銀川易態(tài)環(huán)保金屬間化合物YT膜在荒煤氣資源回收利用中的優(yōu)勢

大氣網(wǎng)訊:1 礦熱爐煙氣回收利用的重要意義

錳硅合金、高碳錳鐵、高碳鉻鐵等全封閉型礦熱爐冶煉過程中一般采用碳質(zhì)還原劑，在礦熱爐冶煉過程中會(huì)產(chǎn)生大量含有CO、CO2、H2等成份的可燃煙氣，而且爐口煙氣溫度一般在400℃左右，最高能達(dá)到850℃，煙氣含有大量的顯熱，但是煙氣量較小，含CO較高(爐氣中CO含量為60％-75％，熱值2000-2500 kcal／m³)，因此稱為鐵合金礦熱爐煤氣，一般凈化前稱為荒煤氣，凈化除塵后稱為凈化煤氣。按生產(chǎn)75％硅鐵礦熱爐為例，煙氣中的大量熱能相當(dāng)于總輸入能量的約50％。因此，采用先進(jìn)工藝技術(shù)，回收利用礦熱爐煙氣能源意義重大，不僅能降低鐵合金生產(chǎn)成本，更重要的是可以減少煙塵污染，這也是鐵合金行業(yè)節(jié)能減排的重要工作之一。

2 全封閉型礦熱爐荒煤氣干法除塵凈化及YT膜分離技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢

全封閉型礦熱爐荒煤氣回收利用過程中必須對其進(jìn)行除塵凈化，荒煤氣除塵凈化必須面對的問題包括：①荒煤氣中含有易燃易爆成分（如CO、H2等），對進(jìn)行荒煤氣凈化過程中的操作安全性提出了很高的要求；②當(dāng)煤氣溫度低于360℃時(shí)會(huì)有焦油冷凝析出，極易粘糊凈化除塵設(shè)備造成凈化實(shí)效，對進(jìn)行荒煤氣凈化系統(tǒng)的操作溫度提出了較高的要求；③荒煤氣中粉塵含量較高且粉塵細(xì)，對荒煤氣凈化系統(tǒng)的過濾精度提出了較高的要求；④荒煤氣中粉塵安息角小，粉塵粘結(jié)性強(qiáng)（特別是在低溫含水或焦油時(shí)），將給排灰操作帶來較大困難，對凈化系統(tǒng)的操作溫度提出了較高的需求。

目前，密閉式礦熱爐除塵處理方式包括濕法除塵和干法除塵兩種，其中濕法除塵會(huì)產(chǎn)生大量的泥漿而造成二次污染，因此已逐漸被淘汰。我國《清潔生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)-鋼鐵行業(yè)（鐵合金）》（HJ470-2009）中明確要求大型礦熱爐應(yīng)采用封閉式爐型，并且提出了煙氣干法除塵的要求。傳統(tǒng)干法除塵主要有傳統(tǒng)布袋除塵以及電除塵，但在密閉礦熱爐荒煤氣除塵中因荒煤氣氣量小，基本上無電除塵應(yīng)用。

傳統(tǒng)的布袋除塵廣泛應(yīng)用于電石、鐵合金等密閉礦熱爐除塵上，但是隨著環(huán)保要求的日益提高以及煤氣綜合利用的日趨重視，傳統(tǒng)布袋除塵很難滿足要求。近幾年，銀川易態(tài)科技提出了采用金屬間化合物的YT膜除塵工藝，解決了上文提到的密閉礦熱爐荒煤氣除塵凈化需面對的主要問題，該工藝相繼在高碳鉻鐵、硅錳合金等礦熱爐荒煤氣凈化回收中取得成功應(yīng)用。

