一種用於燒結煙氣的脫硫脫硝系統及方法
2023-06-01 17:42:56 1
一種用於燒結煙氣的脫硫脫硝系統及方法
【專利摘要】一種用於燒結煙氣的脫硫脫硝系統及方法，包括混合制粒裝置、主排煙管路、電除塵器、環冷機、旁路閥門、活性炭吸收塔、布袋除塵器、活性炭儲料倉及煙囪。在環冷機上方增設引風機、熱回收罩和熱風管，在混合制粒裝置上增設尿素溶液罐。將尿素溶液按0.5～3％的比例混入燒結混合料中，尿素受熱分解生成的NH3與燒結煙氣中的SO2反應生成硫酸銨鹽，過剩的NH3與SO2反隨著主排煙管路排出；引風機將回收的環冷機餘熱通過熱風管輸入電除塵器與活性炭吸收塔之間的管路內，將燒結煙氣加熱到150℃以上，加速NH3與燒結煙氣中的NOx的反應效率。本發明可極大提高脫銷效率，實現燒結煙氣同時脫硫脫硝，使出口煙氣中氮氧化物濃度小於300mg/m3。
【專利說明】一種用於燒結煙氣的脫硫脫硝系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬於鋼鐵企業煙氣處理領域，尤其涉及一種適用於對燒結煙氣進行脫硫脫硝的系統及方法。
【背景技術】
[0002]「十二五」規劃中，我國明確了對氮氧化物(NOx)進行全面控制的指標，對燒結煙氣氮氧化物的排放濃度要求不大於300mg/m3，燒結煙氣中的SO2以及NOx的排放都需要進行處理才能達標排放。
[0003]根據燒結煙氣產生的特點，其中氮氧化物的濃度較低。選擇性非催化還原脫硝工藝(SNCR)需要950°C以上的高溫，對燒結煙氣進行再熱處理是不現實的。選擇性催化還原脫硝工藝(SCR)也需要300°C以上的高溫以及催化劑的作用下進行脫硝，由於燒結煙氣成分較複雜，催化劑容易發生中毒，導致運行費用高，難以被我國鋼鐵企業所接受。
[0004]活性炭加氨法聯合脫硫脫硝具有可以一體化脫除S02，NOx，且脫除效率高，幹法再生無二次汙染等優點，目前，其工藝技術完善，運行穩定，可以同時進行脫硫脫硝。目前日本鋼鐵企業普遍採用活性炭法對燒結煙氣進行處理，但由於其建設成本以及運行成本太高，是其難以推廣使用的主要原因。
[0005]專利公布號CN102058887A公開了一種「基於添加抑制劑的鐵礦石燒結過程脫硫方法」，在燒結料層底部的鋪底料層中添加含氨化合物，利用含氨化合物分解出的氨氣與硫氧化物反應生成的硫酸銨鹽吸附於粉塵被煙氣帶走，將燒結機後半部分風箱的煙氣用旋風除塵器捕集含硫酸銨鹽的粉末，該方法雖具有90%的脫硫效率，但是沒有脫硝效果。
[0006]「一種高效氨法脫硝工藝及其裝置」(CN101890279A)，首先常溫預先霧化氨水溶液或尿素溶液，然後高溫氣化並增壓後噴入煙氣產生源的脫硝反應區內，使與煙氣充分混合併接觸反應。但該反應需在高溫下方能進行。
[0007]「一種工業爐、窯脫硝系統及其脫硝方法」(CN102500219A)，是在煙氣高溫區採用SNCR技術，在煙氣管道噴氨或者其他還原劑，進行第一步的脫硝，在煙氣的末端採用鹼吸收法進行第二次脫硝處理，即需要兩種工藝聯合脫硝。
[0008]公布號CN102614758A公開的「基於尿素溶液的SCR煙氣脫硝工藝及裝置」，則是從爐外或鍋爐的二次風道內抽取熱解風，經過熱解風加熱器被加熱到350-700°C，尿素溶液經霧化噴入熱解風中，與設置在鍋爐尾部煙道內的SCR催化反應器中的選擇性催化還原反應。該反應的溫度區間不適應燒結煙氣。
[0009]綜上所述，由燒結煙氣中氮氧化物濃度較低的特點所決定，現有的脫硫脫硝裝置和方法雖然各有所長，但都不能完全適應於燒結煙氣的脫硫脫硝。
【發明內容】
[0010]本發明的目的旨在克服現有技術的不足，提供一種簡單易行，運行成本低廉，可以將燒結煙氣同時脫硫脫硝的系統及方法。[0011]為此，本發明所採取的解決方案是:
