專利名稱：高溫排放氣的處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)高溫排放氣的處理方法，更具體地說，是提供一種由調(diào)溫塔調(diào)溫從制造還原鐵的還原爐所排出的高溫排放氣，并可有效地分離和回收在高溫排放氣中所含的固體粉塵及揮發(fā)和熔融成分的高溫排放氣的處理方法。
眾所周知，調(diào)溫塔是具有把由焚燒爐或熔融爐等高溫氣體發(fā)生源所排出的高溫排放氣作為后工序的鍋爐用的熱源而充分利用，并通過由冷卻水的噴霧或洗滌器的濕式處理冷卻進(jìn)行冷卻和調(diào)溫使成為適于用袋過濾器處理的溫度的作用。
但是，例如，在從焚燒爐或熔融爐所排出的高溫氣體中混入含有鋅、鉛等揮發(fā)成分或堿金屬、氧化物、氯化物等熔融成分的灰塵或固體粉塵等，當(dāng)只用冷卻水噴霧調(diào)溫含有這樣的灰塵或固體粉塵等高溫排放氣時(shí)，則存在調(diào)溫塔的內(nèi)壁附著固體揮發(fā)成分的液化物或熔融成分的固體粉塵的問題。另外，在濕式處理方法中，由于在揮發(fā)成分或熔融成分中含有水溶性成分，所以存在需要水處理設(shè)備等有關(guān)設(shè)備費(fèi)造成的不利的問題。
因此，為解決上述問題提出有各種調(diào)溫方案。例如，在特開平5-231633號公報(bào)(公知例1)中，公開一種防止在調(diào)溫塔的內(nèi)壁附著附著物的技術(shù)，該技術(shù)是從由排放氣導(dǎo)入管道所分支的凈化氣吹入管道，向作為調(diào)溫塔的水平截面的圓周切線方向，并傾斜下方噴射高溫排放氣并使凈化氣體旋轉(zhuǎn)，或者在調(diào)溫塔內(nèi)的上部設(shè)置溢流堰，并從該溢流堰，沿內(nèi)壁溢流，防止在調(diào)溫塔的內(nèi)壁上附著附著物。另外，在燃燒排放氣冷卻室(相當(dāng)于調(diào)溫塔)的管壁上設(shè)置多個(gè)高壓液體噴射噴嘴，通過從這些高壓液體噴射噴嘴向燃燒排放氣冷卻室的管內(nèi)壁噴出高壓液體除去附著的粉塵的技術(shù)。
另外，作為處理含有鐵或揮發(fā)成分鋅、鉛等的廢物的技術(shù)，例如，在煉鐵、煉鐵鋼粉塵的處理時(shí)的排氣處理方法的技術(shù)有通過只用冷卻油冷卻排放氣、把排放氣通到焦炭填充層、把排放氣通到旋風(fēng)分離器并進(jìn)行回收。
在把高溫排放氣作為凈化氣體吹入并使之旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于在高溫排放氣中所含的揮發(fā)和熔融成分不能被充分地冷卻，所以未必有充分的防止向調(diào)溫塔的內(nèi)壁的揮發(fā)和熔融成分的附著效果。另外，沿調(diào)溫塔使水流下的方法也與濕式處理法同樣，需要處理水溶性成分的水處理設(shè)備。而且，在噴射高壓流體的情況中，只不過是對癥療法，不能防止在高溫排放氣中所含的揮發(fā)和熔融成分附著到調(diào)溫塔的內(nèi)壁。而且，只是涉及高溫排放氣的冷卻的技術(shù)，并不能有效地利用于分離和回收被固化的固體粉塵并進(jìn)行再循環(huán)等目的。
然而，近年來正研究一種工業(yè)廢棄物的直接熔融爐等，焚燒和熔融處理含象金屬的廢棄物的設(shè)備。在這樣的設(shè)備中，由于大量地含有鉛、鋅或Na、K等堿金屬等的揮發(fā)性的低熔點(diǎn)物質(zhì)，所以低熔點(diǎn)物質(zhì)的附著的問題就變得更顯著。另外，把含有煤等碳還原劑和鐵礦石等金屬氧化物或金屬氧化物的廢棄物作為原料，在1000℃以上的高溫還原，或還原熔融得到還原鐵等的技術(shù)引起人們關(guān)注，但是，這些原料含有大量的揮發(fā)和熔融成分，同時(shí)產(chǎn)生極高溫的氣體，因此難于同時(shí)冷卻氣體和防止附著，而目前還不能提供有效的調(diào)溫塔。
