第一篇：PSA制氮機(jī)工作原理及工藝流程

PSA制氮機(jī)工作原理及工藝流程

一、基礎(chǔ)知識 1．氣體知識

氮?dú)庾鳛榭諝庵泻孔钬S富的氣體，取之不竭，用之不盡。它無色、無味，透明，屬于亞惰性氣體，不維持生命。高純氮?dú)獬Ｗ鳛楸Ｗo(hù)性氣體，用于隔絕氧氣或空氣的場所。氮?dú)猓∟2）在空氣中的含量為78.084%（空氣中各種氣體的容積組分為：N2：78.084%、O2：20.9476%、氬氣：0.9364%、CO2：0.0314%、其它還有H2、CH4、N2O、O3、SO2、NO2等，但含量極少），分子量為28，沸點(diǎn)：-195.8℃，冷凝點(diǎn)：-210℃。

2．壓力知識

變壓吸附（PSA）制氮工藝是加壓吸附、常壓解吸，必須使用壓縮空氣。現(xiàn)使用的吸附劑——碳分子篩最佳吸附壓力為0.75~0.9MPa，整個(gè)制氮系統(tǒng)中氣體均是帶壓的，具有沖擊能量。

二、PSA制氮工作原理：

變壓吸附制氮機(jī)是以碳分子篩為吸附劑，利用加壓吸附，降壓解吸的原理從空氣中吸附和釋放氧氣，從而分離出氮?dú)獾淖詣?dòng)化設(shè)備。碳分子篩是一種以煤為主要原料，經(jīng)過研磨、氧化、成型、碳化并經(jīng)過特殊的孔型處理工藝加工而成的，表面和內(nèi)部布滿微孔的柱形顆粒狀吸附劑，呈黑色，其孔型分布如下圖所示：

碳分子篩的孔徑分布特性使其能夠?qū)崿F(xiàn)O2、N2的動(dòng)力學(xué)分離。這樣的孔徑分布可使不同的氣體以不同的速率擴(kuò)散至分子篩的微孔之中，而不會排斥混合氣（空氣）中的任何一種氣體。碳分子篩對O2、N2的分離作用是基于這兩種氣體的動(dòng)力學(xué)直徑的微小差別，O2分子的動(dòng)力學(xué)直徑較小，因而在碳分子篩的微孔中有較快的擴(kuò)散速率，N2分子的動(dòng)力學(xué)直徑較大，因而擴(kuò)散速率較慢。壓縮空氣中的水和CO2的擴(kuò)散同氧相差不大，而氬擴(kuò)散較慢。最終從吸附塔富集出來的是N2和Ar的混合氣。

碳分子篩對O2、N2的吸附特性可以用平衡吸附曲線和動(dòng)態(tài)吸附曲線直觀表現(xiàn)出來：

由這兩個(gè)吸附曲線可以看出，吸附壓力的增加，可使O2、N2的吸附量同時(shí)增大，且O2的吸附量增加幅度要大一些。變壓吸附周期短，O2、N2的吸附量遠(yuǎn)沒有達(dá)到平衡（最大值），所以O(shè)2、N2擴(kuò)散速率的差別使O2的吸附量在短時(shí)間內(nèi)大大超過N2的吸附量。

變壓吸附制氮正是利用碳分子篩的選擇吸附特性，采用加壓吸附，減壓解吸的循環(huán)周期，使壓縮空氣交替進(jìn)入吸附塔（也可以單塔完成）來實(shí)現(xiàn)空氣分離，從而連續(xù)產(chǎn)出高純度的產(chǎn)品氮?dú)狻?/p>

三、PSA制氮基本工藝流程：

PSA制氮機(jī)基本工藝流程示意圖

空氣經(jīng)空壓機(jī)壓縮后，經(jīng)過除塵、除油、干燥后，進(jìn)入空氣儲罐，經(jīng)過空氣進(jìn)氣閥、左吸進(jìn)氣閥進(jìn)入左吸附塔，塔壓力升高，壓縮空氣中的氧分子被碳分子篩吸附，未吸附的氮?dú)獯┻^吸附床，經(jīng)過左吸出氣閥、氮?dú)猱a(chǎn)氣閥進(jìn)入氮?dú)鈨?，這個(gè)過程稱之為左吸，持續(xù)時(shí)間為幾十秒。左吸過程結(jié)束后，左吸附塔與右吸附塔通過上、下均壓閥連通，使兩塔壓力達(dá)到均衡，這個(gè)過程稱之為均壓，持續(xù)時(shí)間為2~3秒。均壓結(jié)束后，壓縮空氣經(jīng)過空氣進(jìn)氣閥、右吸進(jìn)氣閥進(jìn)入右吸附塔，壓縮空氣中的氧分子被碳分子篩吸附，富集的氮?dú)饨?jīng)過右吸出氣閥、氮?dú)猱a(chǎn)氣閥進(jìn)入氮?dú)鈨?，這個(gè)過程稱之為右吸，持續(xù)時(shí)間為幾十秒。同時(shí)左吸附塔中碳分子篩吸附的氧氣通過左排氣閥降壓釋放回大氣當(dāng)中，此過程稱之為解吸。反之左塔吸附時(shí)右塔同時(shí)也在解吸。為使分子篩中降壓釋放出的氧氣完全排放到大氣中，氮?dú)馔ㄟ^一個(gè)常開的反吹閥吹掃正在解吸的吸附塔，把塔內(nèi)的氧氣吹出吸附塔。這個(gè)過程稱之為反吹，它與解吸是同時(shí)進(jìn)行的。右吸結(jié)束后，進(jìn)入均壓過程，再切換到左吸過程，一直循環(huán)進(jìn)行下去。

