專利名稱：燒結(jié)煙氣中污染物的處理工藝及其噴淋吸收塔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及到化工、環(huán)保領(lǐng)域，特指一種對(duì)燒結(jié)煙氣中污染物進(jìn)行處理的方
法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
燒結(jié)是鋼鐵生產(chǎn)過程中主要的工藝之一，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)75%左右的高爐爐料由燒 結(jié)機(jī)提供，2000 2006年間燒結(jié)礦年產(chǎn)量以2016%的速度遞增，2007年已達(dá)到4169億t。 在燒結(jié)工業(yè)蓬勃發(fā)展的同時(shí)，鐵礦燒結(jié)也給環(huán)境帶來了諸多問題，不僅產(chǎn)生大量的粉塵，還 排放S02、N0x、C02、C0、HF、二噁英(PCDD)、呋喃(PCDF)等多種有害氣態(tài)污染物。雖然近幾 年我國(guó)燒結(jié)廠在煙氣粉塵治理方面取得了顯著成效，但對(duì)于煙氣中其他有害成分的治理進(jìn) 展緩慢，大部分企業(yè)至今尚未采取有效的治理措施。鋼鐵企業(yè)排入大氣中302的90% (不 包括自備電廠)、N0x的48%均來自燒結(jié)廠，因此，燒結(jié)廠成為了鋼鐵企業(yè)大氣環(huán)境污染治 理的重中之重，而燒結(jié)煙氣中S(^和NOx的治理則是首當(dāng)其沖?，F(xiàn)有的主流煙氣脫硫脫硝 技術(shù)要么只具有單純脫硫的功能，要么只具有單純脫硝功能。從20世紀(jì)80年代開始，國(guó)外 對(duì)聯(lián)合脫硫脫硝技術(shù)的研究開發(fā)很活躍，具有實(shí)用價(jià)值的方法有活性炭法、NOXSO、 SNRB、電 子束法等。目前，在燒結(jié)煙氣脫硫上獲得應(yīng)用的只有活性炭法。而活性炭法脫硫脫硝一體 化技術(shù)屬于干式吸附法技術(shù)，其設(shè)備體積龐大，投資和運(yùn)行成本極高，且脫硫脫硝率低?，F(xiàn) 有濕法脫硫和脫硝技術(shù)效率高、運(yùn)行穩(wěn)定、投資少，但是沒有能夠?qū)崿F(xiàn)在同一塔內(nèi)完成既脫 硫又脫硝的工業(yè)裝置，以至兩套工藝只能獨(dú)立運(yùn)行，其占地面積大，投資和運(yùn)行費(fèi)高。脫硫 脫硝設(shè)備一體化，結(jié)構(gòu)緊湊，投資和運(yùn)行費(fèi)用低，是未來脫硫脫硝領(lǐng)域的發(fā)展方向。
另外，現(xiàn)有技術(shù)中所采用的氨法脫硫工藝至今沒有解決的問題就是氨的逃逸損失 和氣溶膠問題。傳統(tǒng)的氨法脫硫工藝中要么具有多個(gè)塔，要么在主吸收塔前增加一個(gè)預(yù)洗 滌塔，用預(yù)洗滌塔來降低入塔的煙氣溫度和除去煙氣中的灰塵，這樣增加了設(shè)備投資，后來 有人對(duì)這種工藝提出新的改造方案，即將預(yù)洗滌塔與脫硫塔合二為一，將整個(gè)塔分為三段， 這樣雖然減少了塔的數(shù)量，但是由于所用的分隔用的隔板自身結(jié)構(gòu)的原因，造成設(shè)備阻力 損失很大，工藝過程變得復(fù)雜，投資費(fèi)用并沒有明顯的降低，而且脫硫后的煙氣帶走大量的 揮發(fā)份和鹽，氨的逃逸損失大，氣溶膠問題沒有解決，以至于系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，提供一種系統(tǒng) 阻力損失小，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單緊湊、操作簡(jiǎn)便、吸收效果好、處理能力強(qiáng)、能夠?qū)Y(jié)煙氣中多 種污染物進(jìn)行處理的燒結(jié)煙氣中污染物的處理工藝及其噴淋吸收塔。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案。 —種燒結(jié)煙氣中污染物的處理工藝，其特征在于燒結(jié)煙氣經(jīng)降溫、除塵后導(dǎo)入噴 淋吸收塔內(nèi)，煙氣向上運(yùn)動(dòng)依次經(jīng)過噴淋吸收塔內(nèi)由上至下依次分隔成的兩個(gè)以上噴淋吸 收段，每個(gè)噴淋吸收段均對(duì)燒結(jié)煙氣中一種以上的污染物進(jìn)行噴淋吸收且噴淋吸收液不落入下一層的噴淋吸收段，經(jīng)過所有噴淋吸收段后的煙氣通過除霧處理后從噴淋吸收塔頂部 排出。 作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn) 所述噴淋吸收塔內(nèi)的噴淋吸收段包括脫硫段和脫硝段，所述燒結(jié)煙氣先經(jīng)過脫硫 段，脫硫段采用濕法脫硫工藝，在這個(gè)過程中燒結(jié)煙氣中的S(^溶入吸收液中，與脫硫用吸 收液反應(yīng)，燒結(jié)煙氣中的余塵也被捕集，完成脫硫除塵，脫硫用吸收液落入噴淋吸收塔底部 的漿液池后再導(dǎo)回脫硫段循環(huán)使用；所述經(jīng)過脫硫段后的煙氣進(jìn)入脫硝段，煙氣與脫硝段 噴淋下來的脫硝用吸收液接觸，NOx被吸收反應(yīng)，完成脫硝；反應(yīng)后的脫硝用吸收液先直接 排出噴淋吸收塔外后再導(dǎo)回脫硝段循環(huán)使用。 所述噴淋吸收塔內(nèi)的噴淋吸收段包括采用脫硫段和清洗噴淋段，燒結(jié)煙氣先經(jīng)過 脫硫段，脫硫段采用氨硫酸銨法濕法脫硫工藝，在這個(gè)過程中燒結(jié)煙氣中的S02溶入吸收 液中，與脫硫用吸收液反應(yīng)，燒結(jié)煙氣中的余塵也被捕集，完成脫硫除塵，脫硫用吸收液落 入噴淋吸收塔底部的漿液池后再導(dǎo)回脫硫段循環(huán)使用；經(jīng)過脫硫段后的煙氣進(jìn)入清洗噴淋 段，清洗噴淋段用清水或使用低PH值吸收液對(duì)煙氣進(jìn)行清洗；經(jīng)過所有噴淋吸收段后的煙 氣通過除霧處理后從噴淋吸收塔頂部排出。 本發(fā)明進(jìn)一步提供一種噴淋吸收塔，包括塔體，所述塔體內(nèi)由上至下分成除霧段、 兩個(gè)以上的噴淋吸收段、進(jìn)氣段以及位于塔體底部的漿液池，所述相鄰兩個(gè)噴淋吸收段之 間通過塔板總成分隔，其特征在于所述塔板總成包括板體，所述板體上開設(shè)有一個(gè)以上的 導(dǎo)氣孔，所述導(dǎo)氣孔上安裝有導(dǎo)氣組件，所述導(dǎo)氣組件包括擋液板和導(dǎo)氣通道，所述導(dǎo)氣通 道的底端與導(dǎo)氣孔相連通，所述用來防止噴淋液落入導(dǎo)氣通道的擋液板安裝于導(dǎo)氣通道的 頂端。 所述導(dǎo)氣通道內(nèi)包括一段以上的導(dǎo)流折板通道，所述導(dǎo)流折板通道為具有弧形彎 折段的彎折管、或?yàn)榫哂兄苯菑澱鄱蔚膹澱酃?、或?yàn)橛苫⌒螐澱郯搴椭苯菑澱郯褰M合而成 的彎折管。 所述導(dǎo)氣通道的出口端設(shè)有直通管段。 所述板體上沿板體邊緣開設(shè)有一個(gè)以上的集液管。 所述板體上中部開設(shè)有一條以上的引流槽，所述板體上沿板體邊緣開設(shè)有環(huán)形集
液槽，所述引流槽與環(huán)形集液槽連通，所述環(huán)形集液槽與集液管相連。 所述擋液板的一端固定于導(dǎo)氣通道上并沿傾斜于水平面的方向布置。 所述板體上的導(dǎo)氣組件呈陣列狀態(tài)排列，相鄰兩排導(dǎo)氣組件上擋液板的布置方向不同。 所述進(jìn)氣段處設(shè)有預(yù)洗滌降溫除塵裝置，所述預(yù)洗滌降溫除塵裝置包括進(jìn)氣管道 以及裝設(shè)于進(jìn)氣管道內(nèi)的噴淋組件，所述噴淋組件為布置于進(jìn)氣管道中部的噴槍，或所述 噴淋組件為一根以上布置于進(jìn)氣管道內(nèi)的噴管，所述噴管上裝設(shè)有一個(gè)以上的噴嘴。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)就在于 1、本發(fā)明將燒結(jié)煙氣中多種污染物的處理放到一個(gè)噴淋吸收塔內(nèi)完成，每個(gè)噴淋 吸收段獨(dú)立完成一種以上污染物的噴淋吸收作業(yè)，噴淋吸收液不會(huì)落入到下一吸收段中， 相互之間互不干涉。