另外，在用冷卻油冷卻排放氣時(shí)，由于在調(diào)溫后的排放氣中含有油分，所以需要用于排放氣后處理的另外的設(shè)備。在把排放氣通過到焦炭填充層時(shí)，當(dāng)排放氣中含有固體的氧化鐵成分或鋅、鉛等揮發(fā)成分時(shí)，由于這些容易附著在焦炭中，所以容易堵塞，有難于連續(xù)作業(yè)的問題。并且，在把排放氣通到旋風(fēng)分離器的情況下，由于不能冷卻，所以能分離顆粒大的固體粉塵，但當(dāng)在排放氣中含有固體的氧化鐵或揮發(fā)成分時(shí)，由這些容易附著在旋風(fēng)分離器的內(nèi)部，存在容易堵塞并難于連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的問題。這些任何一種問題在粉塵的回收中都是重要的，但是還不能說具有能充分地冷卻高溫排放氣的冷卻性能。目前還不能提供一種能同時(shí)冷卻高溫排放氣和分離和回收固體粉塵的每種粉塵成分的處理方法。
然而，在這些公知的技術(shù)中，即使能回收粉塵成分，由于不能分離每種成分，所以當(dāng)然不能有效地利用再循環(huán)，只能進(jìn)行一般處理。
另外，在公知的只用冷卻水的噴霧進(jìn)行冷卻時(shí)，需要冷卻水的噴霧量多，并且容易招致由酸等的腐蝕故障，同時(shí)過分冷卻揮發(fā)和熔融成分，所固化的揮發(fā)和熔融成分的粉塵的粒徑變大，固化粉塵和揮發(fā)和熔融成分粉塵同時(shí)沉降到調(diào)溫塔2的下部，并存在不能分離和回收這些等的問題。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種高溫排放氣的處理方法，該方法有效地防止揮發(fā)和熔融成分附著到調(diào)溫塔的內(nèi)壁，并且有效地冷卻高溫排放氣，同時(shí)使揮發(fā)和熔融成分固化，因此，有效地分離和回收固體粉塵和揮發(fā)和熔融成分粉塵，并且能促進(jìn)所回收的粉塵的再循環(huán)。
為了解決上述問題，本發(fā)明的高溫排放氣的處理方法，其特征在于把從高溫氣體發(fā)生源所排出的高溫排放氣吹入調(diào)溫塔內(nèi)，該調(diào)溫塔具有在高溫排放氣的下流側(cè)直徑放大的放大段部，向所吹入的高溫排放氣的氣體流噴霧冷卻水，并且從設(shè)置在上述放大段部的冷卻氣噴射機(jī)構(gòu)沿該調(diào)溫塔的內(nèi)壁噴射冷卻氣體，把所吹入的高溫排放氣調(diào)溫成適當(dāng)?shù)臏囟?，然后，把通過調(diào)溫從高溫排放氣所分離的固體粉塵排出到所述調(diào)溫塔外并回收，然后，通過袋過濾器回收從該調(diào)溫塔所排出的調(diào)溫后的排放氣中所含的揮發(fā)和熔融成分粉塵。
在上述本發(fā)明的高溫排放氣的處理方法中，其特征是從所述冷卻氣噴射機(jī)構(gòu)向沿所述調(diào)溫塔內(nèi)壁的旋轉(zhuǎn)氣流的斜下流方噴射冷卻氣體。
另外，在上述本發(fā)明的高溫排放氣的處理方法中，其特征是從設(shè)置在所述放大段部的上流側(cè)的冷卻氣噴射機(jī)構(gòu)噴射比在下流側(cè)所設(shè)置的冷卻氣噴射機(jī)構(gòu)量多的冷卻氣。
另外，在上述本發(fā)明的高溫排放氣的處理方法中，其特征是在通過所述袋過濾器回收所述揮發(fā)和熔融成分粉塵前，通過旋風(fēng)分離器回收在從所述調(diào)溫塔所排出的調(diào)溫后的排放氣中所含的未回收的固體粉塵。
