Итенсификация процесса улавливания капельных аэрозолей в цветной металлургии

Аль Хазраджи С.А. ©

Магистрант университета Дияла, факультет Инженерии

ИТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССА УЛАВЛИВАНИЯ КАПЕЛЬНЫХ АЭРОЗОЛЕЙ В

ЦВЕТНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

Аннотация

В статье описан современный комбинированный электрокаплеуловитель, с высокой общей и фракционной эффективностью каплеулавливания в цветной металлургии, с эффективным использованием механизмов каогуляции и осаждения.

Ключевые слова: никель, капля, жидкость, напряжение, ионизатор, жалюзи, каплеуловитель, кинетика зарядки, коагуляция.

Al-Khazraji Saadoon Abdulhafedh Jawad, Master

INTENSIFICATION PROCESS ENTRAPPING DROPPING SPRAY IN TINCTORIAL

METALLURGY

Summary

The article describes the modern combined electro-drop-entrapping, with the high total and fractional efficiency drop-entrapping in tinctorial metallurgy, with effective using of mechanisms coagulating and deposition.

Keywords: Nickel, drop, liquid, voltage, ionizer, louvers, drip pan, kinetics of charge, coagulation.

Цветная металлургия - отрасль тяжелой индустрии, производящая конструкционные материалы. Она включает в себя добычу, обогащение металлов, предел цветных, производственных сплавов, проката, переработку вторичного сырья. В республике Ирак основными видами промышленности является газо- и нефтедобыча, однако недра этой страны богаты залежами цветных руд.

В основном месторождения руд цветных металлов расположены в северной части Ирака -Курдистане. В недрах Ирака имеются запасы в основном никелевых и медных руд.

Цветная металлургия является мощным источником негативного воздействия на окружающую среду, в атмосферу выбрасываются миллионы кубических метров твердых (пыль) и жидких (капельных аэрозолей) частиц, при этом кроме загрязнения атмосферы происходит интенсивное разрушение строительных конструкций и технологических агрегатов так как капельные аэрозоли содержат кислоты, поэтому проблема улавливания капельных аэрозолей весьма актуальна .

Цветная металлургия России, занимая по общему количеству пылевых выбросов в атмосферу четвертое место после теплоэнергетики, промышленности строительных материалов и черной металлургии [2], является лидером по разнообразию пылегазовых смесей, подлежащих очистке. Причем наиболее пылящими являются предприятия, производящие никель и медь. Пирометаллургическое производство никеля осуществляется по следующей технологии

- Обогащение руды и получение концентрата;

- Агломерация концентрата, заключающаяся в его сушке и выжигании части серы, содержащейся в сырье;

© Аль Хазраджи С. А., 2014 г.

др.;

- Получение штейна из агломерата в рудно-термических печах, печах взвешенной плавки и

- Получение файнштейна в конверторах;

- Получение анодного никеля в электрических печах различной конструкции.

Производство меди осуществляется по такой же технологии за исключением процесса агломерации. Вся сера выжигается при плавке концентрата сначала в печах Ванюкова или отражательных печах и далее в конверторах.

Самыми крупными предприятиями этой отрасли являются: ОАО “Норильская горная компания”; АО “Североникель” и “Печенганикель”; медный завод в г. Ревда Свердловской области.

Наиболее ярким примером предприятий цветной металлургии является крупнейший производитель цветных металлов в Российской Федерации и один из крупнейших в мире -ОАО “Норильская горная компания”. На долю его производства приходится 97% российского и 41% мирового производства платины, 80% российского и 21% мирового производства никеля, 75%

российского и 19% мирового производства кобальта, 70% российского и 3% мирового производства меди [3].

Одним из основных факторов, определяющих состав аппаратов, входящих в наиболее крупные - технологические системы пылеулавливания, как по конструкции, так и по принципу действия является высокая точка росы ~ 210...250 °С. Данный фактор, связанный с высоким содержанием сернистого и серного ангидридов (сернистого - 3.30 %, серного ангидрида - 1.3 % от содержания сернистого), практически, исключил применение аппаратов фильтрационного принципа действия - тканевых (рукавных, карманных и т.п.) фильтров.

