冶煉行業(yè)煙氣消白技術(shù)的實(shí)例應(yīng)用研究

趙先軍

（中鋁環(huán)保節(jié)能科技（湖南）有限公司，湖南 長沙 410019）

1 研究背景

A公司現(xiàn)火法和濕法冶煉系統(tǒng)各車間存在反應(yīng)桶、槽、罐外排煙氣分散，且排煙含水量高，低溫氣候下排放煙氣“白霧”現(xiàn)象明顯。酸浸渣干燥窯外排煙氣經(jīng)水洗后也存在煙氣量大、含水量高的問題。煙化爐外排煙氣采用氨酸法進(jìn)行煙氣脫硫，外排煙氣存在夾帶硫銨、亞硫銨以及氣溶膠微粒造成的“煙羽”現(xiàn)象，形成明顯的煙氣拖尾。這些外排煙氣造成的感官污染現(xiàn)象，不僅影響A公司良好的環(huán)保形象，也在一定程度的造成了水資源流失[1-3]。為適應(yīng)不斷嚴(yán)苛的環(huán)保要求以及資源的最大化利用，現(xiàn)對A公司各車間、各工序外排煙氣分類收集、集中處理，通過降低煙氣中的含量水以實(shí)現(xiàn)煙氣消白。同時(shí)對收集的冷凝水進(jìn)行分類、分質(zhì)回收利用。

2 現(xiàn)狀情況

2.1 各車間反應(yīng)桶、槽、罐外排煙氣

（1）氧化鋅車間。氧化鋅車間現(xiàn)有16個(gè)反應(yīng)槽產(chǎn)生廢氣，現(xiàn)為每個(gè)槽接管至車間外排放廢氣，并無集中收集處理裝置。經(jīng)測算，每個(gè)槽產(chǎn)生煙氣量1932.84m3/h，則車間總煙氣量30925.84m3/h，排放的水蒸氣量約9m3/d。

（2）制液車間。制液車間現(xiàn)有31個(gè)反應(yīng)槽產(chǎn)生廢氣，現(xiàn)為每個(gè)槽接管至車間外排放廢氣，并無集中收集處理裝置。經(jīng)測算，每個(gè)槽產(chǎn)生煙氣量1932.84m3/h，則車間總煙氣量59918.04m3/h。

（3）硫化浸出車間。硫化浸出車間現(xiàn)有11個(gè)反應(yīng)槽產(chǎn)生廢氣，呈微酸性。其中，中浸5個(gè)、酸浸4個(gè)、高浸2個(gè)，中浸、酸浸浸出溫度80℃～90℃，高浸浸出溫度≥90℃?，F(xiàn)為每個(gè)槽接管至車間外排放廢氣，并無集中收集處理裝置。經(jīng)測算，排放的水蒸氣量約30m3/d～50m3/d（含硫酸鋅溶液液滴）。

（4）凈化車間。凈化車間現(xiàn)有9個(gè)反應(yīng)槽（一段3個(gè)、二段4個(gè)、三段2個(gè)），采用三段凈化工藝，凈化溫度70℃～90℃。現(xiàn)為每個(gè)槽接管至車間外排放廢氣，并無集中收集處理裝置。廢氣主要以水蒸氣為主，煙氣呈微酸性，其中夾帶有H2、H2S、AsH3、SbH3等有害氣體（無準(zhǔn)確測定數(shù)據(jù)）。經(jīng)測算，排放的水蒸氣量約30m3/d～50m3/d（含硫酸鋅溶液液滴）。

（5）鎘車間。鎘車間現(xiàn)有6個(gè)排放口，間斷排放廢氣。廢氣主要以銅鎘渣、鈷鎳渣浸出時(shí)揮發(fā)的水蒸氣為主，煙氣呈微酸性，其中夾帶有H2、H2S、AsH3、SbH3等有害氣體（無準(zhǔn)確測定數(shù)據(jù)）。經(jīng)測算，排放的水蒸氣量約10m3/d～20m3/d（含硫酸鋅溶液液滴）。

2.2 干燥窯外排煙氣

酸浸渣干燥窯外排煙氣經(jīng)水洗后存在煙氣量大、含水量高的問題。

2.3 煙化爐外排煙氣

煙化爐外排煙氣采用氨酸法進(jìn)行煙氣脫硫，外排煙氣存在夾帶硫銨、亞硫銨以及氣溶膠微粒造成的“煙羽”現(xiàn)象，形成明顯的煙氣拖尾。經(jīng)測算，煙化爐煙氣經(jīng)氨酸法脫硫后外排煙氣量約為100000m3/h，煙氣溫度60℃～70℃。

3 改造工藝方案

針對各車間、各工序外排煙氣的現(xiàn)狀，根據(jù)分類收集、集中處理、分質(zhì)回收的原則，采用洗滌降溫工藝降低煙氣中的含量水并凈化外排煙氣，以實(shí)現(xiàn)外排煙氣消白。各類煙氣處理方案簡述如下。