另外，在上述本發(fā)明的高溫排放氣的處理方法中，其特征是在通過所述袋過濾器回收所述揮發(fā)和熔融成分粉塵前，通過高溫袋過濾器回收在從所述調(diào)溫塔所排出的調(diào)溫后的排放氣中所含的未回收的固體粉塵。
另外，在上述本發(fā)明的高溫排放氣的處理方法中，其特征在于所述高溫氣體發(fā)生源是在高溫下還原含有煤等的碳還原劑和鐵礦石等含金屬氧化物的原料，或者還原和熔融制造還原金屬的還原爐。
下面對附圖進(jìn)行簡單的說明。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的調(diào)溫系統(tǒng)模式的系統(tǒng)說明圖。
圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的調(diào)溫系統(tǒng)的調(diào)溫塔的剖視圖。
圖3為本發(fā)明實(shí)施例1的調(diào)溫系統(tǒng)的調(diào)溫塔的溫度分布說明圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例2的調(diào)溫系統(tǒng)的模式的系統(tǒng)說明圖。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例3的調(diào)溫系統(tǒng)的模式的系統(tǒng)說明圖。
圖6為本發(fā)明實(shí)施例4的調(diào)溫系統(tǒng)的模式的系統(tǒng)說明圖。
圖中，1-調(diào)溫系統(tǒng)，2-調(diào)溫塔，2a-氣體吹入口，2b-粉塵排出口，21-第1放大段部，22-第二放大段部，3-排放氣導(dǎo)入管道，4-下部排出管道，5-冷卻水噴霧噴嘴，6-第1級冷卻氣噴射噴嘴，7-第2級冷卻氣噴射噴嘴，8-擺線式減速機(jī)，9-粉塵刮板，10-袋過濾器，10’-第2袋過濾器，11-旋風(fēng)分離器，12-高溫袋過濾器，13-還原爐，131-含金屬氧化物漏斗，132-含碳物質(zhì)漏斗，135-造粒機(jī)。
以下參照說明調(diào)溫系統(tǒng)的模式的圖1及其剖視調(diào)溫塔的圖2說明實(shí)施本發(fā)明的高溫排放氣的處理方法的實(shí)施例的調(diào)溫系統(tǒng)。
圖1中所示的符號1是調(diào)溫系統(tǒng)，該調(diào)溫系統(tǒng)主要由調(diào)溫塔2和袋過濾器10構(gòu)成。該調(diào)溫塔被構(gòu)成為通過冷卻從高溫氣體源的還原爐13所排出的高溫排放氣并調(diào)溫，使在該高溫排放氣中所含的主要原料粉的固體粉塵沉降進(jìn)行分離和回收，同時(shí)使鋅、鉛、堿金屬等的揮發(fā)和熔融成分固化的結(jié)構(gòu)。而所謂高溫氣體發(fā)生源、即在高溫下還原碳等的碳還原劑和鐵礦石等的金屬氧化物或含金屬氧化物的原料，或者還原和熔融制造還原鐵的高溫氣體產(chǎn)生源。而所謂袋過濾器10是分離回收固化了隨著在該調(diào)溫塔2進(jìn)行調(diào)溫并排放出的排放氣體中所排出的揮發(fā)和熔融成分的揮發(fā)和熔融成分粉塵。
但是，所述固體粉塵的作為主要原料的煤、鐵、礦石等的粉狀物為直接或以還原的狀態(tài)被排出的粉塵，并且氧化鐵粉、鐵粉多。另外，所述揮發(fā)和熔融成分粉塵主要為鋅、鉛、Na或K等的堿金屬等，并且一部分為含有這些的氧化物、硫化物、氯化物等。另外，在所述袋過濾器10的前后工序中，設(shè)置鍋爐、空氣預(yù)熱器等的熱交換器，并能成為回收熱的結(jié)構(gòu)。另外，作為原料，可以利用煤、炭、鐵礦石、高爐粉塵、電爐粉塵、不銹鋼粉塵等廢物。
