[实用新型]控温冷却单元

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种控温冷却单元。

背景技术

发明人发现，工业窑炉所产生的炉气中有时会含有两种或两种以上凝华温度不同的气态物质，其中每种物质冷却后形成的固体颗粒刚好又具有独立的使用价值，而目前的炉气处理方式往往又只能够得到这些物质的固体混合物，这就为各种固体颗粒的单独回收带来了较大麻烦。例如，铅阳极泥熔炼炉气（铅阳极泥是铅电解精炼过程中产生的副产品，目前主要通过火法处理工艺回收其中的有价物，处理时需要对铅阳极泥进行熔炼，从而产生炉气）中主要成分为三氧化二砷、三氧化二锑（三氧化二锑的凝华温度高于三氧化二砷），并含有少量氧化铅等，该炉气经冷却后形成的粉尘中锑、砷含量较高，目前该粉尘或通过还原－球压－焙烧等一系列步骤分别生产粗锑和白砷，或与木炭混合并依次经蒸馏、冷凝生产砷锑合金，或采用高压水浸工艺，这些后续处理工艺均十分麻烦。当然，除了上述的铅阳极泥熔炼炉气外，有色金属冶炼等其他领域的高温炉气同样存在此类问题。

对于上述问题，申请人在本实用新型申请的申请日同时提交了名称为“炉气分级控温收尘净化工艺及设备”的发明专利申请，以针对工业窑炉所产生的炉气中含有两种或两种以上凝华温度不同的气态待回收物质的情况，对待回收物质分别进行富集回收。该发明的步骤包括：1）将工业窑炉产生的炉气引入一炉气分级控温收尘净化设备，在引入该炉气分级控温收尘净化设备前的所述炉气中含有至少两种凝华温度不同的气态待回收物质；2）在确保气态待回收物质基本不析出的温度条件下，将所述炉气引入该设备中的第一级控温冷却单元，使部分待回收物质冷却析出形成第一粉尘并收集在第一级控温冷却单元中；3）在确保气态待回收物质基本不析出的温度条件下，将第一级控温冷却单元排出并携带有第一粉尘的炉气引入第一级气体过滤单元中进行除尘净化并进一步收集得到第一粉尘；4）在确保气态待回收物质基本不析出的温度条件下，将第一级气体过滤单元排出的炉气引入第二级控温冷却单元，使部分待回收物质冷却析出形成第二粉尘并收集在第二级控温冷却单元中；5）在确保气态待回收物质基本不析出的温度条件下，将第二级控温冷却单元排出并携带有第二粉尘的炉气引入第二级气体过滤单元中进行除尘净化并进一步收集得到第二粉尘；上述收集得到的第一粉尘为富集有所述一种待回收物质的粉尘，第二粉尘为富集有所述一种待回收物质的粉尘，第二级气体过滤单元排出的气体进入后续回收处理或排放。

上述工艺要求控温冷却单元具有如下功能：第一、可控制其出口炉气的温度；第二、能够对冷却析出的粉尘进行收集。为了达到上述功能，控温冷却单元考虑采用经过改造的重力除尘器，在重力除尘器上增加向进入该重力除尘器的炉气中注入氮气等冷却气的装置（冷却气的注入量根据重力除尘器出口温度设定），从而在降温过程中一并进行收尘。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种全新设计的控温冷却单元，实现对气体温度的控制并对冷却析出的粉尘进行收集。

本实用新型的控温冷却单元包括进气通道、收灰筒，所述收灰筒下部设有排灰装置，收灰筒上部排列安装有至少两组间壁冷却器，这些间壁冷却器的管内通道分别构成被冷却气流路，管外采取液冷或/和气冷，各间壁冷却器的被冷却气流路的进气口并联于所述进气通道上并分别设有阀门，被冷却气流路的排气口分别随各自所在的间壁冷却器的管内通道由上往下伸入收灰筒，所述进气通道上设有炉气输入口，收灰筒上设有炉气输出口。

上述的控温冷却单元单元主要具有如下优点：第一、采用间壁冷却器进行热交换，冷却介质与本冷却介质之间不直接接触，不会向本冷却介质中引入其他杂质；第二、各间壁冷却器的被冷却气流路的进气口并联于所述进气通道上并分别设有阀门，通过控制这些阀门的开启数量，可调整控温冷却单元单元的换热面积，简单、迅速实现出口温度的调整，且由于气体物质往往在一定的温度范围内实现凝华，对温度控制并不要求十分精确，因此该控温设计能够满足本实用新型的炉气分级控温收尘净化工艺要求；第三、析出的粉尘不易堵塞间壁冷却器的管内通道，并且能够在收灰筒中实现有效沉降回收。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明、本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1为使用本实用新型控温冷却单元的铅阳极泥熔炼高温炉气分级控温收尘净化工艺实施例1的工艺流程图。