而且，每個(gè)噴淋吸收段可根據(jù)需要采用相同或不同的噴淋吸收液，燒結(jié) 煙氣與各段吸收液接觸，完成吸收反應(yīng)后，噴淋吸收液會(huì)直接排入副產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng)或直接進(jìn)入獨(dú)立的吸收液循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)，反復(fù)使用，不同成分的噴淋吸收液之間不會(huì)因相互混合而 發(fā)生發(fā)應(yīng)，從而保證了吸收液的循環(huán)使用或副產(chǎn)品的制備；采用本發(fā)明的工藝，可以在一個(gè) 塔內(nèi)完成多種污染物的處理，或通過多級(jí)噴淋吸收段對(duì)同一種污染物進(jìn)行多次處理，最終 大大提高污染物處理數(shù)量或質(zhì)量。 2、本發(fā)明噴淋吸收塔中所采用的塔板總成，阻力損失小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、成本低 廉、安裝制作十分方便，其集除霧、集液、均勻氣體分布等多項(xiàng)功能于一體，不僅能夠收集脫 硝段降下來的漿液，而且能夠去除下面一段氣體夾帶上來的霧沫、液滴、灰塵等顆粒物，減 輕了后續(xù)除沫/除霧器的負(fù)荷，還能夠使流過該塔板總成的氣體分布更加均勻；本發(fā)明的 塔板總成還能提高氣流的湍流強(qiáng)度，增加上面一段的氣體與吸收液反應(yīng)的傳質(zhì)速率。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中的工藝流程原理示意圖； 圖2是本發(fā)明實(shí)施例2中的工藝流程原理示意圖； 圖3是本發(fā)明中噴淋塔的結(jié)構(gòu)原理示意圖； 圖4是本發(fā)明中塔板總成的俯視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是圖4中A-A處的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是一種板體的俯視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7是另一種板體的俯視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8是本發(fā)明中導(dǎo)氣組件與板體的連接結(jié)構(gòu)示意圖； 圖9是本發(fā)明中導(dǎo)氣通道的立體結(jié)構(gòu)示意圖； 圖10是本發(fā)明中第一種導(dǎo)氣通道的截面形狀示意圖； 圖11是本發(fā)明中第二種導(dǎo)氣通道的截面形狀示意圖； 圖12是本發(fā)明中第三種導(dǎo)氣通道的截面形狀示意圖； 圖13是本發(fā)明中一種預(yù)洗滌降溫除塵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖14是本發(fā)明中另一種預(yù)洗滌降溫除塵裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖例說明 1、塔體；2、除霧段；21、除霧器；3、脫硝段；31、脫硝噴淋裝置；4、脫硫段；41、脫 硫噴淋層；5、進(jìn)氣段；6、塔板總成；61、板體；611、導(dǎo)氣孔；612、集液管；613、引流槽；614、
環(huán)形集液槽；615、板體單元；62、導(dǎo)氣組件；621、擋液板；622、導(dǎo)氣通道；623、弧形彎折段； 624、直角彎折段；625、直角彎折板；626、弧形彎折板；627、持液部；628、直通管段；63、塔 壁；7、預(yù)洗滌降溫除塵裝置；71、進(jìn)氣管道；72、噴槍；73、噴管；74、噴嘴；75、高壓液源；76、 壓縮空氣源；8、漿液池；9、脫硝吸收液循環(huán)箱；10、脫硝段循環(huán)泵；11、吸收塔循環(huán)泵；12、吸 收塔排出泵；13、出氣口 ；14、脫硝漿液排出泵；15、清洗噴淋段；151、清洗噴淋裝置；152、清 洗噴淋液循環(huán)箱；153、清洗噴淋液循環(huán)泵。
