一种工业硅冶炼烟气深度净化的工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种工业硅冶炼烟气深度净化的工艺，该方法在现行的硅冶炼烟气治理的工艺基础上，通过改用负压式干式电滤塔及运用高效吸收剂净化，解决了现行工艺路线复杂，处理线路长，无组织排放严重，无法做到硫硝尘等多气态污染物的同步处理的难题；改造后能大大提升现有处理工艺的处理效率，降低处理成本，实现硫硝尘等气态污染物的深度净化，具有很强的工业应用前景。工业应用前景。工业应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种工业硅冶炼烟气深度净化的工艺


[0001]本专利技术属于烟气净化领域，具体涉及一种工业硅冶炼烟气深度净化的工艺。

技术介绍

[0002]2019年我国工业硅产量为260万t，2020年约300万t。如此大的生产量也带来了大量的工业硅冶炼烟气。而目前国内硅冶炼烟气多采用正压袋式除尘方式，对烟气中颗粒物的净化效率较为有限，同时其中的SO2、NO
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等有害气体无法得到有效治理的核心问题较为突出：1、目前普遍使用的袋式除尘器是通过纤维过滤除尘机理对烟气中的颗粒物进行捕集，从而实现对烟气的净化，但其净化程度较为有限，净化后的烟气中颗粒物浓度一般为50mg/m3；2、虽然已对工业硅冶炼企业逐步实施了烟气脱硫工程，但治理效果尚不明显，加之随着在冶炼过程中的木炭还原剂逐步被硅煤、油焦等替代，烟气中的SO2排放量还将进一步增加；3、现阶段部分企业尚未实施烟气脱硝工程，导致冶炼烟气中的NO
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直接排入大气环境，根据对部分硅冶炼企业的调查发现，外排冶炼烟气中的NOx浓度均超过了100mg/m3，作为O3的前体物之一，其对环境产生的负面影响不容忽视；目前冶炼烟气中的SO2含量远远超过国标（GB 28666
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2012）排放标准限值，硅冶炼烟气脱硫脱硝技术的研发势在必行。但是由于硅冶炼烟气本身高尘特性，使得很多脱硝技术无法得到使用。若用常规的脱硝工艺较高的粉尘很容易使固体催化剂失活，若在除尘之后脱硝烟气温度又达不到工艺要求，使得硅冶炼烟气脱硝成为行业难题，并且目前企业大多加装了脱硫装置，没有加装脱硝装置，若再新建脱硝装置导致成本较高，增加企业运行负担。本专利技术为了解决上述问题，基于现有工业硅冶炼厂的生产工艺，只需要进行简单改造，就能实现硫硝尘的同步脱除，在改善企业无组织排放严重等问题的同时，也能为企业烟气净化技术的升级改造节省了巨大的资金成本及运行成本，更是今后冶炼行业产业技术升级的重要方向。

