專利名稱：燒結(jié)煙氣的鈉堿濕法脫硫工藝及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種工業(yè)冶煉行業(yè)處理煙氣的濕法脫硫工藝，尤其涉及一種針對燒結(jié)球團生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高溫?zé)煔獾臐穹摿蚬に嚒?br> 背景技術(shù)：
目前，我國鋼鐵行業(yè)燒結(jié)(球團)煙氣成分復(fù)雜，波動性較大，具有以下特點 一是煙氣量大，一噸燒結(jié)礦產(chǎn)生煙氣在4000-600()m3 ；二是二氧化硫濃度變化大，范圍在 400-5000mg/Nm3之間；三是溫度變化大，一般為80°C到180°C ；四是流量變化大，變化幅度高達40%以上；五是水分含量大且不穩(wěn)定，一般為10-13% ；六是含氧量高，一般為15 18% ；七是含有多種污染成份，除含有二氧化硫、粉塵外，還含有重金屬、二惡英類、氮氧化物等。這些特點都在一定程度上增加了鋼鐵燒結(jié)煙氣二氧化硫治理的難度。目前主要的問題是第一、缺乏成熟的燒結(jié)脫硫技術(shù)。目前已投入運行的燒結(jié)煙氣脫硫裝置采用的脫硫工藝主要有循環(huán)流化床法、氨-硫銨法、密相干塔法、石灰石-石膏法等，這些工藝在我國處于研發(fā)和試用階段，實際脫硫效果，有待進一步驗證和評估。第二、副產(chǎn)物利用途徑少。徹底解決燒結(jié)煙氣污染問題，不但要實現(xiàn)煙氣高效脫硫，還要解決副產(chǎn)物的有效利用問題。由于燒結(jié)煙氣脫硫產(chǎn)生的副產(chǎn)物成分復(fù)雜，目前還缺乏有效的利用途徑。第三、脫硫裝置投資大、運行費用高。燒結(jié)脫硫裝置投資約占燒結(jié)機投資的20% 50%，噸燒結(jié)礦脫硫運行成本5 14元。投資大、運行成本高是制約安裝脫硫裝置的重要因素。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種投資省、脫硫副產(chǎn)物價值高，運行費用低、脫硫效率高的燒結(jié)煙氣的鈉堿濕法脫硫工藝及系統(tǒng)。為了達到上述目的，本發(fā)明的鈉堿法脫硫工藝包括以下步驟①含硫煙氣經(jīng)過除塵降溫后進入脫硫塔1 ；②在脫硫塔1內(nèi)吸收劑碳酸鈉溶液(起始吸收)、亞硫酸鈉溶液(終了吸收)反應(yīng)，凈化后的煙氣經(jīng)除霧器2除霧后排放；③吸收得到的亞硫酸氫鈉溶液在中和釜6加燒堿或者純堿溶液進行反應(yīng)，使亞硫酸氫鈉全部轉(zhuǎn)化為亞硫酸鈉；同時除去重金屬。④通過去雜質(zhì)裝置7去除雜質(zhì)的亞硫酸鈉溶液在濃縮釜9進行蒸發(fā)濃縮，用間接蒸汽加熱到沸騰，溫度控制在95 100°C，待大量結(jié)晶析出便可放出，放出的結(jié)晶物經(jīng)離心機10脫水。由離心機脫水后，再經(jīng)沸騰干燥器熱空氣直接接觸得到產(chǎn)品。離心干燥后的結(jié)晶水進入母液槽11送入化堿槽12供配置吸收劑溶液用。本工藝吸收劑為碳酸鈉，脫硫副產(chǎn)物為無水亞硫酸鈉。初始Na2CO3溶液濃度質(zhì)量百分比為5% -25%，為了避免煙氣中的氧氣把Na2CO3氧化為Na2CO4,添加對苯二胺作為抗氧劑。吸收后的溶液當(dāng)吸收液PH值達到4 7. 5時，送去中和。中和溫度應(yīng)控制在38 60°C，溶液的pH = 7，然后加適量的燒堿中和，溫度可提高到100-110°C，溶液的pH= 11 12，其目的是除掉部分的重金屬同時可提高亞硫酸鈉溶液的濃度。