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萃取冶金挥发性有机废气处理技术发展和应用实践

张伟 李立清 吴才贵 廖彬 龙光武 宫晓丹

张伟, 李立清, 吴才贵, 廖彬, 龙光武, 宫晓丹. 萃取冶金挥发性有机废气处理技术发展和应用实践[J]. 矿产综合利用, 2022, 43(5): 9-14. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.05.002
引用本文: 张伟, 李立清, 吴才贵, 廖彬, 龙光武, 宫晓丹. 萃取冶金挥发性有机废气处理技术发展和应用实践[J]. 矿产综合利用, 2022, 43(5): 9-14. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.05.002
Zhang Wei, Li Liqing, Wu Caigui, Liao Bin, Long Guangwu, Gong Xiaodan. Development and Application of Extraction Metallurgical Volatile Organic Waste Gas Treatment Technology[J]. Multipurpose Utilization of Mineral Resources, 2022, 43(5): 9-14. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.05.002
Citation: Zhang Wei, Li Liqing, Wu Caigui, Liao Bin, Long Guangwu, Gong Xiaodan. Development and Application of Extraction Metallurgical Volatile Organic Waste Gas Treatment Technology[J]. Multipurpose Utilization of Mineral Resources, 2022, 43(5): 9-14. doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.05.002

萃取冶金挥发性有机废气处理技术发展和应用实践

doi: 10.3969/j.issn.1000-6532.2022.05.002
基金项目: 国家科技支撑计划(2015BAB02B03);国家自然科学基金项目(21406097)
详细信息
    作者简介:

    张伟(1984-),男,硕士,高级工程师,主要研究方向为锌湿法冶金及伴生金属综合回收技术

    通讯作者:

    李立清(1979-),男,博士,教授,主要研究方向为湿法冶金及电化学。

  • 中图分类号: TD989; TF803

Development and Application of Extraction Metallurgical Volatile Organic Waste Gas Treatment Technology

  • 摘要: 本文介绍了萃取冶金挥发性有机气体的组成以及处理萃取冶金挥发性废气的技术现状,分析了萃取冶金生产的特点,主要吸附材料活性炭的性质,光解与光催化和低温等离子技术。萃取冶金生产中产生的挥发性有机废气可以采用前端水洗预处理,活性炭吸附技术为主体和后端深度净化技术相集成的组合工艺进行处理。经过实际应用,采用组合式处理技术可以满足当前国家和地方的检测标准。

     

  • 表  1  广东地方采用的II时段工艺废气大气污染物排放限值

    Table  1.   Emission limits of air pollutants from the second period of process used in Guangdong

    污染物排气筒/m排放速率限制/(kg·h–1排放限制/
    (mg·m–3
    二类区域三类区域
    非甲烷总烃158.413120(使用溶剂汽油或其他混合烃类物质)
    201421
    304470
    4084120
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    表  2  各类吸附用活性炭主要技术指标

    Table  2.   Main technical indicators of various types of activated carbon for adsorption

    名称椰壳果壳竹炭煤质
    碘值/(mg·g−1>900>900>600≥900~950
    容重/(g·cm−30.45~0.550.45~0.550.45~0.600.45~0.60
    水分/%<5<5≤10≤5
    CTC/%≥80≥75≥10≥70
    强度/%>88>88≥75≥90
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    表  3  萃取冶金废气用活性炭的物性参数

    Table  3.   Physical parameters of activated carbon for extracting metallurgical waste gas

    性质粒状活性炭粉状活性炭
    真密度/( g·cm−3)2.0~2.21.9~2.2
    粒密度/( g·cm−3)0.6~1.0
    堆积密度/( g·cm−3)0.35~0.60.15~0.6
    孔隙率/%33~4545~75
    细孔容积/( g·cm−3)0.5~1.10.5~1.4
    平均孔径/Å1.2~4.01.5~4.0
    比表面积/( g·cm−2)700~1500700~1600
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    表  4  常见萃取剂化学性质及物质关键氧化转化产物

    Table  4.   Chemical properties of common extractants and key oxidation conversion of substances

    名称代表主要化学键对应的化学键能/(kJ·mol−1)光化学反应产物
    铜萃取剂LIX984、N902C=C,C=N,C-O,H-O,C-C,N-O,C-H611,749,358,463,346,176,415CO2,H2O,NOX
    醇类改质剂仲辛醇C-O,H-O,C-C,C-H358,463,346,415CO2,H2O
    酸性磷酸酯P204、P507P-O,P=O,H-O,C-C,C-O,C-H335,544,463,346,358,415CO2,H2O
    中性萃取剂TBPP-O,P=O,C-C,C-O,C-H335,544,346,358,415CO2,H2O,P2O5
    胺类萃取剂N235、TOAC-C,C-N,C-H346,305,415CO2,H2O,NOX
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    表  5  萃取冶金企业废气经活性炭吸附后排放口(非甲烷总烃)检测结果

    Table  5.   Exhaust gas (non-methane total hydrocarbons) test results after being adsorbed by activated carbon

    检测点检测结果评价标准排气筒高度/m
    标干流量/(m3·h−1)排放浓度/(mg·m−3)排放速度/(kg·h−1)排放浓度/ (mg·m−3)排放速度
    /(kg·h−1)
    排放口1981250.360.491206435
    排放口2884943.780.391206435
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    表  6  萃取冶金企业废气经活性炭和低温等离子体净化后排放口(非甲烷总烃)检测结果

    Table  6.   Exhaust gas (non-methane total hydrocarbons) test results after purification of exhaust gas from metallurgical enterprises by activated carbon and low-temperature plasma

    检测点检测结果评价标准排气筒高度/m
    标干流量/(m3·h−1)排放浓度/(mg·m−3)排放速度/(kg·h−1)排放浓度/(mg·m−3)排放速度/(kg·h−1)
    排放口11081212.360.131206435
    排放口21184921.780.241206435
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