一种烟气处理系统及其设备和方法技术方案

一种烟气处理系统及其设备和方法，所属环保技术领域，包括锌液收集器、锌液回收器、冷凝器Ⅰ、气泵Ⅰ、冷凝器Ⅱ、气泵Ⅱ、扰流喷射器、除尘器、气泵Ⅲ和烟囱等。本发明专利技术设计锌液收集器、锌液回收器、冷凝器Ⅰ、气泵Ⅰ和扰流喷射器成一烟气回路闭环，进行锌回收；冷凝器Ⅱ、气泵Ⅱ和扰流喷射器成一烟气回路闭环，进行炉内降温，净化烟气；其中，扰流喷射器为烟气降温，设计了特殊结构的锌液收集器，并设置在冶炼炉内进行锌液收集，提高回收量达90%以上，配合冷凝器进一步收集固化物质，能够有效净化排烟烟气，为后续除尘器降低处理负荷，具有突出的烟气净化效果，达到更高的排放标准，具有良好的实用性。具有良好的实用性。具有良好的实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种烟气处理系统及其设备和方法


[0001]本专利技术属于环保
，具体涉及一种烟气处理系统及其设备和方法。

技术介绍

[0002]在高炉或竖炉的冶炼（炼钢、炼铁）过程中，不可避免的会产生大量烟气，烟气的无害化处理一直是冶炼领域需要克服的技术问题，另外，烟气中还含有金属蒸气，如锌蒸气，锌蒸气会在冶炼炉内反复富集，造成透气性变差，影响生产效率，甚至是需要定期停炉除锌；另外，还有一部分锌会随着烟气排出，需要后续烟气处理设备进行净化处理，才能达到排放标准。
[0003]具体为，冶炼时原料中会含有氧化锌或金属锌，在高温冶炼过程中，氧化锌被还原性气体还原成金属锌，被还原的金属锌和原料中含有的金属锌都会被高温气化，形成锌蒸气；锌蒸气掺杂在烟气中并随着烟气在炉内上升，随着上升高度的增加，会预冷温度不断下降，锌蒸气则又冷凝成液态锌或固态锌，随之下降，下降到底部的高温区域时，又会反复被气化，上升。这样一来，只有少部分锌蒸气会随着烟气排出，而大部分的锌蒸气则反复在炉内进行气化与液化的循环，由于原料的不断投加，炉内富集的锌蒸气就会越来越多，会导致恶化炉料透气性，影响产品质量和冶炼效率，甚至影响冶炼炉正常运行，需要定期停产维护，清除锌粉尘，降低经济效益。但是在冶炼过程中，没有办法解决锌蒸气在炉内富集的问题，也导致无法使用含锌量高的原料，在生产原料的选择上受到极大限制，原料成本也高，不能够进行废钢的重复冶炼利用。
[0004]对此，CN111349793A公开了一种高炉或竖炉的锌回收方法及其装置，在炉壁开设出风孔和回风孔，利用出风孔和回风孔的高度压差，来进行烟气流出和回流，并在流出和回流之间设置冷凝器，进行回收锌。该方法虽然能够回收部分富集锌蒸气，但是由于整个炉径较大，只有炉壁附近的烟气能够通过出风孔流出并进入冷凝器，而炉内中间的烟气流会携带锌蒸气直接上升，不会进入炉壁的出风孔中，因此，该技术只能做锌蒸气的部分回收，回收量有限，改善炉况的作用效果也有限；对于高含锌量的废钢类原料，烟气中含锌量骤增，仍然达不到及时高效的除锌效果；另外，对于高含锌量的废钢类原料，在冶炼时，炉子排出的烟气中，含有的锌蒸气量也随之提高，对于烟气处理也具有较大困难。

