推荐排灰结构及其构成的锑冶炼炉气处理系统的制作方法

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排灰结构及其构成的锑冶炼炉气处理系统的制作方法

[0001]本实用新型涉及气体过滤领域,具体涉及一种排灰结构及其构成的锑冶炼炉气处理系统。

[0002]在工业生产过程中,工业窑炉排出的炉气中有时含有两种或两种以上的气体物质,为了工业生产需要,常常需要对这些气体物质进行分离,然而一般无法较为彻底地将每种物质分离。例如锑冶炼炉中排出的锑冶炼炉气中主要含有三氧化二锑和三氧化二砷,锑在工业上的应用十分广泛,其中最主要的用途在于它的氧化物三氧化二锑用于制造耐火材料,为了满足工业生产需求,需要对上述两种物质进行分离。目前,工业上的三氧化二锑的生产方法主要采用火法冶炼工艺,其基本生产过程为:锑矿石在鼓风炉中被氧化之后排出高温锑冶炼炉气,此时高温锑冶炼炉气中含有三氧化二锑和三氧化二砷,其中三氧化二锑的凝华温度高于三氧化二砷的凝华温度,之后采用之后通过不同温度梯度将三氧化二锑与三氧化二砷分离开来,然而该种方法无法从锑冶炼炉气中高效地分离出三氧化二砷,并且在后续锑精炼过程中需要大量的碱同时产生大量的砷渣。
[0003]为了解决上述问题,需要使用一种能够高效地将三氧化二砷从锑冶炼炉气中分离出来的方法。例如,本申请人自行研发了一种锑冶炼方法,本申请人申请号为201410072163.0的在先申请文件中公开了一种铅阳极泥熔炼高温炉气分级控温收尘净化工艺,在该工艺中第一级气体过滤单元将固态粉状的三氧化二锑与气态的三氧化二砷分离,第一级气体过滤单元采用耐高温的烧结多孔金属材料或烧结陶瓷多孔材料构成的过滤元件,固态粉状的三氧化二锑经过滤元件拦截以及高温反吹之后统一收集,采用此工艺所得的三氧化二锑纯度较现有技术大大提高,但是本申请人发现每次收集到的三氧化二锑中始终还是存在少量的三氧化二砷。