進行固液分離，重金屬等雜質(zhì)統(tǒng)一處理，液體進入下一步蒸發(fā)結(jié)晶。除去雜質(zhì)的亞硫酸鈉溶液進行濃縮，用間接蒸汽加熱到沸騰，溫度應(yīng)控制在80 120°C，待大量結(jié)晶析出后便可放出，放出的結(jié)晶物經(jīng)離心機脫水后，再經(jīng)沸騰干燥器用熱空氣直接接觸，得到無水亞硫酸鈉結(jié)晶。一種用于燒結(jié)煙氣的鈉堿濕法脫硫工藝系統(tǒng)，包括設(shè)置有氣體進口和液體進、出口的吸收塔，所述吸收塔液體進口連接有化堿槽，所述吸收塔連接除霧器，液體出口依次連接吸收液貯罐、中和釜、壓濾泵、板框壓濾機、中和液貯罐、濃縮釜、離心機，離心機固體出口依次連接皮帶輸送機、喂料機、包裝機、除塵器、布袋除塵器和烘干引風(fēng)機，離心機液體出口依次連接母液槽和化堿槽。上述的工藝方法及系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點1、本發(fā)明工序簡單、脫硫效率高。在本發(fā)明中，本發(fā)明中，吸收液為溶液狀態(tài)，吸收質(zhì)成離子狀態(tài)，脫硫效率很容易達到95%以上。2、本發(fā)明能夠節(jié)約能耗。在本發(fā)明中，液氣比比傳統(tǒng)濕法液氣比小，可減少循環(huán)泵的流量，從而降低能耗。同樣的原因煙氣側(cè)的阻力也遠遠小于傳統(tǒng)濕法，從而降低增壓風(fēng)機的能耗，在燒結(jié)機或球團脫硫中甚至不用增加增壓風(fēng)機，靠主抽風(fēng)機的余壓基本就能滿足脫硫裝置的壓力損失。3、本發(fā)明節(jié)約占地。在本發(fā)明中，吸收過程屬于離子間反應(yīng)，反應(yīng)速度快，可以縮短反應(yīng)時間，降低脫硫塔高度，減小脫硫塔經(jīng)，從而節(jié)約用地。4、脫硫副產(chǎn)物價值高。本發(fā)明中，脫硫發(fā)產(chǎn)物亞硫酸鈉純度可達96%，主要用于印染工業(yè)作為脫氧劑和漂白劑，用于各種棉織物的煮煉，可防止棉布纖維局部化而影響纖維強度，并提高煮煉物的白度。感光工業(yè)用作顯影劑。有機工業(yè)用作間苯二胺、2，5-二氯吡唑酮、蒽醌-1-磺酸、1-氨基蒽醌、氨基水楊酸鈉等生產(chǎn)的還原劑，可防止反應(yīng)過程中半成品的氧化。造紙工業(yè)用作木質(zhì)素脫除劑。紡織工業(yè)用作人造纖維的穩(wěn)定劑。電子工業(yè)用于制造光敏電阻。水處理工業(yè)用于電鍍廢水、飲用水的處理。用途廣，價值高。


圖1為本發(fā)明的燒結(jié)鈉堿法脫硫工藝的具體布置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步詳細(xì)說明。如圖1所示，本發(fā)明的鈉堿法脫硫工藝包括以下步驟①含硫煙氣經(jīng)過除塵降溫后進入脫硫塔1 ；②在脫硫塔1內(nèi)吸收劑碳酸鈉溶液(起始吸收)、亞硫酸鈉溶液(終了吸收)反應(yīng)，凈化后的煙氣經(jīng)除霧器2除霧后排放；③吸收得到的亞硫酸氫鈉溶液加燒堿或者純堿溶液進行反應(yīng)，使亞硫酸氫鈉全部轉(zhuǎn)化為亞硫酸鈉；同時除去重金屬。④去除雜質(zhì)的亞硫酸鈉溶液進行蒸發(fā)濃縮，用間接蒸汽加熱到沸騰，溫度控制在95 100°C，待大量結(jié)晶析出便可放出，放出的結(jié)晶物經(jīng)離心機脫水。