Paano Kontrolin ang Alikabok sa Non-Ferrous Metal Smelting?

Ang Direktang Sagot: Pagsamahin ang Source Capture, Dust Filtration, at Tambutso Gas Paggamot

Ang alikabok mula sa non-ferrous metal smelting ay dinadala sa ilalim ng kontrol sa pamamagitan ng tatlong layer na nagtutulungan, hindi sa pamamagitan ng anumang solong piraso ng kagamitan: selyadong o naka-hood na pagkuha sa furnace, converter, at tapping point; a filter ng alikabok sukat para sa napakapinong mga laki ng butil na ginagawa ng metalurhiko na usok; at isang yugto ng paggamot sa flue gas na nag-aalis ng sulfur dioxide, mga acid gas, at natitirang heavy metal na singaw na hindi idinisenyo upang makuha ng isang dust filter.

Kapag ang lahat ng tatlong mga layer ay ininhinyero bilang isang sistema, ang ginagamot na off-gas ay maaaring dalhin sa isang konsentrasyon ng particulate mas mababa sa 10 mg bawat normal na metro kubiko , na may pangkalahatang kahusayan sa pagkuha para sa sub-micron smelting fume na karaniwang lumalampas 99 porsyento . Ang pag-alis sa yugto ng paggamot sa flue gas, kahit na may mahusay na filter ng alikabok sa lugar, ay nag-iiwan pa rin ng mga gas at vapor-phase na pollutant sa stack na ang kontrol ng particulate ay hindi kailanman maalis.

Bakit Mas Mahirap Kontrolin ang Pagtunaw ng Usok kaysa Karaniwang Alikabok na Pang-industriya

Karamihan sa mga particulate na umaalis sa isang non-ferrous smelter ay hindi mekanikal na nabuong alikabok. Ito ay metalurgical fume, na nabuo kapag ang metal at metal oxide vapor ay ginawa sa temperatura ng furnace sa itaas 1,000°C namumuo sa mga solidong particle habang lumalamig ang gas sa ibaba ng agos. Dahil ang mga particle na ito ay nabubuo sa pamamagitan ng condensation sa halip na bali o abrasion, ang isang malaking bahagi ng mga ito ay sumusukat sa ilalim 1 micrometer , na may karamihan sa kabuuang masa na puro mas mababa sa 0.3 micrometers. Ang mga particle na ito pinong dumaan diretso sa mga kagamitan na may laki para sa mas magaspang na alikabok at nananatiling nakasuspinde sa hangin nang mas matagal kaysa sa mas malalaking particle.

Dalawang natatanging daloy ng alikabok, dalawang magkaibang problema

Ang isang tipikal na operasyon ng smelting ay gumagawa ng dalawang daluyan ng alikabok na kumikilos nang medyo naiiba at madalas na nangangailangan ng iba't ibang mga solusyon. Ang pagdurog, pag-screen, pagpapadala, at pag-charge ng ore concentrate ay bumubuo ng mas magaspang na paghawak ng alikabok, sa pangkalahatan ay nasa 10 hanggang 100 micrometer range, na medyo mabilis na tumira at tumutugon nang maayos sa kumbensyonal na hood at cyclone separation. Ang furnace at converter off-gas, sa kabilang banda, ay nagdadala ng ultra-fine condensation fume na inilarawan sa itaas, na madalas kasama ng mga volatilized compound ng lead, arsenic, cadmium, o zinc na nasa maraming sulfide at oxide ores. Ang pagpapalaki ng isang piraso ng kagamitan sa pagsasala para lamang sa isa sa mga stream na ito, pagkatapos ay inaasahan na ito ay pangasiwaan ang pareho, ay isa sa mga pinakakaraniwang dahilan kung bakit hindi gumagana ang mga dust control system sa kanilang mga target na disenyo.

Source Capture: Paghinto ng Alikabok Bago Ito Maging Airborne

Ang pinaka-cost-effective na pagbawas sa smelting dust ay nangyayari bago ang anumang gas ay umabot sa isang filter. Ang mga furnace, converter, at tapping point na nilagyan ng close-fitting hood o full enclosures, na hawak sa ilalim ng bahagyang negatibong pressure na may kaugnayan sa nakapaligid na workshop, ay pumipigil sa paglabas ng usok sa gusali bago ito madala sa extraction system. Ang mga capture hood ay karaniwang idinisenyo sa paligid ng isang bilis ng mukha na halos 0.5 hanggang 1.5 metro bawat segundo ; Ang mga buong enclosure ay maaaring gumana nang epektibo sa mas mababang bilis dahil ang fume ay walang kahit saan na makakalat bago maabot ang duct.