制氮機(jī)的工作流程是由可編程控制器控制三個(gè)二位五通先導(dǎo)電磁閥，再由電磁閥分別控制八個(gè)氣動(dòng)管道閥的開、閉來完成的。三個(gè)二位五通先導(dǎo)電磁閥分別控制左吸、均壓、右吸狀態(tài)。左吸、均壓、右吸的時(shí)間流程已經(jīng)存儲在可編程控制器中，在斷電狀態(tài)下，三個(gè)二位五通先導(dǎo)電磁閥的先導(dǎo)氣都接通氣動(dòng)管道閥的關(guān)閉口。當(dāng)流程處于左吸狀態(tài)時(shí)，控制左吸的電磁閥通電，先導(dǎo)氣接通左吸進(jìn)氣閥、左吸產(chǎn)氣閥、右排氣閥開啟口，使得這三個(gè)閥門打開，完成左吸過程，同時(shí)右吸附塔解吸。當(dāng)流程處于均壓狀態(tài)時(shí)，控制均壓的電磁閥通電，其它閥關(guān)閉；先導(dǎo)氣接通上均壓閥、下均壓閥開啟口，使得這兩個(gè)閥門打開，完成均壓過程。當(dāng)流程處于右吸狀態(tài)時(shí)，控制右吸的電磁閥通電，先導(dǎo)氣接通右吸進(jìn)氣閥、右吸產(chǎn)氣閥、左排氣閥開啟口，使得這三個(gè)閥門打開，完成右吸過程，同時(shí)左吸附塔解吸。每段流程中，除應(yīng)該打開的閥門外，其它閥門都應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)。

二、變壓吸附制氧 變壓吸附制氧，以沸石分子篩吸附劑為核心，根據(jù)吸附劑在較高壓力下選擇吸附氮?dú)?，未被吸附的氧氣在吸附塔頂部聚集，作為產(chǎn)品氣輸出。當(dāng)處于吸附的吸附塔臨近吸附飽和之前，原料空氣停止進(jìn)氣，轉(zhuǎn)而向另一只完成再生的吸附塔均壓，隨后泄壓再生。被均壓的吸附塔引入原料空氣開始吸附。兩只吸附塔如此交替重復(fù)，完成氧氣生產(chǎn)的工藝過程。

工業(yè)用變壓吸附制氧可采用加壓吸附，常壓解吸流程；超大氣壓真空解吸流程；穿透大氣壓真空解吸流程。

第二篇：PSA制氮機(jī)工作原理及工藝流程

PSA制氮機(jī)工作原理及工藝流程

一、基礎(chǔ)知識

1．氣體知識

氮?dú)庾鳛榭諝庵泻孔钬S富的氣體，取之不竭，用之不盡。它無色、無味，透明，屬于亞惰性氣體，不維持生命。高純氮?dú)獬Ｗ鳛楸Ｗo(hù)性氣體，用于隔絕氧氣或空氣的場所。氮?dú)猓∟2）在空氣中的含量為78.084%（空氣中各種氣體的容積組分為：N2：78.084%、O2：20.9476%、氬氣：0.9364%、CO2：0.0314%、其它還有H2、CH4、N2O、O3、SO2、NO2等，但含量極少），分子量為28，沸點(diǎn)：-195.8℃，冷凝點(diǎn)：-210℃。2．壓力知識

變壓吸附（PSA）制氮工藝是加壓吸附、常壓解吸，必須使用壓縮空氣。現(xiàn)使用的吸附劑——碳分子篩最佳吸附壓力為0.75~0.9MPa，整個(gè)制氮系統(tǒng)中氣體均是帶壓的，具有沖擊能量。

二、PSA制氮工作原理：

變壓吸附制氮機(jī)是以碳分子篩為吸附劑，利用加壓吸附，降壓解吸的原理從空氣中吸附和釋放氧氣，從而分離出氮?dú)獾淖詣?dòng)化設(shè)備。碳分子篩是一種以煤為主要原料，經(jīng)過研磨、氧化、成型、碳化并經(jīng)過特殊的孔型處理工藝加工而成的，表面和內(nèi)部布滿微孔的柱形顆粒狀吸附劑，呈黑色

碳分子篩的孔徑分布特性使其能夠?qū)崿F(xiàn)O2、N2的動(dòng)力學(xué)分離。這樣的孔徑分布可使不同的氣體以不同的速率擴(kuò)散至分子篩的微孔之中，而不會排斥混合氣（空氣）中的任何一種氣體。碳分子篩對O2、N2的分離作用是基于這兩種氣體的動(dòng)力學(xué)直徑的微小差別，O2分子的動(dòng)力學(xué)直徑較小，因而在碳分子篩的微孔中有較快的擴(kuò)散速率，N2分子的動(dòng)力學(xué)直徑較大，因而擴(kuò)散速率較慢。壓縮空氣中的水和CO2的擴(kuò)散同氧相差不大，而氬擴(kuò)散較慢。最終從吸附塔富集出來的是N2和Ar的混合氣。

由這兩個(gè)吸附曲線可以看出，吸附壓力的增加，可使O2、N2的吸附量同時(shí)增大，且O2的吸附量增加幅度要大一些。變壓吸附周期短，O2、N2的吸附量遠(yuǎn)沒有達(dá)到平衡（最大值），所以O(shè)2、N2擴(kuò)散速率的差別使O2的吸附量在短時(shí)間內(nèi)大大超過N2的吸附量。

變壓吸附制氮正是利用碳分子篩的選擇吸附特性，采用加壓吸附，減壓解吸的循環(huán)周期，使壓縮空氣交替進(jìn)入吸附塔（也可以單塔完成）來實(shí)現(xiàn)空氣分離，從而連續(xù)產(chǎn)出高純度的產(chǎn)品氮?dú)狻?/p>

