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1、 冶炼废气的成分及净化 班级:材料基地二班 姓名：李仲宝 学号：08050118 1 题目：冶炼废弃的成分及净化 2 摘要：通过对冶炼废气成分组成，性质，特点，属性等分析，得出废气处理的原则，步骤，方法及设备的一些功能要求 3 正文： 3.1 冶炼废气成分 主要有CO CO2 N2 O2以及一些有毒金属 等…气体不及时溢出，会降低金属的塑性，韧性，并且不同的时间阶段有不同的危害，严重影响冶炼的过程（废气的定义：废气是指人类在生产和生活过程中排出的有毒有害的气体。废气中含有污染物种类很多，其物理和化学性质非常复杂，毒性
2、也不尽相同。废气中含有二氧化硫、氮氧化物（NOx）、碳氢化合物等；因工业生产所用原料和工艺不同，而排放各种不同的有害气体和固体废物，含有各种组分如重金属、盐类、放射性物质；汽车排放的尾气含有铅、苯和酚等碳氢化合物。） 3.2 废气的特点 （1） 排放量大，污染面广 （2） 废气温度高，成分复杂治理难度大 （3） 烟尘颗粒细，吸附力强 （4） 废气具有回收价值 3.2.1废气处理原则 （1） 密封性 （2） 减量性 （3） 完全性 （4） 资源性 （5） 处理与管理相结合 3.2.2处理步骤 （1） 除尘：除去废气中悬浮的尘粒 （2） 气体污染物的净化 （3）
3、能量利用：热能和压力能 （4） 烟尘和气体污染物的综合利用 3.3 废气处理方法 3.3.1 意义 （1） 保护环境，维持生态平衡 冶金废气含有大量有毒污染物以及烟气中的二氧化硫，一氧化碳，氟化氢…必须除尘净化，达到排放标准后才能排放 （2） 回收有价金属，提高金属回收能力和综合利用能力 （3） 加速冶金技术的进步 3.4.2设计方案试例 废气净化塔系统工艺流程简图如下： 冶炼废气 集气罩 风管 达标排放 防腐风机 喷淋塔 不锈钢水泵 回流水 废水及废渣定期清理外运或委托具有处理资质的单位进行处理 循环水池 补给水 喷淋水
4、循环利用，清渣后继续使用 本工艺设计有如下优点： 1 构造简单，造价低、运行费用少； 2 投资少，占地面积少； 3 运行效果好、无二次污染、 4 操作实用性强，便于清理维护； 3.4.3 理论处理方法总结 （1）物理处理方法 ① 吸附法：在残留有废气的容器中放入适量活性炭或者新制取的木炭粉等，振荡或久置即可。如的处理。 ② 溶解法：如等废气可用水来吸收 ③回流法：此法适用于易液化的气体 ④袋装法：实验中对于CO和废气的处理 （2）化学处理方法 ① 燃烧法：如CO的尾气处理就可用此法。 ② 沉淀法：如气体通入饱和的
5、溶液中，使其转化为CuS沉淀。 ③ 碱液法：所有的酸性废气（如等）都可采用这种方法。 3.4.4 冶炼除灰的主要方法： 1）气体清灰：气体清灰是借助于高压气体或外部大气反吹滤袋，以清除滤袋上的积灰。气体清灰包括脉冲喷吹清灰、反吹风清灰和反吸风清灰。 2）机械振打清灰：分顶部振打清灰和中部振打清灰（均对滤袋而言），是借助于机械振打装置周期性的轮流振打各排滤袋，以清除滤袋上的积灰。 3）人工敲打：是用人工拍打每个滤袋，以清除滤袋上的积灰。 布袋除尘器的结构型式有： 1）按滤袋的形状分为：扁形袋（梯形及平板形）和圆形袋（圆筒形）。 2）按进出风方式分为：下进风上出风及上进风下出
6、风和直流式（只限于板状扁袋）。 3）按袋的过滤方式分为：外滤式及内滤式。 滤料用纤维，有棉纤维、毛纤维、合成纤维以及玻璃纤维等，不同纤维织成的滤料具有不同性能。常用的滤料有208或901涤轮绒布，使用温度一般不超过120℃，经过硅硐树脂处理的玻璃纤维滤袋，使用温度一般不超过250℃，棉毛织物一般适用于没有腐蚀性；温度在80-90℃以下含尘气体。 3.4．5 工业其他的处理方法 （1）物理法掩蔽中和法 按比例混合两种有气味的气体，以减轻恶臭 该法难以直接获得脱臭效果，成本高 （2）稀释扩散法 用烟囱扩散臭气，或以无臭的空气将其稀释至可排放的
