一种用于气基还原制备海绵铁的尾气脱水除尘塔制造技术

本实用新型专利技术总体地涉及冶金技术领域，提供了一种用于气基直接还原生产海绵铁的尾气脱水除尘塔，包括预除尘段(1)、精除尘段(4)；两段中均包括分布器、填料或塔盘、锥型排水口，两段之间通过尾气管(8)连接，精除尘段(4)顶部有除雾器，预除尘段(1)和精除尘段(4)设置在同一筒形塔体内的高度方向内，精除尘段(4)底部的除尘用水与预除尘段(1)的除尘用水连通。本实用新型专利技术提供的尾气脱水除尘塔可有效去除海绵铁移动床反应炉出口尾气中的颗粒物和液滴，解决了现有尾气脱水除尘塔对颗粒物和液滴脱除不彻底，冷却温度不达标等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于气基还原制备海绵铁的尾气脱水除尘塔
本技术总体地涉及冶金
，具体地涉及一种用于气基还原制备海绵铁的尾气脱水除尘塔。
技术介绍
中国是全球钢铁工业的主导力量，中国目前的钢产量几乎占了全世界的一半。炼钢之前必须先要炼铁，这是一个能源极为密集的过程，在传统联合炼铁炼钢过程中还会产生大量的气体排放。海绵铁工艺(直接还原法)是无需通过熔化即可将铁矿石转化为金属铁，减少了尾气排放量，但是现有尾气洗涤器为单级洗涤，耗水量大，脱除杂质不彻底，而且简单的水洗过程也不能对尾气中杂质气体进行有效去除，影响了尾气的品质，同时也将颗粒物等杂质带入了下游设备。
技术实现思路
本技术针对现有技术的缺陷，提供一种用于气基还原制备海绵铁的尾气脱水除尘塔，它采用两级除尘结构，且将二级除尘用水回路与一级除尘用水回路相连接，明显减少尾气颗粒含量提高尾气品质的同时，节约除尘用水，且两级除尘结构在一个塔内高度方向上下分别设置，节约了设备用量以及设备占地空间。气基还原制备海绵铁的尾气组成和特性为：CO，H2，CO2，含水约24％，含尘约8.8g/Nm3，温度150至160℃。因此，除尘、脱水和降温是尾气的处理要求。本技术的技术方案是；一种用于气基还原制备海绵铁的尾气脱水除尘塔，它包括塔体部分和水循环部分；所述塔体为筒形结构，包括在筒内沿高度方向分离设置的预除尘段和精除尘段；所述预除尘段用于尾气的第一次除尘；所述精除尘段通过尾气管与预除尘段处理后的尾气连通，用于尾气的第二次除尘脱水；所述水循环部分包括与预除尘段连接第一循环回路，和与精除尘段连接的第二循环回路，分别用于将预除尘段和精除尘段中除尘用水循环出塔体进行冷凝降温；本技术尾气脱水除尘塔还包括进水管10，用于向精除尘段中输入干净的除尘用水；所述第二循环回路与第一循环回路之间连接有二级洗涤水管，以将第二循环回路中的除尘用水输送至第一循环回路中。本技术中的塔体部分用于与尾气直接接触进行除尘、脱水和降温；循环水部分与塔体部分的除尘用水进行连通，将除尘用水循环出塔体进行换热冷凝然后再送回塔体内，以降低尾气温度。本技术在筒形塔体中设计了两个相互关联的除尘段，一段用于对另一段除尘后的尾气进行精除尘，这种在同一筒形塔体中的两段关联式设计一方面显著节省了设备占地空间，另一方面保证了除尘脱水后尾气的清洁度和温度。更主要的是，大多数情况下，精除尘段因为进入尾气的杂尘含量已经降到较低含量，除尘量较低，其除尘后除尘用水中含尘量较低，将除尘用水完成精除尘段除尘后继续输送至除尘量较大的预除尘段进行尾气第一次除尘，不仅可以实现水的循环利用，节约除尘用水，并且可以及时将预除尘段底部的含尘污水排出，同时将干净水送入精除尘段中，提高除尘效率、保证出生后尾气的清洁度和温度。