一種燒結煙氣脫硫方法
2023-05-13 09:31:16 1
專利名稱：一種燒結煙氣脫硫方法
技術領域：
本發明涉及煙氣脫硫領域，具體涉及一種燒結煙氣脫硫方法。
背景技術：
燒結煙氣是鋼鐵行業中燒結混合料在高溫燒結成型過程中產生的含塵廢氣。燒結 煙氣中二氧化硫的排放濃度為400mg/m3 3000mg/m3，二氧化硫含量佔燒結煙氣的總排放 量的體積百分數為60% 90%。燒結煙氣直接排放到大氣不僅會汙染環境，還會造成二氧 化硫的浪費，給企企業造成損失，所以燒結煙氣脫硫成為了目前我國鋼鐵行業面臨的一大 問題。目前我國鋼鐵行業使用的燒結煙氣脫硫方法主要有，幹法、溼法、半乾法、循環流 化床法、離子液法和氨法等。且工藝步驟和參數均與電廠的脫硫方法相似，而電廠的燃煤 煙氣與燒結煙氣有截然不同的特性，首先燒結煙氣的排放量比燃煤煙氣大；燒結煙氣中二 氧化硫的排放濃度波動範圍寬；燒結煙氣中煙塵濃度高；所述煙塵包括鐵及其化合物、矽 和/或鈣等；燒結煙氣中含有腐蝕性氣體，如H2S、N0x、S0x ；燒結煙氣中的含水量在9wt% llwt%，而普通燃煤爐窯煙氣中的含水量在3wt% -5wt%左右；並且燒結煙氣的溫度變化 範圍大，在85°C 150°C之間，而電廠的煙氣溫度基本保持在145°C 155°C之間。所以現有技術的缺點在於，照搬了電廠的脫硫方法，導致現有技術的脫硫方法無 法完全有效的脫除燒結煙氣中的二氧化硫，另外，如果脫硫方法選擇不當或脫硫過程控制 不當，會造成脫硫設備的腐蝕，增加了生產和設備維修成本。
發明內容
本發明要解決的技術問題在於提供一種燒結煙氣的脫硫方法，脫硫效果可達98% 以上，副產物可作為產品出售，既減少了原料的浪費，降低了生產和設備維修成本，又使環 境得到了保護。為了解決以上問題，本發明提供了一種燒結煙氣脫硫方法，包括通過噴頭噴出的石灰噴淋液與除塵操作後的燒結煙氣混合，反應後得到淨化煙氣 和副產物漿料；將所述副產物漿料與氧氣進行氧化反應得到石膏；所述燒結煙氣包括S02、SO3> HCl、HF ；所述石灰噴淋液包括Ca(0H)2、H2O, CaO ；所 述副產物漿料包括CaS03、H20。優選的，還包括將所述淨化煙氣進行除霧操作。優選的，所述除霧操作次數為2 4次。優選的，所述噴頭為實心錐噴頭，方形噴頭，橢圓形噴頭，扇形噴頭，柱流噴頭，二 流體噴頭或多流體噴頭。優選的，所述噴頭的層數為3 5層。優選的，所述燒結煙氣的溫度為80°C 100°C。
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優選的，所述所述氧化反應溫度為55°C 65°C。優選的，所述副產物漿液的pH值為4. 8 7. 0。優選的，所述淨化煙氣包括N0X、02、C02。優選的，所述燒結煙氣中的二氧化硫轉化率大於98%。本發明提供了一種燒結煙氣脫硫方法，包括將石灰噴淋液與除塵操作後的燒結 煙氣混合反應後得到淨化煙氣和副產物漿料；將所述副產物漿料與氧氣進行氧化反應得到 石膏；所述燒結煙氣包括S02、SO3> HCl、HF ；所述石灰噴淋液包括Ca(0H)2、H2O, CaO ；所述 副產物漿料包括CaS03、H2O0本發明提供的燒結煙氣脫硫方法，針對了燒結煙氣和燃煤煙 氣的不同特點，使用了噴頭將石灰液噴淋，得到石灰噴淋液，增加了石灰液與燒結煙氣的接 觸面積，增加了燒結煙氣的處理量，同時增加了反應速率。