具體實(shí)施例方式
以下將結(jié)合具體實(shí)施例和說明書附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。 —種燒結(jié)煙氣中污染物的處理工藝，燒結(jié)煙氣經(jīng)降溫、除塵后導(dǎo)入噴淋吸收塔內(nèi)，
煙氣向上運(yùn)動(dòng)依次經(jīng)過噴淋吸收塔內(nèi)由上至下依次分隔成的兩個(gè)以上噴淋吸收段，每個(gè)噴淋吸收段均對(duì)燒結(jié)煙氣中一種以上的污染物進(jìn)行噴淋吸收且噴淋吸收液不落入下一層的 吸收段，經(jīng)過所有噴淋吸收段后的煙氣通過除霧處理后從噴淋吸收塔頂部排出。本發(fā)明將 燒結(jié)煙氣中多種污染物的處理放到一個(gè)噴淋吸收塔內(nèi)完成，每個(gè)噴淋吸收段獨(dú)立完成一種 以上污染物的噴淋吸收作業(yè)，噴淋吸收液不會(huì)落入到下一吸收段中，相互之間互不干涉。而 且，每個(gè)噴淋吸收段可根據(jù)需要采用相同或不同的噴淋吸收液，各段與燒結(jié)煙氣完成吸收 反應(yīng)后噴淋吸收液會(huì)直接排入副產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng)或直接進(jìn)入獨(dú)立的吸收液循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)，反復(fù) 使用，不同成分的噴淋吸收液之間不會(huì)因相互混合而發(fā)生發(fā)應(yīng)，從而保證了吸收液的循環(huán) 使用或副產(chǎn)品的制備。 實(shí)施例1 :如圖1所示，以同時(shí)對(duì)燒結(jié)煙氣中二氧化硫和氮氧化物兩種污染物進(jìn)行 處理為例，噴淋吸收塔內(nèi)的噴淋吸收段包括脫硫段4和脫硝段3，燒結(jié)煙氣先經(jīng)過脫硫段4， 脫硫段4采用濕法脫硫工藝，濕法脫硫工藝包括石灰石_石膏法、氨_硫酸銨法、雙堿法等 工藝，在這個(gè)過程中燒結(jié)煙氣中的S(^溶入吸收液中，與脫硫用吸收液反應(yīng)，燒結(jié)煙氣中的 余塵也被捕集，完成脫硫除塵，脫硫用吸收液落入噴淋吸收塔底部的漿液池8后再導(dǎo)回脫 硫段4循環(huán)使用；經(jīng)過脫硫段4后的煙氣進(jìn)入脫硝段3，脫硝段3采用濕法進(jìn)行脫硝，常用 方法是以HN03、 NaOH、 Na2C03等溶液作為吸收液脫硝，本實(shí)施例吸收液為稀HN03。煙氣與脫 硝段3噴淋下來的脫硝用吸收液逆流接觸，N0x被吸收反應(yīng)，完成脫硝作業(yè)；反應(yīng)后的脫硝 用吸收液先直接排出噴淋吸收塔外的脫硝吸收液循環(huán)箱9后再導(dǎo)回脫硝段3循環(huán)使用。
如圖1和圖3所示，本發(fā)明的噴淋吸收塔，包括塔體l，塔體1內(nèi)由上至下分成除 霧段2、兩個(gè)以上的噴淋吸收段、進(jìn)氣段5以及位于塔體1底部的漿液池8，相鄰噴淋吸收段 之間通過塔板總成6分隔，該塔板總成6不僅起到分隔各吸收段的作用，還能令各噴淋吸收 段的噴淋吸收液不會(huì)落入下一層噴淋吸收段內(nèi)，而且能盡量除掉煙氣內(nèi)所夾帶的前一個(gè)噴 淋吸收段的噴淋吸收液。以同時(shí)對(duì)燒結(jié)煙氣中硫化物和硝化物兩種污染物進(jìn)行處理為例， 噴淋吸收段為兩個(gè)， 一個(gè)為脫硫段4，另一個(gè)為脫硝段3，脫硝段3位于脫硫段4的上方。除 霧段2設(shè)有多級(jí)除霧器21，主要用來除去煙氣中夾帶的少量的水分。脫硝段3根據(jù)工況設(shè) 有一層或多層脫硝噴淋裝置31，該脫硝噴淋裝置31通過管路和脫硝段循環(huán)泵10與塔體1 外的脫硝吸收液循環(huán)箱9相連。