專利名稱：一種處理含砷煙氣的驟冷器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及有色金屬火法冶煉過程中的含砷煙氣的冷卻過程中使用的驟冷器。
背景技術(shù)：
有色金屬火法冶煉，特別是黃金冶煉、廢渣冶煉以及鉛冶煉中，原料中都有較高含量的砷，因此黃金冶煉中的金礦脫硫脫砷過程、廢渣冶煉以及鉛冶煉的還原熔煉或脫砷過程的冶煉煙氣中除含有較多煙塵外，還會(huì)有大量的砷以三氧化二砷的形式存在于氣相之中。在現(xiàn)有的生產(chǎn)過程中，處理這類煙氣時(shí)，一般有兩種處理方式。—種方式是直接將煙氣冷卻到120°C，冷卻過程中氣相中的三氧化二砷冷凝成固體，混于其它煙塵中。然后用布袋收塵器將煙塵(含三氧化二砷)收集下來。這樣收集下來的煙塵中含有多種有價(jià)金屬和三氧化二砷，這種煙塵下一步的處理難度比較大，對(duì)外出售也是價(jià)格極低。另一種方法是采用兩級(jí)收塵，在較高溫度(300— 350°C)的情況下采用漩渦、電收塵器等設(shè)備將固體煙塵收集下來，使得大多數(shù)有價(jià)金屬從煙塵中回收下來。然后采用快速冷卻(驟冷)將煙氣冷卻到120°C，這時(shí)氣相中的三氧化二砷冷凝成固體。再用布袋收塵器將三氧化二砷固體收集下來。采用驟冷的方式將煙氣冷卻到120°C的主要目的，是避免白砷(三氧化二砷)在150°C 270°C的溫度段析出玻璃砷。產(chǎn)生的玻璃砷結(jié)構(gòu)的三氧化二砷非常粘，容易粘在容器和管壁上，引起管道賭塞、設(shè)備失效。因此，要在瞬間將煙氣溫度冷卻，避免玻璃砷產(chǎn)生。所以，一臺(tái)合適的驟冷器在整個(gè)煙氣 處理過程中所起的作用最為重要?，F(xiàn)有生產(chǎn)中，作為驟冷用途的傳統(tǒng)設(shè)備為汽化驟冷器，也是現(xiàn)有工藝常用的設(shè)備。其原理是:煙氣通過沉降容器時(shí)，在沉降容器頂部將適量的水霧化噴出，水在煙氣中瞬間汽化，汽化時(shí)將吸收大量的熱量，從而達(dá)到使煙氣的溫度降溫的目的。根據(jù)進(jìn)入的煙氣量、煙氣成分、煙氣溫度和煙氣的目標(biāo)溫度來控制汽化水量。該形式驟冷器雖然能夠有效的達(dá)到驟冷目的，但是，由于大量的水蒸氣進(jìn)入煙氣，使煙氣的露點(diǎn)下降，很容易在設(shè)備或管道的外壁形成露點(diǎn)，從而使收塵管道和設(shè)備腐蝕。另夕卜，該驟冷器對(duì)煙氣系統(tǒng)前后的檢測(cè)和自動(dòng)控制裝置要求非常嚴(yán)格，一旦控制系統(tǒng)或噴嘴出現(xiàn)故障，水量變化和水的噴出狀態(tài)不理想時(shí)，驟冷器內(nèi)及沿線管道及設(shè)備很容易出現(xiàn)結(jié)露和白砷泥漿，使整個(gè)系統(tǒng)全線癱瘓。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種處理含砷煙氣的驟冷器，采用空氣間接冷卻，不增加煙氣中的水分含量，使得系統(tǒng)處于良好的收塵環(huán)境，并且能降低水的消耗。本實(shí)用新型的技術(shù)方案為，一種處理含砷煙氣的驟冷器，包括底部設(shè)有煙塵出口的沉降容器，所述沉降容器頂部設(shè)有內(nèi)置換熱管的換熱器，換熱管底部與沉降容器連通，并在換熱器頂部設(shè)有與換熱管連通的煙氣進(jìn)口，而換熱器下側(cè)壁設(shè)有空氣進(jìn)口，換熱器上側(cè)壁設(shè)有空氣出口，所述沉降容器上設(shè)有煙氣出口。采用空氣間接冷卻，煙氣先進(jìn)入換熱管，自上而下快速通過換熱器，在I / 3秒左右的時(shí)間內(nèi)，其溫度由原來的300°C左右驟冷至120°C。冷卻后的煙氣進(jìn)入沉降容器上段，氣速降低，有利于冷凝的三氧化二砷微粒凝聚成較大的顆粒。然后含三氧化二砷顆粒的煙氣送收塵器。冷卻空氣從換熱器的下側(cè)進(jìn)入，將煙氣冷卻后自身被加熱，從驟冷器的上側(cè)壁排出，該部分熱空氣一般在130°C左右?？梢员挥米鞲稍餆犸L(fēng)或用作其它熱源使用。所述空氣進(jìn)口內(nèi)設(shè)有進(jìn)風(fēng)閥或/和空氣進(jìn)口連接有風(fēng)機(jī)。煙氣溫度的控制是通過冷卻空氣量來達(dá)到目的的。冷卻空氣量的控制可以根據(jù)換熱結(jié)構(gòu)的阻力情況，可以采用風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)或自然進(jìn)風(fēng)兩種。