3.1 各車間外排煙氣處理方案

各車間現(xiàn)外排煙氣為每個(gè)桶、槽、罐等接管至車間外排放，而無集中收集處理裝置?，F(xiàn)針對目前的排放現(xiàn)狀以及各車間位置情況，對每個(gè)車間建立各自獨(dú)立的外排煙氣收集和處理裝置。

每個(gè)車間設(shè)置集氣總管，將車間內(nèi)各槽的外排煙氣管道接至集氣總管進(jìn)行統(tǒng)一收集。收集后的約70℃～90℃煙氣進(jìn)入煙氣洗滌塔，在煙氣洗滌塔內(nèi)與噴淋而下的循環(huán)洗滌液逆流接觸，從而將煙氣中的酸霧、可溶性微粒等有害物質(zhì)吸收捕集。同時(shí)，煙氣被冷卻，大量冷凝水回收進(jìn)入循環(huán)洗滌液后可送至相關(guān)工序回用。在循環(huán)洗滌泵后設(shè)置板式冷卻器，用循環(huán)冷卻水間接冷卻循環(huán)洗滌液，進(jìn)一步降低煙氣中夾帶的水份，從而使“煙羽”現(xiàn)象大為改觀。

通過采用上述對各類外排煙氣分別進(jìn)行統(tǒng)一集中收集，然后洗滌降溫處理，可實(shí)現(xiàn)煙氣消白和冷凝水回收利用。

3.2 干燥窯外排煙氣處理方案

酸浸渣干燥窯外排煙氣現(xiàn)采用循環(huán)洗滌液洗滌后經(jīng)煙囪排放的處理工藝。由于現(xiàn)工藝沒有設(shè)置循環(huán)洗滌液冷卻降溫措施，外排煙氣溫度較高，僅僅進(jìn)行了洗滌而未進(jìn)行降溫處理，致使大量水蒸氣隨煙氣排放，造成外排煙氣含水量高，“白霧”現(xiàn)象明顯的問題。針對此現(xiàn)象，現(xiàn)對現(xiàn)有干燥窯外排煙氣處理裝置增設(shè)板式冷卻器，用循環(huán)冷卻水間接冷卻循環(huán)洗滌液。降溫后的循環(huán)洗滌液進(jìn)入處理裝置可對煙氣進(jìn)行洗滌降溫，從而減少水蒸氣隨煙氣排放量，大大改善外排煙氣因水汽形成的感官污染。

3.3 煙化爐外排煙氣處理方案

煙化爐外排煙氣現(xiàn)采用氨酸法進(jìn)行煙氣脫硫，外排煙氣溫度60℃～70℃，存在夾帶硫銨、亞硫銨以及氣溶膠微粒造成的“煙羽”現(xiàn)象，形成明顯的煙氣拖尾[4]。針對這一現(xiàn)象，現(xiàn)對現(xiàn)有煙化爐外排煙氣處理裝置增設(shè)一座組合凈化塔。組合凈化塔由下部洗滌降溫段和上部深度凈化電除霧段組成。經(jīng)原有氨酸法脫硫后的外排煙氣進(jìn)入組合凈化塔下段與噴淋而下的循環(huán)洗滌液逆流接觸，從而將煙氣中的酸霧、可溶性微粒、氣溶膠等有害物質(zhì)吸收捕集。同時(shí)，煙氣被冷卻，冷凝水回收進(jìn)入循環(huán)洗滌液。在循環(huán)洗滌泵后設(shè)置板式冷卻器，用循環(huán)冷卻水間接冷卻循環(huán)洗滌液，從而將煙氣冷卻過程的熱量移出系統(tǒng)。經(jīng)洗滌降溫后的外排煙氣進(jìn)入組合凈化塔上部電除霧段。在濕式高速電除霧器內(nèi)，煙氣進(jìn)入高壓電場，與在高壓靜電場力作用下產(chǎn)生的大量負(fù)離子和少量陽離子接觸使酸霧、顆粒物荷電。荷電后的酸霧、顆粒物在電場力的作用下迅速抵達(dá)陽極管壁和陰極線。捕集下來的塵霧、液滴顆粒由自重或隨沖洗水順著陽極管壁流下來落入底部匯集，從而除去煙氣中的酸霧、顆粒物，實(shí)現(xiàn)外排煙氣的深度凈化，大為改善現(xiàn)有的煙氣拖尾現(xiàn)象。

4 結(jié)語

綜上所述，針對各個(gè)車間提出集中收集并進(jìn)行洗滌降溫的煙氣消白方案，干燥窯煙氣提出洗滌降溫的煙氣消白方案，煙化爐提出采用組合凈化塔的煙氣消白方案。A公司采取以上合理的煙氣消白方案后，不僅可以實(shí)現(xiàn)冷凝水的回收利用，而且減輕公司輿論壓力，提升了公司的環(huán)保形象。