[发明专利]用于化工产品生产的密闭矿热炉尾气净化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种化工尾气净化工艺，更具体的说，涉及一种净化密闭矿热炉尾气的方法，依据该方法得到的净化气体可达到制备化工产品的生产要求。

背景技术

利用矿热炉进行化工生产时，会产生大量的气体(即尾气)，即当矿石原料与含碳材料通过电极加热熔融时，利用含碳材料的还原性将矿石中的元素还原出来，同时产生大量的气体(即尾气)。

一般情况下，常见的矿热炉(如硅锰炉、电石炉、硅铁炉、黄磷炉等)进行生产时会产生以一氧化碳为主要成分的尾气，其余为二氧化碳、氢气、焦油、粉尘等。矿热炉产生高含量的一氧化碳气体，产生界面尽2000-3000℃高温区气体上行经过原料层，部分热量与固体原料换热，从而降低了气体温度。到达炉顶密闭气体室(原料与炉顶之间的空间)，温度已经降至300-600℃，炉顶密封效果较好时可使外送气体温度基本保持不变。认识和利用矿热炉产生的以一氧化碳为主的尾气是一个长期的环境治理问题，一开始采用的方案为炉中内燃、密闭后点天灯，这无疑是一种资源的浪费，而后发展出来炉外燃烧，利用热量进行烘干、烧制蒸汽和石灰，这也仅仅是利用气体的可燃性，并没有充分利用尾气组分的化学性质。近些年来，逐渐发展出利用尾气进行化工产品的生产，这一方面充分利用了尾气各个组分的物理化学性质，另一方面也拓宽了我国化工原料的来源路径。在我国实施节能减排和环境清洁生产的今天，如何进一步认识并充分利用矿热炉尾气这一资源，特别是如何对矿热炉尾气进行平稳安全的净化，使之满足化工产品的生产要求质量，达到高附加值产品的产业化和环保型清洁生产，是一个亟待解决的艰巨问题。

中国发明专利“电石炉尾气干法净化工艺”(申请号为200610169145.X，申请日为2006年12月18日，公开日2007年10月3日)公开了一种净化电石炉尾气的方法，采用旋风冷却除尘和布袋过滤器，接收的粉尘用密闭链板机输送到粉尘仓库，这其中旋风分离器、布袋过滤器及链板机各个连接系统都是气体泄露和向系统进气(空气)的部位，容易造成向外泄漏一氧化碳和空气(氧气)进入系统，前者容易造成对环境的污染，后者则会当氧气达到一定的浓度时由于从炉内引出气体粉尘中含有大量的碳素夹带部分火种，则瞬间产生燃烧或爆炸的可能性经常发生。为了避免上述问题，现有技术中采用充入氮气的方式进行保护，但这一措施一来会稀释有效气体一氧化碳的含量，二来会造成微量氧气进入系统，即便不产生燃烧或者爆炸，也只能用于常压输送去烧蒸汽、烧石灰等，但不能用于生产化工产品，才能避免因为后续压缩而造成的燃烧或者爆炸。对于使用的布袋类过滤器，其中滤布要求温度不能超过250℃，要使系统正常运转必须达到布袋过滤器的进气温度在220℃左右，低于220℃时气体中的煤焦油会在布袋上凝焦、粘粉等输送气体阻力加大直至气体无法过滤系统瘫痪。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工业化实现的矿热炉尾气的净化方法，能够克服现有技术中存在的不足，有效净化尾气使其成为粉尘量少，纯度高的化工原料气体，变废为宝，有较好的经济和社会效益。

本发明的目的通过下述技术方案予以实现：

一种净化密闭矿热炉尾气的方法，按照下述步骤进行：

首先，将矿热炉生产产生的气体由炉顶的引气管道进入设置有散热翅片的空冷管道，密闭输送至气固分离器，同时并冷却降温，空冷管道进口处气体温度为300-1000℃，压力为-100-100KPa，空冷管道出口处气体温度为150-500℃，压力为-150至+150KPa

其次，气体由空冷管道进入第一气固分离器和第二气固分离器，所述第一气固分离器和第二气固分离器均由密闭旋风分离器、带压密闭粉尘料仓和密闭带料封的螺旋出料器组成，两个气固分离器之间设置有鼓风机，第二气固分离器的出口处气体温度为100-400℃，压力为10-50KPa，焦油含量降至1-4g/Nm³，粉尘含量降至10-50g/Nm³

第三，气体由第二气固分离器出口进入第一密闭水洗净化装置，经压缩机使气体进入第二密闭水洗净化装置，再进入密闭喘动水洗净化装置和密闭脱水装置，密闭脱水装置的出口气体的粉尘含量在0.01g/Nm³以下，焦油含量降至0.01g/Nm³以下，温度为10-50℃，压力为5-20KPa

第四，气体进入脱硫和脱磷装置后，在进入变压吸附脱碳装置，使得气体脱除硫和磷并进一步脱水和脱碳，出口处气体温度为20-25℃，压力为2.5-40MPa，焦油和粉尘含量均降至0mg/Nm³以下，得到适合化工产品生产的气体。