下面主要對傳統(tǒng)的布袋除塵工藝及銀川易態(tài)膜除塵工藝進(jìn)行簡介并進(jìn)行對比。

2.1 傳統(tǒng)布袋除塵工藝

2.1.1 工藝流程

密閉礦熱爐因冶煉產(chǎn)品及爐型大小的不同，荒煤氣的產(chǎn)生量、荒煤氣溫度、粉塵性質(zhì)等均有所差異，但其采用的布袋除塵工藝卻大同小異。其工藝流程為高溫荒煤氣經(jīng)水冷荒煤氣煙管、一級粉塵焦油沉降或旋風(fēng)除塵器、空冷器、二級粉塵焦油沉降或旋風(fēng)除塵器降溫，通過粗氣鼓風(fēng)機(jī)后進(jìn)入并聯(lián)的3組布袋除塵器凈化除塵。一般控制進(jìn)入布袋除塵器的荒煤氣溫度為260～280℃。凈化后的煤氣（溫度220～260℃）經(jīng)凈氣引風(fēng)機(jī)、焦油捕集器輸送至煤氣柜供后序工序使用。工藝流程見圖1。

2.1.2 系統(tǒng)配置

傳統(tǒng)布袋除塵系統(tǒng)因?yàn)V料耐受溫度的原因，前端采用了多級冷卻措施，并且系統(tǒng)往往設(shè)置2臺(tái)煤氣風(fēng)機(jī)，粗煤氣風(fēng)機(jī)主要為調(diào)節(jié)爐壓及將煤氣鼓入布袋除塵器罐體中，凈煤氣風(fēng)機(jī)的主要作用為凈煤氣加壓輸送或反吹，其系統(tǒng)主要設(shè)備見表1。

2.1.3 傳統(tǒng)布袋除塵特點(diǎn)分析

（1）工藝流程長，而且需對進(jìn)入布袋除塵器的荒煤氣溫度進(jìn)行嚴(yán)格控制（220-260℃）。

（2）布袋除塵器為正壓操作，兩臺(tái)煤氣風(fēng)機(jī)同步運(yùn)行，且一般設(shè)置1-2 臺(tái)冷卻風(fēng)機(jī)，變頻運(yùn)行，運(yùn)行能耗高。

（3）布袋除塵效果穩(wěn)定性欠佳，運(yùn)行一段時(shí)間后凈煤氣粉塵含量偏高。

2.2 YT膜除塵工藝

2.2.1 工藝流程

YT膜除塵工藝采用的濾料為銀川易態(tài)環(huán)保自主研發(fā)的金屬間化合物膜，具有耐高溫、通量大、精度高、壽命長以及耐腐蝕等優(yōu)良特性。采用YT膜的工藝流程如圖2所示。

2.2.2 系統(tǒng)配置

因銀川易態(tài)膜除塵采用的是耐高溫的金屬間化合物膜，因此可采取高溫過濾，系統(tǒng)前端僅設(shè)置水冷套管即可，無需設(shè)置其他冷卻措施。高溫過濾后凈煤氣可考慮進(jìn)行顯熱回收。系統(tǒng)工藝流程短，設(shè)備少。其系統(tǒng)主要設(shè)備見表2。

2.2.3 YT膜除塵工藝特點(diǎn)分析

(1)濾材采用金屬間化合物膜，濾材耐高溫、通量大、精度高以及壽命長，完全適應(yīng)密閉礦熱爐荒煤氣工況。

(2)系統(tǒng)高溫過濾，工藝流程短、設(shè)備少，凈煤氣可回收顯熱。

(3)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，凈煤氣含塵量＜10mg/Nm3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)，利于綜合利用。

2.3 傳統(tǒng)布袋除塵工藝與銀川YT膜除塵工藝對比

YT膜除塵工藝與傳統(tǒng)布袋除塵工藝對比如表3所示。

表3 銀川易態(tài)膜除塵工藝與傳統(tǒng)布袋除塵工藝對比表

3 結(jié)論

通過從工藝、設(shè)備等多方面比較，銀川易態(tài)膜除塵工藝通過采用金屬間化合物膜及其膜分離技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高溫除塵，完全避免了焦油析出糊膜及燒袋問題。系統(tǒng)工藝流程短、占地面積小、運(yùn)行穩(wěn)定、效果良好，凈化后的粉塵含量完全優(yōu)于現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)要求。在密閉礦熱爐大型化、集中化的背景下，采用銀川易態(tài)膜除塵工藝可為后端綜合利用工序提供連續(xù)、穩(wěn)定、潔凈的凈煤氣，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。