[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种提高排灰纯度的排灰结构及其构成的锑冶炼炉气处理系统。
[0005]为了解决上述现有技术的问题,本实用新型采用以下技术方案实现:
[0006]本实用新型中的排灰结构,包括气体过滤装置底部的第一排灰口,还包括与第一排灰口相连的封闭排灰腔体以及对排灰腔体内部加热的加热装置,所述排灰腔体上还设有排气口,所述第一排灰口与排灰腔体之间以及排气口处均设有阀门,所述排灰腔体底部设有第二排灰口,所述第二排灰口处设有排灰阀门。根据实际使用情况调整加热装置加热排灰腔体内部的加热温度,使得进入排灰腔体内部凝华温度较低的物质转为气态并从排气口排出,凝华温度高的物质保持固态并从排灰阀门排出,由此使得提高了气体过滤装置的排灰效果。
[0007]本申请人研究发现,统一收集的三氧化二锑中始终存在少量三氧化二砷,这部分三氧化二砷主要来自于气体过滤单元内部,在三氧化二锑排出过程中部分气态三氧化二砷会随着粉状三氧化二锑排出,排出过程中由于发生温降,这些气态三氧化二砷会转为固态粉状并进入到统一收集的三氧化二锑中,由此导致收集到的三氧化二锑仍有少量的三氧化二砷。将上述排灰结构应用到锑冶炼炉气中时,从锑冶炼炉中排出的炉气经过降温之后,炉气内的三氧化二锑基本全部转化为固态,三氧化二砷仍然保持气态,为了将锑冶炼炉气中的三氧化二锑和三氧化二砷分离,需要采用气体过滤装置对其中的固态三氧化二锑拦截,在炉气过滤以及气体过滤装置中过滤元件反吹之后气体过滤装置底部的第一排灰口处沉积有一定量的三氧化二锑固体粉尘,打开第一排灰口与排灰腔体之间的阀门,沉积的三氧化二锑固体粉尘以及气体过滤装置中少量的三氧化二砷共同进入到排灰腔体内部,关闭第一排灰口与排灰腔体之间的阀门,由于环境温度下降,部分气态三氧化二砷开始转为固态,打开加热装置对排灰腔体内部加热,由此使得转为固态的三氧化二砷重新转为气态,此时打开排气口处的阀门,使得气态的三氧化二砷排出,最后打开第二排灰口处的排灰阀门,使得排灰腔体中的固态三氧化二锑由第二排灰口排出并得到统一收集,最终收集到的固态三氧化二锑中几乎不含三氧化二砷。同理,对于其他工业窑炉排出的含有两种和两种以上凝华温度不同的物质也可以采用本实用新型中的排灰结构进行排灰,提高排灰纯度,优化排灰效果。
[0008]作为上述排灰结构的进一步改进,所述加热装置为与排灰腔体内部连通的高温气体供给装置。高温气体供给装置使得高温气体进入排灰腔体中与排灰腔体内部的气体充分接触并加热,充分加热之后还能够将排灰腔体内部的气体从排气口处带出。
[0009]作为上述排灰结构的进一步改进,所述高温气体供给装置为设置于气体过滤装置上并对气体过滤装置进行反吹清灰的反吹气包,所述反吹气包内部储有高温压缩气体。高温气体直接利用反吹气包中的高温压缩气体,由此简化了本实用新型的结构,并且使用起来更加方便。
[0010]作为上述排灰结构的进一步改进,所述气体过滤装置的进气口与排灰腔体的顶部连通,所述高温气体供给装置与排灰腔体的底部连通。对于由于温度下降而转为固态的低凝华温度的物质最终在高温气体作用下气化并存在于排灰腔体的上部,高凝华温度的物质保持原先的固态不变并沉积于排灰腔体的底部,上述结构利于两者的分离。例如,气态的三氧化二砷分布于排灰腔体顶部区域,固态的三氧化二锑分布于排灰腔体的底部区域,采用本改进中的结构更加利于两者独立排出排灰腔体,排气口设置于排灰腔体顶部并且与气体过滤装置的进气口相连通,使得转为气态的三氧化二砷气体重新进入进气管与待过滤的锑冶炼炉气一起重新进入到过滤装置中进行过滤。
[0011]作为上述排灰腔体的优选结构,所述排灰腔体为排灰罐,所述排灰罐底部为锥体状,排灰罐罐体底部锥体状更加利于第二排灰口沉积的灰尘排出。
[0012]作为上述排灰腔体的进一步改进,所述排灰罐外壁设有保温夹套,利于高温压缩气体进入后保持罐体内部温度,使得排灰罐内部排灰效果稳定。
[0013]本实用新型还提供了一种由上述排灰结构构成的锑冶炼炉气处理系统,包括与锑冶炼炉出气口相连并将锑冶炼炉气降温至370-450°C的一级降温装置,一级降温装置与气体过滤装置相连,所述气体过滤装置内设有由烧结多孔金属材料或烧结陶瓷多孔材料构成的过滤元件,气体过滤装置与将从气体过滤装置出气口排出的锑冶炼炉气降温至120°C_180°C的二级降温装置相连,所述二级降温装置与风机相连,所述风机与除尘器相连,所述除尘器出气口与脱硫装置相连,其特征在于,所述气体过滤装置上设有上述的排灰结构。对锑冶炼炉气进行分级控温,由此确保了锑冶炼炉气中三氧化二锑与三氧化二砷的分离效果O
[0014]进一步地,所述一级降温装置包括与锑冶炼炉出气口相连并将锑冶炼炉气降温至550-700°C的换热器以及将从换热器出来的锑冶炼炉气降温至370°C_450°C的气冷器。所述二级降温装置为表冷器。所述气体过滤装置底部为锥体状,由此利于第一排灰口出灰尘排出。所述气体过滤装置外壁设有保温夹套,保证气体过滤装置内部过滤效果稳定。

[0015]以下通过附图以及对本实用新型作进一步说明。
[0016]图1为本实用新型中排灰结构构成的气体过滤装置示意图。
[0017]图2为本实用新型中锑冶炼炉气处理系统的示意图。