В работах [ 4,5, ] предложена конструкция современного аппарата для улавливания капельных аэрозолей, при производстве цветных металлов и в часности, никеля. Конструкция электрокапле уловителя - мокрого инерционного электростатического фильтра

Рис. 2. Схема мокрого инерционного электростатическог фильтра

1 - высоковольтный ионизатор; 2 - высоковольтный изолятор; 3 - каплеуловитель жалюзийный; 4 -амортизатор; 5 - электрод коронирующий; 6 - электрод осадительный; 7 - гидрозатвор

Промышленные испытания мокрого инерционного электростатического фильтра (МИЭФ) проводились на газах агломашины типа АКМ-5-75 № 5 Агломерационной фабрики ОАО «Норильской горной компании». На очистку поступает капельный аэрозоль, обогащённый в ходе технологического процесса сернистым (до 3 %) и серным (до 0,03 %) ангидридами.

Аспирационно-технологическая система АТУ-5, оснащённая подогревателем

технологических газов, имеет следующие характеристики: производительность на входе 270000 -300000 нм3/час; производительность на выходе 300000 - 330000 нм3/час; температура на входе 130

0С; температура на выходе 90 0С; организованный подсос 30000 нм3/час; входная запыленность 1012 г/нм3; выходная запыленность 0,05-0,22 г/нм3; выходная концентрация капельного аэрозоля 0,21,7 г/нм3; гидравлическое сопротивление 3500-3750 Па.

Промышленные испытания показали высокую эффективность МИЭФ. Содержание капельного аэрозоля и запыленность составили на входе в МИЭФ соответственно w = 4,1-5,23 г/нм3; z = 0,075-0,712 г/нм3. На выходе МИЭФ w = 0,514-3,2 г/нм3; z = 0,018-0,071 г/нм3. эффективность улавливания капельного аэрозоля составила 90 %. При длине зарядного поля всего 0,5 м. При этом среднемедианный размер пыли на выходе установки уменьшился с 5 мкм до 3 мкм. Результаты промышленных исследований МИЭФ подтвердили выводы об основной роли механизмов электрической и кинетической коагуляции капель в электрическом поле большой напряженности.

Испытания показали низкую энергоемкость МИЭФ по сравнению со скруббером Вентури и мокрым электрофильтром.

Хочу поблагодарить министерство высшего образования Ирака за постоянную

поддержку.

Литература

1. http://www.km.ru

2. Старк С.Б. Газоочистные аппараты и установки в металлургическом производстве. - М.: Металлургия, 1990. - 400с.

3. Зиганшин М. Г., Колесник А.А., Посохин В.Н. Проектирование аппаратов пылегазоочистки. -М.: „Экопресс-ЗМ”, 1998. - 505 с.

4. Руденко К.Г., Калмыков А.В. Обеспыливание и пылеулавливание при обработке полезных ископаемых. - М.: Недра , 1987.-264 с.

5. Вальдберг А.Ю., Маркин В.И. Исследование работы электростатического скруббера. ТОХТ, 1995, т.25, №3, с.323-326.

6. Кущев Л.А. Энергосберегающие аппараты для улавливания твердой и жидкой фазы аэрозолей. -Белгород: Изд. Центр “Логия” 2002. 187 с.

7. Кущев Л.А., Карпман В.Б., Шаптала В.Г., Окунева Г.Л. Интенсификация работы аппаратов мокрой очистки. Изв. вузов. Цв. металлургия. - М., 2002, №3, с. 73-75.

8. Кущев Л.А., Шаптала В.Г., Карпман В.Б., Окунева Г.Л. Математическая модель процесса каплеулавливания в мокром инерционном электростатическом фильтре. Изв. вузов. Цв. металлургия. -М., 2002, №4, с. 64-67.

9. Кущев Л.А., Шаптала В.Г., Окунева Г.Л., Карпман В.Б. Повышение эффективности очистки отходящих газов при производстве никеля. - М.: Безопасность жизнедеятельности, 2002, №7, с. 29-32.