Ang pangalawang pagkuha ay mahalaga gaya ng pangunahing pagkuha. Ang pag-tap, pagbuhos, at paghahagis ay naglalabas ng mga maiikling pagsabog ng fume na kadalasang nakakaligtaan ng pangunahing hood, kaya ang mga canopy hood o push-pull ventilation na nakaposisyon nang direkta sa mga puntong ito ay partikular na idinaragdag upang mahuli ang mga ito. Ang mga operasyong namumuhunan sa pangalawang layer na ito ay karaniwang nakakakuha ng higit sa 95 porsyento ng nabuong fume bago ito umabot sa dust filter, na parehong nagpapababa ng load sa downstream na kagamitan at nililimitahan ang mga fugitive emissions na kung hindi man ay makakatakas sa mga bubong ng bubong at mga opening ng gusali sa halip na ang kinokontrol na stack.

Pagpili ng Filter ng Alikabok para sa Pag-smelting Off-Gas

Ang pagpili ng isang filter ng alikabok para sa smelting off-gas ay nangangahulugan ng pagtutugma ng kagamitan sa temperatura ng gas, laki ng butil, at kaagnasan, hindi lamang tumutugma sa isang na-rate na airflow. Ang talahanayan sa ibaba ay nagbubuod kung paano karaniwang gumaganap ang mga pangunahing uri ng filter laban sa sub-micron, metal-bearing fume na inilarawan kanina.

Sa pagsasagawa, maraming smelter ang nag-aayos ng mga teknolohiyang ito nang sunud-sunod sa halip na umasa sa isa lamang: inaalis muna ng bagyo ang magaspang na bahagi upang hindi ma-overload ang pangunahing filter, habang ang isang filter ng tela o electrostatic precipitator na naka-install sa ibaba ng agos ay humahawak sa pinong condensation fume. Nilagyan ng mga filter ng tela PTFE lamad media naging pangkaraniwang pagpipilian para sa mga bagong pag-install, dahil hawak nila ang kahusayan sa pag-alis ng sub-micron na higit sa 99.5 porsiyento sa malawak na hanay ng mga kondisyon ng daloy ng gas, kahit na nangangailangan sila ng maingat na kontrol sa temperatura at kahalumigmigan upang maiwasang mabulag ang mga bag o mapaikli ang kanilang buhay ng serbisyo.

Flue Gas Treatment: Pamamahala sa Kung Ano ang Hindi Matatanggal ng Dust Filter

Ang isang dust filter, gayunpaman mahusay, ay nag-aalis lamang ng solid at likidong particulate. Ang off-gas mula sa sulfide ore smelting ay karaniwang nagdadala ng sulfur dioxide sa mga konsentrasyon na mas mataas kaysa sa karamihan ng iba pang pang-industriyang pinagmumulan, kung minsan ay nasa hanay ng 3 hanggang 30 porsiyento sa dami para sa high-strength furnace gas, kasama ang acid mist at natitirang heavy metal vapor na nag-condense o nagre-react lang pagkatapos dumaan sa filter. Ang flue gas treatment ay ang yugtong partikular na binuo upang tugunan ang mga gaseous at vapor-phase na pollutant na ito.

High-concentration stream: pagbawi sa halip na pagtatapon

Kung ang konsentrasyon ng sulfur dioxide ay sapat na mataas, ang karaniwang diskarte ay hindi upang kuskusin ang gas ngunit i-convert ito sa sulfuric acid sa pamamagitan ng isang double-contact, double-absorption na proseso, na maaaring umabot sa sulfur conversion efficiencies sa itaas 99.5 porsyento habang gumagawa ng isang magagamit na produkto ng acid sa halip na isang stream ng basura.

Mas mababang konsentrasyon at tail-gas stream

Para sa mas mahinang mga stream ng gas, o bilang isang polishing step pagkatapos ng acid recovery, ang basa, semi-dry, at dry sorbent scrubbing na may lime, limestone, o sodium-based reagents ay karaniwang nag-aalis ng 90 porsiyento o higit pa sa natitirang sulfur dioxide. Idinaragdag ang activated carbon injection o fixed-bed adsorption kung saan naroroon ang mercury o iba pang volatile heavy metal, dahil ang mga pollutant na ito ay dumadaan sa parehong particulate filter at conventional acid-gas scrubber na hindi nagalaw. Kung saan ang combustion o high-temperature oxidation ay bumubuo rin ng nitrogen oxides, ang selective catalytic o non-catalytic reduction gamit ang ammonia-based reagent ay nilalagay sa parehong gas train upang ibaba ang nitrogen oxides kasama ng particulate at sulfur dioxide.

