Очистка отходящих газов шахтных печей для выплавки чернового свинца

Газы шахтных печей имеют температуру 200-300°С и следующий химический состав, % (объемн.): 15 СО₂; 16 СО; 1 О₂; 0,05-0,1 SO₂. Запыленность газов 8-17 г/м³ при среднем размере частиц 0,6-0,8 мкм. В пыли шахтных печей содержится,% (по массе): 55-65 Рb; 12-20 Zn; 1-3 Cd; 0,4 As; 0,1-0,2 Sb; 6-8 S; 0,4-0,8 Cl.

При расстройстве нормального хода печи температура отходящих газов может возрастать до 800-1000°С, а запыленность увеличивается до 100 г/м³ и более.

Высокая дисперсность пыли шахтных печей и значительная запыленность газов обусловливают необходимость применения ступенчатой очистки и установки в качестве аппаратов тонкой очистки пылеуловителей наиболее совершенных типов. Низкое содержание в газах сернистого ангидрида допускает применение наряду с сухими мокрых газоочистных аппаратов.

В практике очистки газов шахтных печей применяют схемы, показанные на рис.1.3 Во всех случаях в качестве аппаратов грубой очистки непосредственно у печей устанавливают циклоны, осаждающие крупную пыль, что предотвращает засорение его длинных газоходов и с учетом присосов воздуха снижает запыленность газов перед аппаратами тонкой очистки до 3-6 г/м³. Следующим аппаратом в сухих схемах является испарительный скруббер, позволяющий снижать и регулировать температуру газов перед сухими электрофильтрами и рукавными фильтрами.

Рис.1.3 Схемы, применяемые для обеспыливания газов шахтных печей выплавки чернового свинца с тонкой очисткой: а - в сухих электрофильтрах; б - в рукавных фильтрах; в - в мокрых электрофильтрах; г - в скрубберах Вентури.

1 - шахтная печь; 2 - циклон; 3 - полый скруббер; 4 - сухой электрофильтр; 5 - вентилятор; 6 - рукавный фильтр; 7 - мокрый электрофильтр; 8 - труба Вентури; 9 - каплеуловитель; 10 - подсос воздуха; 11 - дымовая труба.

В схеме с сухими электрофильтрами (рис.1.3, а) вследствие значительного удельного сопротивления пылей шахтных печей (УЭС > 10¹¹ Ом·см) из-за высокого содержания PbO, ZnO и PbS охлаждение и увлажнение газа в скруббере являются непременным условием эффективной работы сухих электрофильтров. Перед рукавными фильтрами (рис.1.3, б) скруббер должен обязательно работать в режиме полного испарения, чтобы предотвратить попадание в рукавный фильтр капельной влаги. Вследствие этого тонкое регулирование температуры газа перед рукавным фильтром осуществляют подсосом атмосферного воздуха.

В схемах с аппаратами тонкой очистки мокрого типа, где используют мокрые электрофильтры (рис.1.3, в) или скрубберы Вентури (рис.1.3, г), в установке форсуночного скруббера нет необходимости, однако на многих установках такие скрубберы все же имеются.

На свинцовых заводах наиболее распространена схема с рукавными фильтрами (рис.1.3, б), при применении которой остаточная запыленность газа не превышает 0,02-0,04 г/м³.

Эксплуатационные показатели, полученные при очистке газов в рукавных фильтрах (ткань ЦМ), приведены ниже:

Температура газов,                                      °С:

перед скруббером                                        250

после скруббера                                                    110

Газовая нагрузка на фильтр, м³/ (м²·мин)            1

Гидравлическое сопротивление ткани, кПа 1,0-1,2

Концентрация, г/м³:

перед циклонами                                          8,0

на входе в рукавный фильтр                                3,5

на выходе из рукавного фильтра                0,02

Регенерация осуществляется обратной продувкой и встряхиванием.

В настоящее время охотно применяют схему со скрубберами Вентури из-за ее низких капитальных затрат, компактности установки, простоты эксплуатации, возможности осуществления на месте гидрометаллургической переработки уловленной пыли. Однако запыленность уходящих газов в этом случае, как правило, несколько выше и составляет обычно 0,10-0,20 г/м³.