所述調(diào)溫塔2，如圖2所示，在上下形成帶長圓筒體，在該調(diào)溫塔2的上部所設(shè)的氣體吹入口2a連通把從所述還原爐13所排出的高溫排放氣流入到該調(diào)溫塔2內(nèi)的、后述的排氣管道3。另外，從該調(diào)溫塔2的底部到所述袋或除塵器10連通下部排出管道4，該下部排出管道4在該調(diào)溫塔2的底面?zhèn)乳_口、貫通該調(diào)溫塔2的筒壁向斜上向延伸，并把成為適當(dāng)溫度地所調(diào)溫的排出氣導(dǎo)入到所述袋過濾器10。
所述調(diào)溫塔2，如上所述，形成一段圓筒體，從上端部若干下側(cè)形成第1放大段部21，同時(shí)，在該第1放大段部21的下方，并且在比上下方向的中部的上方位置，形成比第1放大段部21直徑大的第2放大段部22。在所述第1放大段部21的上側(cè)的小徑部的外周部上設(shè)置向斜下方(下流方向)延伸貫通該小直徑部并向從所述氣體吹入口2a所吹入的高溫排放氣的氣流的中心噴霧冷卻水的多個(gè)冷卻水噴霧噴嘴5。把這些冷卻水噴霧噴嘴5的噴霧口向高溫排放氣的氣流的大致中心并且斜下方是使不攪亂從后述的冷卻氣體噴射噴嘴所噴射的冷卻氣體的旋轉(zhuǎn)氣流作為目的。另外，在本實(shí)施例1中，設(shè)定這些冷卻水噴霧噴嘴5的噴霧口的方向在斜下方的45度。
在所述第1放大段部21的環(huán)狀平面上，設(shè)置沿調(diào)溫塔2的內(nèi)壁并在向斜下向的旋轉(zhuǎn)氣流中從所成的切線方向噴射冷卻氣體的多個(gè)第一級冷卻氣體噴射噴嘴6，同時(shí)，在所述第2放大段部22的環(huán)狀平面上設(shè)置沿調(diào)溫塔2的內(nèi)壁并在向斜下向的旋轉(zhuǎn)氣流中與從所成的切線方向噴射冷卻氣體的所述第1級冷卻氣體噴射噴嘴6同樣構(gòu)成的多個(gè)第2級冷卻氣體噴射噴嘴7。
即，若把冷卻氣體作為沿調(diào)溫塔2內(nèi)壁的向下的旋轉(zhuǎn)氣流，并防止向調(diào)溫塔2的內(nèi)壁的高溫排放氣的直接接觸時(shí)，則不在調(diào)溫塔2的內(nèi)壁附著和增大揮發(fā)和熔融成分粉塵。由此，揮發(fā)和熔融成分通過該冷卻氣體的旋轉(zhuǎn)氣流和冷卻水被冷卻和固化，但是由于粒徑不變成過大還以其微小的狀態(tài)存在，所以在調(diào)溫塔2不沉降并伴隨在排放氣中。
另一方面，由于固體粉塵粉粒徑大，所以在調(diào)溫塔2容易沉降。因此，粒徑大的固體粉塵主要在調(diào)溫塔2的下部沉降進(jìn)行分離和回收，而粒徑小的揮發(fā)和熔融成分粉塵主要通過袋過濾器10進(jìn)行分離和回收。
另外，在該實(shí)施例1中，如上所述，設(shè)置具有上下位置關(guān)系的第1級冷卻氣噴射噴嘴6(上流側(cè))和第2級冷卻氣噴射噴嘴7(下流側(cè))。另外，在第2級冷卻氣噴射噴嘴7的下方位置設(shè)置第3段放大部，由于在該第3放大段部的環(huán)狀平面上能設(shè)置多個(gè)第3級冷卻氣噴射噴嘴，所以不限定冷卻氣噴射噴嘴所配設(shè)級數(shù)。另外，在與高溫排放氣的吹入方向同方向噴射冷卻氣體的旋轉(zhuǎn)氣流不減速是理想的。
為了回收固體粉塵，在所述調(diào)溫塔2的底部，設(shè)置把沉降了的尺寸大的固體粉塵排出到調(diào)溫塔2的外部的粉塵排出裝置。
該粉塵排出裝置由眾所周知的循環(huán)減速器8和粉塵刮板9構(gòu)成。該粉塵刮板9通過該循環(huán)減速器8的動(dòng)作，以該調(diào)溫塔2的底部的直徑中心作為轉(zhuǎn)動(dòng)中心進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，刮取在該底部沉降并附著，或者貯積的固體粉塵的同時(shí)進(jìn)行收集，并且從在該底部所開口的排出口2b使之排出到該調(diào)溫塔2的外部。