三、PSA制氮基本工藝流程

空氣經(jīng)空壓機(jī)壓縮后，經(jīng)過除塵、除油、干燥后，進(jìn)入空氣儲罐，經(jīng)過空氣進(jìn)氣閥、左吸進(jìn)氣閥進(jìn)入左吸附塔，塔壓力升高，壓縮空氣中的氧分子被碳分子篩吸附，未吸附的氮?dú)獯┻^吸附床，經(jīng)過左吸出氣閥、氮?dú)猱a(chǎn)氣閥進(jìn)入氮?dú)鈨?，這個(gè)過程稱之為左吸，持續(xù)時(shí)間為幾十秒。左吸過程結(jié)束后，左吸附塔與右吸附塔通過上、下均壓閥連通，使兩塔壓力達(dá)到均衡，這個(gè)過程稱之為均壓，持續(xù)時(shí)間為2~3秒。均壓結(jié)束后，壓縮空氣經(jīng)過空氣進(jìn)氣閥、右吸進(jìn)氣閥進(jìn)入右吸附塔，壓縮空氣中的氧分子被碳分子篩吸附，富集的氮?dú)饨?jīng)過右吸出氣閥、氮?dú)猱a(chǎn)氣閥進(jìn)入氮?dú)鈨?，這個(gè)過程稱之為右吸，持續(xù)時(shí)間為幾十秒。同時(shí)左吸附塔中碳分子篩吸附的氧氣通過左排氣閥降壓釋放回大氣當(dāng)中，此過程稱之為解吸。反之左塔吸附時(shí)右塔同時(shí)也在解吸。為使分子篩中降壓釋放出的氧氣完全排放到大氣中，氮?dú)馔ㄟ^一個(gè)常開的反吹閥吹掃正在解吸的吸附塔，把塔內(nèi)的氧氣吹出吸附塔。這個(gè)過程稱之為反吹，它與解吸是同時(shí)進(jìn)行的。右吸結(jié)束后，進(jìn)入均壓過程，再切換到左吸過程，一直循環(huán)進(jìn)行下去。制氮機(jī)的工作流程是由可編程控制器控制三個(gè)二位五通先導(dǎo)電磁閥，再由電磁閥分別控制八個(gè)氣動(dòng)管道閥的開、閉來完成的。三個(gè)二位五通先導(dǎo)電磁閥分別控制左吸、均壓、右吸狀態(tài)。左吸、均壓、右吸的時(shí)間流程已經(jīng)存儲在可編程控制器中，在斷電狀態(tài)下，三個(gè)二位五通先導(dǎo)電磁閥的先導(dǎo)氣都接通氣動(dòng)管道閥的關(guān)閉口。當(dāng)流程處于左吸狀態(tài)時(shí)，控制左吸的電磁閥通電，先導(dǎo)氣接通左吸進(jìn)氣閥、左吸產(chǎn)氣閥、右排氣閥開啟口，使得這三個(gè)閥門打開，完成左吸過程，同時(shí)右吸附塔解吸。當(dāng)流程處于均壓狀態(tài)時(shí)，控制均壓的電磁閥通電，其它閥關(guān)閉；先導(dǎo)氣接通上均壓閥、下均壓閥開啟口，使得這兩個(gè)閥門打開，完成均壓過程。當(dāng)流程處于右吸狀態(tài)時(shí)，控制右吸的電磁閥通電，先導(dǎo)氣接通右吸進(jìn)氣閥、右吸產(chǎn)氣閥、左排氣閥開啟口，使得這三個(gè)閥門打開，完成右吸過程，同時(shí)左吸附塔解吸。每段流程中，除應(yīng)該打開的閥門外，其它閥門都應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài)。

第三篇：變壓吸附制氮機(jī)的原理分析

變壓吸附制氮機(jī)的原理分析

川匯氣體

變壓吸附制氮機(jī)名詞解釋及工作原理分析

變壓吸附（PSA）制氮技術(shù)，具有能耗低、低噪音、無污染、操作簡便、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)?？蓾M足各種用氣需要，在冶煉、金屬加工、石化工業(yè)、電子工業(yè)、食品行業(yè)、倉儲運(yùn)輸、等眾多領(lǐng)域得到廣泛使用。

變壓吸附制氮機(jī)是以空氣為原料，利用分子篩吸附劑對空氣中氮、氧不同的吸附性能，在常溫下變壓吸附(簡稱PSA)制取氮?dú)?。主要結(jié)構(gòu)由空氣凈化系統(tǒng)，自動(dòng)控制系統(tǒng)，制氮系統(tǒng)、氮?dú)鈨薜炔糠謽?gòu)成。

碳分子篩是由碳組成的多孔物質(zhì)，孔結(jié)構(gòu)模型為無序堆積碳素結(jié)構(gòu)。它分離空氣的能力，取決于空氣中各種氣體在碳分子篩微孔中的不同擴(kuò)散速度或不同的吸附力。由于氧分子通過碳分子篩微孔系統(tǒng)的狹窄空隙的擴(kuò)散速度比氮分子快得多。因此，當(dāng)加壓時(shí)它對氧優(yōu)先吸附，而氮?jiǎng)t被富集成高純度氣體。變壓吸附制氮機(jī)正是利用這一特性，采用加壓吸附、減壓解吸的方式實(shí)現(xiàn)氮氧分離。變壓吸附法通常使用兩塔并聯(lián)，交替進(jìn)行加壓吸附和解壓再生，從而獲得連續(xù)的氮?dú)饬?。PSA制氮機(jī)工藝流程

壓縮后的空氣經(jīng)空氣貯存緩沖罐進(jìn)入活性碳過濾器，除去油和水，然后經(jīng)過冷干機(jī)干燥冷卻卸壓再經(jīng)過T級和A級精密過濾后進(jìn)入兩個(gè)吸附塔。

PSA制氮工藝流程是采用在常溫下變壓吸附（即PSA）為無熱源的吸附分離過程，碳分子篩對吸附組合（主要是氧分子）的吸附容量因其分壓升高而增加，因其分壓的下降而減少。這樣，碳分子篩在加壓時(shí)吸附，減壓時(shí)解吸，放出被吸附的部分，使碳分子再生，形成循環(huán)操作。