[0018]本以排灰结构构成的锑冶炼炉气过滤装置和锑冶炼炉气处理系统为例对本实用新型进行说明。
[0019]如图1示出了一种排灰结构构成的锑冶炼炉气过滤装置,包括气体过滤装置I外壳以及设置于气体过滤装置I外壳内部的过滤元件110,所述气体过滤装置I外壳底部呈锥体状,所述气体过滤装置I外壳外壁设有第一保温夹套150。所述过滤元件110由烧结多孔金属材料或烧结陶瓷多孔材料构成,气体过滤装置I进气口处设有进气管120,进气管120上沿气体流动方向依次设有第一阀门121、第一压力检测仪122、第一温度检测仪123,所述进气管120进气口连有含有固态状三氧化二锑与气态状三氧化二砷的锑冶炼炉气源,气体过滤装置I的出气口处设有出气管130,所述出气管120上沿气体流动方向依次设有第二压力检测仪132、第二温度检测仪133、第二阀门132,气体过滤装置I外壳底部设有第一排灰口 160,所述气体过滤装置I外壳顶部设有高温反吹装置2,高温反吹装置2包括反吹气包210、设置于反吹气包210内的电加热装置230、连通反吹气包210与气体过滤装置I外壳内部的喷吹管240、设置于喷吹管240上的脉冲阀220,所述反吹气包210外接维持锑冶炼炉气源状态的压缩气体源,这里的压缩气体源优选为氮气源,所述第一压力检测仪122、第二压力检测仪132、脉冲阀122均与控制器相连,所述第一排灰口 160连有封闭的排灰罐3,所述排灰罐3底部呈锥体状,所述排灰罐3与进气管120通过第一管道310连通,第一管道310上设有控制气体通断的第三阀门311,所述排灰罐3通过第二管道320与反吹气包210分别连通,所述第二管道320上设有控制气体通断的第四阀门321,所述第一排灰口 160与排灰罐3之间设有第五阀门140,所述排灰罐3底部设有第二排灰口 350,所述第二排灰口 350处设有排灰阀门330,所述进气管120通过第一管道310与排灰腔体的顶部连通,所述反吹气包210通过第二管道320与排灰腔体的底部连通。本中优选所述锑冶炼炉气源以及高温气体温度范围为370-450°C,所述排灰罐3外壁设有第二保温夹套340。其中所述气体过滤装置I内设有由烧结多孔金属材料或烧结陶瓷多孔材料构成的过滤元件110。
[0020]如图2示出了一种锑冶炼炉气处理系统,包括与锑冶炼炉4出气口相连并将锑冶炼炉气降温至550-700°C的换热器5,所述换热器5与将从换热器5出来的锑冶炼炉气降温至370°C_450°C的气冷器6相连,所述气冷器6与上述排气结构构成的气体过滤装置I相连,气体过滤装置I与将从气体过滤装置I出气口排出的锑冶炼炉气降温至120°C-180°C的表冷器7,所述表冷器7与风机8相连,所述风机8与除尘器9相连,所述除尘器9出气口与脱硫装置10相连。
[0021]本实用新型的具体使用方法如下:正常工作状态下,第一阀门121和第二阀门131均打开,控制器4实时检测气体过滤装置I的进气压力和出气压力,实时监测第一温度检测仪123和第二温度检测仪133使得系统压力保持稳定,从锑冶炼炉中排出的锑冶炼炉气经过换热器5和气冷器6冷却后降温至370-450°C,此时炉气中三氧化二锑为固态,三氧化二砷为气态,该炉气由进气管120进入气体过滤装置I进行过滤,气态三氧化二砷由出气管130排出,之后在表冷器7的作用下降温至120-180°C,使得气态三氧化二砷转为固态,之后进入除尘器9使得固态三氧化二砷得到收集,整个过程由风机8提供动力,从除尘器9中排出的气体进入脱硫装置10进行脱硫处理。然而,经使用一段时间过滤之后,过滤元件110上沉积了一层三氧化二锑粉尘,经过高温反吹装置2反吹之后,固态的三氧化二锑粉尘沉积于第一排灰口 160处,打开第五阀门140,固态的三氧化二铺与少量气态三氧化二砷一同进入到排灰罐3中,打开第四阀门321使得高温压缩氮气源进入到排灰罐3中,使得转为固态的少量三氧化二砷重新转为气态,之后关闭第四阀门321,打开第三阀门311使得使得转为气态的三氧化二砷气体重新进入进气管与待过滤的锑冶炼炉气一起重新进入到过滤装置中进行过滤,最后打开第二排灰口350处的排灰阀门330,使得排灰腔体中的固态三氧化二锑由第二排灰口排出并得到统一收集,最终收集到的固态三氧化二锑中几乎不含三氧化二砷。

