[发明专利]一种净化工业废气的处理系统

说明书

本发明公开了一种净化工业废气的处理系统，该系统主要用于去除冶金工业废气中的金属镍。该系统包括：防冲击保护器、多参数气体测试仪、碱洗脱酸装置、前端引风机、双磁矩交变催化‑镍氧簇合成分离净化装置、静电式除尘器、湿式气体净化器、末端引风机。本系统创造性的利用了金属氧化物在多磁矩交变磁场的催化作用下能够化合为金属氧簇的化学特性，先将废气中各种形态的镍元素转化为氧化亚镍（NiO），之后使其处于一个由两套U形电磁铁对向旋转叠加而产生的双磁矩交变磁场中，此时，废气中的氧化亚镍会受到该交变磁场的催化作用而汇聚生成镍氧簇，再使用特定的金属氧化物捕集肼即可将镍氧簇从废气中捕集去除，从而达到净化处理含镍废气的目的。

技术领域

本发明涉及一种去除冶金工业废气中的金属镍的处理系统，属于环境保护中的废气处理领域。

背景技术

镍是一种银白色、硬而有延展性并具有铁磁性的金属元素，它能够高度磨光和抗腐蚀。镍属于亲铁元素，它在地核中的含量最高，其形态为天然的镍铁合金。在地壳中铁镁质岩石含镍高于硅铝质岩石，橄榄岩含镍为花岗岩的1000倍，辉长岩含镍为花岗岩的80倍。

镍的化学性质较活泼，但比铁稳定。室温时在空气中难以氧化，不易与浓硝酸反应。细镍丝可燃，加热时与卤素反应，在稀酸中缓慢溶解，能吸收相当数量的氢气。镍不溶于水，常温下在潮湿空气中表面形成致密的氧化膜，能阻止本体金属继续氧化。在稀酸中可缓慢溶解，释放出氢气而产生绿色的正二价镍离子Ni2+；耐强碱。镍可以在纯氧中燃烧，发出耀眼白光。同样的，镍也可以在氯气和氟气中燃烧。对氧化剂溶液包括硝酸在内，均不发生反应。

金属镍主要用于生产合金（如镍钢和镍银）及用作催化剂（如拉内镍，尤指用作氢化的催化剂），可用来制造货币等，将镍镀在其他金属上可以防止生锈。镍主要用来制造不锈钢和其他抗腐蚀合金，如镍钢、镍铬钢及各种有色金属合金，含镍成分较高的铜镍合金，就不易腐蚀。镍也作加氢催化剂和用于陶瓷制品、特种化学器皿、电子线路、玻璃着色以及镍化合物制备等等。

金属镍几乎没有急性毒性，一般的镍盐毒性也较低，但羰基镍却能产生很强的毒性。羰基镍以蒸汽形式迅速由呼吸道吸收，也能由皮肤少量吸收，前者是作业环境中毒物侵入人体的主要途径。羰基镍在浓度为3.5μg/m³时就会使人感到有如灯烟的臭味，低浓度时人有不适感觉。吸收羰基镍后可引起急性中毒，10分钟左右就会出现初期症状，如：头晕、头疼、步态不稳，有时恶心、呕吐、胸闷；后期症状是在接触12至36小时后再次出现恶心、呕吐、高烧、呼吸困难、胸部疼痛等。接触高浓度时发生急性化学肺炎，最终出现肺水肿和呼吸道循环衰竭而致死亡。

目前，我国应用较为广泛的含镍冶金废气处理方法主要有干法、湿法、过滤和静电4类，最常用的是袋式除尘器（过滤）、旋风式除尘器（干法）、泡沫除尘器（湿法）等。随着对除尘效率要求的提高，静电除尘也逐步开始使用起来。

（1）干法处理：

干法处理主要是利用含镍颗粒物与废气的密度差异，通过重力分离、惯性分离或离心分离等物理分离方式，对含镍烟气进行净化处理，主要包括重力式除尘器、冲击式惯性除尘器、旋风式除尘器等。其优点是建设成本较低、工艺技术简单，但存在处理效率底、设备磨损较大等缺点。

（2）湿法处理：

湿法处理主要是利用液体（一般为水）洗涤含有镍的废气，利用形成的液膜、液滴或者气泡捕获气体中的含镍颗粒物，尘粒随液体排出，使废气得到净化，主要包括喷雾式洗涤除尘器、旋风式洗涤除尘器、文丘里洗涤除尘器等。其优点是处理效率较高、适用于处理高温、高湿、易燃、易爆的废气，但存在建设成本较高、占地面积大、易造成二次污染等缺点。

（3）过滤处理：

过滤处理主要是使含有镍颗粒物的废气通过多孔滤料，把其中的镍颗粒物截留下来，使废气得到净化，主要包括内部过滤式除尘器、外部过滤式除尘器、布袋式除尘器等。其优点是处理效率高、工艺技术简单，但不适用于处理高温、含油或者粘性废气。