變壓吸附過程，循環(huán)操作包括：吸附、均壓、降壓、釋放、沖洗，然后再充壓、吸附幾個(gè)工作階段，形成循環(huán)操作過程。

PSA制氮裝置根據(jù)流程的再生壓力不同，可分為真空再生和常壓再生流程。在兩種流程中，原料空氣經(jīng)無油空壓機(jī)壓縮調(diào)壓后，進(jìn)入除油系統(tǒng)和冷卻器，再經(jīng)干燥進(jìn)入碳分子篩吸附塔，吸附塔的上部排出產(chǎn)品氮?dú)猓晃降难鯕庵苯优欧诺酱髿庵?，?shí)現(xiàn)碳分子篩的再生。

第四篇：銅冶煉的工藝流程及原理

銅冶煉技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了漫長的過程，但至今銅的冶煉仍以火法冶煉為主，其產(chǎn)量約占世界銅總產(chǎn)量的85%。

1)火法冶煉一般是先將含銅百分之幾或千分之幾的原礦石，通過選礦提高到20－30％，作為銅精礦，在密閉鼓風(fēng)爐、反射爐、電爐或閃速爐進(jìn)行造锍熔煉，產(chǎn)出的熔锍(冰銅)接著送入轉(zhuǎn)爐進(jìn)行吹煉成粗銅，再在另一種反射爐內(nèi)經(jīng)過氧化精煉脫雜，或鑄成陽極板進(jìn)行電解，獲得品位高達(dá)99.9％的電解銅。該流程簡短、適應(yīng)性強(qiáng)，銅的回收率可達(dá)95％，但因礦石中的硫在造锍和吹煉兩階段作為二氧化硫廢氣排出，不易回收，易造成污染。近年來出現(xiàn)如白銀法、諾蘭達(dá)法等熔池熔煉以及日本的三菱法等、火法冶煉逐漸向連續(xù)化、自動(dòng)化發(fā)展。

2)現(xiàn)代濕法冶煉有硫酸化焙燒－浸出－電積，浸出－萃?。姺e，細(xì)菌浸出等法，適于低品位復(fù)雜礦、氧化銅礦、含銅廢礦石的堆浸、槽浸選用或就地浸出。濕法冶煉技術(shù)正在逐步推廣，預(yù)計(jì)本世紀(jì)末可達(dá)總產(chǎn)量的20%，濕法冶煉的推出使銅的冶煉成本大大降低。

向左轉(zhuǎn)|向右轉(zhuǎn)

電解鋁的基本原理和工藝過程：電解鋁就是通過電解得到金屬鋁。現(xiàn)代電解鋁工業(yè)生產(chǎn)采用冰晶石-氧化鋁熔融電解法。熔融冰晶石是溶劑，氧化鋁是溶質(zhì)，以碳素體作為陽極，鋁液作為陰極，通入強(qiáng)大的直流電后，在950℃～970℃下，在電解槽內(nèi)進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)。陽極主要產(chǎn)物是二氧化碳和一氧化碳?xì)怏w，其中含有一定量的氟化氫等有害氣體和固體粉塵，該氣體需經(jīng)過凈化處理后排空。陰極產(chǎn)物是鋁液，鋁液通過真空抬包從電解槽內(nèi)抽出，送至鑄造車間，在保溫爐內(nèi)經(jīng)凈化澄清后，澆鑄成鋁錠或直接加工成線坯、型材等

生產(chǎn)工藝流程其生產(chǎn)工藝流程如下圖：

氧化鋁 氟化鹽 碳陽極 直流電↓ ↓ ↓ ↓↓

排出 陽極氣體------電解槽↑ ↓ ↓廢氣 ← 氣體凈化 鋁 液↓ ↓回收氟化物 凈化澄清-----------------------↓ ↓ ↓返回電解槽澆注 軋

制或鑄造↓ ↓鋁錠 線坯或型材方程電解鋁就是通過電解得到的鋁.重要通過這個(gè)方程進(jìn)行：2Al2O3==4Al+3O2。陽極：2O2ˉ-4eˉ=O2↑陰極:Al3+ +3eˉ=Al

粗銅的火法精煉 ：火法精煉原理：粗銅中多數(shù)雜質(zhì)對O的親和力大于Cu對O的親和力，而且，雜質(zhì)氧化物在Cu中的溶解度非常小，因此，雜質(zhì)以氧化物爐渣的形式出去。同時(shí)氧化過程的進(jìn)行使銅中產(chǎn)生過量的氧化銅，最終需要還原得到粗銅。即粗銅的火法精煉分為氧化過程和還原過程。1.氧化過程（氧化除渣階段）空氣進(jìn)入銅熔體，首先與銅反應(yīng)生成Cu2O，再與其它金屬雜質(zhì)作用使雜質(zhì)氧化，化學(xué)反應(yīng)如下：4Cu+O2→2Cu2OCu2O+Me→MeO+Cu反應(yīng)式中的Me代表金屬雜質(zhì)。2.還原過程（還原得到陽極銅）氧化除渣后銅液中的Cu2O，用還原劑進(jìn)行還原：Cu2O+H2→2Cu+H2OCu2O+CO→2Cu+CO2Cu2O+C→2Cu+CO還原劑有：重油、天然氣、液化石油氣、木炭等。得到的陽極銅送電解車間進(jìn)行電解精煉。銅的電解精煉 ：銅的電解精煉，是將火法精煉的銅澆鑄成陽極板，用純銅薄片作為陽極片，相間地裝入電解槽中，用硫酸銅和硫酸的水溶液作電解液，在直流電的作用下，陽極上的銅和電位較負(fù)的金屬溶解進(jìn)入溶液，而貴金屬和某些金屬（硒、碲）不溶，成為陽極泥沉淀于電解槽底，溶液中的銅在陽極上優(yōu)先析出，

第五篇：干法除塵的工藝流程及工作原理(精)