此外，石灰噴淋液與燒結煙氣的 充分接觸，使燒結煙氣中二氧化硫排放濃度的波動對吸收效率的影響降到最低。石灰噴淋 液可以和燒結煙氣中的有毒有害氣體進行反應生對環境無汙染的副產物漿料，而副產物漿 料中的CaSO3與氧氣充分反應可以生成石膏，既節約了成產成本，又保護了環境。
圖1本發明提供的燒結煙氣脫硫流程圖。
具體實施例方式為了進一步了解本發明，下面結合實施例對本發明的優選實施方案進行描述，但 是應當理解，這些描述只是為進一步說明本發明的特徵和優點而不是對本發明專利要求的 限制。鋼鐵行業燒結煙氣是燒結混合料點火後隨臺車運行，在高溫燒結成型過程中產生 的含塵廢氣。燒結系統煙氣與其它工礦業廢氣有著明顯的區別，其排放主要特點是廢氣排 放量大、二氧化硫排放濃度低且波動範圍寬、三氧化硫排放總量大等。具體表現為煙氣量大。燒結工藝是在完全開放及富氧環境下工作，過量的空氣通過料層進入 風箱，進入廢氣集氣系統經除塵後排放。因此，燒結工藝相對於鍋爐等其它封閉式燃燒系統 煙氣排放量明顯偏大，一噸燒結礦大約產生4000 6000m3煙氣。具體表現為鍋爐等封閉 式燃燒系統廢氣氧含量的體積百分數為3% 5%，燒結機頭廢氣氧含量的體積百分數為 15% 18%。二氧化硫排放濃度低波動範圍寬。受燒結工藝特點決定，隨著原料來源的不同、燒 結工藝參數(如料層厚度、空氣過剩係數、燒結溫度鹼度等)的變化，原料中二氧化硫轉換 率為60 90%，燒結煙氣二氧化硫排放濃度為400 3000mg/m3。而普通燃煤煙氣幾氧化 硫濃度僅受燃料種類影響，二氧化硫轉換率為95%，二氧化硫排放濃度變化幅度小，多穩定 4000mg/m3 以上。含煙塵濃度高。燒結煙氣中的煙塵主要以鐵及其化合物為主，還含有矽、鈣等鐵礦 伴生成分。含有腐蝕性氣體，如H2S、NOx, SOxo含溼量大。燒結工藝特點決定，煙氣中的含水量在10 %左右，而普通燃煤爐窯煙氣 中的含水量在3 5%左右。
溫度變化範圍大，在85°C 150°C，而電廠的煙氣溫度基本保持在150°C左右。由於燒結煙氣自身特點，將用於普通電廠燃煤煙氣脫硫的工藝直接應用於燒結煙 氣治理中成功的可能性較小，為此必須根據燒結煙氣的特點完善脫硫技術。本發明提供了一種燒結煙氣脫硫方法，包括通過噴頭噴出的石灰噴淋液與除塵 操作後的燒結煙氣混合，反應後得到淨化煙氣和副產物漿料；將所述副產物漿料與氧氣進行氧化反應得到石膏；所述燒結煙氣包括S02、SO3> HCl、HF ；所述石灰噴淋液包括Ca(0H)2、H2O, CaO ；所 述副產物漿料包括CaS03、H20。本發明使用生石灰(CaO)與水混合後得到的Ca(OH)2、水、CaO的混合物作為吸收 劑。由於Ca(OH)2能夠和燒結煙氣中的S02、S03、HC1、HF生成對應的鈣鹽和水，所以能夠出 去燒結煙氣中的大量有害有毒氣體。主要反應方程式為Ca0+H20^——^Ca(OH)2 .S02+H20^=^ H2SO3.
