[实用新型]一种处理含砷烟气的骤冷器

说明书

技术领域

本实用新型涉及有色金属火法冶炼过程中的含砷烟气的冷却过程中使用的骤冷器。

背景技术

有色金属火法冶炼，特别是黄金冶炼、废渣冶炼以及铅冶炼中，原料中都有较高含量的砷，因此黄金冶炼中的金矿脱硫脱砷过程、废渣冶炼以及铅冶炼的还原熔炼或脱砷过程的冶炼烟气中除含有较多烟尘外，还会有大量的砷以三氧化二砷的形式存在于气相之中。在现有的生产过程中，处理这类烟气时，一般有两种处理方式。

一种方式是直接将烟气冷却到120℃，冷却过程中气相中的三氧化二砷冷凝成固体，混于其它烟尘中。然后用布袋收尘器将烟尘（含三氧化二砷）收集下来。这样收集下来的烟尘中含有多种有价金属和三氧化二砷，这种烟尘下一步的处理难度比较大，对外出售也是价格极低。

另一种方法是采用两级收尘，在较高温度（300—350℃）的情况下采用漩涡、电收尘器等设备将固体烟尘收集下来，使得大多数有价金属从烟尘中回收下来。然后采用快速冷却（骤冷）将烟气冷却到120℃，这时气相中的三氧化二砷冷凝成固体。再用布袋收尘器将三氧化二砷固体收集下来。

采用骤冷的方式将烟气冷却到120℃的主要目的，是避免白砷（三氧化二砷）在150℃～270℃的温度段析出玻璃砷。产生的玻璃砷结构的三氧化二砷非常粘，容易粘在容器和管壁上，引起管道赌塞、设备失效。因此，要在瞬间将烟气温度冷却，避免玻璃砷产生。所以，一台合适的骤冷器在整个烟气处理过程中所起的作用最为重要。

现有生产中，作为骤冷用途的传统设备为汽化骤冷器，也是现有工艺常用的设备。其原理是：烟气通过沉降容器时，在沉降容器顶部将适量的水雾化喷出，水在烟气中瞬间汽化，汽化时将吸收大量的热量，从而达到使烟气的温度降温的目的。根据进入的烟气量、烟气成分、烟气温度和烟气的目标温度来控制汽化水量。

该形式骤冷器虽然能够有效的达到骤冷目的，但是，由于大量的水蒸气进入烟气，使烟气的露点下降，很容易在设备或管道的外壁形成露点，从而使收尘管道和设备腐蚀。另外，该骤冷器对烟气系统前后的检测和自动控制装置要求非常严格，一旦控制系统或喷嘴出现故障，水量变化和水的喷出状态不理想时，骤冷器内及沿线管道及设备很容易出现结露和白砷泥浆，使整个系统全线瘫痪。 

发明内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术不足，提供一种处理含砷烟气的骤冷器，采用空气间接冷却，不增加烟气中的水分含量，使得系统处于良好的收尘环境，并且能降低水的消耗。

本实用新型的技术方案为，一种处理含砷烟气的骤冷器，包括底部设有烟尘出口的沉降容器，所述沉降容器顶部设有内置换热管的换热器，换热管底部与沉降容器连通，并在换热器顶部设有与换热管连通的烟气进口，而换热器下侧壁设有空气进口，换热器上侧壁设有空气出口，所述沉降容器上设有烟气出口。

采用空气间接冷却，烟气先进入换热管，自上而下快速通过换热器，在1／3秒左右的时间内，其温度由原来的300℃左右骤冷至120℃。冷却后的烟气进入沉降容器上段，气速降低，有利于冷凝的三氧化二砷微粒凝聚成较大的颗粒。然后含三氧化二砷颗粒的烟气送收尘器。

冷却空气从换热器的下侧进入，将烟气冷却后自身被加热，从骤冷器的上侧壁排出，该部分热空气一般在130℃左右。可以被用作干燥热风或用作其它热源使用。

所述空气进口内设有进风阀或/和空气进口连接有风机。

烟气温度的控制是通过冷却空气量来达到目的的。冷却空气量的控制可以根据换热结构的阻力情况，可以采用风机进风或自然进风两种。采用风机进风时，可以通过风机的变频器来控制冷却空气量，从而准确的控制烟气出口的温度。采用自然进风时，可以通过进风阀来控制风量。

所述沉降容器为重力沉降灰斗，烟气经重力沉降灰斗时，凝聚的白砷和其它烟尘部分从重力沉降灰斗底部排除。

由于采用了空气间接冷却，烟气中不会有水蒸气的增加，也不会形成泥浆，在管道和收尘器的壁表面的结露温度也会降低，这样对于后续的收尘器运行及系统运行创造良好的环境。

传统骤冷器通过水量控制来控制烟气温度，但是喷嘴是一个固定硬件，如果水量变化大，从喷嘴喷出来的水的汽化程度就会有差别，甚至有可能出现水滴现象，不有利于系统的正常运行。通过风机变频来控制风量，只需要信号变化即可，不受任何固定硬件的限制，有利于系统的正常运行。

与传统的骤冷器相比，本实用新型骤冷器所具有的有益效果为：采用空气间接冷却不增加烟气中的水分含量，使得系统处于良好的收尘环境；完全杜绝结露和泥浆现象产生；通过风机变频控制温度，简捷可靠；减少水的浪费。 

附图说明