采用風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)時(shí)，可以通過風(fēng)機(jī)的變頻器來控制冷卻空氣量，從而準(zhǔn)確的控制煙氣出口的溫度。采用自然進(jìn)風(fēng)時(shí)，可以通過進(jìn)風(fēng)閥來控制風(fēng)量。所述沉降容器為重力沉降灰斗，煙氣經(jīng)重力沉降灰斗時(shí)，凝聚的白砷和其它煙塵部分從重力沉降灰斗底部排除。由于采用了空氣間接冷卻，煙氣中不會(huì)有水蒸氣的增加，也不會(huì)形成泥漿，在管道和收塵器的壁表面的結(jié)露溫度也會(huì)降低，這樣對(duì)于后續(xù)的收塵器運(yùn)行及系統(tǒng)運(yùn)行創(chuàng)造良好的環(huán)境。傳統(tǒng)驟冷器通過水量控制來控制煙氣溫度，但是噴嘴是一個(gè)固定硬件，如果水量變化大，從噴嘴噴出來的水的汽化程度就會(huì)有差別，甚至有可能出現(xiàn)水滴現(xiàn)象，不有利于系統(tǒng)的正常運(yùn)行。通過風(fēng)機(jī) 變頻來控制風(fēng)量，只需要信號(hào)變化即可，不受任何固定硬件的限制，有利于系統(tǒng)的正常運(yùn)行。與傳統(tǒng)的驟冷器相比，本實(shí)用新型驟冷器所具有的有益效果為:采用空氣間接冷卻不增加煙氣中的水分含量，使得系統(tǒng)處于良好的收塵環(huán)境；完全杜絕結(jié)露和泥漿現(xiàn)象產(chǎn)生；通過風(fēng)機(jī)變頻控制溫度，簡捷可靠；減少水的浪費(fèi)。

圖1為本實(shí)用新型處理含砷煙氣的驟冷器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種處理含砷煙氣的驟冷器，包括底部設(shè)有煙塵出口 2的沉降容器1，沉降容器I頂部設(shè)有內(nèi)置換熱管5的換熱器4，換熱管5底部與沉降容器I連通，并在換熱器4頂部設(shè)有與換熱管5連通的煙氣進(jìn)口 6，而換熱器4下側(cè)壁設(shè)有空氣進(jìn)口 3，換熱器4上側(cè)壁設(shè)有空氣出口 7，所述沉降容器I頂部設(shè)有煙氣出口 8 ;空氣進(jìn)口 3連接風(fēng)機(jī)。沉降容器I為重力沉降灰斗。
權(quán)利要求1.一種處理含砷煙氣的驟冷器，包括底部設(shè)有煙塵出口(2)的沉降容器(1)，其特征是，所述沉降容器(I)頂部設(shè)有內(nèi)置換熱管(5)的換熱器(4)，換熱管(5)底部與沉降容器(I)連通，并在換熱器(4)頂部設(shè)有與換熱管(5)連通的煙氣進(jìn)口(6)，而換熱器(4)下側(cè)壁設(shè)有空氣進(jìn)口( 3 )，換熱器(4)上側(cè)壁設(shè)有空氣出口( 7 )，所述沉降容器(I)上設(shè)有煙氣出口(8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述處理含砷煙氣的驟冷器，其特征是，所述空氣進(jìn)口(3)內(nèi)設(shè)有進(jìn)風(fēng)閥或/和空氣進(jìn)口(3)連接有風(fēng)機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述處理含砷煙氣的驟冷器，其特征是，所述沉降容器(I)為重力沉降灰斗。 ·
專利摘要本實(shí)用新型涉及有色金屬火法冶煉過程中的含砷煙氣的冷卻過程中使用的驟冷器，包括底部設(shè)有煙塵出口的沉降容器，所述沉降容器頂部設(shè)有內(nèi)置換熱管的換熱器，換熱管底部與沉降容器連通，并在換熱器頂部設(shè)有與換熱管連通的煙氣進(jìn)口，而換熱器下側(cè)壁設(shè)有空氣進(jìn)口，換熱器上側(cè)壁設(shè)有空氣出口，所述沉降容器上設(shè)有煙氣出口。與傳統(tǒng)的驟冷器相比，本實(shí)用新型驟冷器所具有的有益效果為采用空氣間接冷卻不增加煙氣中的水分含量，使得系統(tǒng)處于良好的收塵環(huán)境；完全杜絕結(jié)露和泥漿現(xiàn)象產(chǎn)生；通過風(fēng)機(jī)變頻控制溫度，簡捷可靠；減少水的浪費(fèi)。
文檔編號(hào)F28B1/06GK203116551SQ20132011596
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月14日
發(fā)明者吳桂榮, 舒春桃, 歐陽燦, 鄧孟俐 申請(qǐng)人:長沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司