技术实现思路

[0005]针对现有的冶炼高炉或竖炉存在的锌蒸气富集难以根除的问题，针对于高含锌量的废钢类原料，烟气中含锌量骤增时，达不到及时高效的消除锌富集问题，以及排出烟气中的含锌量也随之提高，也有待解决。本专利技术提供一种烟气处理系统及其设备和方法，设计特殊的烟气处理系统、锌液收集器、扰流喷射器等，对烟气中的锌进行炉内回收，提高回收量达90%以上，且有效净化了排烟烟气，为后续除尘降低处理负荷，具有突出的烟气净化效果。其具体技术方案如下：一种烟气处理系统，包括锌液收集器1和冷凝器Ⅱ5，锌液收集器1设置在冶炼炉
内，锌液收集器1通过管道依次连接有锌液回收器2、冷凝器Ⅰ3和气泵Ⅰ4；冷凝器Ⅱ5的进气端通过管道连接冶炼炉的排烟口，冷凝器Ⅱ5的出气端管道分为两支路，一支路连接气泵Ⅱ6，另一支路连接除尘器8；气泵Ⅰ4和气泵Ⅱ6的出气口管道汇集于一个总管，总管连接于扰流喷射器7，扰流喷射器7安装于冶炼炉上。
[0006]上述技术方案中，除尘器8的出气端通过管道依次连接气泵Ⅲ9和烟囱10。
[0007]上述技术方案中，锌液收集器1设置在冶炼炉体内的上部，且位于炉芯温度910℃
±
30℃区域处。
[0008]上述技术方案中，扰流喷射器7位于锌液收集器1的上方，且位于炉芯温度700℃~850℃区域处。
[0009]上述技术方案中，冶炼炉的排烟口位于冶炼炉顶部，且位于扰流喷射器7上方。
[0010]上述技术方案中，锌液收集器1位于冶炼炉的进料口上方。
[0011]上述技术方案中，锌液回收器2内的温度保持在430~850℃；锌液回收器2底部出口接有低温回收筒。
[0012]上述技术方案中，冷凝器Ⅰ3的冷凝温度在100℃以下；冷凝器Ⅰ3的底部设置有两端开口的排料槽3.1，排料槽3.1两端开口由挡塞3.11密封，排料槽3.1内置有接料槽；冷凝器Ⅱ5的结构和冷凝温度与冷凝器Ⅰ3相同。
[0013]上述技术方案中，管道上设置有电动阀门和流量计。
[0014]一种锌液收集器，用于上述一种烟气处理系统，锌液收集器1包括上环槽1.1和下环槽1.2，上环槽1.1位于下环槽1.2的上方；上环槽1.1与下环槽1.2通过连接片1.4连接；上环槽1.1为多个同心环状槽构成，多个同心环状槽之间由上流道槽沟1.11连通，且上流道槽沟1.11出料端口连接炉壁出口管道；下环槽1.2为多个同心环状槽构成，多个同心环状槽之间由下流道槽沟1.21连通，且下流道槽沟1.21出料端口连接炉壁出口管道；上环槽1.1与下环槽1.2的同心环状槽为外圈、内圈交错设置；上环槽1.1的外围通过连接件1.3固定在冶炼炉内壁。
[0015]上述技术方案中，锌液收集器1为一体成型；锌液收集器1的材质为石墨材质，成型后，经过3000℃~3200℃高温烧结制备而成；或者锌液收集器1为耐1100℃以上的耐高温材质。
[0016]上述技术方案中，上环槽1.1、上流道槽沟1.11、下环槽1.2和下流道槽沟1.21的槽内底面为坡面，坡面向炉壁出口管道下倾，便于液体更快的流向炉壁出口管道。
[0017]一种扰流喷射器，用于上述一种烟气处理系统，扰流喷射器7具体为一种气体扰流喷头，扰流喷射器7的喷射面设置有三种形式的喷管，分别为上层喷管7.1、中层喷管7.2和下层喷管7.3，中层喷管7.2的喷射角度为水平角90
°
直喷，上层喷管7.1和下层喷管7.3的喷射角度为水平角40
°
~70
°
斜喷，上层喷管7.1和下层喷管7.3的喷射方向相反。
