冶炼烟气制酸工艺介绍ppt课件
烟气制酸工艺流程讲课讲稿

该烟气制酸根据冶炼系统提供的二氧化硫烟气,采用了技术先进、经验成熟的工艺。
烟气净化采用稀酸洗涤、绝热蒸发稀酸冷却移热、动力波气体净化工艺流程。
干燥和吸收采用一级干燥、两级吸收、循环酸泵后冷却工艺流程。
转化采用“3+1”式四段双接触转化工艺,“ⅣⅡⅠa—ⅢⅠb”换热流程。
废酸处理采用硫化法处理工艺。
烟气制酸系统按工序分为净化工段、干吸工段、转化工段、酸库工段、废酸处理工段。
(1)净化工段烟气制酸净化系统采用动力波泡沫洗涤烟气净化技术,该技术已在国内成功应用并国产化,其基本流程为:将由收尘系统来的温度为300℃的冶炼铜时产生的烟气送入净化工段,该烟气首先在一级动力波洗涤器逆喷管中被绝热冷却和洗涤并除去杂质,然后通过一级动力波气液分离槽进行气液分离,分离后的气体进入气体冷却塔进一步冷却及除杂,由气体冷却塔出来的气体进入二级动力波洗涤器的逆喷段进一步除杂。
从二级动力波洗涤器出来的烟气中绝大部分烟尘、砷及氟等杂质已被清除,同时烟气温度降至40℃左右,然后进入两级管式电除雾除下酸雾,使烟气中的酸雾含量降至≤5mg/Nm3。
烟气中夹带的少量砷、尘等杂质也进一步被清除,净化后的烟气送往干吸工段。
净化工段中的一级动力波洗涤器、气体冷却塔、二级动力波洗涤器均有单独的稀酸循环系统。
气体冷却塔的循环酸通过板式换热器进行换热,将热量移出系统。
稀酸采取由稀向浓,由后向前的串酸方式。
根据废酸中含砷、含氟、含尘量从一级动力波洗涤器中抽出一定的量送至沉降槽、过滤器沉降。
底流送至现有的铅压滤系统进行液固分离,产生的副产品铅滤饼可外售,其滤液与过滤器的上清液一起送至废酸处理工段进行进一步处理。
(2)干吸工段干吸工段采用了常规的一级干燥、二次吸收、循环酸泵后冷却的流程与双接触转化工艺相对应。
干吸工段基本流程为将来自净化工段经二级电除雾器的烟气在干燥塔入口加入空气,将烟气中氧硫比调到1.0后进入干燥塔,在塔内与塔顶喷淋下来的95%硫酸充分接触,经丝网捕沫器捕沫,使出口烟气含水份≤0.1g/Nm3后进入SO2主鼓风机。
冶炼烟气制酸

冶炼烟气制酸,是我国硫酸工业的重要组成部分。
近十几年来,我国冶炼烟气制酸技术取得长足发展,冶炼烟气制酸单系列装置的规模愈来愈大,技术和装备愈来愈先进;大型冶炼烟气制酸工程的设计都不同程度地应用了当今国内外先进技术和装备,大大改变了我国冶炼烟气制酸的技术状况。
八十年代中期,丹麦托普索公司开发了一种改进的湿气体制酸(WSA)工艺,这是一种不必进行烟气中间干燥而生产浓硫酸的催化工艺,对于烟气含水量没有要求。
该工艺不产生废水和废渣,不使用吸收剂或化学试剂,二氧化硫的转化率可达99.3%~99.5%。
而且可将反应热、水合热以及部分硫酸冷凝热都在系统内回收,充分利用了工艺过程产生的热量。
当SO2浓度2.8%时,系统就能自热平衡,浓度再高时还能产生蒸汽。
WSA广泛应用于电厂烟气、冶炼烟气、硫化氢排放气以及硫化床催化裂化(FCC)排放气。
目前已投入运行的有法国Noyelles—GodaultMetaleurop铅烧结机烟气脱硫、智利圣地亚哥的Molymet钼冶炼厂烟气脱硫等,装置总数已超过27套。
我国株州冶炼厂铅烧结机烟气治理也采用WSA制酸技术,将在2001年建成投产。
关于冶炼烟气制取硫酸工艺的介绍

山西远力黄金冶炼股份有限公司关于冶炼烟气制取硫酸工艺的介绍经焙烧后金精矿中的硫转化为SO2,烟气经除尘后进行硫酸的制备,是将矿物中有害元素转变为重要的化工产品,既避免了SO2对环境的污染又实现了资源的综合利用。
(1)调浆工段:(本工段为湿法调浆无粉尘和危害气体产生)来自不同矿山的金精矿根据硫品位高低配矿后,送至车间原料库,通过一台桥式抓斗(5t)将金精矿加入机械搅拌调浆槽(Φ4000×4500mm)内加水调浆,经泵打入焙烧控制室的金精矿搅拌储浆槽(Φ3500×4000mm)。