脫硝吸收液循環(huán)箱9內(nèi)可以使用稀HN(V經(jīng)塔板總成6導(dǎo) 出的液體經(jīng)管路流入脫硝吸收液循環(huán)箱9。脫硫段4包括多層脫硫噴淋層41，每層可采用 不同規(guī)格的噴嘴，煙氣中的S02經(jīng)過脫硫段4時(shí)與噴淋下來的吸收液逆向接觸，發(fā)生吸收反 應(yīng)，吸收后的漿液落入塔底的漿液池8，漿液池8需連續(xù)補(bǔ)入氨水。漿液池8的出口端分成 兩路，一路經(jīng)管路和吸收塔循環(huán)泵11與脫硫噴淋層41相連，將漿液重新經(jīng)噴嘴噴出，循環(huán) 利用；另一路經(jīng)管路和吸收塔排出泵12與板框壓濾機(jī)相連，經(jīng)板框壓濾機(jī)過濾后去三效結(jié) 晶器制備硫胺產(chǎn)品。本實(shí)施例中，進(jìn)氣段5處設(shè)有預(yù)洗滌降溫除塵裝置7，能夠?qū)⒏邷責(zé)煔?降溫到入塔反應(yīng)的合適溫度，并除去煙氣中的大部分粉塵。該預(yù)洗滌降溫除塵裝置7包括 進(jìn)氣管道71以及裝設(shè)于進(jìn)氣管道71內(nèi)的噴淋組件，參見圖14，噴淋組件可以為布置于進(jìn)氣 管道71中部的噴槍72，進(jìn)氣管道71呈傾斜狀布置且出口端朝向塔體1的底部，噴槍72與 高壓液源75、壓縮空氣源76相連；參見圖13，噴淋組件還可以為一根以上布置于進(jìn)氣管道 71內(nèi)的噴管73，噴管73上裝設(shè)有一個(gè)以上的噴嘴74。預(yù)洗滌降溫除塵裝置7和除霧段2 可以直接采用普通工業(yè)水作為水源。 如圖4、圖5和圖6所示，本發(fā)明中塔板總成6包括板體61，板體61上開設(shè)有一個(gè)以上的導(dǎo)氣孔611，本實(shí)施例中導(dǎo)氣孔611均為方孔，板體61可以由聚丙烯、玻璃鋼、合金或 其它能耐受吸收劑漿液沖刷和腐蝕的材料制作。導(dǎo)氣孔611上安裝有導(dǎo)氣組件62，導(dǎo)氣組 件62包括擋液板621和導(dǎo)氣通道622，導(dǎo)氣通道622的底端與導(dǎo)氣孔611相連通，導(dǎo)氣通 道622為一用來傳送氣體的周向封閉的腔體。用來防止噴淋液落入導(dǎo)氣通道622的擋液板 621安裝于導(dǎo)氣通道622的頂端，也可以將導(dǎo)氣通道622和擋液板621 —體成型。相鄰導(dǎo) 氣通道622之間形成持液部627。板體61上沿板體邊緣開設(shè)有一個(gè)以上的集液管612，本 實(shí)施例中，板體61上中部開設(shè)有一條以上的引流槽613，板體61上沿板體邊緣開設(shè)有環(huán)形 集液槽614，引流槽613與環(huán)形集液槽614連通，環(huán)形集液槽614與集液管612相連。塔板 總成6以上的脫硝噴淋裝置31噴出的液體會(huì)通過引流槽613導(dǎo)入環(huán)形集液槽614后，經(jīng)集 液管612導(dǎo)出，匯聚到塔壁63外側(cè)的集液槽內(nèi)。如圖7所示，在另一個(gè)實(shí)施例中，也還可以 不設(shè)環(huán)形集液槽614和引流槽613，液體直接從板體61表面流到集液管612內(nèi)，集液管612 通過管路與脫硝吸收液循環(huán)箱9相連。 參見圖10、圖11和圖12，導(dǎo)氣通道622內(nèi)包括一段以上的導(dǎo)流折板通道(本實(shí)施 例中僅以一段導(dǎo)流折板通道為例)，導(dǎo)流折板通道為具有弧形彎折段623的彎折管、或?yàn)榫?有直角彎折段624的彎折管、或?yàn)橛苫⌒螐澱郯?26和直角彎折板625組合而成的彎折管。 導(dǎo)氣通道622的出口端設(shè)有直通管段628。參見圖9和圖12，本實(shí)施例中導(dǎo)流折板通道采 用由弧形彎折板626和直角彎折板625組合而成的彎折管。 本實(shí)施例中，擋液板621的一端固定于導(dǎo)氣通道622上并沿傾斜于水平面的方向 布置。板體61上的導(dǎo)氣組件62呈陣列狀態(tài)排列，相鄰兩排導(dǎo)氣組件62上擋液板621的布 置方向不同。在其他實(shí)施例中，導(dǎo)氣組件2還可以為呈環(huán)形狀態(tài)排列，相鄰兩圈導(dǎo)氣組件2 上擋液板621的布置方向不同；或者導(dǎo)氣組件2還可以根據(jù)需要采用陣列加環(huán)狀的組合形 式。 本實(shí)施例中，板體61由兩塊以上的板體單元615拼接而成，在每個(gè)板體單元615 上開導(dǎo)氣孔611、安裝導(dǎo)氣組件62，令制作、安裝更加方便，能夠?qū)崿F(xiàn)大尺寸的設(shè)計(jì)。