7、浓度 需建烟囱，能耗大 （3）冷凝法 将恶臭物质冷凝为液体除去 该成本高，适于经过预处理的、浓度高，流量大的臭气 （4）水吸收法 操作简单，投资和运行成本较低 对不溶于水的恶臭物质净化效果不好，会产生废液 （5）吸附法 吸附剂有活性炭、硅胶、活性白土等 脱臭效率高，但吸附容量小、有二次污染 （6）化学洗涤法 添加NaClO、Cl2等氧化剂，将臭气中的有机硫和有机胺类等物质氧化成臭味较轻或溶解度较高的化合物，然后用酸、碱吸收净化 适用范围广，但废液需要处理 （7）O3氧化法 利用臭氧的强氧化作用，
8、将臭气氧化至无臭或低臭 对氨无效果，运行费用高 （8）光催化氧化 TiO2类催化剂在光照下，可产生高化学活性的、可杀菌除臭的O与-OH 投资少、高效稳定、无二次污染，但对废气的预处理要求较高，并受到催化剂固定方式的影响 （9）热力燃烧法 在高温(≥760℃)下可较彻底将污染物净化，并可回收热量 但其投资与运行费用昂贵，仅适用于较小气量与较高浓度的场合，若反应室的结构稍有不佳，则脱臭不完全 （10）催化燃烧法 将燃气与臭气混合，于300～500℃通过催化剂床层 效率高空时短，催化剂易中毒 （11）生物法 生物过滤法利
9、用细菌、真菌、放线菌等微生物，将臭气中的有机成分降解为CO2、H2O等物质 生物吸收法利用生物洗涤塔和曝气池中的活性污泥，有效地吸附分解臭气，达到除臭目的 具有设备简单，投资运行费用低，无二次污染等优点，但只是在处理低浓度、易生物降解的有机气相污染物时才具其经济性，即普适性较差 （12）矿化垃圾法 将臭气通过由矿化垃圾构建的生物滤床 该法取材易，成本低，效果好，前景好 （13）投加药剂法 利用各种微生物制剂的特殊功效，快速降解臭气 适用于各类环卫设施，简单方便 （14）等离子体 常压在电场作用下，气体放电产生高能电子、活性自
10、由基等，跟有害气体分子发生化学反应生成无害物质 可同时去除多种污染物，且能耗低、 投资少、运行费用低、处理效率高、无二次污染，是目前世界公认的治理废气的有效方法 3.4.6由于工艺不同，采取的方法也会有不同 方法总结 脱臭方法 脱臭原理 适用范围 优点 缺点 1、掩蔽法 采用更强烈的芳香气味与臭气掺和，以掩蔽臭气，使之能被人接收 适用于需立即地、暂时地消除低浓度恶臭气体影响的场合，恶臭强度2.5左右，无组织排放源 可尽快消除恶臭影响，灵活性大，费用低 恶臭成分并没有被去除 2、稀释扩散法 将有臭味地气体通过烟囱排至大气，或
11、用无臭空气稀释，降低恶臭物质浓度以减少臭味 适用于处理中、低浓度的有组织排放的恶臭气体 费用低 设备简单 易受气象条件限制，恶臭物质依然存在 3、热力燃烧法 在高温下恶臭物质与燃料气充分混和，实现完全燃烧 适用于处理高浓度、小气量的可燃性气体 净化效率高，恶臭物质被彻底氧化分解 设备易腐蚀，消耗燃料，处理成本高，易形成二次污染 4、催化燃烧法 5、水吸收法 利用臭气中某些物质易溶于水的特性，使臭气成分直接与水接触，从而溶解于水达到脱臭目的 水溶性、有组织排放源的恶臭气体 工艺简单，管理方便，设备运转费用低 产生二次污染，需对洗涤液进行
12、处理；净化效率低，应与其他技术联合使用，对硫醇，脂肪酸等处理效果差 6、药液吸收法 利用臭气中某些物质和药液产生化学反应的特性，去除某些臭气成分 适用于处理大气量、高中浓度的臭气 能够有针对性处理某些臭气成分，工艺较成熟 净化效率不高，消耗吸收剂，易形成而二次污染 7、吸附法 利用吸附剂的吸附功能使恶臭物质由气相转移至固相 适用于处理低浓度，高净化要求的恶臭气体 净化效率很高，可以处理多组分恶臭气体 吸附剂费用昂贵，再生较困难，要求待处理的恶臭气体有较低的温度和含尘量 8、生物滤池式脱臭法 恶臭气体经过去尘增湿或降温等预处理工艺后，从滤床底部由下
13、向上穿过由滤料组成的滤床，恶臭气体由气相转移至水—微生物混和相，通过固着于滤料上的微生物代谢作用而被分解掉 目前研究最多，工艺最成熟，在实际中也最常用的生物脱臭方法。又可细分为土壤脱臭法、堆肥脱臭法、泥炭脱臭法等。 处理费用低 占地面积大，填料需定期更换，脱臭过程不易控制，运行一段时间后容易出现问题，对疏水性和难生物降解物质的处理还存在较大难度。 9、生物滴滤池式 原理同生物滤池式类似，不过使用的滤料是诸如聚丙烯小球、陶瓷、木炭、塑料等不能提供营养物的惰性材料。 只有针对某些恶臭物质而降解的微生物附着在填料上，而不会出现生物滤池中混和微生物群同时消耗滤料有机质的情况