(2)焙烧工段:(本工段沸腾炉内为负压,通过干吸工段SO2风机将烟气及焙砂通过密闭管道吸入收尘工段,产生烟气不外溢)储浆槽的矿浆再经泵送至高位分槽分成4路均匀流量的矿浆自流进入喷枪,来自空气压缩机的高压气体将矿浆雾化吹入第一段沸腾焙烧炉(33m3)内进行焙烧,同时风机产生的风由炉底进入炉内将矿尘吹起翻腾形成沸腾状态。
金精矿浆在沸腾焙烧炉内进行高温氧化发生物理-化学反应,使得金精矿中细粒金的包裹体-硫化矿氧化脱硫形成裂缝和孔隙状的焙砂,金颗粒部分表面裸露出来要以与氰化物溶液接触发生浸出反应。
焙烧时精矿中的其他金属硫化物也分别转化为该金属的氧化物或硫酸盐。
通过反应金精矿中的S、C、As等氧化生成SO2、CO2、As2O3进入烟气;Cu、Pb、Zn转化生成硫酸盐,进一步采用稀酸浸出除去,减轻或消除了对氰化提金过程的不良影响,Fe则转变为不参与氰化反应的Fe2O3滞留于渣中。
(3)收尘工段:(本工段为负压工段,烟气通过除尘后经密闭管道进入下一工段)沸腾炉炉膛溢流口直接进入焙砂冷却器。
由于焙烧中的细焙砂基本上随烟气一起带走,在烟气进入制酸系统前必须通过炉冷、旋风最后通过电收尘进行严格收尘。
电收尘器的正常效率99.7%。
此时烟气中的含金焙砂细尘基本上被收净,炉冷、旋风、电收尘收集下来的焙砂尘也进入水淬槽,由各水淬槽溢流出的焙砂浆汇合于泵池中,由耐酸耐磨砂泵泵到浸铜工段。
大冶转炉烟气制酸工程介绍

曹龙文等
大冶转力烟气制酸工程介绍
来进一步提高环保要求的可能。 整体设计水平达到国内 一流、 国际先进。 22 烟气条件 . 本工程原料为转炉烟气。烟气条件的确定主 要依据“ 十五” 期间大冶粗铜年产量由1 k扩 4 : 0
大1 -0 k时转炉烟气状况, 7 20 0 t 同时也考虑目 前 产能下的 实际烟气状况( 主要是烟气量) 。鉴此, 净化人口烟气条件为烟气量 1 x 一 6 1 4 0 1 x少 1 ` m/ , 40℃, ' 温度 0 h 压力 一 1 p, 50 主要成分见 a
c 采用大开孔喷嘴, . 循环液可以在较高含
波动大的特点, 在二次转化人口( 主管道) 设置了 电炉, 对风机出口 等低温管道进行外保温。 b 转化器( 一段) . 采用碳钢内衬砖结构, 增 加蓄热能力和刚度。 c 为了确保总转化率达 9.5 . 96%及尾气
固 量下运行而不至于堵塞喷嘴, 从而相应减少污
酸, 干燥设置一台, 一吸、 共用一台, 二吸 这不但方 便了生产管理, 而且减少了占 积, 地面 节约了 投资
和运行费用。
d 干吸塔采用碟形塔底, . 卧式泵槽, 槽 塔、 连通, 低位配置, 事故停车时可充分利用塔内 容积
贮存一部分酸, 可减少泵 这样 槽容量, 降 设 同时 低
备配置高度, 不设塔的 支撑平台, 节省了 投资。 243 转化工段 .. a 根据烟气条件, . 设计采用了WI一 I mI " + 3 转化工艺。 1 ” 该工艺已广泛在国内 外应用, 生产稳定, 操作灵活。同 为适应烟气S, 时, O 含量
注 ① 计 虑 时 烟 砷 量 高 4 m 砰, : 设 考 短 间 气 含 最 达0 g 0 / ② 计 虑 时间 气 含 最 X 0 g 短 烟 氟 量 高 2 m/ 设 考 0 耐,
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上清液储槽
(5)控制要点
1 事故高位槽不能缺水 2 各管道烟气温度要严格控制 3 稀酸洗净化的酸浓要有所控制 4 安全水封不能缺水 5 电除雾器的开启要求
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4 转化工段