本發(fā)明的塔板總成6主要用來分隔脫硝段3與脫硫段4。 本發(fā)明中塔板總成6具有集液及導(dǎo)流液體的功能能夠收集上層脫硝段3沉降下 來的吸收液。降下來的吸收液落在相鄰導(dǎo)氣通道622之間形成的持液部627內(nèi)，然后流入 引流槽613和環(huán)形集液槽614內(nèi)(自由流動(dòng))，通過引流槽613和環(huán)形集液槽614被集液管 612導(dǎo)入塔外的脫硝吸收液循環(huán)箱9。 本發(fā)明中塔板總成6具有改善氣體分布、提高傳質(zhì)性能的功能氣體分布對(duì)吸收 塔的傳質(zhì)性能有至關(guān)重要的影響?，F(xiàn)有吸收塔的集液隔板在集液的同時(shí)，由于其自身結(jié)構(gòu) 的原因，嚴(yán)重影響氣流分布，阻力損失大，造成隔板以上的塔段的傳質(zhì)功能下降。本發(fā)明中 若干個(gè)導(dǎo)氣組件62呈陣列狀態(tài)排列，且相鄰兩排導(dǎo)氣組件62上擋液板621的布置方向不 同，實(shí)現(xiàn)錯(cuò)位排列，使通過本發(fā)明中塔板總成6的氣流分布均勻，同時(shí)增加了氣流湍流強(qiáng) 度，提高了傳質(zhì)性能，且阻力損失小。 本發(fā)明中塔板總成6具有氣、液、固的分離功能當(dāng)位于塔板總成6下方脫硫段4 內(nèi)的液氣比大時(shí)(例如為8 15L/tf時(shí))，經(jīng)過吸收處理后的氣體將會(huì)夾帶有大量的霧沫、 液滴，這就需要對(duì)其進(jìn)行氣液分離處理( 一般僅是通過在吸收塔頂部增加多級(jí)除霧器21來 完成)。特別是在塔體l內(nèi)上、下兩段吸收液性質(zhì)不同時(shí)，為了避免使下段吸收液帶入上段吸收液，造成兩層吸收液相互混合，最終影響到吸收塔對(duì)不同氣體組分分離的功能。本發(fā)明 的塔板總成6能夠把氣體中夾帶的霧沫、液滴、粉塵等顆粒通過在導(dǎo)氣通道622內(nèi)碰撞、凝 聚、以及離心力作用，使其被導(dǎo)氣通道622內(nèi)的導(dǎo)流折板壁面捕捉下來，并在導(dǎo)流折板壁面 匯聚成一定厚度的液層，下落至下層塔段，有效地減輕了后續(xù)塔頂部除霧器21的負(fù)荷。
工作原理未凈化的煙氣在經(jīng)過預(yù)洗滌降溫除塵裝置7時(shí)，與進(jìn)氣管道71內(nèi)的 噴淋組件噴淋形成的水霧接觸，高溫?zé)煔庹舭l(fā)掉大部分的水霧，自身溫度降低，達(dá)到飽和狀 態(tài)，同時(shí)煙氣中的粉塵在水霧作用下凝結(jié)，隨著高速煙氣進(jìn)入吸收塔的塔體l內(nèi)。進(jìn)氣管道 71與漿液池8液面具有一定傾角，高速煙氣在慣性作用下撞擊液面，使絕大部分粉塵被捕 集到塔體1底部漿液池8的漿液中。高速煙氣與噴淋組件形成的噴霧順流接觸，除塵效果 好，壓損小。本實(shí)施例中使用多級(jí)單流體霧化噴嘴74或多根雙流體的氣霧噴槍72，布置在 進(jìn)氣管道71的正中央，可使用工業(yè)水。 塔內(nèi)煙氣在脫硫段4時(shí)與噴淋的吸收液充分逆流接觸，脫硫段4設(shè)有多層噴淋層 41，每層噴嘴對(duì)應(yīng)一臺(tái)脫硫循環(huán)泵，可以根據(jù)S02負(fù)荷不同選擇開泵數(shù)量，在這個(gè)過程中煙 氣中的S(^溶入吸收液中，與吸收液迅速反應(yīng)，煙氣中的余塵也被捕集，從而達(dá)到脫硫除塵 的目的，同時(shí)氧化風(fēng)機(jī)不斷向塔內(nèi)漿液池8中補(bǔ)入氧化空氣，氧化掉不穩(wěn)定的亞硫酸鹽，在 吸收塔排出泵12的作用下將達(dá)到一定濃度要求的脫硫漿液送去生產(chǎn)脫硫產(chǎn)品。
