權利要求

1.新型加壓浸出工藝尾氣處理裝置，其特征在于：該裝置包括一級洗滌器、二級文丘里洗滌器和分離器；一級洗滌器與二級文丘里洗滌器上下共軸線連通布置，二級文丘里洗滌器包括依次連接的上部連接段、喉管段和下部連接段，喉管段設有內伸閥板和清潔刮刀，內伸閥板以下傾斜狀態(tài)左右對稱布置，對應內伸閥板的近上下側分別設置清潔刮刀，內伸閥板可在清潔刮刀之間伸縮；下部連接段設橫向輸出端與分離器中部的切向輸入端連通，分離器的底部為沉降分離段。2.如權利要求1所述的新型加壓浸出工藝尾氣處理裝置，其特征在于：所述一級洗滌器包括圓筒形結構的殼體，殼體頂面中心位置設置一級洗滌水噴淋管，對應一級洗滌水噴淋管的外圍設置若干高壓氣進口，殼體外壁設置安裝支座。 3.如權利要求2所述的新型加壓浸出工藝尾氣處理裝置，其特征在于：所述二級文丘里洗滌器的上部連接段為上部連接段為天圓地方結構，側壁設置有二級洗滌水噴淋管；喉管段為六面體結構，下部連接段包括圓筒段和其上端的天方地圓結構、下端的錐形結構，圓筒段的側壁中部設置所述橫向輸出端、底部設置安裝支座，錐形結構的出口為排污口。 4.如權利要求3所述的新型加壓浸出工藝尾氣處理裝置，其特征在于：所述分離器包括旋風分離段及其上端依次連接的除沫段和煙囪段，旋風分離段下端的連接所述沉降分離段； 旋風分離段包括外筒和旋風內筒，旋風內筒位于外筒的中下部，外筒設置所述切向輸入端與所述橫向輸出端連通，外筒對應旋風內筒高度段設有安全閥排氣口、緊急排氣口和低壓排氣口；外筒的底部為倒錐體，倒錐體的出口連接降液管； 除沫段內設有除沫器和位于除沫器上方的清洗裝置； 沉降分離段內設有斜板填料層，側壁對應斜板填料層的近上方設有上清液出口，底部設有排污口和安裝支座。 5.如權利要求4所述的新型加壓浸出工藝尾氣處理裝置，其特征在于：所述降液管穿過所述斜板填料層。 6.如權利要求4所述的新型加壓浸出工藝尾氣處理裝置，其特征在于：所述一級洗滌器的底部安裝有壓力傳感器，所述二級文丘里洗滌器的下部連接段底部安裝有壓力傳感器，所述分離器的煙囪段底部安裝有顆粒物檢測儀。 7.如權利要求3所述的新型加壓浸出工藝尾氣處理裝置，其特征在于：所述內伸閥板的外端設有連桿，連桿的末端連接有驅動裝置，驅動裝置驅動連桿推拉內伸閥板來改變內伸閥板在所述喉管段內的伸入長度。 8.利用權利要求6所述處理裝置分級洗滌尾氣的方法，包括以下步驟： (1)一級洗滌器粗洗高壓尾氣； (2)二級文丘里洗滌器的喉管段精洗高壓尾氣及內伸閥板自清潔； (3)混合尾氣在二級文丘里洗滌器的下部連接段內初步分離； (4)混合尾氣及冶煉系統(tǒng)的低壓尾氣及安全閥排氣在分離器的旋風分離段進行旋風分離； (5)混合氣體在分離器的除沫段除沫后排放； (6)旋風分離的含固洗滌液在分離器的底部沉降分離，清液和懸濁液分別排出。 9.如權利要求8所述的方法，其特征在于：步驟(2)中，根據(jù)第一測壓點和第二測壓點之間的壓差或者根據(jù)顆粒物檢測點的氣體分析數(shù)據(jù)調節(jié)內伸閥板的伸入長度，延長喉管段的加速洗滌時間，使粗洗粒徑增大的固體顆粒與二次洗滌水碰撞去除；根據(jù)第一測壓點和第二測壓點之間的壓差值達到設定值時，使內伸閥板伸縮與清潔刮刀產生相對運動，清潔刮刀刮除內伸閥板上粘結的污垢。 10.如權利要求8所述的方法，其特征在于： 步驟(3)中，經過喉管段精洗的氣液固混合物進入下部連接段，絕大部分氣液固混合物經橫向輸出端和切向輸入端進入分離器的旋風分離段，少部分固態(tài)顆粒物通過自然沉降至下部連接段錐體下部，定期排出； 步驟(4)中，進入旋風分離段內部的氣液固混合物沿分離器旋風內筒與外筒之間的環(huán)隙空間內做螺旋運動，混合物中的洗滌液及絕大部分固態(tài)顆粒在離心力作用下被甩向外筒壁面落入倒錐體中經降液管排出進入沉降分離段，經過分離的尾氣上升進入除沫段； 來自前端冶煉系統(tǒng)的安全閥及緊急排氣、低壓尾氣直接送入旋風分離段進行旋風分離處理，處理后的氣體上升進入除沫段； 步驟(5)中，高壓尾氣、低壓尾氣及安全閥排氣經旋風處理后的混合氣體在除沫器內進一步除去夾帶的微小顆粒、霧沫，然后經分離器頂部的煙囪段排放； 步驟(6)中，通過斜板填料層的作用，清液上浮至上清液口排出，富集固體顆粒的懸濁液從排污口排出。