(1)二氧化硫转化的定义 烟气在净化工序除去矿尘、酸雾、砷、氟
等有害杂质后,再通过干吸工序的干燥塔 除去水分,然后进入转化工序,在一定的 温度下,通过触媒的催化,使烟气中的二 氧化硫与氧化合生产三氧化硫,简称二氧 化硫的转化。
尘 等杂质也进一步被清除,净化后的烟气送往干吸工段。
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(4) SO2烟气净化的原理 冶炼烟气来
高位水槽
一级动力波
270~330℃
去气体冷却
塔≤65℃
排 污 管
循环泵
电 除 雾 冲 洗 来
气
冷
稀酸
串 酸
来
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一级动力波的工作原理: 利用高速气体把从底部射 入的液体冲击成无数细小 液滴,使气液高度湍流混 合,充分接触,强化传质 传热,达到绝热降温和除 尘的目的。
氧化后SO2转化率约为94.9%的SO3气体,经各自对应的换热器
换热后送往第一吸收塔吸收SO3制取硫酸。
第一吸收塔出来的未反应的冷SO2气体,俗称二次气,利用
第Ⅲ热交换器和第Ⅱ热交换被第三段、第二段触媒出来的热气
体加热到430℃,进入转化器四段触媒层进行第二次转化。经催
化转化后,总转化率≥99.75%的SO3气体,经第Ⅳ热交换器换
热后送往第二吸收塔吸收SO3制取硫酸。
在各换热器进行换热时,被加热的SO2气体走各列管热交换
器的管间,而被冷却的SO3气体则走各列管热交换器的管内。为
了控制进第一吸收塔的SO3烟气温度不至于太高,在第Ⅲ热交换
第三章 烟气制酸

第一章概述第一节硫酸工业的发展世界上最早的硫酸,产生于15世纪后半叶,当时的原料为绿矾石[FeSO4·7H2O]。
通过对其加热分解和吸收制出硫酸。
这种方法距今已有500多年的历史了。
到了1746年世界上第一座运用亚硝基法制酸的工厂,铅室法制取硫酸在英国的伯明翰建成并投入生产。
这就是世界上最早的铅室法制酸工厂。
之后在硫酸工业和其它工业的推动下,又出现了塔式法制酸。
尽管如此,到了1940年,染料、化纤、有机合成及石油、化工等工业取得了逢勃发展,它们不仅增加了对硫酸的需求量,特别对硫酸浓度提出了更高的要求(需要发烟硫酸)。
万里铅室法、塔式法成品酸浓度不够(产品酸:65%、76%)从而不能满足上述工业部门的需要。
必需寻求制酸的新方法。
接触法诞生于1831年,用二氧化硫在空气中通过接触铂粉或铂丝并在炽热条件下制取三氧化硫为生产高浓度硫酸创造了条件。
这就是最早的接触法,触媒用昂贵的铂。
此法到了20世纪初得到了迅速的发展。
特别是1913年,前西德BASF AG公司发明出了活性好、不易中毒,而价格又较便宜的钒触媒。
钒触媒取代了铂触媒,从而推动了硫酸工业的快速发展。
世界上接触法硫酸生产装置始建于19世纪末和20世纪初,并采用了钒催化剂,到20世纪60年代,钒催化剂得到了广泛应用。
50年代初,前联邦德国和美国同时开发了硫铁矿沸腾焙烧技术。
1964年前联邦德国的一家公司开始应用两次转化工艺,70年代初又建成年产500KT硫磺制酸装置和年产360KT硫铁矿制酸装置。
90年代初,加拿大的一家公司采用美国孟山都环境化学公司技术,建成年产2900KT冶炼烟气制酸装置。
近年来,国外还出现了三转三吸工艺和加压法转化流程。
催化剂开发方面力求活性高、起燃温度低、抗毒性能好、寿命长。
在低位热能回收利用、低浓度SO2烟气回收等方面也有很大进步。
我国于1934年建成第一座接触法硫酸装置,但当时硫酸工业基础相当薄弱。
1949年以后,我国硫酸工业发生巨大的变化,不仅产量增加,生产技术也有很大的提高。
烟气制酸工艺流程