下面，說明實(shí)施本發(fā)明的高溫排放氣的處理方法的實(shí)施例1。通過排氣導(dǎo)入管道3從還原爐13所排出并且含有固體粉塵及揮發(fā)和熔融成分的高溫排放氣體從氣體吹入口2a吹入到調(diào)溫塔2內(nèi)。然后，吹入到調(diào)溫塔2的高溫排放氣通過設(shè)置在該調(diào)溫塔2上部的多個(gè)冷卻水噴霧噴嘴5所噴霧的冷卻水的氣化，獲取熱量，使溫度降低，同時(shí)下降到達(dá)該調(diào)溫塔2的底部，所調(diào)溫的排放氣從所述下部排出管道4被排出。
同時(shí)，與從冷卻水噴霧噴嘴5的冷卻水的噴霧平行并從第1級、2級冷卻氣噴射噴嘴6、7噴射冷卻氣體，由于冷卻水向所吹入的高溫排放氣的氣流大致中心進(jìn)行噴霧，所以被噴射的冷卻氣體不受由于被噴霧的冷卻水的影響成為向下旋轉(zhuǎn)氣流，并覆蓋調(diào)溫塔2的內(nèi)壁。高溫排放氣的氣流的溫度隨著溫度調(diào)溫塔2下降而降低，該高溫氣體中揮發(fā)和熔融成分固化，通過冷卻氣體的向下旋轉(zhuǎn)氣流，阻止高溫排放氣與調(diào)溫塔2的內(nèi)壁的直接接觸，所以固體粉塵或揮發(fā)和熔融成分不附著在調(diào)溫塔2的內(nèi)壁。因此，固體粉塵沉降到調(diào)溫塔2的底部，同時(shí)揮發(fā)和溶融成分固化并成為揮發(fā)和熔融成分粉塵，而且，其幾乎所有的均與排放氣一起從所述下部排出管道4被排出。
如上所述，由于設(shè)置第1級、第2級冷卻氣噴射噴嘴6、7，因此即使在調(diào)溫處理大量的高溫排放氣時(shí)，也能防止固體粉塵及固化揮發(fā)和熔融成分的揮發(fā)和熔融成分粉塵在調(diào)溫塔2的內(nèi)壁上附著，并且能有效地冷卻高溫排放氣體。另外，通過從上段側(cè)的第1級冷卻氣噴射噴嘴6噴射比第2級冷卻氣噴射噴嘴7量多的冷卻氣體，并且通過大量的冷卻氣體的旋轉(zhuǎn)氣流覆蓋流有吹入固體粉塵和大量含有揮發(fā)和熔融成分的高溫排放氣的氣體流的調(diào)溫塔2的上部內(nèi)壁部分，所以能可靠地防止在該上部內(nèi)壁部分附著固體粉塵及揮發(fā)和熔融成分粉塵，并能有效地分離和回收排放氣中幾乎所有的固體粉塵和揮發(fā)和熔融成分粉塵。
即，按本實(shí)施例1，噴霧冷卻水，同時(shí)吹入冷卻氣體并使之旋轉(zhuǎn)，所以具有優(yōu)異的防止在調(diào)溫塔2的內(nèi)壁揮發(fā)和熔融成分本身附著的效果。因此，保持調(diào)溫塔2的冷卻性能并避免在內(nèi)壁附著的事故，在調(diào)溫塔2能回收固體粉塵，而在袋過濾器10能分離并回收揮發(fā)和熔融成分。由于分別被分離和回收的粉塵的成為高純度，因此，能有效地被利用。
另外，按本實(shí)施例1，在調(diào)溫后的排放氣中不含有象以往技術(shù)的油分，所以不需要設(shè)置用于排放氣后處理的設(shè)備，并且由于不象以往技術(shù)那樣把排放氣通到焦炭填充層的構(gòu)成，因此能有效地分離和回收在排放氣中所含的固體粉塵和揮發(fā)和熔融成分粉塵，同時(shí)能連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)溫系統(tǒng)1。另外，與以往技術(shù)不同，在通過旋分除塵器時(shí)，由于通過冷卻并調(diào)節(jié)溫度和排放氣，所以能分離和回收未回收的固體粉塵，并且能沒有揮發(fā)和熔融成分的附著事故地更高純度地分離和回收固體粉塵和揮發(fā)和熔融成分粉塵。