說明書

技術領域

本發(fā)明屬于化工、冶金設備領域，特別是涉及一種新型加壓浸出工藝尾氣處理裝置及方法。

背景技術

加壓浸出工藝屬于濕法冶金技術，該工藝對于處理特定有色金屬低品位資源及伴生礦產資源具有金屬提取率高、工藝流程短等特點。加壓浸出工藝產生的尾氣可以分為三類，一是反應釜、閃蒸槽、預熱器等壓力容器內排出的高溫帶壓混合氣，該混合氣中主要含有蒸汽、不凝氣、酸性液滴及固體微粒，需要多級洗滌才能滿足排放要求。二是調節(jié)槽、礦漿槽等常壓設備排出的中高溫常壓混合氣，該混合氣中主要含有蒸汽及少量固體微粒，分離出固體微粒及大液滴后可滿足排放標準。三是各壓力容器在緊急情況下產生的安全閥或緊急排氣閥排氣，該混合氣中主要含有高溫帶壓蒸汽、不凝氣、酸性液滴及固體微粒，需經簡單處理，盡快排出系統(tǒng)。上述加壓浸出工藝產生的三類尾氣的溫度、壓力、成分均存在差異應采取針對性的處理策略。

現(xiàn)有加壓浸出工藝尾氣處理裝置中采取的洗滌設備中通常包含折流板洗滌塔或可調文丘里洗滌器。一方面，現(xiàn)有折流板洗滌塔的工作原理是利用尾氣交替穿過洗滌液在折流板間形成的水簾達到氣液接觸傳質的目的，洗滌強度弱且無法應對尾氣氣量大幅波動的情況；另一方面包含可調文丘里洗滌器的現(xiàn)有尾氣處理裝置沒有針對不同尾氣工況采取針對性的分級洗滌措施，對于長期連續(xù)排放的較臟的反應釜、閃蒸槽、預熱器等壓力容器內排出的高溫帶壓混合氣僅采取一級文丘里洗滌，對于調節(jié)槽、礦漿槽等常壓設備排出的中高溫常壓混合氣及各種緊急排氣采取不處理的辦法，因此難以到達預定洗滌效果。同時，包含可調文丘里洗滌器的現(xiàn)有尾氣處理裝置還存在(1)處理裝置無固液分離機構，洗滌后液含固量高易堵塞后續(xù)設備(2)文丘里洗滌器喉管內部的調解閥板無自動清理機構易導致堵塞引發(fā)系統(tǒng)故障(3)傳統(tǒng)可調文丘里通過旋轉閥板開度來控制喉管流通面積，但喉管面積縮小的同時，加速段洗滌時間隨之縮減，洗滌效果大打折扣。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種針對性處理不同工況特點尾氣又能有效避免洗滌系統(tǒng)堵塞，并具有洗滌后液固液分離功能的尾氣處理裝置及方法。

本發(fā)明提供的這種新型加壓浸出工藝尾氣處理裝置，該裝置包括一級洗滌器、二級文丘里洗滌器和分離器；一級洗滌器與二級文丘里洗滌器上下共軸線連通布置，二級文丘里洗滌器包括依次連接的上部連接段、喉管段和下部連接段，喉管段設有內伸閥板和清潔刮刀，內伸閥板以下傾斜狀態(tài)左右對稱布置，對應內伸閥板的近上下側分別設置清潔刮刀，內伸閥板可在清潔刮刀之間伸縮；下部連接段設橫向輸出端與分離器中部的切向輸入端連通，分離器的底部為沉降分離段。

