电渣炉除尘除氟

电渣炉除尘除氟

发明专利申请号2023112550694

电渣炉是生产高质量合金钢的重要冶炼设备之一,它能够提高金属的纯净度,改善和提高金属的综合性能;但在电渣炉生产过程中产生的大量含氟烟气也给大气环境带来了严重的污染。采用CaF2/A1203 渣系重熔冶炼的电渣炉，炉口氟化物浓度可高达130mg/ m3，烟尘浓度305mg /m3，远远大于国家氟化物最高允许浓度3mg/ m3,粉尘10mg/ m3的要求

电渣炉污染的形成电渣炉一般采用带石、氧化铝等矿物按比例混合、烘烤后，依靠石墨电极加热进行化渣操作。由于氧化铝粉密度、粒度较小，块状莹石高温烘烤后也部分碎裂成粉状，在向结晶器或化渣包内加入时产生大昌尘，并且随着固态矿物的熔化，萤石、硅石等矿物中吸附的自由态和结晶态的水转化成气态逸出，电渣炉生产过程中多使用氟系熔渣进行重熔冶炼。萤石(CaF2)的高温水解会产生大量的气态氟化物。在饱和中，CaF2 的水解起始温度大致为820~840C，而电渣炉熔渣温度均在1400C以上。长期接触过量的无机氯化物，会引起以骨骼改变为主的全身性疾病。

一 基础技术数据（设计工况参数）

1.1    原始设计参数

 以下参数为业主提供

1.2 除尘器设计标准及排放指标

(1)、岗位粉尘指标灰尘浓度≤8mg/m³，室外排放指标≤10 mg/m³。

(2)、出口排放氟化物(HF)＜3mg/m³。

(3)、除尘设备满功率正常运行时，除尘器1米处噪音不超过75分贝。

(4)、连续运行24小时内除尘器周边2米内无明显浮尘；     

(5)、需满足产品出厂标准和技术协议规定的其他要求。

二 设备说明书（干法吸附脱氟工艺技术方案）

2.1 干法净化机理

干法净化原理也就是吸附原理（固气相吸附）。

吸附是指气体物质在固体表面上当气体分子由于布朗运动接近固体表面时.受到固体表面层分子剩余价力的吸力的现象:具有吸附作用的物质叫吸附剂被吸附的物质称吸附质。吸附分为物理吸附和化学吸附,在吸附剂和吸附物之间.由分子本身具有的无定向力作用. 即非极性的范德华力作用或由静态极化作用所产生的吸附称为物理吸附。吸附剂一旦具有足够高的活化能.分子就从吸附剂表面得到电子.或分子把电子给予吸附剂表面.或分子被分子、原子或自由基团束缚起来.或分子与吸附剂表面共用一个或数个电子对.这种吸附叫化学吸附。物理吸附在瞬间可以完成.而化学吸附则需一定的反应时间.烟气的性质对吸附的影响在含有HF、SO2、CO、NOx、CO2、SiF4等的烟气成 分中,HF的沸点最高，为19.5OC,气体的凝结与蒸发是由分子间的范德华力所致。气体被吸附所需要的最低级能与气体凝结成液体的能量相当，很难液化的气体呈现很小的吸附能力。因此氟化氢比其他组分最容易被吸附。

烟气脱氟净化的系统，以“一级输送床吸收吸附反应器+一级高湍动吸收吸附反应器+脱氟专用净化过滤器”为核心，一体化实现了HF、SiF4等气体以及烟尘等的同时脱除。

一级输送床吸收吸附反应器和一级高湍动吸收吸附反应器可以视为一个整体，属于反应器的前段和后段。

其中，一级输送床吸收吸附反应器，用于HF的一级吸收脱除一级吸附。

在一级输送床吸收吸附反应器前端设置有第一钙基吸收吸附剂加入装置，第一钙基吸收吸附剂的比表面积为≥35m2/g，可以根据烟气中的HF的浓度调节第一钙基吸收吸附剂加入量。

一级高湍动吸收吸附反应器出料口直接连接脱氟专用净化过滤器的进料口，滤袋上的粉饼层物料中还含有一定量的吸收吸附剂，可以在脱除烟气粉尘的同时进一步吸收脱除烟气中的HF、SiF4等气体，得到的净烟气通过后端引风机排出。

脱氟专用净化过滤器连接有副产物仓，少部分未反应完全的副产物外排至副产物仓储存。

烟气脱氟净化的方法，包括以下步骤：

A)出口烟气在一级输送床吸收吸附反应器中进行HF的一级吸收脱除得到一级净化烟气；

B)一级净化烟气在一级高湍动吸收吸附反应器中进行HF的吸收脱除，得到净化烟气；

C)净化烟气进入脱氟专用净化过滤器，进一步脱除粉尘、HF，得到净化烟气。

在一级输送床吸收吸附反应器中，进行的反应如下：

Ca(OH)2+2HF＝CaF2+2H2O(主要反应)；

项目整体工艺流程为：废气吸附工艺流程