另外，在本實(shí)施例1中，是就高溫排放氣從調(diào)溫塔的上部被導(dǎo)入，而從下部被排出進(jìn)行說明的，但是也可相反，高溫排放氣從調(diào)溫塔的下部被導(dǎo)入而從上部被排出。這時(shí)，冷卻水和/或冷卻氣也可從下部向上方吹入，并且，放大段部也可從調(diào)溫塔的下部向上部擴(kuò)大直徑。
另外，在本實(shí)施例1中，是就吹入冷卻水及冷卻氣兩者進(jìn)行說明的，但是也可根據(jù)高溫排放氣的量或溫度、冷卻后的目標(biāo)溫度等的操作條件只吹入冷卻水。即使在這種情況下，通過放大段部及袋過濾器等，也可達(dá)到本發(fā)明的效果。
并且，在本實(shí)施例1中，是就放大段部急激地?cái)U(kuò)大進(jìn)行說明的，但是放大段部也可被逐漸地被放大。
實(shí)施例下面，按照本實(shí)施例1，參照說明調(diào)溫塔的溫度分布的圖3，說明從制造還原鐵的還原爐13所排出的高溫排放氣進(jìn)行冷卻和調(diào)溫的實(shí)施例。
在從還原爐13所排出的高溫排放氣中，如上所述，含有大量的揮發(fā)和熔融成分(鉛、鋅、堿金屬和其氧化物)。該高溫排放氣的度通常為700-1400℃。
另外，高溫排放氣的成分按體積為CO2:20％、N2:67.3％、H2O:11.8％、O2:0.9％。
這樣的高溫排放氣，根據(jù)后續(xù)工序的設(shè)備種類，被調(diào)溫到350-600℃。在熱回收量少好的情況或粉塵的熔點(diǎn)和軟化點(diǎn)低的情況下，在用通常的袋過濾器10處理從下部排出管道4所排出的排放氣時(shí)，調(diào)溫成350℃的低溫側(cè)的溫度。但是，在需要熱回收量多時(shí)或粉塵的熔點(diǎn)和軟化點(diǎn)高時(shí)，向鍋爐供給或用高溫袋過濾器處理時(shí)，調(diào)溫到600℃的高溫側(cè)的溫度。
噴射到調(diào)溫塔2的冷卻氣體，若為能把調(diào)溫塔2的壁面溫度保持在600℃以下，理想的550℃以下溫度即可，并且或?yàn)閺南虏颗懦龉艿?所排出的被調(diào)溫的排放氣的溫度以下，或者為揮發(fā)和熔融成分的軟化點(diǎn)和熔點(diǎn)以下的溫度，并且不含有揮發(fā)和熔融成分即可。例如，能用空氣、氮?dú)狻⒍栊詺怏w或從所述下部排出管道4所排出并用袋過濾器處理過的氣體，另外，若高溫氣體發(fā)生源為還原爐或廢物處理爐，可把從原料干燥工序所排出的氣體作為冷卻氣體使用，并且，也可把在焚燒爐、熔融爐或還原爐、廢物處理爐等所用的燃燒空氣或2次燃燒用空氣等作為冷卻氣體使用。
在該實(shí)施例的情況下，使用常溫空氣作為冷卻氣體，從第1級冷卻氣噴嘴6以20m/S的流速噴射370m3/分的空氣、并且從第2級冷卻氣噴射噴嘴7以20m/S的流速噴射350m3/分的空氣，同時(shí)從冷卻水噴霧噴嘴5噴霧65dm3/分的冷卻水。
其結(jié)果，能有效地調(diào)溫由排氣導(dǎo)入管道3所流入的1133℃的高溫排放氣，并從下部排出管道4排出調(diào)溫到450℃的排放氣體。
在從第1級冷卻氣噴射噴嘴6及第2級冷卻氣噴射噴嘴7所噴射并成為旋轉(zhuǎn)氣體的調(diào)溫塔2的內(nèi)壁所接近的部分關(guān)于上下的高溫排放氣分別被有效地冷卻，并成為400-420℃，而且，冷卻空氣向下的旋轉(zhuǎn)氣流不紊亂。另外，冷卻氣體的噴射速度為18m/S以上是理想的，而最好為20m/S。