上述裝置的一種實施方式中，所述一級洗滌器包括圓筒形結構的殼體，殼體頂面中心位置設置一級洗滌水噴淋管，對應一級洗滌水噴淋管的外圍設置若干高壓氣進口，殼體外壁設置安裝支座。

上述裝置的一種實施方式中，所述二級文丘里洗滌器的上部連接段為上部連接段為天圓地方結構，側壁設置有二級洗滌水噴淋管；喉管段為六面體結構，下部連接段包括圓筒段和其上端的天方地圓結構、下端的錐形結構，圓筒段的側壁中部設置所述橫向輸出端、底部設置安裝支座，錐形結構的出口為排污口。

上述裝置的一種實施方式中，所述分離器包括旋風分離段及其上端依次連接的除沫段和煙囪段，旋風分離段的下端連接所述沉降分離段；旋風分離段包括外筒和旋風內筒，旋風內筒位于外筒的中下部，外筒設置所述切向輸入端與所述橫向輸出端連通，外筒對應旋風內筒高度段設有安全閥排氣口、緊急排氣口和低壓排氣口；外筒的底部為倒錐體，倒錐體的出口連接降液管；除沫段內設有除沫器和位于除沫器上方的清洗裝置；沉降分離段內設有斜板填料層，側壁對應斜板填料層的近上方設有上清液出口，底部設有排污口和安裝支座。

上述裝置的一種實施方式中，所述降液管穿過所述斜板填料層。

上述裝置的一種實施方式中，所述一級洗滌器的底部安裝有壓力傳感器，所述二級文丘里洗滌器的下部連接段底部安裝有壓力傳感器，所述分離器的煙囪段底部安裝有顆粒物檢測儀。

上述裝置的一種實施方式中，所述內伸閥板的外端設有連桿，連桿的末端連接有驅動裝置，驅動裝置驅動連桿推拉內伸閥板來改變內伸閥板在所述喉管段內的伸入長度。

本發(fā)明提供的這種利用上述處理裝置分級洗滌尾氣的方法，包括以下步驟：

(1)一級洗滌器粗洗高壓尾氣；

(2)二級文丘里洗滌器的喉管段精洗高壓尾氣及內伸閥板自清潔；

(3)混合尾氣在二級文丘里洗滌器的下部連接段內初步分離；

(4)混合尾氣及冶煉系統(tǒng)的低壓尾氣及安全閥排氣在分離器的旋風分離段進行旋風分離；

(5)混合氣體在分離器的除沫段除沫后排放；

(6)旋風分離的含固洗滌液在分離器的底部沉降分離，清液和懸濁液分別排出。

上述方法的步驟(2)中，根據(jù)第一測壓點和第二測壓點之間的壓差或者根據(jù)顆粒物檢測點的氣體分析數(shù)據(jù)調節(jié)內伸閥板的伸入長度，延長喉管段的加速洗滌時間，使粗洗粒徑增大的固體顆粒與二次洗滌水碰撞去除；根據(jù)第一測壓點和第二測壓點之間的壓差值達到設定值時，使內伸閥板伸縮與清潔刮刀產生相對運動，清潔刮刀刮除內伸閥板上粘結的污垢。

上述方法的步驟(3)中，經過喉管段精洗的氣液固混合物進入下部連接段，絕大部分氣液固混合物經橫向輸出端和切向輸入端進入分離器的旋風分離段，少部分固態(tài)顆粒物通過自然沉降至下部連接段錐體下部，定期排出；步驟(4)中，進入旋風分離段內部的氣液固混合物沿分離器旋風內筒與外筒之間的環(huán)隙空間內做螺旋運動，混合物中的洗滌液及絕大部分固態(tài)顆粒在離心力作用下被甩向外筒壁面落入倒錐體中經降液管排出進入沉降分離段，經過分離的尾氣上升進入除沫段；來自前端冶煉系統(tǒng)的安全閥及緊急排氣、低壓尾氣直接送入旋風分離段進行旋風分離處理，處理后的氣體上升進入除沫段；步驟(5)中，高壓尾氣、低壓尾氣及安全閥排氣經旋風處理后的混合氣體在除沫器內進一步除去夾帶的微小顆粒、霧沫，然后經分離器頂部的煙囪段排放；步驟(6)中，通過斜板填料層的作用，清液上浮至上清液口排出，富集固體顆粒的懸濁液從排污口排出。