Paano Kumokonekta ang Mga Yugto: Isang Multi-Stage na Tren sa Paggamot

Dahil ang bawat yugto ay nagta-target ng iba't ibang pollutant o saklaw ng laki ng butil, ang pagkakasunud-sunod ng pag-aayos ng kagamitan ay mahalaga gaya ng mismong kagamitan. Ang isang tipikal na tren para sa isang sulfide ore smelter ay gumagalaw sa pamamagitan ng sumusunod na pagkakasunud-sunod, na ang bawat yugto ay nagpoprotekta sa pagganap at buhay ng serbisyo ng susunod nito:

• Ang furnace o converter off-gas ay nag-iiwan sa proseso na mainit at puno ng pinong usok.
• Ang pagbawi ng init ng basura at paglamig ng gas ay dinadala ang stream sa temperatura na kayang tiisin ng filter sa ibaba ng agos.
• Tinatanggal ng cyclone pre-separator ang coarse particle fraction, na nagpoprotekta sa pangunahing filter mula sa abrasion at overload.
• Ang pangunahing filter ng alikabok, karaniwang isang filter ng tela o electrostatic precipitator, ay nag-aalis ng natitirang pinong particulate.
• Ang isang flue gas desulfurization o yugto ng pagkayod ay nag-aalis ng sulfur dioxide at mga acid na gas.
• Ang isang buli na yugto, na kadalasang naka-activate ng carbon adsorption, ay kumukuha ng bakas ng mabibigat na metal na singaw na hindi nagagawa ng mga naunang yugto.
• Ang malinis na gas ay lumalabas sa pamamagitan ng isang stack na nilagyan ng patuloy na pagsubaybay sa paglabas.

Ang diagram sa itaas ay kumakatawan sa sequence na ito nang biswal: ang off-gas ay gumagalaw pakaliwa pakanan mula sa furnace, sa pamamagitan ng cyclone pre-separation at ang pangunahing dust filter, patungo sa flue gas treatment at isang huling yugto ng polishing, bago makumpirma ng tuluy-tuloy na pagsubaybay kung ano ang umaabot sa stack.

Pagpapatakbo, Pagsubaybay, at Pagpapanatili ng System

Ang isang dust filter at flue gas treatment train ay gumaganap lamang nang maayos habang ito ay pinapatakbo. Maging ang isang wastong disenyong sistema ay aalisin mula sa kahusayan sa disenyo nito nang walang pare-parehong pagsubaybay at pagpapanatili, dahil ang mga deposito ng alikabok, kahalumigmigan, at acid condensate ay patuloy na kumikilos sa kagamitan sa paglipas ng panahon.

Ang patuloy na pagsubaybay ay nagpapanatili sa system na tapat

Ang stack-mounted continuous emission monitoring instruments na sumusubaybay sa particulate concentration, opacity, at sulfur dioxide ay nagbibigay sa mga operator ng real-time na katibayan kung paano gumaganap ang dust filter at flue gas treatment stages, sa halip na umasa sa pana-panahong manu-manong pagsusuri nang nag-iisa upang mahuli ang isang problema pagkatapos nitong maapektuhan ang mga emisyon.

Mga signal ng pagkakaiba-iba ng presyon kapag nangangailangan ng pansin ang isang filter

Sa kabuuan ng isang filter ng tela, ang differential pressure ay karaniwang hawak sa loob ng isang banda sa paligid 1,000 hanggang 1,500 pascal . Ang tuluy-tuloy na pagtaas sa labas ng banda na iyon ay kadalasang tumuturo sa bag na nabulag mula sa moisture o pag-atake ng kemikal, habang ang biglaang pagbaba ay kadalasang senyales ng isang punit o natanggal na bag na hinahayaan ang dust bypass filtration nang buo.