以上，是以具有在調(diào)溫塔2的后工序中分離揮發(fā)和熔融成分粉塵的袋過濾器10的調(diào)溫系統(tǒng)1為例進(jìn)行說明的。但是，例如調(diào)溫系統(tǒng)1，如說明實(shí)施例2的其模式系統(tǒng)的圖4所示，可由冷卻從還原爐13所排出的高溫排放氣進(jìn)行調(diào)溫并與上述實(shí)施例1的調(diào)溫系統(tǒng)的調(diào)溫塔完全相同構(gòu)成的調(diào)溫塔2、從分離和回收從該調(diào)溫塔2所排出的調(diào)溫后的排放氣中的未回收的固體粉塵的旋風(fēng)分離器11和分離和回收在從該旋風(fēng)分離器11所排出的排放氣體中所含的揮發(fā)和熔融成分粉塵的袋過濾器10構(gòu)成。如該實(shí)施例2的調(diào)溫系統(tǒng)1，通過設(shè)置旋風(fēng)分離器11能分離和回收由調(diào)溫塔2不能回收的固體粉塵。提高由袋過濾器10所回收的揮發(fā)和熔融成分粉塵的純度，并且產(chǎn)生能有效地利用的效果。
另外，調(diào)溫系統(tǒng)1，如說明實(shí)施例3的模式系統(tǒng)的圖5所示，可以由冷卻從還原爐13所排出的高溫排放氣進(jìn)行調(diào)溫并與上述實(shí)施例1的調(diào)溫系統(tǒng)的調(diào)溫塔完全相同構(gòu)成的調(diào)溫塔2、分離和回收從該調(diào)溫塔2所排出的被調(diào)溫的排放氣中的未回收的固體粉塵的高溫袋過濾器12和分離和回收從該高溫袋過濾器12所排出的排放氣中所含的揮發(fā)和熔融成分粉塵的袋過濾器10構(gòu)成。如該實(shí)施例3的調(diào)溫系統(tǒng)1，通過設(shè)置高溫袋過濾器12，能分離和回收由調(diào)溫塔2所不能回收的固體粉塵，所以能提高由袋過濾器10所回收的揮發(fā)和熔融成分粉塵的純度，并產(chǎn)生能有效利用的效果。
另外，調(diào)溫系統(tǒng)1，如說明實(shí)施例4的模式系統(tǒng)的圖6所示，可由冷卻從還原爐13所排出的高溫排放氣進(jìn)行調(diào)溫的調(diào)溫塔2和分離和回收在由該調(diào)溫塔2被調(diào)溫并排出的排放氣中所含的揮發(fā)和熔融成分的袋過濾器10構(gòu)成，并且，在該袋過濾器10的后工序側(cè)設(shè)置第2袋過濾器10’(與所述袋過濾器10同樣的構(gòu)成)，并且在由所述袋過濾器10分離和回收流入到該第2袋過濾器10’的揮發(fā)和熔融成分粉塵的排放氣中能構(gòu)成為添加消石灰或活性炭并使之流入。這樣，在袋過濾器10的后工序側(cè)，當(dāng)設(shè)置第2袋過濾器10’時(shí)，則設(shè)增加灰塵的量使成含有固粉塵及揮發(fā)和熔融成分粉塵的含有HCl和二惡英灰塵，產(chǎn)生能除去含有HCl和二噁英灰塵的效果。
如上所述，按照本發(fā)明的高溫排放氣的處理方法，向吹入到調(diào)溫塔的高溫氣體的氣流的大致中心噴霧冷卻水，同時(shí)沿調(diào)溫塔的內(nèi)壁噴射冷卻氣體，所以能有效地冷卻高溫排放氣的固體粉塵、揮發(fā)和熔融成分并不過分固化揮發(fā)和熔融成分。由冷卻水的噴霧不紊亂用沿調(diào)溫塔的內(nèi)壁所流動(dòng)的冷卻氣體的氣流把調(diào)溫塔的內(nèi)壁與高溫排放氣隔離，使所固化了的揮發(fā)和熔融成分粉塵也不附著和積集在調(diào)溫塔的內(nèi)壁。因此，具有如下的優(yōu)良效果，即，能保持調(diào)溫塔的冷卻性能，避免向內(nèi)壁附著等事故，并且能高效地分離和回收每種固體粉塵和揮發(fā)和熔融成分粉塵成分。
而且，不需要處理水溶性的水處理設(shè)備，由于在調(diào)溫后的排放氣中不含油分，所以也不需要用于排放氣的后處理的其它的設(shè)備，由于構(gòu)成為排放氣不通過焦炭填充層，所以能有效地分離和回收在排放氣中所含的作為固體粉塵的金屬氧化物及作為揮發(fā)和熔融成分的鋅等并能連續(xù)進(jìn)行調(diào)溫系統(tǒng)1。另外，按照本發(fā)明的高溫排放氣的處理方法，通過旋風(fēng)分離器及高溫袋過濾器能分離和回收未回收的固體粉塵，并通過袋過濾器提高所回收的揮發(fā)和熔融成分的純度，因此，還具有能有效地利用回收物的效果。