？Ca (OH) 2+H2S03 — CaSO3 · 1/2Η20+3/2Η20 ；CaSO3 · 1/2Η20+3/2Η20+1/202 — CaSO4 · 2H20。按照本發明提供的圖1所示，燒結煙氣脫硫過程為將石灰粉輸入生石灰倉中，並 優選向生石灰倉中通入壓縮空氣將生石灰倉中的石灰粉吹入製漿罐，向製漿罐中加入水， 並優選攪拌器攪拌製備吸收劑。將所述吸收劑過濾後進入生石灰漿液罐進行緩衝，並通過 石灰漿液泵進入吸收塔底部。燒結煙氣從燒結機機頭送出，通過增壓風機經過除塵操作後進入吸收塔中部，此 時燒結煙氣的溫度為80°C 110°C。燒結煙氣進入吸收塔後向上擴散，吸收塔底部的吸收 劑通過循環泵進入吸收塔的噴淋層，通過噴頭形成石灰噴淋液，並與上升擴散的燒結煙氣 充分反應，得到淨化煙氣和副產物漿料。所述淨化煙氣繼續上升擴散，並優選進行除霧操作 除去淨化煙氣中的水分和石灰噴淋液，最後淨化煙氣通過吸收塔頂部排出，所述循環泵的 臺數優選為3 5臺。所述吸收塔為本領域人員熟知的吸收塔。所述除霧操作使用本領域 人員熟知的脫硫除霧器。所述除霧器的層數優選為2 3層。按照本發明所述噴頭優選為實心錐噴頭，方形噴頭，橢圓形噴頭，扇形噴頭，柱流 噴頭，二流體噴頭或多流體噴頭中的任意一種，目的在於將石灰漿液均勻的噴淋，形成石灰 噴淋液。按照本發明噴頭的層數優選為3 5層，每層的個數有選為10 40個，均勻的分 布在吸收塔的中上部。各個噴頭均與循環泵相連。另外，水箱可以為吸收塔補充水分。當煙氣淨化後，得到的副產物漿液匯聚在吸收塔底部，氧氣通過氧化風機進入吸 收塔底部與副產物漿料進行氧化反應，得到石膏漿液。所述氧化風機的臺數優選為1 3 臺。攪動泵帶動攪拌器使副產物漿料均勻充分的與氧氣接觸。攪拌器還可以在石膏排出的 時候加快石膏漿液的排放速度。所述攪動泵的臺數優選為1 3臺。在石膏檢測點檢測到的石膏密度達到1070kg/m3 1080kg/m3，將吸收塔內的石膏 排出，按照本發明，當吸收塔工作穩定後優選每1 2天排一次石膏。石膏通過石膏排出泵 進入石膏水力旋流器，此時的石膏漿液中含有大量的水分，將石膏漿液經由石膏水力旋流 器傳送至石膏漿液緩衝箱中進行緩衝和沉澱處理，得到濃石膏漿液，再將所述濃石膏漿液通過濃石膏泵輸送進真空皮帶脫水機種進行脫水操作，再進行過濾，得到石膏和過濾水，所 述石膏即為副產品，打包後運輸出售。所述過濾水輸送進入過濾水緩衝箱，然後通過過濾水 輸送泵返回製漿罐。按照本發明，當發生事故或脫硫設備需要檢修時，將吸收塔內的石灰漿料和副產 物漿料以及石膏排1 2個事故池中，事故處理完或設備檢修完畢後，所述事故池中的混合 物通過事故返回泵返回到吸收塔中繼續操作。所述事故返回泵的臺數優選為1 2臺。另 外，在燒結煙氣進入增壓風機之前，優選設置有一旁路管道連接煙 或排放口，當設備出現 故障時，燒結煙氣可以通過旁路閘板閥進入煙囪或排放口。以下將用實施例詳細闡述本發明實施例1向吸收塔內通入4000m3經過增壓風機除塵後的燒結煙氣，所述化硫排放濃度為 400mg/m3。同時打開石灰漿液泵，將石灰漿液注入吸收塔底部，所述石灰漿液中含有98wt% 的Ca (OH)2Uwt %的H2O以及Iwt %的CaO。所述石灰漿液通過4臺循環泵以及2臺攪動泵的 作用下進入噴頭，並由噴頭噴淋出形成石灰噴淋液，與燒結煙氣接觸，石灰噴淋液與燒結煙 氣中的S02、HC1、HF反應，得到副產物漿料與淨化煙氣，所述副產物漿料匯聚於吸收塔底部。 所述副產物漿料在2臺擾動泵的攪拌作用下排出氣泡，並與2臺氧化風機通入副產物漿料 的氧氣反應得到石膏。收集所述淨化煙氣和石膏。檢測淨化煙氣體積為1612m3、石膏的質量 為43. .2g。