烟气制酸工艺流程该烟气制酸根据冶炼系统提供的二氧化硫烟气,采用了技术先进、经验成熟的工艺。
烟气净化采用稀酸洗涤、绝热蒸发稀酸冷却移热、动力波气体净化工艺流程。
干燥和吸收采用一级干燥、两级吸收、循环酸泵后冷却工艺流程。
转化采用“3+1”式四段双接触转化工艺,“a—??b”换热流程。
废酸处理采用硫化法处理工艺。
烟气制酸系统按工序分为净化工段、干吸工段、转化工段、酸库工段、废酸处理工段。
(1)净化工段烟气制酸净化系统采用动力波泡沫洗涤烟气净化技术,该技术已在国内成功应用并国产化,其基本流程为:将由收尘系统来的温度为300?的冶炼铜时产生的烟气送入净化工段,该烟气首先在一级动力波洗涤器逆喷管中被绝热冷却和洗涤并除去杂质,然后通过一级动力波气液分离槽进行气液分离,分离后的气体进入气体冷却塔进一步冷却及除杂,由气体冷却塔出来的气体进入二级动力波洗涤器的逆喷段进一步除杂。
从二级动力波洗涤器出来的烟气中绝大部分烟尘、砷及氟等杂质已被清除,同时烟气温度降至40?左3右,然后进入两级管式电除雾除下酸雾,使烟气中的酸雾含量降至?5mg/Nm。
烟气中夹带的少量砷、尘等杂质也进一步被清除,净化后的烟气送往干吸工段。
净化工段中的一级动力波洗涤器、气体冷却塔、二级动力波洗涤器均有单独的稀酸循环系统。
气体冷却塔的循环酸通过板式换热器进行换热,将热量移出系统。
稀酸采取由稀向浓,由后向前的串酸方式。
根据废酸中含砷、含氟、含尘量从一级动力波洗涤器中抽出一定的量送至沉降槽、过滤器沉降。
底流送至现有的铅压滤系统进行液固分离,产生的副产品铅滤饼可外售,其滤液与过滤器的上清液一起送至废酸处理工段进行进一步处理。
(2)干吸工段干吸工段采用了常规的一级干燥、二次吸收、循环酸泵后冷却的流程与双接触转化工艺相对应。
干吸工段基本流程为将来自净化工段经二级电除雾器的烟气在干燥塔入口加入空气,将烟气中氧硫比调到1.0后进入干燥塔,在塔内与塔顶喷淋下来的95%硫酸充分接触,经丝网捕沫器捕沫,使出口烟3气含水份?0.1g/Nm后进入SO主鼓风机。
锌冶炼中的烟气处理技术

企业社会责任
保护员工健康
企业有责任为员工提供安全健康的工作环境,通过烟气处理减少有害物质的排 放,可降低员工暴露于有害环境中的风险。
提升企业形象
积极采取环保措施的企业往往能获得社会的认可和信任,提升企业的形象和市 场竞争力。
03
烟气处理技术
湿法处理技术
湿法处理技术是一种常见的烟气处理技术,通过将烟气引入 到洗涤塔中,利用洗涤液与烟气中的有害物质发生化学反应 ,从而去除有害物质。这种技术的优点是去除效率高,适用 于处理高浓度有害物质的烟气。
对企业的实际指导意义
提高处理效率
企业应关注新型烟气处理技术的 研发动态,适时引进先进技术, 提高烟气处理效率,降低污染物
排放。
降低运营成本
通过改进现有技术或引进新技术, 企业可以降低烟气处理的运营成本 ,提高经济效益。
满足环保要求
加强烟气处理技术的研发和应用, 有助于企业满足日益严格的环保法 规要求,避免因违规排放而面临的 经济和法律风险。
将锌矿石在高温下进行焙烧,以破坏其矿物结 构,释放出锌和其他有价成分。
烟气制酸
焙烧产生的烟气通过制酸系统,利用其中的二 氧化硫生产硫酸。
烟气产生的过程
01
在焙烧过程中,矿石中的硫与空气中的氧气发 生反应,生成二氧化硫气体。
02
二氧化硫气体在高温下与氧气进一步反应,生 成三氧化硫气体。
03
三氧化硫气体与水蒸气反应,生成硫酸雾和气 态酸。
干法处理技术
利用吸附剂或催化剂去除烟气中的有害物质,处理成本低, 但处理效率相对较低。
半干法处理技术
结合湿法和干法的优点,既具有较高的处理效率,又具有较 低的处理成本,是当前较为理想的烟气处理技术。