技术实现思路

[0003]针对现行的硅冶炼烟气处理工艺多采用正压式除尘，无组织排放严重，且处理工艺落后，无法做到硫硝尘等多气态污染物的同步处理的问题，本专利技术提供了一种工业硅冶炼烟气深度净化的工艺，该工艺仅在在原有处理工艺基础上进行简单的升级改造，工艺原理是利用电滤除尘技术及高效液相吸收催化技术相耦合，既解决了工业废气中硫硝尘等多污染物的一体化高效去除的目的，同时也能大大提高工艺的处理效率。
[0004]本专利技术中工业硅冶炼烟气深度净化的工艺是工业硅冶炼烟气由工业炉排出，进入到冷却系统中，降温后的气体进入到预除尘系统，对大颗粒粉尘进行初步分离后，烟气通过引风机采用负压的方式引入干式电滤塔中，在干式电滤塔中通过放电作用对颗粒物进行荷电，放电过程中产生的部分强氧化物质能对烟气中的有害物质进行氧化去除，干式电滤塔通过滤布过滤及电场作用，对烟气中的颗粒物、有害物质进行去除，干式电滤塔流出的烟气进入到吸收塔中，吸收塔通过喷淋系统喷淋吸收剂，对烟气中的硫硝有毒有害物质进行深
度净化，最终烟气经除雾器除雾后排出。
[0005]所述冷却系统的冷却是直接冷却或间接冷却，直接冷却包括蒸发冷却、喷淋冷却，间接冷却包括水套冷却、表面冷却、余热锅炉冷却。
[0006]所述经冷却系统冷却后的烟气温度在50~500℃，若是采用蒸发冷却、喷淋冷却等方法，冷却液可为水、15%浓度的氨水、海水等，冷却后烟气湿度在0.1%~5%。
[0007]所述预除尘系统是运行成本低、有大颗粒物去除能力的除尘系统，预除尘系统为旋风除尘器、重力除尘器或滤筒除尘器。
[0008]所述干式电滤塔包括一个以上的除尘单元，除尘单元包括壳体、阳电极、阴电极，阳电极是由纵筋和支撑环纵横叠交焊接而成的带有微孔的中空圆柱形笼体或者为带有微孔的中空圆柱体，其上负载有滤布；一个以上的阴电极设置在阳电极周围，阳电极、阴电极分别与电源连接，其中进气方式为负压式进气，由干式电滤塔侧面进气，由阳电极上方出气；纵筋、支撑环以及带有微孔的中空圆柱体由耐高温的材料制得，阴电极为针状电极、双区柱状电极、中心骨刺状电极、线状电极，双区半骨刺电极、锥形栅状电极中的一种，干式电滤塔结构同申请号201911124719 .5中的干式电滤除尘装置。
[0009]所述阳电极为RuO2电极、IrO2电极、SnO2电极、PbO2电极、Ti/SnO2复合电极、Ti/PbO2复合电极、BDD电极、镁铝合金电极、钼铬合金中的一种，以上电极材料的选择以保证在放电过程中能产生较多的强氧化物质。
[0010]所述放电电源为高压直流电源或脉冲电源，电压为30kV～100kV，亦可根据使用情况控制是否通电；放电产生的强氧化物质主要为OH自由基、臭氧、高能等离子体等物质。
[0011]所述吸收塔中的吸收剂为石灰乳溶液，或是在常温下，将质量百分比20
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22%二甲基亚砜、环丁砜、二卞基亚砜中的一种或几种，质量百分比20
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22%的正己烷、正庚烷、N
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甲基吡咯烷酮、四氯化碳中的一种或几种；质量百分比20
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22%的丙二醇苯醚和/或正丙醇，质量百分比6
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8%的司盘、质量百分比6
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8%的吐温，混合搅拌2小时后，加入质量百分比20
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22%的水或/和氨水，继续搅拌3
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4h制得。
[0012]所述阳电极上带有的滤布，滤布可为普通滤布，也可采用特殊滤布，如电滤布、金属滤布、表面附有催化材料具有催化功能的滤布等，滤布可参照“电化学协同液相催化硫硝尘一体化净化方法及装置”中的方法制得。
[0013]所述吸收塔内部喷淋系统可根据实际处理情况设置有多级喷淋，并在吸收塔顶部设有除雾装置。
[0014]通过本专利技术方法处理后排出的烟气温度为10~50℃，SO2浓度为1~35 mg/Nm3，NO
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浓度为1~50 mg/Nm3，颗粒物浓度为1~5 mg/Nm3。
[0015]本专利技术的创新点和技术效果：现行的烟气处理工艺流程普遍存在系统工艺复杂，无组织排放严重，无法做到硫硝尘等多污染物的同步处理等问题，与现有工艺流程相比，本专利技术在现有工艺上进行改造，改造后能有效的提高传统工艺的净化效率，降低处理成本，能实现硫硝尘等多污染物的一体化、深度净化；具有很强的工业应用前景。
附图说明
[0016]图1为本专利技术工艺流程示意图；
图中：1
‑
工业炉，2
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冷却系统，3
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预除尘系统，4
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干式电滤塔，5
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引风机，6
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吸收塔，7
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喷淋系统，8
‑
除雾器。
具体实施方式
[0017]下面通过附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术保护范围不局限于所述内容。
[0018]实施例1：如图1所示，硅冶炼工厂排出的工业烟气经工业本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工业硅冶炼烟气深度净化的工艺，其特征在于：工业硅冶炼烟气由工业炉（1）排出，进入到冷却系统（2）中，降温后的气体进入到预除尘系统（3），对大颗粒粉尘进行初步分离后，烟气通过引风机（5）采用负压的方式引入干式电滤塔（4）中，在干式电滤塔（4）中通过放电作用对颗粒物进行荷电，放电过程中产生的强氧化物质能对烟气中的有害物质进行氧化去除，干式电滤塔（4）通过滤布过滤及电场作用，对烟气中的颗粒物、有害物质进行去除，干式电滤塔（4）流出的烟气进入到吸收塔（6）中，吸收塔（6）通过喷淋系统（7）喷淋吸收剂，对烟气中的硫硝有毒有害物质进行深度净化，最终烟气经除雾器（8）除雾后排出。2.根据权利要求1所述的工业硅冶炼烟气深度净化的工艺，其特征在于：冷却系统的冷却是直接冷却或间接冷却，直接冷却包括蒸发冷却、喷淋冷却，间接冷却包括水套冷却、表面冷却、余热锅炉冷却。3.根据权利要求1所述的工业硅冶炼烟气深度净化的工艺，其特征在于：经冷却系统降温后的气体温度为50~500℃，烟气湿度在0.1%~5%。4.根据权利要求1所述的工业硅冶炼烟气深度净化的工艺，其特征在于：预除尘系统是运行成本低、有大颗粒物去除能力的除尘系统，预除尘系统为旋风除尘器、重力除尘器或滤筒除尘器。5.根据权利要求1所述的工业硅冶炼烟气深度净化的工艺，其特征在于：干式电滤塔包括一个以上的除尘单元，除尘单元包括壳体、阳电极、阴电极，阳电极是由纵筋和支撑环纵横叠交焊接而成的带有微孔的中空圆柱形笼体或者为带有微孔的中空圆柱体，其上负载有滤布；一个以上的阴电极设置在阳电极周围，阳电...

【专利技术属性】
技术研发人员：瞿广飞，李志顺成，宁平，李军燕，吕均，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：