进一步的，所述预除尘段从下向上依次包括第一锥型沉淀部、第一防堵填料或塔盘和第一分布器；还包括尾气进口，监测控制器和第一气动阀；所述第一气动阀设置在第一锥型沉淀部的底部，用于及时排出含尘污水；所述监测控制器包括监测器和控制器，所述监测器用于获取第一锥型沉淀部中除尘用水的状态数据；所述控制器连接监测器和第一气动阀，以根据监测器数据控制第一气动阀开合度；所述精除尘段包括在塔高度方向依次向上设置的第二锥型沉淀部、第二防堵填料或塔盘、第二分布器、除雾器、尾气出口；所述尾气管一端连通预除尘段顶部，另一端连通于精除尘段第二锥型沉淀部和第二防堵填料或塔盘之间的塔体侧壁。两个除尘段内部的除尘构造基本相同，待除尘气体经各段口部进入除尘水中，除尘段中部的防堵填料或塔盘用于富集和阻挡水面漂浮的灰尘颗粒或形成的灰尘泡沫，分布器通过喷淋方式对防堵填料或塔盘中的灰尘或灰尘泡沫进行消除和再沉降；预除尘段底部的第一锥型沉淀部为尾气除尘过程中主要的灰尘聚集部，达到预定的含尘浓度或除尘时间，含尘污水从第一气动阀排出；精除尘段在上部还设置了除雾器，以实现脱水功能，经两段除尘降温和脱水后的干净尾气经精除尘段顶部的尾气出口排出，其中降温功能主要依靠与各除尘段连接的水循环回路实现。更进一步的，进水管10经第二循环回路连通至精除尘段，进水管10的管路上设置有第三气动阀；所述预除尘段的监测控制器与第三气动阀连接，以在向第一气动阀(发送控制信号时，同步向第三控制阀发送相同信号控制第三气动阀开合度。从进水管10经第二循环回路向塔体中送入干净水是与从第一锥型沉淀部底部经第一气动阀处排出含尘污水是同步的，均通过监测控制器进行控制，且同步控制，以保持两个除尘段内的循环水量总体平衡。进一步的，上述精除尘段上设置有液位控制器，所述二级洗涤水管上设有第二气动阀；所述液位控制器与第二气动阀相连接，液位控制器监测精除尘段中的除尘用水液位高度，并根据获得的除尘用水液位高度数据控制第二气动阀的开合度。为了实现整个塔体内部循环水流动自动化和精准化，在精除尘段上部设置液位控制器控制器，监测精除尘段的水量，在达到预定水位后，液位控制器向与其连接的第二气动阀发送开启信号，将其中除尘循环中的水送向第一循环水路中，补充经第一气动阀排出的含尘污水。结合预除尘段的监测控制器同步控制第一气动阀和第三气动阀，即实现了塔体内部总水量平衡以及每个塔内部的水量同步调整。更进一步的，上述第一循环回路包括一级循环泵、一级冷凝管和连接管；所述预除尘段上部的塔体侧壁经连接管依次与一级冷凝管和一级循环泵连接后，最后连通至第一锥型沉淀部的第一排水口，且第一排水口与一级循环泵的进水口连接，以将预除尘段中的除尘脱热用水进行循环降温；所述第一排水口设置在第一锥型沉淀部整体高度的2/3以上位置；所述第二循环回路包括二级循环泵、二级冷凝管和连接管；所述精除尘段上部的塔体侧壁经连接管依次与二级冷凝管和二级循环泵连接后，最后连通至第二锥型沉淀部的底部，且第二锥型沉淀部的底部与二级循环泵的进水口连接，以将精除尘段中的除尘脱热用水进行循环降温。两个循环回路均与对应的除尘段连接，用于将各自除尘段中的除尘用水循环出塔体与连接的冷凝器进行换热降温，其中各除尘段的排水口设置下部，进水口设置在上部，即水从下部进入连接的循环泵，经循环泵进入冷凝器冷凝后从各除尘段的上部送入塔体，这样设计的益处，一是各段的气体进口设置在下部，尾气进入后首先与各除尘段下部的水换热，使各除尘段下部水温度高于上部；二是除尘段下部水含尘量较高，处于已沉降或待沉降过程中，水的抽出过程相比于送入过程，不易影响沉降过程或者使已沉降的颗粒湍动；三是避免出水口设置在各除尘段上部导致的因各除尘段水位变化泵不循环水的状况。因此各除尘段下部水经泵出冷凝后送入塔体，经分布器喷淋。