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一动来气 循环水 ≤65℃
串
酸 去 一 动
换 热 循环泵 器
去二动 ≈35℃
热
进入气体冷却塔的一些杂质较大
部分含于酸雾中,温度一般在 50~65℃之间。因为含尘量低,不易 堵塞,所以气体冷却塔采用填料塔, 用浓度为1~2%的硫酸喷淋洗涤。在 气体冷却塔主要发生以下五个作用:
1、炉气进一步被冷却到35 ℃以下, 喷淋酸被加热;
而当烟气中的SO2的浓度高于3.5%时,则可 采用冶炼烟气制酸的方法,将其变废为宝。这不 仅充分利用了资源、保护了环境,还为企业增加 了经济效益。
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2 冶炼烟气制酸的工序流程
本次所讲的烟气制酸是采用稀酸净化、两次转化、两次吸 收的常压接触法制酸工艺。 工序流程可分为:净化工段、干吸工段、转化工段、酸库 工段 烟气流程:烟气→一级动力波→空气冷却塔→二级动力波 →电除雾器→干燥塔→SO2风机→转化器→一吸塔→转化 器→二吸塔→尾气排空
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气冷来气 ≈35℃
稀酸
气
冷
循环泵
去一电除 雾≈30℃
补 充 新 水
二级动力波的作用:
1.炉气进一步被冷却,一般可降低3~5 ℃.温度降低了,炉气中部分水蒸汽在酸 雾表面冷凝而使酸雾颗粒增大,有利于 一二级电除雾器的除雾效率提高。同时 也使炉气带入干燥塔的水量减少(因为 炉气带入干燥塔的水量大体上等于第二 级电除雾器的气体温度下的饱和水蒸汽 含水量),有利于成品酸浓的维持和提 高;
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3 净化工段
(1)烟气净化的目的:尽可能地除去下列杂质 矿尘 容易堵塞管道 砷和硒 危害触媒 氟 危害瓷环 瓷环填料 触媒的载体 二氧化碳和烃类气体 消耗较多氧,使氧硫比失衡 水分(酸雾)是一切杂质的载体
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(2)烟气净化的主体设备
一级动力波
空气冷却塔
二级动力波
电除雾器
圆锥沉降槽
压滤机
净化工段稀酸循环系统
4
二 冶炼烟气处理的主要手段
1 冶炼烟气制酸 2 冶炼烟气制硫磺 3 氨酸法 4 石灰/石灰石—石膏法 5 碱式硫酸铝—石膏法 6 托普索WSA工艺 7 非稳态转化法
5
三 冶炼烟气制酸
1 冶炼烟气制酸简述
由于大部分冶炼原料均为金属硫化物,比如 硫化锌、硫化铅等,在冶炼中会释放大量的二氧 化硫,其对环境的的污染十分严重。
上清液储槽
SO2脱吸塔
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(3)烟气的净化流程
由收尘系统排风机出来的340℃(300℃)高温冶 炼烟气送入硫酸车间净化工段。该烟气首先在一级高 效洗涤器中被绝热冷却和洗涤除杂质,再进入气体冷 却塔进行进一步冷却及除杂质,然后又进入第二级高 效洗涤器再次净化。此时烟气中绝大部分烟尘、砷及 氟等杂质已被清除。同时烟气温度降至34℃(35℃) 左右。进入两级管式电除雾除下酸雾,使烟气中的酸 雾含量降至≤5mg/m3。烟气中夹带的少量砷、氟、
380V 交流 电源
去干燥塔酸雾<5mg/m3 水分<0.1g/m3
安全水封 作用:维持系统负压, 保护前段玻璃钢设备。 工作参数: 电压:30~40KV 电流:90~110mA 气速:1.2~1.5m/s
一电 除雾 来气
一级电除雾器冲洗水
接
至
大
一
地
动
冲洗槽
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净化工段稀酸循环系统