干法除塵的工藝流程及工作原理 干法除塵的工藝流程及工作原理

一、干法除塵的工藝流程：

Ⅰ 高溫、未凈化的轉(zhuǎn)爐煙氣 Ⅱ 高溫未凈化的轉(zhuǎn)爐煙

Ⅲ 高溫未凈化的轉(zhuǎn)爐煙氣 Ⅳ 冷卻后、粗凈化的轉(zhuǎn)

粗灰

Ⅴ 冷卻后、粗凈化的轉(zhuǎn)爐煙氣 Ⅵ 冷卻后、凈化的轉(zhuǎn)

細(xì)灰

不合格的轉(zhuǎn)爐煤氣

二、干法除塵設(shè)備工作原理：

1、干法除塵的設(shè)備組成：

通過對干法除塵設(shè)備的功能來看，干法除塵的設(shè)備主要分成五大塊，分別為轉(zhuǎn)爐煙氣的冷卻設(shè)備（即EC系統(tǒng)）、轉(zhuǎn)爐煙氣的凈化設(shè)備（即EP系統(tǒng)）、轉(zhuǎn)爐煙氣的動(dòng)力設(shè)備（即ID風(fēng)機(jī)）、轉(zhuǎn)爐煤氣的回收和排放設(shè)備（切換站和煤氣冷卻器）、粉塵排放設(shè)備（即EC粗輸灰系統(tǒng)和EP細(xì)輸灰系統(tǒng)）。

2、轉(zhuǎn)爐煙氣冷卻設(shè)備（EC系統(tǒng)）

轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)，含有大量ＣＯ的高溫?zé)煔饫鋮s后才能滿足干法除塵系統(tǒng)的運(yùn)行條件。蒸發(fā)冷卻器入口的煙氣溫度為800～1200C，出口溫度的控制應(yīng)根據(jù)靜電式除塵器的入口溫度而定，一般EC的出口溫度控制在200～300C，才能達(dá)到靜電除塵器的要求。為此，EC系統(tǒng)采用14桿噴槍進(jìn)行轉(zhuǎn)爐煙氣的冷卻，噴槍通過雙流噴嘴對蒸汽和冷卻水進(jìn)行混合，達(dá)到冷卻水的霧化效果，提高冷卻水與氣流的接觸面積，使得轉(zhuǎn)爐煙氣得到良好、均勻的冷卻。噴射水與轉(zhuǎn)爐煙氣在運(yùn)行的過程中，水滴受煙氣加熱被蒸發(fā)，在汽化過程中吸收煙氣的熱量，從而降低煙氣溫度。

蒸發(fā)冷卻器除了冷卻煙氣外，還可依靠氣流的減速以及進(jìn)口處水滴對煙塵的潤濕將粗顆粒的煙塵分離出去，達(dá)到一次除塵的目的。灰塵聚積在蒸發(fā)冷卻器底部由鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)排出。

蒸發(fā)冷卻器還有對煙氣進(jìn)行調(diào)節(jié)改善的功能，即在降低氣體溫度的同時(shí)提高其露點(diǎn)，改變粉塵比電阻，有利于在靜電除塵器中將粉塵分離出來。除了煙氣冷卻和調(diào)節(jié)以外，占煙氣中灰塵總含量約15%的粗灰也在蒸發(fā)冷卻器中進(jìn)行收集、排放。

另外，通過對噴射水流量的控制（水調(diào)節(jié)閥），可控制EC的出口溫度，使之達(dá)到靜電式除塵器所需要的溫度。

3、轉(zhuǎn)爐煙氣凈化設(shè)備（EP系統(tǒng)）

靜電除塵器為圓筒形靜電除塵器，它是轉(zhuǎn)爐煙氣干法除塵系統(tǒng)中的關(guān)鍵除塵設(shè)備，其主要技術(shù)特點(diǎn)為：①優(yōu)異的極配形式。由于轉(zhuǎn)爐煤氣的含塵量較高，在進(jìn)入電除塵器時(shí)，一般為80～150ｇ/Ｎｍ3，而除塵器出口的排放濃度要求小于15ｍｇ/Ｎｍ3。這就要求電除塵器具有非常高的除塵效率，而除塵效率高低的主要因素就取決于其極配設(shè)計(jì)的合理性。該除塵器分為4個(gè)獨(dú)立的電場。每個(gè)電場均采用了C型陽極板，由于煙氣具有較高的腐蝕性，所以A、B電場的陽極板采用了不銹鋼材料。為了防止陰極線的斷裂，陰極采用鋸齒形的整體設(shè)計(jì)。通過對投入運(yùn)行設(shè)備的檢測，證明了該極配形式能夠保證除塵效率。②良好的安全防爆性能。由于轉(zhuǎn)爐煤氣屬于易燃易爆介質(zhì)，對設(shè)備的強(qiáng)度、密封性及安全泄爆性提出了很高的要求。該除塵設(shè)備采用了抗壓的圓筒外形，并且在制作時(shí)采用鍋爐設(shè)備的焊接要求，另外在錐形進(jìn)出口各裝有4套泄爆裝置，從而保證了除塵器長期運(yùn)行的安全可靠性。③除塵器內(nèi)部的扇形刮灰裝置。電除塵器內(nèi)部刮灰裝置是電除

塵器中非常重要的一部分，電除塵器排灰是否順利，會影響到整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。該除塵器的刮灰裝置采用齒輪帶動(dòng)弧形銷齒傳動(dòng)，并采用干油集中潤滑，保證了刮灰裝置的順利運(yùn)行。④耐高溫的雙排鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)。由于該除00 塵設(shè)備除塵效率高，所以有大量的灰需要即時(shí)輸送出去。設(shè)備采用了可靠的耐高溫的雙排鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)進(jìn)行輸灰，確保輸灰順暢。