本發(fā)明在投入使用時，首先將反應釜、閃蒸槽、預熱器等壓力容器內排出的高溫帶壓混合尾氣通入一級洗滌器進行粗洗，使得尾氣中大量待除去的顆粒與洗滌液滴結合而增大，變得更容易被二級文丘里洗滌器除去；其次經過粗洗的尾氣進入二級可調文丘里洗滌器完成第二次洗滌；然后完成二次洗滌的尾氣在二級文丘里洗滌器的下部連接段經過一級初步分離；完成一級初步分離的這部分尾氣與調節(jié)槽、礦漿槽等常壓設備排出的中高溫常壓混合氣及可能產生的安全閥或緊急排氣閥排氣均進入二級旋風分離器中進行旋風分離。最后經過旋風分離的混合尾氣進過分離器頂部設置的精細除沫器進行第三級分離，進一步除去尾氣中的微小液沫后從煙囪段排放。經過旋風分離下來的含固洗滌后液經降液管進入沉降分離段，通過斜板填料層的斜板沉降使清液上浮至上清液口排出，富集固體顆粒的懸濁液從排污口排出。簡言之，本發(fā)明具有洗滌及除沫效率高、不易堵塞、洗滌后液渣液分離等優(yōu)勢，可很好的解決現(xiàn)有技術存在的缺陷。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的布置示意圖。

圖2為圖1的俯視圖。

圖3為圖1的Ⅰ處放大示意圖。

圖4為圖3中的A-A處剖視示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實施例公開的這種新型加壓浸出工藝尾氣處理裝置，主要包括一級洗滌器1、二級文丘里洗滌器2和分離器3。

一級洗滌器1包括圓筒形結構的殼體11，殼體頂面中心位置設置一級洗滌水噴淋管12，對應一級洗滌水噴淋管的外圍設置若干高壓氣進口13，殼體外壁設置安裝支座ZZ。

殼體11的底部安裝有壓力傳感器CGQ作為設有第一測壓點。

二級文丘里洗滌器2包括依次連接的上部連接段21、喉管段22和下部連接段23。

上部連接段21為天圓地方結構，側壁設置有二級洗滌水噴淋管211。

結合圖1、圖3和圖4可以看出，喉管段22的殼體為六面體結構，設有內伸閥板221和清潔刮刀223，內伸閥板的外端設有連桿222，殼體側壁設有閥板安裝口224。內伸閥板221以下傾斜狀態(tài)左右對稱布置，對應內伸閥板的近上下側分別設置清潔刮刀223，清潔刮刀與內伸閥板之間有微小間隙。

連桿222的末端連接驅動裝置(圖中未示出)，驅動裝置驅動連桿推拉內伸閥板來改變內伸閥板在喉管段內的伸入長度。

下部連接段23包括圓筒段和其上端的天方地圓結構、下端的錐形結構，圓筒段的側壁中部設置橫向輸出端231、底部設置安裝支座ZZ，錐形結構的出口為排污口PWK。

下部連接段23的圓筒段底部安裝有壓力傳感器CGQ作為設有第二測壓點。

如圖1所示，分離器3包括旋風分離段33及其上端依次連接的除沫段32和煙囪段31，旋風分離段下端連接的沉降分離段34。

旋風分離段33包括外筒和旋風內筒331，旋風內筒位于外筒的中下部，外筒設置切向輸入端337與橫向輸出端連通，外筒對應旋風內筒高度段設有安全閥排氣口332、緊急排氣口333和低壓排氣口334；外筒的底部為倒錐體335，倒錐體的出口連接降液管336。

除沫段32內設有除沫器321和位于除沫器上方的清洗裝置322。

沉降分離段34內設有斜板填料層341，側壁對應斜板填料層的近上方設有上清液出口342，底部設有排污口PWK和安裝支座ZZ。

降液管336穿過斜板填料層341。

煙囪段31安裝有顆粒物濃度檢測儀JCY出口煙氣中的顆粒物濃度。

本實施例的尾氣處理過程及優(yōu)勢如下：

(1)一級洗滌器粗洗

將高壓尾氣通入一級洗滌器中，一方面尾氣中的少量顆粒物被一次洗滌下來；另一方面大量一次洗滌液通過噴淋管形成細小液滴并與尾氣中的固體顆粒碰撞結合使得待除顆粒物變大，有利于顆粒物進一步被除去。

(2)二級文丘里洗滌器精洗及內伸閥板自清潔

根據(jù)第一測壓點和第二測壓點之間的壓差或者根據(jù)顆粒物檢測點的氣體分析數(shù)據(jù)調節(jié)內伸閥板的伸入長度，延長喉管段的加速洗滌時間，使粗洗粒徑增大的固體顆粒與二次洗滌水碰撞去除；當?shù)谝粶y壓點和第二測壓點之間的壓差值達到設定值時，使內伸閥板伸縮與清潔刮刀產生相對運動，清潔刮刀刮除內伸閥板上粘結的污垢。

