冶炼行业烟气消白技术的实例应用研究

赵先军

（中铝环保节能科技（湖南）有限公司，湖南 长沙 410019）

1 研究背景

A公司现火法和湿法冶炼系统各车间存在反应桶、槽、罐外排烟气分散，且排烟含水量高，低温气候下排放烟气“白雾”现象明显。酸浸渣干燥窑外排烟气经水洗后也存在烟气量大、含水量高的问题。烟化炉外排烟气采用氨酸法进行烟气脱硫，外排烟气存在夹带硫铵、亚硫铵以及气溶胶微粒造成的“烟羽”现象，形成明显的烟气拖尾。这些外排烟气造成的感官污染现象，不仅影响A公司良好的环保形象，也在一定程度的造成了水资源流失[1-3]。为适应不断严苛的环保要求以及资源的最大化利用，现对A公司各车间、各工序外排烟气分类收集、集中处理，通过降低烟气中的含量水以实现烟气消白。同时对收集的冷凝水进行分类、分质回收利用。

2 现状情况

2.1 各车间反应桶、槽、罐外排烟气

（1）氧化锌车间。氧化锌车间现有16个反应槽产生废气，现为每个槽接管至车间外排放废气，并无集中收集处理装置。经测算，每个槽产生烟气量1932.84m3/h，则车间总烟气量30925.84m3/h，排放的水蒸气量约9m3/d。

（2）制液车间。制液车间现有31个反应槽产生废气，现为每个槽接管至车间外排放废气，并无集中收集处理装置。经测算，每个槽产生烟气量1932.84m3/h，则车间总烟气量59918.04m3/h。

（3）硫化浸出车间。硫化浸出车间现有11个反应槽产生废气，呈微酸性。其中，中浸5个、酸浸4个、高浸2个，中浸、酸浸浸出温度80℃～90℃，高浸浸出温度≥90℃。现为每个槽接管至车间外排放废气，并无集中收集处理装置。经测算，排放的水蒸气量约30m3/d～50m3/d（含硫酸锌溶液液滴）。

（4）净化车间。净化车间现有9个反应槽（一段3个、二段4个、三段2个），采用三段净化工艺，净化温度70℃～90℃。现为每个槽接管至车间外排放废气，并无集中收集处理装置。废气主要以水蒸气为主，烟气呈微酸性，其中夹带有H2、H2S、AsH3、SbH3等有害气体（无准确测定数据）。经测算，排放的水蒸气量约30m3/d～50m3/d（含硫酸锌溶液液滴）。

（5）镉车间。镉车间现有6个排放口，间断排放废气。废气主要以铜镉渣、钴镍渣浸出时挥发的水蒸气为主，烟气呈微酸性，其中夹带有H2、H2S、AsH3、SbH3等有害气体（无准确测定数据）。经测算，排放的水蒸气量约10m3/d～20m3/d（含硫酸锌溶液液滴）。

2.2 干燥窑外排烟气

酸浸渣干燥窑外排烟气经水洗后存在烟气量大、含水量高的问题。

2.3 烟化炉外排烟气

烟化炉外排烟气采用氨酸法进行烟气脱硫，外排烟气存在夹带硫铵、亚硫铵以及气溶胶微粒造成的“烟羽”现象，形成明显的烟气拖尾。经测算，烟化炉烟气经氨酸法脱硫后外排烟气量约为100000m3/h，烟气温度60℃～70℃。

3 改造工艺方案

针对各车间、各工序外排烟气的现状，根据分类收集、集中处理、分质回收的原则，采用洗涤降温工艺降低烟气中的含量水并净化外排烟气，以实现外排烟气消白。各类烟气处理方案简述如下。

3.1 各车间外排烟气处理方案

各车间现外排烟气为每个桶、槽、罐等接管至车间外排放，而无集中收集处理装置。现针对目前的排放现状以及各车间位置情况，对每个车间建立各自独立的外排烟气收集和处理装置。

每个车间设置集气总管，将车间内各槽的外排烟气管道接至集气总管进行统一收集。收集后的约70℃～90℃烟气进入烟气洗涤塔，在烟气洗涤塔内与喷淋而下的循环洗涤液逆流接触，从而将烟气中的酸雾、可溶性微粒等有害物质吸收捕集。同时，烟气被冷却，大量冷凝水回收进入循环洗涤液后可送至相关工序回用。在循环洗涤泵后设置板式冷却器，用循环冷却水间接冷却循环洗涤液，进一步降低烟气中夹带的水份，从而使“烟羽”现象大为改观。

通过采用上述对各类外排烟气分别进行统一集中收集，然后洗涤降温处理，可实现烟气消白和冷凝水回收利用。

3.2 干燥窑外排烟气处理方案

酸浸渣干燥窑外排烟气现采用循环洗涤液洗涤后经烟囱排放的处理工艺。由于现工艺没有设置循环洗涤液冷却降温措施，外排烟气温度较高，仅仅进行了洗涤而未进行降温处理，致使大量水蒸气随烟气排放，造成外排烟气含水量高，“白雾”现象明显的问题。针对此现象，现对现有干燥窑外排烟气处理装置增设板式冷却器，用循环冷却水间接冷却循环洗涤液。降温后的循环洗涤液进入处理装置可对烟气进行洗涤降温，从而减少水蒸气随烟气排放量，大大改善外排烟气因水汽形成的感官污染。

3.3 烟化炉外排烟气处理方案

烟化炉外排烟气现采用氨酸法进行烟气脱硫，外排烟气温度60℃～70℃，存在夹带硫铵、亚硫铵以及气溶胶微粒造成的“烟羽”现象，形成明显的烟气拖尾[4]。针对这一现象，现对现有烟化炉外排烟气处理装置增设一座组合净化塔。组合净化塔由下部洗涤降温段和上部深度净化电除雾段组成。经原有氨酸法脱硫后的外排烟气进入组合净化塔下段与喷淋而下的循环洗涤液逆流接触，从而将烟气中的酸雾、可溶性微粒、气溶胶等有害物质吸收捕集。同时，烟气被冷却，冷凝水回收进入循环洗涤液。在循环洗涤泵后设置板式冷却器，用循环冷却水间接冷却循环洗涤液，从而将烟气冷却过程的热量移出系统。经洗涤降温后的外排烟气进入组合净化塔上部电除雾段。在湿式高速电除雾器内，烟气进入高压电场，与在高压静电场力作用下产生的大量负离子和少量阳离子接触使酸雾、颗粒物荷电。荷电后的酸雾、颗粒物在电场力的作用下迅速抵达阳极管壁和阴极线。捕集下来的尘雾、液滴颗粒由自重或随冲洗水顺着阳极管壁流下来落入底部汇集，从而除去烟气中的酸雾、颗粒物，实现外排烟气的深度净化，大为改善现有的烟气拖尾现象。

4 结语

综上所述，针对各个车间提出集中收集并进行洗涤降温的烟气消白方案，干燥窑烟气提出洗涤降温的烟气消白方案，烟化炉提出采用组合净化塔的烟气消白方案。A公司采取以上合理的烟气消白方案后，不仅可以实现冷凝水的回收利用，而且减轻公司舆论压力，提升了公司的环保形象。