另外，因为预除尘段底部有含尘量相对高的含尘污水要排出，因此将一级循环泵与预除尘段下部的连接位置相对设置的高一些，即第一排水口设置在第一锥型沉淀部整体高度的2/3以上位置，这样以防止将底部的高含尘量污水引入循环回路从而降低或者达不到除尘效果，即在第一锥型沉淀部底部留出合理静态空间供尘颗粒静置沉淀，保证含尘水中灰尘在第一锥型沉淀部的聚集和沉淀同时不影响第一排本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于气基还原制备海绵铁的尾气脱水除尘塔，其特征在于，它包括塔体部分和水循环部分；/n所述塔体为筒形结构，包括在筒内沿高度方向分离设置的预除尘段(1)和精除尘段(4)；/n所述预除尘段(1)用于尾气的第一次除尘；所述精除尘段(4)通过尾气管(8)与预除尘段(1)处理后的尾气连通，用于尾气的第二次除尘脱水；/n所述水循环部分包括与预除尘段(1)连接第一循环回路，和与精除尘段(4)连接的第二循环回路，分别用于将预除尘段(1)和精除尘段(4)中除尘用水循环出塔体进行降温；/n还包括进水管10，用于向尾气脱水除尘塔中输入干净用水；/n所述第二循环回路的与第一循环回路之间连接有二级洗涤水管(12)，以将第二循环回路中的除尘用水输送至第一循环回路中。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于气基还原制备海绵铁的尾气脱水除尘塔，其特征在于，它包括塔体部分和水循环部分；
所述塔体为筒形结构，包括在筒内沿高度方向分离设置的预除尘段(1)和精除尘段(4)；
所述预除尘段(1)用于尾气的第一次除尘；所述精除尘段(4)通过尾气管(8)与预除尘段(1)处理后的尾气连通，用于尾气的第二次除尘脱水；
所述水循环部分包括与预除尘段(1)连接第一循环回路，和与精除尘段(4)连接的第二循环回路，分别用于将预除尘段(1)和精除尘段(4)中除尘用水循环出塔体进行降温；
还包括进水管10，用于向尾气脱水除尘塔中输入干净用水；
所述第二循环回路的与第一循环回路之间连接有二级洗涤水管(12)，以将第二循环回路中的除尘用水输送至第一循环回路中。


2.如权利要求1所述的用于气基还原制备海绵铁的尾气脱水除尘塔，其特征在于，所述预除尘段(1)从下向上依次包括第一锥型沉淀部、第一防堵填料或塔盘和第一分布器；还包括尾气进口(7)，监测控制器和第一气动阀(19)；
所述第一气动阀(19)设置在第一锥型沉淀部的底部，用于及时排出沉淀的含尘污水；
所述监测控制器包括监测器和控制器，所述监测器用于获取第一锥型沉淀部中除尘用水的状态数据；所述控制器连接监测器和第一气动阀(19)，以根据监测器数据控制第一气动阀(19)开合度；
所述精除尘段(4)包括在塔高度方向依次向上设置的第二锥型沉淀部、第二防堵填料或塔盘、第二分布器、除雾器、尾气出口；以及
所述尾气管(8)一端连通预除尘段(1)顶部，另一端连通于精除尘段(4)第二锥型沉淀部和第二防堵填料或塔盘之间的塔体侧壁。


3.如权利要求2所述的用于气基还原制备海绵铁的尾气脱水除尘塔，其特征在于，
所述进水管(10)经第二循环回路连通至精除尘段(4)，进水管(10)的管路上设置有第三气动阀(22)；
所述预除尘段的监测控制器与第三气动阀(22)连接，以在向第一气动阀(19)发送控制信号时，同步向第三气动阀(22)发送相同信号控制第三气动阀(22)开合度，使第三气动阀(22)与第一气动阀(19)同步开合。


4.如权利要求1或3所述的用于气基还原制备海绵铁的尾气脱水除尘塔，其特征在于，
所述精除尘段(4)上设置有液位控制器，所述二级洗涤水管(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金福，汪文龙，魏小波，靳辉，
申请(专利权)人：上海泰普星坦新材料有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31