§ 1. Обеспыливание отходящих газов агломерационных машин

В настоящее время в свинцовом производстве применяют агломерационные машины двух типов: с просасыванием и с дутьем снизу. От последних отходят газы двух видов: богатые (5—6% SO₂), пригодные для получения серной кислоты, и бедные (1,5— 2,0%), использование которых для этой цели нерентабельно. Во всех случаях газы содержат пыль, для улавливания которой необходимы ступенчатые схемы очистки. В качестве первой ступени для отделения крупной пыли обычно применяют циклоны. Некоторые характеристики газов и пыли приведены в табл. 32.1.

Таблица 32.1. Основные характеристики газов и пыли агломерационных машин свинцового производства

Пыль агломерационных машин мелкая, преимущественно возгонного происхождения, средний размер частиц 0,5—1 мкм. Химический состав пыли (оксиды свинца, цинка и сернистый свинец) предопределяет ее высокое удельное электрическое сопротивление (УЭС > 10¹¹ Ом·см).

На практике обычно применяют два способа очистки: в электрофильтрах и рукавных фильтрах. Мокрые способы очистки нежелательны вследствие возможности интенсивной коррозии оборудования, связанной с образованием серной кислоты.

Агломерационные машины с просасыванием. При применении электрофильтров необходима предварительная подготовка газа, включающая его охлаждение до 70—75 °С и увлажнение до относительной влажности 90—95 %, для чего перед электрофильтром ставят полый скруббер (рис. 32.1, а). При этих условиях температура газа близка к точке росы и возможна конденсация паров слабой серной кислоты в электрофильтре и газопроводах, чего не следует допускать. Скорость газа в активной, зоне электрофильтра не должна превышать 0,7—0,8 м/с.

Рис. 32.1. Схемы, применяемые для тонкого обеспыливания газов агломашин, работающих с просасыванием: а — с сухими электрофильтрами; б —с тканевыми электрофильтрами. 1 — агломашииа; 2 — циклон; 3 — эксгаустер; 4 — полый скруббер; 5 — сухой электрофильтр; 6 — дымосос; 7— дымовая труба; 8-—рукавный фильтр; 9 — подсос воздуха.

В качестве примера можно привести следующие данные по электрофильтру типа ГК-ЗОГ (сухой горизонтальный двухсек­ционный трехпольный), работающему на одном из заводов:

При тонкой очистке газов агломерационных машин, работающих с просасыванием в рукавных фильтрах, основным требованием является поддержание температуры перед входом в фильтр на уровне, допустимом для применяемой ткани (рис. 32.1,6). Регулирование температуры осуществляют подсосом воздуха, так как применение поверхностных охладителей из-за низкой температуры газов нецелесообразно, а впрыскивание воды опасно из-за возможности появления в газах капель серной кислоты.

Эксплуатационные данные по одной из установок с тканевыми фильтрами типа РФГ (ткань ЦМ) с рабочей поверхностью 560 м² приведены ниже:

Химический состав пыли, %: 45—50 Рb; 6—8 S; 2,8—3,2 Zn; 0,1—0,35 Cd; 0,7—0,8 Сu; 0,1— 0,15 As; 0,45 Sb.

Агломерационные машины с дутьем. В этом случае очистку богатых газов, идущих в сернокислотный цех, осуществляют в сухих электрофильтрах с предварительной подготовкой в скруббере. Бедные газы из средней части машины имеют высокую температуру ( ~ 500 °С), поэтому их сначала охлаждают в поверхностных холодильниках, а затем очищают в рукавных фильтрах, после чего выбрасывают в атмосферу (рис. 32.2). Бедные газы из хвостовой части машины направляют в циклон, после очистки в котором их используют в качестве дутья, направляемого в головную часть машины. Избыток газов из циклона направляют через смеситель в рукавный фильтр.

Рис. 32.2. Принципиальная схема очистки от пыли газов агломерационных машин с дутьем снизу: 1 — агломерационная машина; 2 — циклон; 3 — вентилятор; 4 — полый скруббер; 5 — сухой электрофильтр; 6 — рукавный фильтр; 7 — смеситель газов; 8 — подсос воздуха; 9 — поверхностный охладитель; 10 — дымовая труба.

Вследствие высокого содержания СО₂ в богатых газах содержащаяся в них пыль свинца и цинка представляет собой в значительной степени не оксиды, а сульфаты, характеризующиеся более высокой электропроводностью. В связи с этим работа электрофильтров несколько облегчается и допустимая температура газов перед ними поднимается до 100—110 °С с одновременным снижением влажности. Однако, как показала практика, скорость поступающего в электрофильтр газа с повышенным содержанием СО₂ (5—6%) не должна превышать 0,3—0,5 м/с. При этой скорости запыленность газов после электрофильтра находится в пределах 0,03—0,1 г/м³. Дальнейшее снижение запыленности осуществляется в мокрых электрофильтрах сернокислотного цеха.

Условия и показатели работы тканевых фильтров на бедных газах остаются такими же, как и для агломерационных машин, работающих с просасыванием.

Некоторые эксплуатационные данные системы пылеулавливания за агломерационной машиной, работающей с дутьем, приведены ниже:

При повышении скорости до 0,5 м/с степень очистки снижается до 99 %.

Электрофильтр имеет С-образные осадительные электроды длиной 5 м, шириной 400 мм, а также игольчатые коронирующие электроды, среднее напряжение на которых 60 кВ, плотность тока 0,41 мА/м², линейная плотность тока 0,088 мА/м. Скрубберы, размещенные перед электрофильтрами, имеют верхний подвод газа, диаметр 6 м и высоту 14,5 м и работают со скоростью газа 0,5 м/с.

Бедные газы очищают в рукавных фильтрах (температура газов перед фильтрами 95 °С; концентрация пыли перед фильтрами 4,0, после них 0,037 г/м³).