[0012]一種用於燒結煙氣的脫硫脫硝系統，包括混合制粒裝置、主排煙管路、電除塵器、環冷機、旁路閥門、活性炭吸收塔、布袋除塵器、活性炭儲料倉及煙? ;燒結機主排煙管路通過電除塵器連接活性炭吸收塔，活性炭吸收塔後部設有布袋除塵器，在電除塵器與活性炭吸收塔之間的連接管路上裝有旁路閥門，布袋除塵器和旁路閥門均與煙?相連，其特徵在於，在環冷機上方增設熱回收罩，熱回收罩後部設有引風機，引風機連接熱風管，熱風管另一端連接在電除塵器與活性炭吸收塔之間的管路上；在燒結機前部的混合制粒裝置上連接有尿素溶液罐。
[0013]一種用於燒結煙氣的脫硫脫硝方法，其具體方法為:
[0014]將尿素溶液罐中的含尿素溶液均勻混入燒結混合料中，添加尿素溶液的質量百分比為燒結混合料的0.5%?3% ;在燒結過程中，尿素受熱分解生成的NH3與燒結煙氣中的SO2反應生成硫酸銨鹽，過剩的NH3與SO2反隨著主排煙管路排出，NH3與燒結煙氣中的NOx在活性炭吸收塔中反應，經過布袋除塵器除塵處理後由煙?排放，生成的硫酸銨鹽隨著粉塵被帶入電除塵器中，將電除塵器中的粉塵進行水洗、過濾處理，濾液蒸發後製成化肥，不溶物重新返回燒結混合料。
[0015]在整個燒結過程中，尿素發生的化學反應為:
[0016](NH2) 2C0+H20 = NH4COONH2
[0017]NH4COONH2 = 2NH3+C02
[0018]S02+2NH3+H20+l/202 = (NH4)2SO40
[0019]尿素與NO在活性炭吸收塔內的反應為:
[0020]NCHNO2+(NH2) 2C0 = 2N2+C02+2H20。
[0021]燒結過程中，需通過監測活性炭吸收塔入口順3與勵1的濃度，實時調整尿素溶液的添加量，控制尿素在燒結階段產生的過量NH3濃度在100?400mg/m3。
[0022]同時，在燒結過程中，設於環冷機上方的引風機將回收的環冷機一段二段三段餘熱通過熱風管輸入電除塵器與活性炭吸收塔之間的管路內，將進入活性炭吸收塔中的燒結煙氣加熱到150°C以上，加速NH3與NOx在活性炭吸收塔中的反應效率，提高脫硝效果。
[0023]本發明的有益效果為:
[0024]由於本發明在電除塵器與活性炭吸收塔之間的管路上增設了熱風管，利用回收的環冷機餘熱將燒結煙氣加熱，從而可極大提高脫銷效率，實現燒結煙氣同時脫硫脫硝，使出口煙氣中氮氧化物濃度小於300mg/m3，減少環境汙染，增加企業收益，滿足「十二五」對企業的要求。本發明系統結構簡單，投資少、見效快，方法易於實施，脫硫脫硝效果顯著。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1是燒結煙氣脫硫脫硝系統結構示意圖。
[0026]圖中:尿素溶液罐1、混合制粒裝置2、燒結機3、主排煙管路4、電除塵器5、旁路閥門6、活性炭吸收塔7、布袋除塵器8、活性炭儲料倉9、煙囪10、環冷機11、熱風管12、熱回收罩13、引風機14。
【具體實施方式】[0027]下面結合附圖對本發明作進一步說明。
[0028]由圖1可見，本發明燒結煙氣脫硫脫硝系統是在原有的混合制粒裝置2、燒結機3、主排煙管路4、電除塵器5、旁路閥門6、活性炭吸收塔7、布袋除塵器8、活性炭儲料倉9、煙囪10、環冷機11的基礎上,一是在環冷機11的上方增設了熱回收罩13,熱回收罩13後部安裝有引風機14，引風機14與熱風管12連接，熱風管12的另一端連接在電除塵器5與活性炭吸收塔7之間的連接管路上。二是在燒結機3前部的混合制粒裝置2上連接了一個尿素溶液罐I。主排煙管路4通過電除塵器5連接活性炭吸收塔7，活性炭吸收塔7後部設有布袋除塵器8，布袋除塵器8通過管道連接煙囪10。在電除塵器5與活性炭吸收塔7之間的連接管路上還連接有旁路閥門6，旁路閥門6亦通過管道與煙? 10相連。活性炭儲料倉9是提供活性炭吸收塔7持續反應的原料倉，旁路閥門6可以將煙氣直接排入煙囪10。