主要通過對陰極線施加高壓電，陰極框架和陽極板之間形成閉合的電場，通過靜電感應(yīng)形成電流，將通過電場氣流中的粉塵顆粒進(jìn)行擊打，使其中的灰塵分別帶有正電荷和負(fù)電荷，分別吸附在陰極線和陽極板上，僅有以分子形態(tài)存在的氣流通過除塵器，從而將粉塵與氣流分離開，達(dá)到除塵的效果。

吸附在陰極線和陽極板的灰塵通過陰、陽極振打，落在除塵器內(nèi)，并通過A、B扇形刮灰機(jī)將灰塵排到輸灰來系統(tǒng)中。

出入口分布板的作用：從管道中過來的氣流能夠均勻的通過除塵器，防止除塵器內(nèi)出現(xiàn)局部灰塵過大的現(xiàn)象，并通過分布板振打裝置將黏附在分布板上的灰塵振落。

4、轉(zhuǎn)爐煙氣的動(dòng)力設(shè)備（ID風(fēng)機(jī)）

為干法除塵系統(tǒng)提供動(dòng)力，將轉(zhuǎn)爐在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的煙氣和灰塵吸到除塵器內(nèi)，通過除塵器對轉(zhuǎn)爐煙氣進(jìn)行凈化，凈化后的轉(zhuǎn)爐煙氣分別送往煤氣柜或者排放到大氣內(nèi)。

5、轉(zhuǎn)爐煤氣的回收和排放設(shè)備（切換站和煤氣冷卻器）

切換站的功能通過煤氣分析儀對轉(zhuǎn)爐煙氣的成分的化驗(yàn)和分析，進(jìn)行煤氣的回收或放散，由兩套液壓驅(qū)動(dòng)的杯閥實(shí)現(xiàn)煤氣的回收或者放散。煤氣冷卻器在靜電除塵器后主要對合格的轉(zhuǎn)爐煤氣進(jìn)行洗滌和降溫，將轉(zhuǎn)爐煤氣的(100℃～150℃)溫度降到70℃以下后排入煤氣柜。煤氣冷卻器內(nèi)上部裝有兩層噴水系統(tǒng)，合格的轉(zhuǎn)爐煤氣從煤氣冷卻器下部進(jìn)入頂部排出，從而達(dá)到降溫作用。通過煤氣分析儀的檢測，將不合格的轉(zhuǎn)爐煤氣直接通過燃燒釋放到大氣中。

6、粉塵排放設(shè)備（即EC粗輸灰系統(tǒng)和EP細(xì)輸灰系統(tǒng)）。

主要通過雙排鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)的輸灰鏈條將由EC系統(tǒng)和EP系統(tǒng)產(chǎn)生的粉塵輸送到儲灰罐中，達(dá)到粉塵的排放功能。

電除塵的工作原理、控制和影響除塵效果等因素的探討

目前，氧氣轉(zhuǎn)爐煉鋼的煤氣凈化回收主要有兩種方法，一是采用煤氣濕法(ＯＧ法)凈化回收系統(tǒng)，二是采用煤氣干法(ＬＴ法)凈化回收系統(tǒng)。

干法(ＬＴ法)除塵系統(tǒng)主要由蒸發(fā)冷卻器、靜電除塵器和煤氣冷卻器組成。與老式的除塵系統(tǒng)（ＯＧ）法相比，ＬＴ法的主要優(yōu)點(diǎn)是：除塵凈化效率高，通過電除塵器可直接將粉塵濃度降至10ｍｇ/Ｎｍ3 以下，對于粒徑小于0.1um 的微細(xì)粉塵，仍有較高的除塵效率；該系統(tǒng)全部采用干法處理，不存在二次污染和污水處理的系統(tǒng)；系統(tǒng)阻損小，煤氣回收熱值高，回收粉塵可直接利用，節(jié)約了能源；

系統(tǒng)優(yōu)化，減少占地面積，便于管理和維護(hù)。因此，干法除塵技術(shù)比濕法除塵技術(shù)具有更高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

干法(ＬＴ法)技術(shù)在國際上已被認(rèn)定為今后的發(fā)展方向。由于所回收的煤氣可以再利用，太鋼的轉(zhuǎn)爐煉鋼過程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)負(fù)能煉鋼。經(jīng)電除塵器（ESP）處理過的鐵含量較高的粉塵灰，經(jīng)壓塊系統(tǒng)處理后，可以當(dāng)廢鋼繼續(xù)使用。另外，在環(huán)境保護(hù)和能源方面比較，由于濕法（ＯＧ）凈化回收系統(tǒng)存在著能耗高（比如：水，電等資源是LT法的5倍消耗）、二次污染的缺點(diǎn)，濕法（ＯＧ）系統(tǒng)將隨著社會的發(fā)展而逐漸被干法(ＬＴ法)除塵系統(tǒng)所取代，它將成為冶金工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的先決條件。該技術(shù)已獲得全世界的普遍重視和采用，到目前為止，中國已有寶鋼、萊鋼、包鋼、太鋼等鋼廠從德國引進(jìn)該技術(shù)，并得到了應(yīng)用，其應(yīng)用總數(shù)已達(dá)18套以上，其中太鋼的LT系統(tǒng)除塵效果在國內(nèi)鋼廠中達(dá)到領(lǐng)先水平。此外，天津鐵廠新引進(jìn)的LT系統(tǒng)也已于2007年4月28日進(jìn)行了熱試。靜電除塵器（ESP）的工作原理

