，粉尘颗粒收集箱12位于布袋除尘器1的底部，用以收集滤袋内稀土氧化物、稀土氟化物等，最大程度的回收稀土原料，节约生产成本。布袋除尘器1的有效过滤面积不小于60平方米，以满足稀土电解槽烟气处理工艺的需求。该布袋除尘器1自带脉冲清灰系统，脉冲清灰系统程序的控制为定差压控法和定时控制法两种，可通过控制程序中的选择开关任意选择，当时间或除尘器进出总管压差达到设定值时，系统将依次将各室进行脉冲喷吹清灰。布袋除尘器1配置的引风机4采用变频控制，功率为3～9.5kW，可依据生产需要调节风量大小。脱硫除氟塔2用于脱除电解槽产生氟化物气体和二氧化硫，脱硫除氟塔2的内部设置有用于喷洒碱液的喷淋层21，本实施例中，喷淋层21为3～6层，喷淋层21的管道为脱硫介质专用管材，喷淋层21的喷嘴为碳化硅喷嘴，喷嘴呈实心锥形，喷淋层21的覆盖率为200％～300％。整个脱硫脱氟塔的材质为不锈钢或者PP板，脱硫脱氟塔的底部壁厚5～10mm，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种稀土电解槽烟气处理方法，其特征在于，包括如下步骤：采用布袋除尘器配合引风机进行除尘，所述布袋除尘器的过滤风速为0.3～2.5m/min，处理风量为850～4600m

【技术特征摘要】
1.一种稀土电解槽烟气处理方法，其特征在于，包括如下步骤：采用布袋除尘器配合引风机进行除尘，所述布袋除尘器的过滤风速为0.3～2.5m/min，处理风量为850～4600m3/h；
将除尘后的烟气通入脱硫除氟塔，用以脱除所述烟气中的氟化物气体和二氧化硫；
将所述脱硫除氟塔处理后的所述烟气通入除雾塔，用以脱除所述脱硫除氟塔内产生的水蒸气，经所述除雾塔处理后的尾气直接排入大气。


2.如权利要求1所述的稀土电解槽烟气处理方法，其特征在于：所述布袋除尘器的有效过滤面积为40～135m2。


3.如权利要求2所述的稀土电解槽烟气处理方法，其特征在于：所述引风机流量为1000～5500m3/h，全压为1800～4500Pa；所述引风机采用变频控制，功率为3～9.5kW。


4.如权利要求1-3中任一项所述的稀土电解槽烟气处理方法，其特征在于：在所述布袋除尘器进行除尘的过程中，采用定差压控法和/或定时控制法对所述布袋除尘器进行脉冲喷吹清灰。


5.一种用于实施权利要求1-4中任一项所述的稀土电解槽烟气除尘方法的装置，其特征在于：包括通过管道依次连通的布袋除尘器、引风机、脱硫除氟...

【专利技术属性】
技术研发人员：史志荣，冷正旭，杨杰，柴登鹏，张亚楠，李冬生，梁玉冬，白卫国，李静，张旭贵，
申请(专利权)人：中铝郑州有色金属研究院有限公司，中国稀有稀土股份有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41