相較于傳統(tǒng)文丘里洗滌流程，本步驟之前增加了粗洗步驟，使得尾氣中的顆粒物在粗洗過程中與洗滌水相結合，促使顆粒物聚集直徑增大，使得尾氣中的顆粒物更容易在喉管部位與二次洗滌水的高速碰撞中被除去。

二級文丘里洗滌器喉管段的流道面積可根據(jù)喉管前后壓差或洗滌效果進行調節(jié)，特別是滿足特定排放指標而需要通過縮小喉管流通截面積時，內伸閥板能延長喉管位置的加速洗滌時間從而提升洗滌效果。傳統(tǒng)的可調文丘里裝置通過旋轉閥板開度來控制喉管流通面積，但喉管面積縮小的同時，加速段洗滌時間隨之縮減，洗滌效果大打折扣。

本實施例中喉管段內部設有緊臨內伸閥板的清潔刮刀，系統(tǒng)可設定在喉管段前后壓差達到一定值時，自動控制內伸閥板的伸縮使之與清潔刮刀相對運動，從而去除粘結在內伸閥板上的污垢，避免由于內伸閥板污垢嚴重聚集導致的喉管堵塞引發(fā)的系統(tǒng)停車事故。

(3)初步分離

經過喉管段精洗的氣液固混合物進入下部連接段，絕大部分氣液固混合物經橫向輸出端和切向輸入端進入分離器的旋風分離段，少部分固態(tài)顆粒物通過自然沉降至下部連接段的錐體底部定期排出。

(4)旋風分離

經過初步分離的氣液固混合物沿二級文丘里洗滌器下部連接段的橫向輸出端、分離器旋風分離段的切向輸入端進入分離器中，沿旋風分離器旋風內筒與外筒之間的環(huán)隙空間內做螺旋運動，混合物中的洗滌液及絕大部分固態(tài)顆粒在離心力作用下被甩向外筒內壁落下，經過分離的尾氣繼續(xù)沿分離器上升進入除沫段。

另外，來自前端冶煉系統(tǒng)的安全閥及緊急排氣、低壓尾氣直接送入本旋風分離段進行分離處理，分離后的氣體上升進入除沫段。

系統(tǒng)中不同氣體采取不同的洗滌路線的理由：高壓氣體壓頭高且夾帶固體顆粒多需要經過兩次洗滌+兩次分離操作；低壓氣體壓頭低且夾帶固體顆粒少經一次旋風分離即可達到有效凈化；安全閥及緊急排氣屬于進行應急情況，尾氣須迅速排出系統(tǒng)，因此僅需進行一次旋風分離。

(5)除沫及煙氣排放

高壓尾氣、低壓尾氣及安全閥排氣經旋風處理后的混合氣體在除沫器內進一步除去夾帶的微小顆粒、霧沫，然后經分離器頂部的煙囪段排放。

(6)沉降分離，清液和懸濁液分別排出

經過旋風分離下來的含固洗滌后液經降液管進入分離器的沉降分離段，通過斜板填料層的斜板沉降使清液上浮至上清液口排出，富集固體顆粒的懸濁液從底部排污口口排出，使清液在后續(xù)再利用的過程中不易堵塞管路與設備。本發(fā)明在投入使用時，首先將反應釜、閃蒸槽、預熱器等壓力容器內排出的高溫帶壓混合氣通入一級洗滌器進行粗洗，使得尾氣中大量待除去的顆粒增大，變得更容易被二級文丘里洗滌除去；其次經過粗洗的尾氣進入二級可調文丘里洗滌器完成第二次洗滌；然后完成二次洗滌的尾氣在二級文丘里洗滌器的下部連接段經過一級初步分離；然后完成一級初步分離的這部分尾氣與調節(jié)槽、礦漿槽等常壓設備排出的中高溫常壓混合氣及可能產生的安全閥或緊急排氣閥排氣均進入二級旋風分離器中進行旋風分離。最后經過旋風分離的混合尾氣進過分離器頂部設置的精細除沫器進行第三級分離，進一步除去尾氣中的微小液沫后從煙囪段排放。經過旋風分離下來的含固洗滌后液經降液管進入沉降分離段，通過斜板填料層的斜板沉降使清液上浮至上清液口排出，富集固體顆粒的懸濁液從排污口排出。簡言之，本發(fā)明具有洗滌及除沫效率高、不易堵塞、洗滌后液渣液分離等優(yōu)勢，可很好的解決現(xiàn)有技術存在的缺陷。

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