Magplano para sa pagpapalit ng bag at kaagnasan bago sila maging sanhi ng pagsasara

Ang mga filter na bag na nakalantad sa acidic, mataas na temperatura na smelting gas ay karaniwang tumatagal sa pagkakasunud-sunod ng dalawa hanggang apat na taon bago palitan, kahit na ang abrasive dust loading o temperature excursion ay maaaring paikliin iyon nang malaki. Ang mga basang bahagi sa yugto ng paggamot ng flue gas ay nahaharap sa sarili nilang panganib sa kaagnasan mula sa acid condensate, kaya mahalaga ang pagpili ng materyal at regular na inspeksyon ng ducting, scrubber internals, at absorber linings gaya ng pinagbabatayan ng chemistry ng proseso.

Mga Madalas Itanong

Maaari bang hawakan ng isang piraso ng kagamitan ang parehong alikabok at flue gas nang sabay-sabay?

Ang mga basang scrubber ay maaaring mag-alis ng particulate at sumipsip ng acid gas sa iisang sisidlan, ngunit ang kahusayan sa pag-alis ng particulate na nakakamit nila para sa sub-micron metallurgical fume ay karaniwang mas mababa kaysa sa isang nakalaang filter ng tela, at bumubuo sila ng wastewater stream na nangangailangan ng paggamot. Karamihan sa mga pagpapatakbo ng smelting ay nakakakuha ng mas maaasahan, mas madaling mapanatili ang pagganap sa pamamagitan ng pagpapanatili ng dust filtration at flue gas treatment bilang hiwalay, layunin-built na mga yugto sa halip na pagsamahin ang mga ito sa isang device.

Bakit kailangan ng smelting fume ng mas pinong pagsasala kaysa sa alikabok mula sa pagdurog o screening?

Dahil nabubuo ang smelting fume sa pamamagitan ng vapor condensation sa halip na mechanical fracture, karamihan sa masa nito ay mas mababa sa 1 micrometer, habang ang pagdurog at pag-screen ng alikabok ay karaniwang umaabot ng 10 micrometers o mas malaki. Ang isang dust filter at capture system na may sukat para sa mas magaspang na stream ay hindi makakapigil sa mas pinong isa.

Paano karaniwang ginagamot ang sulfur dioxide mula sa smelting off-gas?

Kung saan mataas ang konsentrasyon ng sulfur dioxide, na karaniwan sa pagtunaw ng sulfide ore, ang conversion sa sulfuric acid sa pamamagitan ng double-contact na double-absorption ay ang karaniwang diskarte sa paggamot ng flue gas, ang pagbawi ng sulfur bilang isang magagamit na produkto sa halip na ilabas ito. Ang mga mas mahinang stream, o ang tail gas na natitira pagkatapos mabawi ang acid, ay karaniwang pinakintab na may basa, semi-tuyo, o tuyo na alkaline scrubbing.

Ano ang nagiging sanhi ng pagkawala ng kahusayan ng isang filter ng tela sa paglipas ng panahon?

Ang pinakakaraniwang dahilan ay ang pagbulag ng bag mula sa moisture condensation o chemical attack, pisikal na pinsala tulad ng mga luha o pagod na tahi, at dust cake build up na ang mga siklo ng paglilinis ay hindi naaalis nang maayos. Ang pagsubaybay sa mga trend ng differential pressure kasama ng pana-panahong visual o leak na pagsubok ay karaniwang nakakakuha ng mga isyung ito bago lumabas ang mga ito bilang isang paglampas sa mga emisyon.

Nakakaapekto ba ang paggamot sa flue gas kung paano pinapatakbo ang dust filter?

Oo. Ang temperatura at halumigmig ng gas na pumapasok sa yugto ng paggamot ng flue gas ay karaniwang kinokontrol na nasa isip ang mga tolerance ng dust filter, dahil ang condensation upstream ng filter ay maaaring makabulag sa media ng tela o mapabilis ang kaagnasan sa loob ng isang electrostatic precipitator. Ang dalawang yugto ay karaniwang idinisenyo at pinapatakbo bilang isang pinagsamang sistema sa halip na independyente.

Anong konsentrasyon ng particulate ang maaaring makamit ng isang mahusay na disenyong sistema?

Ang mga modernong filter ng tela na ipinares sa epektibong pagkuha ng pinagmulan ay karaniwang nagtataglay ng konsentrasyon ng particulate sa labasan sa ibaba 10 mg bawat normal na metro kubiko sa isang napapanatiling batayan, bagama't ang bilang na nalalapat sa anumang partikular na pasilidad ay nakasalalay sa mga katangian ng gas at ang limitasyon ng regulasyon na idinisenyo upang matugunan ng system.