通過脫硫反應的方程式得出0&(0!1)2、502和03504*2!120的摩爾比為1 1 1，所 以理論上吸收4000X60%= 2400m3的二氧化硫就能生成44g的石膏，所以通過實際淨化煙 氣的量可以得出實施例1 二氧化硫轉化率為(4000-1612)/(4000-2400) X100%=99.3%o本發明提供了一種燒結煙氣脫硫方法，包括將石灰噴淋液與除塵操作後的燒結 煙氣混合反應後得到淨化煙氣和副產物漿料；將所述副產物漿料與氧氣進行氧化反應得到 石膏；所述燒結煙氣包括S02、SO3> HCl、HF ；所述石灰噴淋液包括Ca(0H)2、H2O, CaO ；所述 副產物漿料包括CaS03、H2O0本發明提供的燒結煙氣脫硫方法，針對了燒結煙氣和燃煤煙 氣的不同特點，使用了噴頭將石灰液噴淋出來，得到石灰噴淋液，增加了石灰液與燒結煙氣 的接觸面積，增加了燒結煙氣的處理量，同時增加了反應速率。此外，石灰噴淋液與燒結煙 氣的充分接觸，使燒結煙氣中二氧化硫排放濃度的波動對吸收效率的影響降到最低。石灰 噴淋液可以和燒結煙氣中的有毒有害氣體進行反應生對環境無汙染的副產物漿料，而副產 物漿料中的CaSO3與氧氣充分反應可以生成石膏，既節約了成產成本，又保護了環境。以上對本發明提供的一種削鉛筆器進行了詳細的介紹，本文中應用了具體個例對 本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法 及其核心思想，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前 提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保 護範圍內。
權利要求
一種燒結煙氣脫硫方法，其特徵在於，包括通過噴頭噴出的石灰噴淋液與除塵操作後的燒結煙氣混合，反應後得到淨化煙氣和副產物漿料；將所述副產物漿料與氧氣進行氧化反應得到石膏；所述燒結煙氣包括SO2、SO3、HCl、HF；所述石灰噴淋液包括Ca(OH)2、H2O、CaO；所述副產物漿料包括CaSO3、H2O。
2.根據權利要求1所述的燒結煙氣脫硫方法，其特徵在於，還包括將所述淨化煙氣進 行除霧操作。
3.根據權利要求2所述的燒結煙氣脫硫方法，其特徵在於，所述除霧操作次數為2 4次。
4.根據權利要求1所述的燒結煙氣脫硫方法，其特徵在於，所述噴頭為實心錐噴頭，方 形噴頭，橢圓形噴頭，扇形噴頭，柱流噴頭，二流體噴頭或多流體噴頭。
5.根據權利要求4所述的燒結煙氣脫硫方法，其特徵在於，所述噴頭的層數為3 5層。
6.根據權利要求1所述的燒結煙氣脫硫方法，其特徵在於，所述燒結煙氣的溫度為 80 °C 100°C。
7.根據權利要求1所述的燒結煙氣脫硫方法，其特徵在於，所述所述氧化反應溫度為 55 65 。
8.根據權利要求1素數的燒結煙氣脫硫方法，其特徵在於，所述副產物漿液的PH值為 4. 8 7. 0。
9.根據權利要求1所述的燒結煙氣脫硫方法，其特徵在於，所述淨化煙氣包括N0x、02、CO2。
10.根據權利要求1所述的燒結煙氣脫硫方法，其特徵在於，所述燒結煙氣中的二氧化 硫轉化率大於98%。
全文摘要
本發明提供了一種燒結煙氣脫硫方法，包括通過噴頭噴出的石灰噴淋液與除塵操作後的燒結煙氣混合，反應後得到淨化煙氣和副產物漿料；將所述副產物漿料與氧氣進行氧化反應得到石膏；所述燒結煙氣包括SO2、SO3、HCl、HF；所述石灰噴淋液包括Ca(OH)2、H2O、CaO；所述副產物漿料包括CaSO3、H2O。本發明提供的燒結煙氣脫硫方法利用石灰漿液噴淋後形成的石灰噴淋液與燒結煙氣中的SO2、SO3、HCl、HF反應，並通過氧化最終得到石膏。既節約了成產成本，又保護了環境。
文檔編號B01D53/80GK101890291SQ20101025121
公開日2010年11月24日 申請日期2010年8月10日 優先權日2010年8月10日
發明者伍雁梅, 何坤林, 李元廷, 江善明, 潘敏, 肖鵬, 蘇繼新, 苟明國, 範尚學, 謝華強, 雷仁斌, 韋德建 申請人:四川省達州鋼鐵集團有限責任公司