由離心機脫水后，再經(jīng)沸騰干燥器熱空氣直接接觸得到產(chǎn)品。吸收劑為碳酸鈉，脫硫副產(chǎn)物為無水亞硫酸鈉。初始Na2C03溶液濃度質(zhì)量百分比為5% -25%，為了避免煙氣中的氧氣把Na2C03氧化為Na2C04，添加對苯二胺作為抗氧劑。 吸收后的溶液當(dāng)吸收液PH值達到4 7. 5時.送去中和。中和溫度應(yīng)控制在38 60°C， 溶液的PH = 7，然后加適量的燒堿中和，溫度可提高到100-110°C，溶液的pH = 11 12， 其甘的是除掉部分的重金屬同時可提高亞硫酸鈉溶液的濃度。進行固液分離，重金屬等雜質(zhì)統(tǒng)一處理，液體進入下一步蒸發(fā)結(jié)晶。除去雜質(zhì)的亞硫酸鈉溶液進行濃縮，用間接蒸汽加熱到沸騰，溫度應(yīng)控制在80 120°C .待大量結(jié)晶析出后便可放出，放出的結(jié)晶物經(jīng)離心機10脫水后，再經(jīng)沸騰干燥器用熱空氣直接接觸，得到亞硫酸鈉產(chǎn)品，該產(chǎn)品經(jīng)皮帶輸送機13和喂料機14、除塵器、布袋除塵器16、烘干引風(fēng)機17及包裝機15進行包裝。離心干燥后的結(jié)晶水進入母液槽11送入化堿槽12供配置吸收劑溶液用。一種用于燒結(jié)煙氣的鈉堿濕法脫硫工藝系統(tǒng)，包括設(shè)置有氣體進口和液體進、出口的吸收塔1，所述吸收塔液體進口連接有化堿槽12，所述吸收塔連接除霧器2，液體出口依次連接吸收液貯罐、中和釜、壓濾泵、板框壓濾機、中和液貯罐、濃縮釜、離心機，離心機固體出口依次連接皮帶輸送機、喂料機、包裝機、除塵器、布袋除塵器和烘干引風(fēng)機，離心機液體出口依次連接母液槽和化堿槽。實施方案1，在某年產(chǎn)30萬噸球團廠，原始煙氣參數(shù)如下表
權(quán)利要求
1.一種燒結(jié)煙氣的鈉堿濕法脫硫工藝，其特征在于采用碳酸鈉作為脫硫劑，脫硫副產(chǎn)物為亞硫酸鈉粉體，該工藝包括以下步驟①含硫煙氣經(jīng)過降溫后進入脫硫塔(1)；②在脫硫塔(1)內(nèi)用碳酸鈉溶液或氫氧化鈉溶液作為吸收劑對步驟①中的含硫煙氣進行凈化，凈化后的煙氣經(jīng)除霧器( 除霧后排放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)煙氣的鈉堿濕法脫硫工藝，其特征在于采用N%C03溶液或氫氧化鈉溶液做初始吸收液，初始吸收液吸收煙氣中的SA后，轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2SO3溶液，作為吸收劑使用。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的燒結(jié)煙氣的鈉堿濕法脫硫工藝，其特征在于所述Na2CO3溶液濃度質(zhì)量百分比為5% -40%，添加對苯二胺作為抗氧劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燒結(jié)煙氣的鈉堿濕法脫硫工藝，其特征在于所述步驟②中的碳酸鈉溶液與含硫煙氣反應(yīng)后得到的亞硫酸氫鈉溶液在中和釜(6)中加燒堿或者純堿溶液進行中和反應(yīng)，使亞硫酸氫鈉全部轉(zhuǎn)化為亞硫酸鈉；同時除去重金屬雜質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的燒結(jié)煙氣的鈉堿濕法脫硫工藝，其特征在于亞硫酸氫鈉溶液PH值達到4 7. 