有色冶煉行業(yè)每年排放大量富含粒徑小于1μm的揮發(fā)塵和低濃度SO煙氣。隨著國家環(huán)保政策的日趨嚴(yán)格,特別是最新頒布的《鉛鋅工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 25466—2010),大幅度降低了鉛、汞等排放標(biāo)準(zhǔn)限值,使得現(xiàn)存的技術(shù)方法難以滿足要求,亟待技術(shù)改進(jìn)和新技術(shù)的開發(fā)。
有色冶金煙氣治理方法概述
有色冶金煙氣治理技術(shù)一般有吸收法、吸附法和催化轉(zhuǎn)化法。
吸收法是利用物質(zhì)的溶解性不同來分離煙氣中氣態(tài)污染物的方法。吸收凈化法是使混合氣體與吸收液接觸,利用吸收液使不同溶解度的污染物組分被選擇性吸收,從而使氣體得以凈化的方法。吸收法具有效率高、設(shè)備簡單、一次性投資低等特點,因此廣泛用于氣態(tài)污染物的控制中。但吸收法也存在需對吸收液體進(jìn)行處理、設(shè)備易腐蝕等缺點。吸收過程可分為物理吸收和化學(xué)吸收。物理吸收的主要分離原理是根據(jù)氣態(tài)污染物在吸收劑中的不同溶解能力而實現(xiàn)選擇性吸收分離,而化學(xué)吸收的主要分離原理是根據(jù)氣態(tài)污染物與吸收劑中活性組分的選擇性反應(yīng)能力而實現(xiàn)分離凈化。常用的吸收設(shè)備主要有填料塔、板式塔、噴淋塔、鼓泡塔等。
吸附法根據(jù)吸附劑表面與吸附質(zhì)之間作用力的不同,可分為物理吸附和化學(xué)吸附。物理吸附是一種可逆過程,是吸附質(zhì)與吸附劑之間由定向力、誘導(dǎo)力和逸散力等分子間作用力引起的、不發(fā)生化學(xué)作用的結(jié)果。化學(xué)吸附是由于固體表面與被吸附物質(zhì)間化學(xué)鍵力起作用的結(jié)果。化學(xué)吸附需要一定的活化能,故又稱活化吸附。吸附法在應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)時,吸附劑的選擇是關(guān)鍵。吸附劑必須具有巨大的內(nèi)表面積和較大的吸附容量,吸附劑應(yīng)是極其疏松的固體泡沫;吸附劑必須具有良好的選擇性,以便能達(dá)到凈化某種或某幾種污染物的目的;同時,吸附劑還應(yīng)該來源廣泛,成本低廉,具有良好的再生特性和耐磨能力,對酸、堿、水、高溫有較強(qiáng)的適應(yīng)性。目前,工業(yè)上廣泛使用的吸附劑有活性炭、分子篩、硅膠、徒藻土、活性氧化鋁及合成沸石、天然沸石等。由吸附劑在設(shè)備內(nèi)的工作狀態(tài)不同,可將吸附器分為固定床吸附器、流化床吸附器和移動床吸附器。其中,以固定床吸附器的應(yīng)用最為廣泛。
催化轉(zhuǎn)化法是利用催化劑將廢氣中有害的污染物轉(zhuǎn)化成無害的物質(zhì),或轉(zhuǎn)化成更易處理和回收利用的物質(zhì)。在氣體與催化劑接觸過程中,反應(yīng)物和產(chǎn)物無需與主氣流分離,因而避免了其他方法可能產(chǎn)生的二次污染,使操作過程大為簡化。同時,催化法對不同濃度的污染物均具有較高的去除率。但催化凈化法所用的催化劑價格較高,廢氣預(yù)熱需要消耗一定的能量。工業(yè)上常見的氣固相催化反應(yīng)器分為固定床和流化床兩大類,而以顆粒狀固定床應(yīng)用最為廣泛。