脫硫段4的噴淋吸收液控制在偏酸性條件下，采用大液氣比噴淋，避免高pH下的 氨逃逸損失。脫硫段4的吸收液與煙氣中的二氧化硫反應(yīng)，并氧化成(NH》^(V其總的化學(xué) 反應(yīng)式如下 2NH3-H20_S02 — (NH4) 2HS03 (1)
(NH4)2HS03_1 202 — (NH4)2S04 (2)
分反應(yīng)，二氧化硫的吸收
S02-H20 — H2S03 (3)
H2S03- (NH4) 2S04 — NH4HS03-NH3HS04 (4)
H2S03- (NH4) 2S03 — 2NH4HS03 (5) S02首先進(jìn)入吸收液中，見反應(yīng)(3)，然后與溶液中的(NH4) 2S04和(NH4) 2S03發(fā)生反 應(yīng)，見反應(yīng)(4) 、 (5)。在吸收塔漿液池8中遇到加入的氨，則發(fā)生以下反應(yīng)
NH3HS04-NH3 — (NH3) 2S04 (6)
NH3HS03-NH3 — (NH3) 2S03 (7)
H2S03-NH3 — NH3HS03 (8) (NH》^03遇到煙氣中的氧氣和漿池中鼓入的氧氣，發(fā)生如下反應(yīng)
(NH2)2S04_1 202 — (NH3)2S04 (9) 經(jīng)過脫硫段4的煙氣進(jìn)入塔板總成6時(shí)，將被除去部分夾帶的含鹽的脫硫漿液形 成的液滴和粉塵，不會(huì)將脫硫吸收液夾帶到脫硝段3 ;并且經(jīng)過塔板總成6之后的煙氣被隔 板分布均勻，為脫硝段3創(chuàng)造了有利條件，減少了脫硝段3循環(huán)水量，降低了能耗，同時(shí)減輕 了塔頂除霧段2的負(fù)荷，節(jié)省投資。由于塔板總成6的作用，避免了脫硫段4的吸收液進(jìn)入 脫硝段3的吸收液中，使兩個(gè)噴淋吸收段中脫硫、脫硝過程完全獨(dú)立進(jìn)行，可以同時(shí)獲得脫 硫和脫硝的副產(chǎn)品。本發(fā)明將本來需要的兩個(gè)塔合并成一個(gè)塔，減少了占地面積，節(jié)約了資 源，特別適合老廠改造項(xiàng)目。
氣流通過塔板總成6的具體過程為當(dāng)氣流通過板體61時(shí)，先進(jìn)入板體61上的導(dǎo) 氣孔611內(nèi)，速度就有了提升，然后進(jìn)入導(dǎo)氣通道622內(nèi)的彎折段，該彎折段實(shí)際為一由彎 折管組成的導(dǎo)流折板通道。氣體進(jìn)入導(dǎo)流折板通道后撞擊到第一個(gè)拐彎處的壁面上，大部 分的液滴和粉塵被捕捉下來，然后氣流順著導(dǎo)流折板改變一個(gè)角度的方向，改變方向的氣 流沿著導(dǎo)流折板通道經(jīng)過第二個(gè)拐彎處，在這個(gè)具有一定角度的拐彎處氣流將會(huì)做離心運(yùn) 動(dòng)，離心力使沒有在第一個(gè)拐彎處被除去的液滴和粉塵在第二個(gè)拐彎處被拋向?qū)Я髡郯灞?面，從而被捕集下來；改變方向的氣流沿著導(dǎo)流折板通道進(jìn)入下一個(gè)拐彎處，以此類推，逐 漸除去夾帶上來的微細(xì)液滴和粉塵。從直通管段628出來的煙氣速度慢慢恢復(fù)至進(jìn)入塔板 之前的氣速，但湍流強(qiáng)度有所提高，提高了對(duì)NOx的吸收效率。從塔板總成6出來的煙氣與 脫硝段噴淋吸收液相互撞擊，產(chǎn)生整流作用，使脫硝段的氣流分布進(jìn)一步均勻，防止了脫硝 段的煙氣產(chǎn)生短路現(xiàn)象。經(jīng)過對(duì)這個(gè)過程進(jìn)行數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)從導(dǎo)流折板通道流來的氣流和 上一塔段降下來的吸收液相互作用，之后在一定高度范圍內(nèi)已經(jīng)基本分布均勻。上一塔段 降下來的吸收液穿過這段氣流之后落至板體61上，被引流至引流槽613和環(huán)形集液槽614 內(nèi)，流入集液管612，導(dǎo)入塔外的脫硝吸收液循環(huán)箱9內(nèi)，脫硝吸收液循環(huán)箱9內(nèi)吸收液被脫 硝段循環(huán)泵10打入脫硝噴淋裝置31內(nèi)循環(huán)使用。 