靜電除塵器的功能是除去轉(zhuǎn)爐煤氣的灰塵。在LT 工藝中，由于轉(zhuǎn)爐特殊的操作方式，煤氣冷卻系統(tǒng)和ESP 除塵系統(tǒng)必須交替處理含O2 和含CO 的煤氣。為此，整個(gè)LT 系統(tǒng)按優(yōu)化流體動(dòng)力設(shè)計(jì)，如：對整個(gè)氣體管路進(jìn)行密封，防止形成氣體爆炸性混合物和產(chǎn)生燃燒；此外，煉鋼過程中煤氣氣流的成分隨著轉(zhuǎn)爐操作階段的改變而改變，而流體的動(dòng)力設(shè)計(jì)可以防止混合煤氣氣流的緩沖壓力。在轉(zhuǎn)爐吹氧過程中，煙氣燃燒是不可避免的，水平電除塵器的設(shè)計(jì)能抵抗壓力波動(dòng)，并且在出口和入口安裝有選擇德國進(jìn)口的卸壓閥，這些閥的關(guān)閉位置分別由三個(gè)光電開關(guān)監(jiān)控，以此來保證系統(tǒng)的安全性能。靜電除塵器分別由平行布置的電極組成。這些電極通過ESP 殼體接地，準(zhǔn)備被除塵的氣體依次流經(jīng)電

極間通道、煤氣通道的分布板以及放電電極。放電電極為高壓負(fù)電的條形帶刺電極，由絕緣子支撐，由于在放電電極周圍的高磁場密度，形成了放電電暈，從而形成了帶負(fù)電的煤氣電離子。

在高壓靜電磁場的作用下，煤氣負(fù)電離子流向陽極板，在正電極板上形成了電流，部分負(fù)極煤氣離子附著在灰塵上，如同放電給電極一樣，將帶電離子轉(zhuǎn)給灰塵，灰塵則吸附在陽極板（CE）上。從干煤氣中收集到的灰塵沉積到電極上，通過CE振打周期性的排出。負(fù)離子灰塵則吸附在陽極收塵板上。3 靜電除塵器(ESP)的配置

LT煉鋼工藝中的靜電除塵器包括一個(gè)柱形鋼罩，除下部區(qū)域外，這個(gè)鋼罩整體有絕熱防護(hù)罩，在這個(gè)罩子里，安裝有4個(gè)串聯(lián)的高壓靜電場，每個(gè)靜電場有幾個(gè)并聯(lián)的大暗煤氣通道。如前所述，煤氣通道由接地集電極形成，其中布置有高壓放電電極——陰極線(DE)。集電極包括立式陽極板，沿煤氣流向一個(gè)挨一個(gè)布置。一個(gè)靜電場的集電極包括若干根陰極線組成的陰極框，由一個(gè)公共的上下支撐系統(tǒng)支撐。放電系統(tǒng)包括放電電極架，布置在煤氣通道中心，上面安裝有放電電極。放電電極架包括鋼罩上部通過支架、支撐管懸掛的絕熱支撐。每個(gè)支撐架通過兩個(gè)安裝在絕熱支撐子上的支撐管懸掛，絕熱支撐安裝在陰極吊掛上，可將放電電極的負(fù)荷轉(zhuǎn)移到ESP 殼體上，在每個(gè)放電系統(tǒng)下部，還安裝有一個(gè)專用的固定裝置，防止其掉入刮灰區(qū)域。

絕緣支撐的電加熱器用來防止由于集塵和潮濕產(chǎn)生的電火花。通過加熱器給絕緣瓷瓶進(jìn)行加熱。絕緣瓷瓶的溫度保持在120℃，絕熱支架加熱系統(tǒng)的輸入功率被監(jiān)控并轉(zhuǎn)換為信號，防止高壓瓷瓶結(jié)露和爬閃，保證高壓電場的正常運(yùn)行。4 ESP 振打系統(tǒng)

ESP 振打系統(tǒng)包括：陰極振打系統(tǒng)（DE rapping system），陽極振打系統(tǒng)（CE rapping system），分布板振打系統(tǒng)（Gas distribution wall rapping(GDW)system）。ESP 本體的高壓裝置

高壓裝置是靜電除塵器控制中的核心項(xiàng)目，此裝置產(chǎn)生放電電極電子釋放和集塵所需的高壓直流電。電壓盡可能保持最高。如僅為放電產(chǎn)生電弧電壓之下，要同時(shí)確保最大的電暈電流和最大的除塵效率。高壓裝置主要由兩個(gè)組件組成：（1）控制柜（HV 柜）其主要配置有： ●熔斷保護(hù)的進(jìn)線柜 ●開關(guān)

●單相可控硅整流器（SCR）●測量和監(jiān)控儀表，如

——電壓值

——安培值 信號系統(tǒng) ●ON/OFF 按鍵

●與遠(yuǎn)程控制和遠(yuǎn)程測量相連的光纜接頭（口）和PIC166 模板 ●最重要的自動(dòng)除塵控制。

（2）變壓器/整流器裝置（T/R 裝置）主要配置有：

●一級側(cè)電流極限電抗器 ●變壓器

●二級管構(gòu)成的整流器塊

●二級側(cè)空氣抗電器

●高壓分離器，測量高壓直流電流和高壓直流電壓 ●高壓側(cè)電弧檢測器

絕緣油的溫度，由帶極限開關(guān)的監(jiān)測器監(jiān)控和連鎖。高壓設(shè)備的控制

高壓設(shè)備的輸出與工藝成比例，需對高壓裝置的輸出進(jìn)行控制，因此，有兩種操作模式：

（1）裝料，吹氧，正常操作時(shí)，高壓電場滿負(fù)荷工作。（2）停爐階段時(shí)，高壓電場自動(dòng)變?yōu)槭‰娔Ｊ健?/p>

如果卸壓閥卸爆后，高壓裝置跳閘。

高壓裝置的調(diào)節(jié)在HV 控制柜內(nèi)進(jìn)行，只有ESP 內(nèi)的電弧或短路產(chǎn)生的卸壓卸爆后跳閘可從HMI畫面上的到報(bào)警信息。ESP系統(tǒng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

以下是對LT 系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成ESP（電除塵系統(tǒng)），在工作中總結(jié)出來的一些實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)（僅供參考）。（1）卸壓閥故障處理的方法：

