传统火法炼锌废气治理工艺及设备制造技术

本发明专利技术涉及一种传统火法炼锌废气治理工艺及设备，属于冶金专用设备，尤其是对氧化锌矿的火法炼锌废气治理工艺及设备。把传统火法炼锌炉整齐有序地排列，并增设支烟道、总烟道、净化室（器）和高大烟囱。在冶炼作业室上增设集气罩，对蒸馏罐内产生的废气进行集中处理。治理后锌回收率增长７～１１个百分点，节煤３０％，排放烟尘和二氧化硫达国家排放标准。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种传统火法炼锌废气治理工艺及设备，属于冶金专用设备，尤其是对氧化锌矿的火法炼锌废气治理工艺及设备。我国火法、湿法炼锌皆有先进工艺，但因巨额的初次投资使人望而却步，因而沿袭几千年的传统火法炼锌工艺，仍然在地县工业、乡镇个体企业中广泛采用。传统工艺用陶瓷牛角罐作为蒸馏器，手工操作完成生产过程。把氧化锌矿与煤炭混匀，装入牛角罐内，然后在罐外加温，罐内产生还原反应，生成锌蒸气。锌蒸气沿罐壁上升进入冷凝器或填兜(用火泥在罐口做成的加盖凹形空间，亦称自制冷凝器)冷凝成液态锌，降温固化而成粗锌。少量锌蒸气在罐口燃烧成氧化锌粉飞扬于空气中。牛角罐结构科学，只要配料合理，操作得当，炉温控制得好，仍然可获得较高的回收率，经济效益也较好。使用牛角罐的炉型有两大类一类是煤炭堆在牛角罐周围燃烧给罐内升温，称为直烧炉，这种炉型以马槽炉为代表。马槽炉(如附图说明图1所示)，结构由长方形槽体1、通风孔2和牛角罐3组成。煤炭堆积于罐下的空间，点火后煤炭包围着罐体燃烧。另一类是把罐群立于炉膛边，煤炭在炉膛内燃烧，把火焰引向炉群，给罐内加热达到冶炼目的，这种炉型称为火焰炉，以马鞍炉为代表。马鞍炉(如图3所示)由灰孔1、炉膛2、作业室3、牛角罐4、气孔5、积气空间6、排气口7(高5公尺左右)组成，侧面看去形同马鞍。马鞍炉已发展为圆盘炉、四方炉、六角炉等。圆盘炉(如图6所示)，由灰孔1、炉膛2、环形作业室3、牛角罐4、气孔5、中心气柜6和5公尺以下排气口7组成，从图5可见炉膛构成一个大圆圈，排气孔在圆心，火力向中心集中，保持作业室温度稳定，冶炼效果好，四方炉、六角炉继承了这个特点，所以不分别叙述。传统炼锌生产历来是作坊式生产，即炉群零星分散，布局杂乱无章，从图1～图6可见，所有炼锌炉无治理设施，排气口都在5公尺以下，有的甚至无专门排气口。烟气无组织排放，黑烟滚滚，遮天敝日，污染严重，因而被国务院明令取缔。为了挽救传统火法炼锌业的命运，必须对传统火法炼锌业进行优化提高。优化的途径在于治理污染达标排放，提高回收率，降低煤耗，变作坊式生产为规模化、工厂化生产，同时尽可能减少基建投资和运转费用。与地方工业、乡镇个体企业的承受能力相适应。传统火法炼锌的废气主要是加热蒸馏罐的燃烧废气和蒸馏罐内炼锌过程产生的冶炼废气。燃烧废气的量很大，约占90％，污染物主要是烟尘和二氧化硫；冶炼废气量小，约占10％，污染物主要是氧化锌粉尘。该工艺是对两种废气分别采取了治理措施。治理燃烧废气必须在设备上作如下改造1、在每个冶炼炉上增设支烟道；2、在总体布置上增设一条总烟道；3、把冶炼炉沿总烟道整齐有序地排列起来，可单面排列，也可双面排列；4、在总烟道上增设了净化室(或净化器)，同时处理烟尘和二氧化硫；5、处理设施之后增设了15米以上高大烟囱，这是排放若干炉子烟气的需要(过去的排气口高度均在5米以下)。改造后的火法炼锌炉，其中马槽炉的支烟道在两个炉体中间，设为地面支烟道，气孔位于炉体与支烟道之间；长方形火焰炉(又称平炉)的支烟道在两个作业室之间，支烟道与作业室之间为气孔，设置为地面支烟道，炉膛位于作业室的外侧。圆盘炉、四方炉、六角炉的支烟道设置为空中悬臂烟道，也可是地下烟道。圆盘炉与悬臂支烟道或地下烟道连接，其出口端与总烟道连接。治理系统气体流动可依赖烟囱抽力，也可依赖机械抽风。燃烧烟气在作业室做功后，经气孔进入支烟道，再进入总烟道，在净化室(或净化器)内去除烟尘和二氧化硫，最后经烟囱放空。净化烟尘的方法不限，有仿气象法和水膜除尘器、喷淋法加旋风除尘器，也可以用静电除尘器等。