14、 池内微生物数量大，能承受比生物滤池大的污染负荷，惰性滤料可以不用更换，造成压力损失小，而且操作条件极易控制 需不断投加营养物质，而且操作复杂，使得其应用受到限制 10、洗涤式活性污泥脱臭法 将恶臭物质和含悬浮物泥浆的混和液充分接触，使之在吸收器中从臭气中去除掉，洗涤液再送到反应器中，通过悬浮生长的微生物代谢活动降解溶解的恶臭物质 有较大的适用范围 可以处理大气量的臭气，同时操作条件易于控制，占地面积小 设备费用大，操作复杂而且需要投加营养物质 11、曝气式活性污泥脱臭法 将恶臭物质以曝气形式分散到含活性污泥的混和液中，通过悬浮生长的微生物降解恶臭物质 适用
15、范围广，目前日本已用于粪便处理场、污水处理厂的臭气处理 活性污泥经过驯化后，对不超过极限负荷量的恶臭成分，去除率可达99.5%以上。 受到曝气强度的限制，该法的应用还有一定局限 12、三相多介质催化氧化工艺 反应塔内装填特制的固态复合填料，填料内部复配多介质催化剂。当恶臭气体在引风机的作用下穿过填料层，与通过特制喷嘴呈发散雾状喷出的液相复配氧化剂在固相填料表面充分接触，并在多介质催化剂的催化作用下，恶臭气体中的污染因子被充分分解。 适用范围广，尤其适用于处理大气量、中高浓度的废气，对疏水性污染物质有很好的去除率。 占地小，投资低，运行成本低；管理方便，即开即用；耐冲击负
16、荷，不易污染物浓度及温度变化影响。 需消耗一定量的药剂 13、低温等离子体技术 介质阻挡放电过程中，等离子体内部产生富含极高化学活性的粒子，如电子、离子、自由基和激发态分子等。废气中的污染物质与这些具有较高能量的活性基团发生反应，最终转化为CO2和H2O等物质，从而达到净化废气的目的。 适用范围广，净化效率高，尤其适用于其它方法难以处理的多组分恶臭气体，如化工、医药等行业。 电子能量高，几乎可以和所有的恶臭气体分子作用；运行费用低；反应快，设备启动、停止十分迅速，随用随开。 一次性投资较高。 3.5 设计方案 3.5.1各种冶炼废气的处理方案 序号 方案一
17、 (旋风除尘) 方案二 （布袋除尘、分散治理） 方案三 （集中治理） 能耗 电耗较少 能耗较高 能耗高 操作 操作方便 操作较方便 操作较方便 占地 少 较少 较少 安装 管道简单 管道较简单 管道较简单 投资 小 较小* 高 处理效果 差，不能稳定达标 稳定达标* 稳定达标 回收利用 利用率低 利用率高* 利用率低 建议 推荐采用方案二 注：带“*”为重要控制因素。 3.5.2工艺路线 粉尘通过吸风口和吸风罩吸入粉尘处理管道，然后进入脉冲布袋除尘器，经布袋除尘器除尘后的净气体被引风机通过排风管排入大气。 管道 调节
18、阀 吸风罩 工艺点尘源 脉冲袋式除尘器 排气筒 风机 外运 灰斗 3.5.3预防措施 本工程粉尘治理工程涉及到离心风机、旋风除尘器、脉冲布袋除尘器等设备，技术要求较高，为避免因操作原因造成污染事故，要求操作人员具备一定的环保专业知识和机械知识，专业技术人员最好经过专门培训。本方案选择除尘器具有以下特点： 3.5.4本方案的特点： 1）除尘效率高，可捕集粒径大于0.3微米的细小粉尘，除尘效率可达99%以上。 2）使用灵活，处理风量可由每小时数百立方米到每小时数十万立方米，可以作为直接设于室内，机床附近的小型机组，也可作成大型的除尘室，即“袋房”。 3）
19、结构比较简单，运行比较稳定，初投资较少，维护方便。 本方案根据运行稳定性，一次性投资及处理效率、运行成本等综合考虑，选用脉冲清灰方式布袋除尘器。 5 结论：通过对冶炼废气成分组成的分析，性质的讨论，四大特点和属性的归纳，得出废气处理的三项原则，五项废气处理原则，四项处理步骤，冶炼废气处理的常用方法和一些其他参考的废气处理原则与方法，以及理论上的（物理与化学）两方面的处理方法......最后，提出方案解决实际问题以及改进方案的特点... 6 参考文献： 《冶金过程废气污染控制与资源化》 唐平 冶金工业出版社 《三废处理手册》 刘天齐 化学工业出版社 《工业污染治理技术》 李静华 中国坏境科学出版社 《冶炼粉尘处理设计工程》 不详 来自网络
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