5時進行中和反應(yīng)；中和反應(yīng)的溫度控制在38 60°C，溶液pH = 7時， 加適量的燒堿中和，溫度提高到100-110°C，溶液pH = 11 12時，除掉重金屬同時提高亞硫酸鈉溶液的濃度；進行固液分離，將該重金屬雜質(zhì)進行統(tǒng)一處理，液體進入下一步蒸發(fā)結(jié)晶。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的燒結(jié)煙氣的鈉堿濕法脫硫工藝，其特征在于除去雜質(zhì)的亞硫酸鈉溶液進行濃縮，用間接蒸汽加熱到沸騰，溫度應(yīng)控制在80 120°C .待大量結(jié)晶析出后便放出，放出的結(jié)晶物經(jīng)離心機脫水后，再經(jīng)沸騰干燥器用熱空氣直接接觸，得到無水亞硫酸鈉結(jié)晶。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的燒結(jié)煙氣的鈉堿法脫硫工藝，其特征在于通過去雜質(zhì)裝置 (7)去除雜質(zhì)的亞硫酸鈉溶液進入濃縮釜(9)進行蒸發(fā)濃縮，用間接蒸汽加熱到沸騰，溫度控制在95 100°C，待大量結(jié)晶析出后放出，放出的結(jié)晶物經(jīng)離心機(10)脫水后，再經(jīng)沸騰干燥器熱空氣直接接觸得到的脫硫副產(chǎn)物為無水亞硫酸鈉結(jié)晶。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的燒結(jié)煙氣的鈉堿法脫硫工藝，其特征在于離心干燥后的結(jié)晶水進入母液槽(11)并送入化堿槽(1 供配置吸收劑溶液用。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一所述的燒結(jié)煙氣的鈉堿法脫硫工藝，其特征在于吸收塔中液氣比控制在0. 25-6之間，脫硫效率大于99%。
10.一種用于燒結(jié)煙氣的鈉堿濕法脫硫工藝系統(tǒng)，其特征在于，包括設(shè)置有氣體進口和液體進、出口的吸收塔，所述吸收塔液體進口連接有化堿槽，所述吸收塔連接除霧器，液體出口依次連接吸收液貯罐、中和釜、壓濾泵、板框壓濾機、中和液貯罐、濃縮釜、離心機，離心機固體出口依次連接皮帶輸送機、喂料機、包裝機、除塵器、布袋除塵器和烘干引風(fēng)機，離心機液體出口依次連接母液槽和化堿槽。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種燒結(jié)煙氣的鈉堿法脫硫工藝及系統(tǒng)，為解決現(xiàn)有技術(shù)中污染嚴(yán)重等問題而發(fā)明。本發(fā)明采用碳酸鈉作為脫硫劑，脫硫副產(chǎn)物為亞硫酸鈉粉體，該工藝包括以下步驟①含硫煙氣經(jīng)過降溫后進入脫硫塔；②在脫硫塔內(nèi)用碳酸鈉或者氫氧化鈉溶液作為吸收劑對步驟①中的含硫煙氣進行凈化，凈化后的煙氣經(jīng)除霧器除霧后排放。上述的工藝方法，工序簡單、脫硫效率高、節(jié)約能耗、節(jié)約占地、反應(yīng)速度快、脫硫副產(chǎn)物價值高。
文檔編號C01D5/14GK102160960SQ20111004591
公開日2011年8月24日 申請日期2011年2月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月25日
發(fā)明者張玉君, 楊春根 申請人:中冶華天工程技術(shù)有限公司