1.排灰结构,包括气体过滤装置(I)底部的第一排灰口(160),其特征在于,还包括与第一排灰口(160)相连的排灰腔体以及对排灰腔体内部加热的加热装置,所述排灰腔体上还设有排气口,所述第一排灰口(160)与排灰腔体之间以及排气口处均设有阀门,所述排灰腔体底部设有第二排灰口(350),所述第二排灰口(350)处设有排灰阀门(330)。2.如权利要求1所述的排灰结构,其特征在于,所述加热装置为与排灰腔体内部连通的高温气体供给装置。3.如权利要求2所述的排灰结构,其特征在于,所述高温气体供给装置为设置于气体过滤装置(I)上并对气体过滤装置(I)进行反吹清灰的反吹气包(210),所述反吹气包(210)内部储有高温压缩气体。4.如权利要求2所述的排灰结构,其特征在于,所述排气口设置于排灰腔体顶部,所述排气口与所述气体过滤装置(I)的进气口连通,所述高温气体供给装置与排灰腔体的底部连通。5.如权利要求1所述的排灰结构,其特征在于,所述排灰腔体为排灰罐(3),所述排灰罐(3)底部为锥体状。6.如权利要求5所述的排灰结构,其特征在于,所述排灰罐(3)外壁设有保温夹套。7.锑冶炼炉气处理系统,包括与锑冶炼炉(4)出气口相连并将锑冶炼炉气降温至370-450°C的一级降温装置,一级降温装置与气体过滤装置(I)相连,所述气体过滤装置(I)内设有由烧结多孔金属材料或烧结陶瓷多孔材料构成的过滤元件(110),气体过滤装置(I)与将从气体过滤装置(I)出气口排出的锑冶炼炉气降温至120°C-180°C的二级降温装置相连,所述二级降温装置与风机(8)相连,所述风机(8)与除尘器(9)相连,所述除尘器(9)出气口与脱硫装置(10)相连,其特征在于,所述气体过滤装置(I)上设有权利要求1-5中任意一项权利要求所述的排灰结构。8.如权利要求7所述的锑冶炼炉气处理系统,其特征在于,所述一级降温装置包括与锑冶炼炉(4)出气口相连并将锑冶炼炉气降温至500-700°C的换热器(5)以及将从换热器出来的锑冶炼炉气降温至370°C_450°C的气冷器(6),所述二级降温装置为表冷器(7)。9.如权利要求7所述的锑冶炼炉气处理系统,其特征在于,所述气体过滤装置(I)底部为锥体状。10.如权利要求7所述锑冶炼炉气处理系统,其特征在于,所述气体过滤装置(I)外壁设有保温夹套。
本实用新型公开了一种排灰结构,包括气体过滤装置底部的第一排灰口,还包括与第一排灰口相连的封闭排灰腔体以及对排灰腔体内部加热的加热装置,所述排灰腔体上还设有排气口,所述第一排灰口与排灰腔体之间以及排气口处均设有阀门,所述排灰腔体底部设有第二排灰口,所述第二排灰口处设有排灰阀门。本实用新型还公开了一种由上述排灰结构构成的锑冶炼炉气处理系统,采用本实用新型提高了气体过滤装置的排灰效果以及锑冶炼炉气处理效果。
C01G30/00, C01G28/00, B01D46/00
CN205313119
CN201521027638
高麟, 汪涛, 张伟华, 张 林
成都易态膜分离技术有限公司
2016年6月15日
2015年12月10日

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