[0029]本發明燒結煙氣脫硫脫硝的具體方法為:
[0030]將尿素溶液罐I中的含尿素溶液均勻混入燒結混合料中，添加尿素溶液的質量百分比為燒結混合料的0.5%~3%。
[0031]在燒結過程中，尿素受熱分解生成的NH3與燒結煙氣中的SO2反應生成硫酸銨鹽，過剩的NH3與SO2反隨著主排煙管路4排出，NH3與燒結煙氣中的NOx在活性炭吸收塔7中反應，經過布袋除塵器8除塵處理後由煙囪10排放。生成的硫酸銨鹽隨著粉塵被帶入電除塵器5中，將電除塵器5中的粉塵進行水洗、過濾處理，濾液蒸發後可製成化肥，不溶物則可重新返回燒結混合料。
[0032]添加尿素溶液的質量百分比取決於燒結煙氣中SO2以及NOx的濃度，燒結煙氣中SO2濃度一般在600-3000mg/m3之間，NOx的濃度一般在200-500mg/m3之間，因此燒結過程中，需通過監測活性炭吸收塔7入口 NH3與NOx的濃度，實時調整尿素溶液的添加量，控制尿素在燒結階段產生的過量NH3濃度在100~400mg/m3。
[0033]同時，在燒結過程中，設於環冷機11上方的引風機14將回收的環冷機11 一段二段三段餘熱通過熱風管12輸入電除塵器5與活性炭吸收塔7之間的管路內，將進入活性炭吸收塔7中的燒結煙氣加熱到150°C以上，從而加劇了 NH3與NOx在活性炭吸收塔7中的反應效率，極大提高脫硝效果。
[0034]實施例1-3的具體參數及實施效果見表1。
[0035]表1實施例1-3具體參數及實施效果
[0036]
【權利要求】
1.一種用於燒結煙氣的脫硫脫硝系統，包括混合制粒裝置、主排煙管路、電除塵器、環冷機、旁路閥門、活性炭吸收塔、布袋除塵器、活性炭儲料倉及煙? ;燒結機主排煙管路通過電除塵器連接活性炭吸收塔，活性炭吸收塔後部設有布袋除塵器，在電除塵器與活性炭吸收塔之間的連接管路上裝有旁路閥門，布袋除塵器和旁路閥門均與煙?相連，其特徵在於，在環冷機上方增設熱回收罩，熱回收罩後部設有引風機，引風機連接熱風管，熱風管另一端連接在電除塵器與活性炭吸收塔之間的管路上；在燒結機前部的混合制粒裝置上連接有尿素溶液罐。
2.一種應用權利要求1所述用於燒結煙氣的脫硫脫硝系統的方法，其特徵在於，具體方法為: 將尿素溶液罐中的含尿素溶液均勻混入燒結混合料中，添加尿素溶液的質量百分比為燒結混合料的0.5%?3%;在燒結過程中，尿素受熱分解生成的NH3與燒結煙氣中的SO2反應生成硫酸銨鹽，過剩的NH3與SO2反隨著主排煙管路排出，NH3與燒結煙氣中的NOx在活性炭吸收塔中反應，經過布袋除塵器除塵處理後由煙?排放，生成的硫酸銨鹽隨著粉塵被帶入電除塵器中，將電除塵器中的粉塵進行水洗、過濾處理，濾液蒸發後製成化肥，不溶物重新返回燒結混合料；燒結過程中，通過監測活性炭吸收塔入口 NH3與NOx的濃度，實時調整尿素溶液的添加量，控制尿素在燒結階段產生的過量NH3濃度在100?400mg/m3 ； 同時，在燒結過程中，設於環冷機上方的引風機將回收的環冷機一段二段三段餘熱通過熱風管輸入電除塵器與活性炭吸收塔之間的管路內，將進入活性炭吸收塔中的燒結煙氣加熱到150°C以上，加速NH3與NOx在活性炭吸收塔中的反應效率。
【文檔編號】B01D53/60GK104006673SQ201410253033
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月9日 優先權日:2014年6月9日
【發明者】王永, 陳鵬, 袁玲, 王飛, 耿繼雙, 胡紹偉, 徐偉, 劉芳 申請人:鞍鋼股份有限公司