權(quán)利要求
1．一種高溫排放氣的處理方法，其特征是把從高溫氣體發(fā)生源所排出的高溫排放氣吹入到具有在高溫排放氣的下流側(cè)直徑擴(kuò)大的放大段部的調(diào)溫塔內(nèi)，向所吹入的高溫排氣的氣流噴霧冷卻水，把所吹入的高溫排放氣調(diào)溫成適當(dāng)?shù)臏囟龋ㄟ^調(diào)溫把從高溫排放氣中所分離的固體粉塵排出到所述調(diào)溫塔外并回收，并且通過袋過濾器回收在從該調(diào)溫塔所排出的調(diào)溫后的排放氣中所含的揮發(fā)和熔融成分粉塵。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫排放氣的處理方法，其特征在于從設(shè)置在所述放大段部的冷卻氣體噴射裝置沿該調(diào)溫塔的內(nèi)壁噴射冷卻氣體。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫排放氣的處理方法，其特征在于從所述冷卻氣噴射裝置，向斜下流方向噴射冷卻氣體使形成沿所述調(diào)溫塔的內(nèi)壁的旋轉(zhuǎn)氣體。
4．根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的高溫排放氣的處理方法，其特征在于從設(shè)置在所述放大段部的上流側(cè)的冷卻氣噴射裝置噴射比設(shè)置在下流側(cè)的冷卻氣噴射裝置量多的冷卻氣體。
5．根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意項(xiàng)所述的高溫排放氣的處理方法，其特征在于在用所述袋過濾器回收所述揮發(fā)和熔融成分粉塵前，通過旋風(fēng)分離器回收在從所述調(diào)溫塔所排出的調(diào)溫后的排放氣中所含的未回收的固體粉塵。
6．根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意項(xiàng)所述的高溫排放氣的處理方法，其特征在于在通過所述袋過濾器回收所述揮發(fā)和熔融成分粉塵前，通過高溫袋過濾器回收在從所述調(diào)溫塔所排出的調(diào)溫后的排放氣中所含的未回收的固體粉塵。
7．根據(jù)權(quán)利要求1-6中任意項(xiàng)所述的高溫排放氣的處理方法，其特征在于所述高溫氣體發(fā)生源為在高溫下還原含有煤等的碳還原劑和鐵礦石等的金屬氧化物的原料，或還原和熔融制造還原金屬的還原爐。
全文摘要
一種高溫排放氣的處理方法,是把高溫排放氣由調(diào)溫塔上部的氣體吹入口吹入,從冷卻水噴霧噴嘴把冷卻水噴射到向高溫排放氣的氣流大致中心的斜下方,分別從第1和2級冷卻氣噴射噴嘴使冷卻氣體沿調(diào)溫塔的內(nèi)壁的下流方向噴射,能防止在調(diào)溫塔的內(nèi)壁附著固體粉塵及揮發(fā)和熔融成分,同時(shí)使高溫排放氣的溫度降低。通過上述方法,使揮發(fā)和熔融成分固化從調(diào)溫塔的底部排出和回收所述固體粉塵,同時(shí)由袋過濾器回收揮發(fā)和熔融成分。
文檔編號F28C3/00GK1324998SQ0111807
公開日2001年12月5日 申請日期2001年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月19日
發(fā)明者立石雅孝, 鐵本理彥 申請人:株式會(huì)社神戶制鋼所