電除塵器入口和出口均安裝有3 或4 個(gè)卸壓閥（根據(jù)轉(zhuǎn)爐的容量而訂），電場內(nèi)壓力超過卸爆極限時(shí)，此閥打開，壓力恢復(fù)正常，此閥關(guān)閉。為安全起見，每個(gè)卸壓閥的關(guān)閉位置由3 個(gè)光電檢測開關(guān)監(jiān)控。卸壓閥上的光電檢測開關(guān)信號是不可短接的，因?yàn)樗拿荛]性要求非常高，如果卸壓閥沒有歸位，此時(shí)短接該閥的檢測信號，繼續(xù)煉鋼就會在ESP 的高壓電場內(nèi)引起劇烈的燃燒，從而使ESP（電除塵）受到毀滅性的爆炸，無法修復(fù)。建議在ESP 出口安裝一支熱電偶進(jìn)行在線檢測，若在畫面發(fā)現(xiàn)其ESP 出口溫度高于200℃，并且查看煙道上的激光分析儀檢測的CO 和O2 含量是否將達(dá)到燃燒爆炸的危險(xiǎn)極限，通過查看，操作工可以

點(diǎn)擊HMI 畫面上的事故提槍的連鎖按鈕，迫使轉(zhuǎn)爐停止吹氧，去現(xiàn)場查看卸壓閥的密閉性，來進(jìn)行保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)的安全性。

（2）減少高壓電場卸爆和陰極線的斷裂的措施和建議：

合理控制EC 系統(tǒng)的水和蒸汽量，根據(jù)EC 進(jìn)出口溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，保障高壓電場除塵的灰是干的。并且

想盡一切辦法，嚴(yán)格控制轉(zhuǎn)爐吹氧中的氧槍提槍次數(shù)，因?yàn)橹灰D(zhuǎn)爐在煉鋼中提槍，再進(jìn)行后吹就會使得碳氧反應(yīng)劇烈，造成電場卸爆，間接影響陰極線的使用壽命。在ESP 本體控制柜內(nèi)，增加四個(gè)高壓電場短路時(shí)，進(jìn)行屏蔽電場的單聯(lián)開關(guān)，使得處理時(shí)間會更短，保證轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)節(jié)奏。（3）影響電除塵除塵效果的主要因素探討： ●在額定電流或電弧下運(yùn)行系統(tǒng)

●保持電壓盡可能處于恰恰低于電弧極板之下 ●達(dá)到一個(gè)充分的電弧電流

●通過增加電壓直至產(chǎn)生電弧，確定電弧極限 ●確切地檢測電弧 ●區(qū)分不同的電弧

●優(yōu)化控制系統(tǒng)對不同電弧的反應(yīng)參數(shù) ●振打系統(tǒng)要保證正常運(yùn)行 ●分布板沒有被堵現(xiàn)象

電除塵器是一種煙氣凈化設(shè)備，它的工作原理是：煙氣中灰塵塵粒通過高壓靜電場時(shí)，與電極間的正負(fù)離子和電子發(fā)生碰撞而荷電（或在離子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)中荷電），帶上電子和離子的塵粒在電場力的作用下向異性電極運(yùn)動(dòng)并積附在異性電極上，通過振打等方式使電極上的灰塵落入收集灰斗中，使通過電除塵器的煙氣得到凈化，達(dá)到保護(hù)大氣，保護(hù)環(huán)境的目的。電除塵器基本結(jié)構(gòu)如下：

1、進(jìn)氣煙箱

8、振打及傳動(dòng)系統(tǒng)

2、出氣煙箱

9、槽板系統(tǒng)

3、殼體10、11、下灰系統(tǒng)

4、陰極系統(tǒng)

12、樓梯平臺

5、陽極系統(tǒng)

13、高低壓供電系統(tǒng)

6、陰極框架

14、戶殼及保溫層

7、陽極框架

15、陰極電暈線

其整個(gè)供電過程簡單說就是380V電源送至整流變壓器一次繞組，而二次繞組的兩個(gè)接線端一端與陽極極板相連（陽極極板是接地的），另一端經(jīng)過阻尼電阻與電場內(nèi)的陰極極線相連，從而通電時(shí)在陰陽極極板和極線之間能夠形成一個(gè)強(qiáng)大的靜電電場，可以吸附煙氣中的粉塵顆粒，而潔凈的煙氣通過引風(fēng)機(jī)送至煙囪排放到大氣中，達(dá)到除塵的作用。整個(gè)除塵器二次電壓的控制是通過一次電壓來實(shí)

現(xiàn)的，也就是說一次取線電壓380V，通過控制器來改變可控硅導(dǎo)通角的大小，可以改變一次電壓的大小，進(jìn)而間接改變了整流變壓器二次輸出電壓的大小，在整流變的內(nèi)部是由許多整流二極管或者硅堆所構(gòu)成的整流電路，它的作用就是將一次繞組輸入的交流電源升壓后整流成直流電源輸入到電場內(nèi)部，使電場內(nèi)部形成一個(gè)強(qiáng)大的電磁場，用以吸附粉塵顆粒，達(dá)到除塵的效果

含塵氣體從袋式除塵器入口進(jìn)入后，由導(dǎo)流管進(jìn)入各單元室，在導(dǎo)流裝置的作用下，大顆粒粉塵分離后直接落入灰斗，其余粉塵隨氣流均勻進(jìn)入各倉室過濾區(qū)中的濾袋，當(dāng)含塵氣體穿過濾袋時(shí)，粉塵即被吸附在濾袋上，而被凈化的氣體從濾袋內(nèi)排除。當(dāng)吸附在濾袋上的粉塵達(dá)到一定厚度電磁閥開，噴吹空氣從濾袋出口處自上而下與氣體排除的相反方向進(jìn)入濾袋，將吸附在濾袋外面的粉塵清落至下面的灰斗中，粉塵經(jīng)卸灰閥排出后利用輸灰系統(tǒng)送出。