治理冶炼废气必须在集中放置蒸馏罐的作业室上增设集气罩，把原来就地排放的煤火(CO燃烧)烟气和锌火(气态锌燃烧)烟气集中起来，送入总管道，经过滤或重力沉降回收氧化锌粉和其它粉尘后放空。亦可在各个集气罩上加一个除尘器、排气管，以炉为单位除尘回收氧化锌粉。净化烟尘的方法不限，净化室(器)内可采用同时除去烟尘和二氧化硫的措施，亦可先除尘后除二氧化硫。可用仿气象法在净化室内造成云、雾、雨、露的仿气象条件，使烟尘和二氧化硫同时被去除；使用水膜除尘器，仍然是两种污染物一齐去除；喷淋法加旋风除尘，是先用旋风除尘器收集大颗粒烟尘，再喷淋去除二氧化硫和细微粒烟尘。根据烟气特点。也可以用静电除尘器把烟尘除得很净，然后解决二氧化硫的问题。传统火法炼锌废气治理工艺，必然在集中放置蒸馏罐的作业室上增设集气罩，把原来就地排放的煤火(CO燃烧)烟气和锌火(气态锌燃烧)烟气集中起来，送入总管道经过滤或重力沉降回收氧化锌粉和其他粉尘后放空。亦可在各个集气罩上加一个除尘器，以炉为单位除尘回收氧化锌粉。圆盘炉、四方炉、六角炉仍然可各做一个集气罩，用总管道集中烟气净化处理，亦可各自安置除尘器净化后放空。这种传统火法炼锌废气治理工艺及设备，构思巧妙，结构合理，从直观上看，炉群整齐有序地排列，真正成了规模化生产的工厂，数拾个炉子的燃烧烟气经净化后统一由大烟囱放空，烟气已由黑变白。烟尘和二氧化硫去除率皆为98～99％，达到了国家排放标准。过去作业室内烧损罐体释放大量氧化锌随烟气排空，现在这部分氧化锌的90％被总烟道和净化室(或器)回收下来；过去蒸馏罐口排放的冶炼废气中所含的氧化锌粉已被除尘器回收下来。所以锌金属综合回收率增长5～7％，煤炭耗用降低30％。且该设备结构简单，易加工，成本低，易于推广应用。下面结合附图对本专利技术的实施例进一步详述图1为原马槽炉的结构示意2为图1的A-A剖视3为原马鞍炉的结构示意图(图4的B-B剖视图)图4为原马鞍炉的平面5为原圆盘炉的平面示意6为图5的C-C剖视7为改造后马槽炉和长方形双面火焰炉的总体平面布局8为改造后圆盘炉、四方炉和六角炉的总体平面布局9为改造后马槽炉的结构示意10为改造后长方形双面火焰炉的结构示意11为改造后圆盘炉、四方炉和六角炉的悬臂烟道结构示意12为改造后圆盘炉、四方炉和六角炉的地下烟道结构示意13为总管集中冶炼废气治理示意14为分作业室治理冶炼废气示意图传统火法炼锌的废气主要是加热蒸馏罐的燃烧废气和蒸馏罐内炼锌过程产生的冶炼废气。治理燃烧废气必须在设备上作如下改造(如图7、图8)1、在每个冶炼炉1上增设支烟道2；2、在总体布置上增设一条总烟道3；3、把冶炼炉1沿总烟道整齐有序地排列起来，可单面排列，也可双面排列；4、在总烟道3上增设了净化室4(或净化器)，同时处理烟尘和二氧化硫；5、处理设施之后增设了15米以上高大烟囱5，这是排放若干炉子烟气的需要(过去的排气口高度均在5米以下)。改造后的火法炼锌炉，其中马槽炉(图9)的支烟道3在两个炉体1中间，设为地面支烟道，气孔2位于炉体与支烟道之间；长方形火焰炉(又称平炉，图10)的支烟道3在两个作业室1之间，支烟道3与作业室1之间为气孔2，设置为地面支烟道，炉膛4位于作业室1的外侧。圆盘炉、四方炉、六角炉(图11)的支烟道2、3设置为空中悬臂烟道，也可是地下烟道(图12)。圆盘炉1与悬臂支烟道或地下烟道连接，其出口端与总烟道4连接。治理系统气体流动可依赖烟囱抽力，也可依赖机械抽风。燃烧烟气在作业室做功后，经气孔进入支烟道，再进入总烟道，在净化室(或净化器)内去除烟尘和二氧化硫，最后经烟囱放空。净化烟尘的方法不限，有仿气象法和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种传统火法炼锌废气治理工艺，其特征在于：ａ、对冶炼锌过程中煤炭燃烧废气治理流程：炉膛→作业室→气孔→支烟道→总烟道→净化室（器）→烟囱，ｂ、对冶炼锌过程中蒸馏罐内产生的冶炼废气的治理，首先在作业室上增设集气罩，流程为：集气罩→总管 道→过滤（或沉降）→排气管。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：鲜荣忠，鲜红，鲜阳，
申请(专利权)人：鲜荣忠，鲜红，鲜阳，
类型：发明
国别省市：53[中国|云南]