濕電除塵器在處理有色金屬冶煉產(chǎn)生的煙氣時,通過物理和電化學過程的協(xié)同作用,高效去除煙氣中的顆粒物、氣溶膠及部分重金屬污染物。其處理流程和技術特點可歸納如下:
一、處理流程
1. 煙氣預處理
· 降溫與調質:冶煉煙氣溫度通常較高(可達300-500℃),需通過噴淋塔或換熱器降溫至濕電除塵器適宜的工作溫度(60-80℃),同時調節(jié)煙氣濕度至飽和狀態(tài),避免設備腐蝕并提高除塵效率。
· 初步除塵:部分工藝會先通過重力沉降、旋風除塵或電除塵器去除大顆粒物,減輕濕電除塵器負荷。
2. 濕電除塵器核心處理
· 電暈放電:高壓直流電在陽極(集塵極)和陰極(放電極)之間形成電場,使氣體電離產(chǎn)生電子和離子。
· 顆粒物荷電:煙氣中的顆粒物(包括金屬氧化物、硫酸鹽、氣溶膠等)與電子或離子碰撞后帶電。
· 捕集與清除:帶電顆粒在電場力作用下向陽極移動,附著在極板表面形成水膜,通過定期噴淋沖洗或重力排灰方式清除。
3. 后處理與排放
· 廢水處理:沖洗水含重金屬(如鉛、砷、鎘等)和酸性物質,需經(jīng)中和、沉淀、過濾等工藝處理后回用或達標排放。
· 煙氣再加熱:為防止白煙現(xiàn)象,部分工藝會對凈化后的煙氣進行再加熱(如GGH換熱器)后排放。
二、技術優(yōu)勢
1. 高效去除細顆粒物
· 濕電除塵器對PM2.5、亞微米級顆粒及氣溶膠的去除效率可達95%以上,遠高于傳統(tǒng)干式電除塵器。
2. 協(xié)同脫除重金屬與酸性氣體
· 金屬氧化物(如PbO、As?O?)在濕式環(huán)境下易被水膜捕獲,同時部分酸性氣體(如SO?、HCl)可溶于水形成酸液,進一步被去除。
3. 適應高濕度、高黏性煙氣
· 濕式環(huán)境防止顆粒物二次飛揚,尤其適合處理含黏性物質(如氧化鋅、氧化鉛)的冶煉煙氣。
4. 低運行阻力
· 無布袋除塵器的濾料更換問題,運行阻力穩(wěn)定(通常<300Pa),能耗較低。
三、典型應用場景
1. 鉛鋅冶煉
· 去除煙氣中的鉛塵、鋅塵及硫酸霧,防止重金屬擴散。
2. 銅冶煉
· 捕集二氧化硫轉化過程中產(chǎn)生的硫酸鹽氣溶膠,減少“藍煙”現(xiàn)象。
3. 鋁冶煉
· 處理電解槽產(chǎn)生的氟化物和氧化鋁粉塵,降低環(huán)境風險。
4. 稀土冶煉
· 分離高放射性或有毒稀土氧化物,滿足環(huán)保要求。
四、技術挑戰(zhàn)與改進方向
1. 腐蝕問題
· 冶煉煙氣含SO?、HF等腐蝕性氣體,需采用耐腐蝕材料(如玻璃鋼、鈦合金)或涂層保護極板。
2. 廢水處理成本
· 含重金屬廢水需深度處理,可探索資源化回收(如從廢水中提取有價金屬)。
3. 能耗優(yōu)化
· 通過高頻電源、脈沖供電等技術降低電耗,提升能效比。
五、案例分析
某鉛鋅冶煉廠采用“濕法脫硫+濕電除塵”組合工藝:
· 煙氣先經(jīng)雙堿法脫硫去除SO?,再進入濕電除塵器。
· 濕電除塵器出口顆粒物濃度<10mg/m3,鉛排放濃度<0.1mg/m3,遠低于標準。
· 廢水經(jīng)石灰中和沉淀后,上清液回用于脫硫系統(tǒng),實現(xiàn)零排放。
總結
濕電除塵器通過電場捕集與濕式?jīng)_洗的結合,成為有色金屬冶煉煙氣凈化中的關鍵設備。其高效、穩(wěn)定、適應性強等特點,使其在超低排放改造和重金屬污染控制中發(fā)揮重要作用。未來,隨著材料科學和廢水處理技術的進步,濕電除塵器的應用前景將更加廣闊。