[0018]上述技术方案中，上层喷管7.1有若干个喷管，若干个喷管之间的角度一致或不一致；下层喷管7.3有若干个喷管，若干个喷管之间的角度一致或不一致；上述一种烟气处理系统的烟气处理方法，包括如下步骤：冶炼产生的烟气通过锌液收集器1上下层结构的空隙，上升直达冶炼炉的排烟口，进入冷凝器Ⅱ5，进行烟气制冷后，烟气中能够冷凝固化的物质落入冷凝器底部，不能固化的烟气变成低温烟气，一部分低温烟气进入除尘器8进行除尘后，通过烟囱10排空；另一部
分低温烟气通过气泵Ⅱ6泵入扰流喷射器7，扰流喷射器7向冶炼炉内喷入低温气体，之后继续冶炼产生的热烟气上升遇到低温气体或自然降温，烟气中的锌蒸气液化并下降落入锌液收集器1中，随着管道流入锌液回收器2中，锌液回收器2的温度能够保持锌为液体状态，收集到一定量后，用低温回收桶进行接料回收；跟随锌液流进锌液回收器2的少量烟气，进入冷凝器Ⅰ3进行降温，然后依次通过气泵Ⅰ4和扰流喷射器7回流进入冶炼炉内。
[0019]上述方法中，根据计算的冶炼产生锌量，系统控制气泵Ⅱ6和气泵Ⅰ4为连续启动作业，或间接性启动作业。
[0020]上述方法中，锌液回收器2中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烟气处理系统，其特征在于，系统包括锌液收集器（1）和冷凝器Ⅱ（5），所述锌液收集器（1）设置在冶炼炉内，所述锌液收集器（1）通过管道依次连接有锌液回收器（2）、冷凝器Ⅰ（3）和气泵Ⅰ（4）；所述冷凝器Ⅱ（5）的进气端通过管道连接冶炼炉的排烟口，所述冷凝器Ⅱ（5）的出气端管道分为两支路，一支路连接气泵Ⅱ（6），另一支路连接除尘器（8）；所述气泵Ⅰ（4）和气泵Ⅱ（6）的出气口管道汇集于一个总管，总管连接于扰流喷射器（7），所述扰流喷射器（7）安装于冶炼炉上。2.根据权利要求1所述的一种烟气处理系统，其特征在于，所述除尘器（8）的出气端通过管道依次连接气泵Ⅲ（9）和烟囱（10）；所述锌液收集器（1）设置在冶炼炉体内的上部，且位于炉芯温度910℃
±
30℃区域处；所述扰流喷射器（7）位于锌液收集器（1）的上方，且位于炉芯温度700℃~850℃区域处；所述冶炼炉的排烟口位于冶炼炉顶部，且位于扰流喷射器（7）上方。3.根据权利要求1所述的一种烟气处理系统，其特征在于，所述锌液回收器（2）内的温度保持在430~850℃；所述锌液回收器（2）底部出口接有低温回收筒；所述冷凝器Ⅰ（3）的冷凝温度在100℃以下；所述冷凝器Ⅰ（3）的底部设置有两端开口的排料槽（3.1），排料槽（3.1）两端开口由挡塞（3.11）密封，所述排料槽（3.1）内置有接料槽；所述冷凝器Ⅱ（5）的结构和冷凝温度与冷凝器Ⅰ（3）相同。4.一种锌液收集器，用于权利要求1所述的一种烟气处理系统，其特征在于，锌液收集器（1）包括上环槽（1.1）和下环槽（1.2），所述上环槽（1.1）位于下环槽（1.2）的上方；所述上环槽（1.1）与下环槽（1.2）通过连接片（1.4）连接；所述上环槽（1.1）为多个同心环状槽构成，多个同心环状槽之间由上流道槽沟（1.11）连通，且上流道槽沟（1.11）出料端口连接炉壁出口管道；下环槽（1.2）为多个同心环状槽构成，多个同心环状槽之间由下流道槽沟（1.21）连通，且下流道槽沟（1.21）出料端口连接炉壁出口管道；所述上环槽（1.1）与下环槽（1.2）的同心环状槽为外圈、内圈交错设置；所述上环槽（1.1）的外围通过连接件（1.3）固定在冶炼炉内壁。5.根据权利要求4所述的一种锌液收集器，其特征在于，所述锌液收集器（1）为一体成型；锌液收集器（1）的材质为石墨材质，成型后，经过3000℃~3200℃高温烧结制备而成；或者锌液收集器（1）为耐...

【专利技术属性】
技术研发人员：李亮，
申请(专利权)人：营口市中日友协环保节能设备有限责任公司，
类型：发明
国别省市：