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发布时间:2015-10-07

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以重晶石为原料的钡盐生产第一步为生产粗钡,采用回转窑工艺,回转窑产生的尾氨含有大量粉尘,对其尾气的处理采用了湿法工艺和干法工艺两种处理方法。本文主要介绍粗钡生产工艺及其回转窑尾气处理的工艺技术。

回转窑工艺

一、粗钡回转窑的生产工艺

粗钡生产在回转窑中进行,根据物料在粗钡回转窑内的温度和反应情况,回转窑大致可分为预热、高温反应、冷却三个带。原料重晶石、白煤从窑尾加入,进入窑的预热带,在预热带原料被相反方向来的烟气预热。物料随有一定倾斜度的回转窑的转动而不断向前移动,物料前进至高温反应带(温度约为1000℃)时,重晶石中的硫酸钡与白煤中的碳进行还原反应,生成粗钡(俗称黑灰),反应时间约为20min。黑灰继续向前移动进入冷却带,与从窑头鼓入的冷空气进行热交换,黑灰的温度降至800℃,从窑头排出后至浸取槽浸取。物料在回转窑内停留时间为2〜3h时。

燃料烟煤由窑头喷入反应区,与预热了的空气燃烧,供给反应所需的热量。烟气预热重晶石和白煤后,温度降至700℃左右,从窑尾出来。此时烟气(即尾气)的成份为:烟煤燃烧生成的二氧化碳和重晶石与白煤反应生成的二氧化碳气、从窑头鼓入的空气中的惰性气体及过剩空气中的氧气、物料中水份汽化生成的水蒸汽、粉尘(主要成份为重晶石粉),尾气至尾气处理工序。

粗钡生产现场

二、粗钡回转窑尾气处理的工艺流程

粗钡生产回转窑的尾氨中除含有隋性气体(N2,CO2)空氨、水汽外,还含有大量粉尘,不能直接排放,必须要经过处理,工程上尾气处理工艺可分为湿法工艺和干法工艺两大类。

1、湿法工艺

回转窑的高温尾气由窑尾进入重力除尘器,除去颗粒大的粉尘,经风机送.至水膜除尘器,废气由烟囱排放。重力除尘器回收的粉尘送粗钡回转窑锻烧,水膜除尘器的污水送污水处理后,循环使用。

2、干法工艺

目前,国内干法工艺有两种,一种是目前厂家广泛采用的传统型干法工艺,另一种是节能型干法工艺。

1)传统型干法工艺

回转窑的高温尾气由窑尾进入两级旋风除尘器除尘后,经风机排入烟囱。旋风除尘器回收的粉尘回粗钡回转窑重新煅烧。

2)节能型干法工艺

回转窑窑尾排出的高温尾气先经过重力沉降室,颗粒大的粉尘在此沉降,然后进入余热锅炉,副产低压蒸汽,尾气的温度可降至200℃以下,再进入高温布袋除尘器,使尾气的含尘量降至280mg/m3,由风机抽入烟囱排放。当余热锅炉出口温度高于布袋除尘器所能承受的温度(250℃)时,尾气由风机抽入烟囱直接排放。重力沉降室、余热锅炉、布袋除尘器回收的粉尘送粗钡回转窑回收利用。

回转窑

3、尾气处理工艺比较

湿法除尘效率较高,可达90%以上,同时具有一定的脱硫功能,但其耗水量大,由于排放水中有很多灰尘,需设置一庞大的污水循环处理装置,污水循环处理设备的占地面积大,投资大,操作环境差,已很少采用此法。

传统型干法工艺的工艺流程比节能型干法工艺简单,易于操作。但传统型工艺的除尘效率不太高,烟囱排放的烟气其含尘浓度为20g/m3,而国家排放标准为300mg/m3,排放浓度远远超标,对环境造成污染,烟气中灰尘的主要成份是重晶石粉,因而造成原材料消耗增加;同时,高温尾气的热量白白排放。

节能型干法工艺基本上克服了传统型工艺在生产中的缺点,余热锅炉的使用,不仅能回收回转窑的高温尾气的热量,大量节约了能源,而且在降低尾气温度的同时,能够回收粉尘,既保护了环境,又回收了原材料,还能副产低压蒸汽;布袋除尘器的除尘效率高,对原材料的进一步回收、环境的改善取到了很好的作用。

综上,粗钡生产采用回转窑工艺,回转窑产生尾气的处理方法有湿法工艺和干法工艺。经对比分析,虽然节能型干法的工艺流程、操作比其它处理方法较复杂,但其经济效益和社会效益均优越,因此节能型干法工艺是目前粗钡回转窑尾气处理的一种较好的工艺。

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