脱吸塔
净化工段中的第一级高效洗涤器,气体冷却塔 及第二级高效洗涤器均有单独的稀酸循环系统。 气体冷却塔的循环酸通过板式换热器进行换热。 稀酸采取由稀向浓、由后向前的串酸方式。引 出的废酸由一级高效洗涤器循环槽中根据废酸 生成量和废酸的含砷、含尘量抽出一定的量送 至沉降槽沉降。沉降槽的底流送入压滤机进行 压滤。滤饼因含有价金属可直接外售或返回熔 炼系统,滤液及沉降槽的上清液进入上清液贮 槽。再用泵送至脱吸塔,脱吸塔脱吸后的气体 送入锌系统电除雾前烟气管道进入系统。脱吸 后的废酸流入污酸处理工序。
尘 等杂质也进一步被清除,净化后的烟气送往干吸工段。
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(4) SO2烟气净化的原理 冶炼烟气来
高位水槽
一级动力波
270~330℃
去气体冷却
塔≤65℃
排 污 管
循环泵
电 除 雾 冲 洗 来
气
冷
稀酸
串 酸
来
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一级动力波的工作原理: 利用高速气体把从底部射 入的液体冲击成无数细小 液滴,使气液高度湍流混 合,充分接触,强化传质 传热,达到绝热降温和除 尘的目的。
2、炉气中的矿尘、金属氧化物进一 步被洗涤除去,气体中残留的砷、氟、 和硒等杂质部分溶解于酸液中;
3、部分酸雾被捕集;
二 动 串 酸
4、由于炉气温度的降低,使气体中 水蒸汽在酸雾粒子表面冷凝而使酸雾 颗粒增大,为提高二级动力波除酸雾
来 效率创造了条件;
5、由于气体温度降低,水的饱和蒸 汽压相应降低,炉气中的水部分冷凝。
电源
B.带芒刺的阴极线,产生电晕, 发射电子,使烟气中微粒(酸雾)
带负电。
C.六角形阳极管,收集带负电荷
的微粒。
D.冲洗水系统,冲洗阴极线和阳
极管壁上的升华硫和沉积物。
工作参数:
电压:35~45KV
电流:110~130mA
气速:1.2~1.5m/s
二级电除雾器 冲 洗 水
绝缘箱
安全水封
高压发 生器
2、由于喷淋酸浓度的降低,酸雾被稀 释而使颗粒长大;酸浓从30%降到5%, 使酸雾颗粒直径将增大近1倍,如果酸 浓降到1%,酸雾颗粒直径将增大2.3倍, 这对电除雾器的除雾效率使非常有利的;
3、三氧化二砷、氟化氢和酸雾等杂质, 在二级动力波内有部分会被捕集溶解在 酸液中。因此喷淋酸浓度会逐渐提高, 酸中砷、氟等杂质含量也会逐渐增多。
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冲 洗 水
二动 来气
去二电除雾 酸雾〈30mg/m3 绝缘箱
高压发 生器
接 大 地 去电除雾冲洗槽 15
一级电除雾器
原理:炉气通过高压直流电场产 生电离,尘粒或酸雾与负离子相 遇而荷电,在电场力额作用下移 向沉淀极释放电子而变成中性粒 子,靠重力顺壁而下,使炉气得 以净化。
380V 结构:
交流 A.高压发生器及绝缘系统
冶炼烟气制酸工艺介绍
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2
一 冶炼烟气处理的必要性
1 生存环境与公司生产的共融性
草原的蓝天
冶炼的生产
矛盾
并不矛盾,而是可以和谐共处
环保 冶炼烟气处理
3
2 重金属冶炼工厂应遵守的环保法规
《中华人民共和国环境保护法》 《中华人民共和国水污染防治法》 《中华人民共和国大气污染防治法》 《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》 《中华人民共和国环境噪声污染防治法》 《建设项目环境保护管理条例》 《放射环境管理办法》