脫硝段3采用稀硝酸吸收法，N0x在15% 30 %的硝酸中的溶解度比在水中大 100倍以上。經(jīng)過塔板總成6的煙氣與脫硝段3噴淋下來的吸收液充分逆流接觸，NOx與吸 收液反應(yīng)，這個(gè)過程主要是一個(gè)物理吸收過程。脫硝段3噴淋下來的吸收液落在塔板總成 6上，收集后被導(dǎo)入脫硝吸收液循環(huán)箱9中，循環(huán)使用，脫硝漿液排出泵14將一定濃度的脫 硝漿液送去生產(chǎn)脫硝副產(chǎn)品。 通過脫硝處理的煙氣進(jìn)入除霧段2，在除霧器21的作用下，煙氣中夾帶的微小液 滴在撞擊和離心力作用下被凝聚和捕捉，經(jīng)過除霧之后的煙氣經(jīng)塔體l頂部的出氣口 13排 入煙囪。 實(shí)施例2 :如圖2所示，以用兩個(gè)噴淋吸收段對(duì)燒結(jié)煙氣中二氧化硫進(jìn)行處理為 例，燒結(jié)煙氣先經(jīng)過脫硫段4，脫硫段4采用氨-硫酸銨法濕法脫硫工藝，在這個(gè)過程中燒結(jié) 煙氣中的S02溶入吸收液中，與脫硫用吸收液反應(yīng)，燒結(jié)煙氣中的余塵也被捕集，完成脫硫 除塵，脫硫用吸收液落入噴淋吸收塔底部的漿液池8后再導(dǎo)回脫硫段4循環(huán)使用；經(jīng)過脫硫 段4后的氣流進(jìn)入清洗噴淋段15，清洗噴淋段15用清水或使用低pH值吸收液對(duì)氣流進(jìn)行 清洗。經(jīng)過所有噴淋吸收段后的氣流通過除霧處理后從噴淋吸收塔頂部排出。
參見圖2，應(yīng)用于本實(shí)施例的噴淋塔，包括塔體l，塔體1內(nèi)由上至下分成除霧段 2、清洗噴淋段15、脫硫段4、進(jìn)氣段5以及位于塔體1底部的漿液池8，清洗噴淋段15與脫 硫段4之間通過塔板總成6分隔。清洗噴淋段15根據(jù)工況設(shè)有一層或多層清洗噴淋裝置 151，該清洗噴淋裝置151通過管路和清洗噴淋液循環(huán)泵153與塔體1外的清洗噴淋液循環(huán) 箱152相連。清洗噴淋液循環(huán)箱152內(nèi)可以直接使用清水或使用低pH值吸收液。經(jīng)塔板 總成6導(dǎo)出的液體經(jīng)管路流入清洗噴淋液循環(huán)箱152。本實(shí)施例中，其余各段的結(jié)構(gòu)和工作 原理均與實(shí)施例1相同，在此不再贅述。采用兩段脫硫后，可以有效減少氨逃逸損失和氣溶 膠的產(chǎn)生。因?yàn)榘狈摿虻奈找汉椭虚g產(chǎn)物都具有揮發(fā)性，經(jīng)過脫硫段4處理后的煙氣 中會(huì)攜帶大量的逃逸的氨和溶解了銨鹽的微小液滴，如果不及時(shí)除去很容易產(chǎn)生氣溶膠。 煙氣通過脫硫段4處理之后，進(jìn)入塔板總成6，被除去部分逃逸氨和夾帶的溶解了銨鹽的微小液滴，減輕了除霧器21的負(fù)荷，同時(shí)煙氣被塔板總成6分布均勻，并與清洗噴淋段15的 吸收液逆流接觸，吸收液吸收逃逸的氨，通過碰撞、凝聚作用將溶解了銨鹽的微小液滴凝結(jié) 成大液滴，液滴在重力作用下沉降下來。清洗噴淋段15噴淋下來的吸收液落在塔板總成6 上，收集后被導(dǎo)入清洗層循環(huán)箱，循環(huán)使用。通過清洗噴淋段15處理后的煙氣，經(jīng)過除霧器 21除霧處理之后經(jīng)塔體1頂部的出氣口 13排入煙囪。 在較佳實(shí)施例中，還可以在實(shí)施例2兩段脫硫的基礎(chǔ)上，再加上與實(shí)施例1中結(jié)構(gòu) 一致的脫硝段3，從而完善對(duì)燒結(jié)煙氣中污染物的處理能力。 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施 例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域 的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，例如將斜板式的擋 液板621用曲面板或其他形狀的板狀構(gòu)件代替、采用兩塊以上的擋液板621、板體61上的導(dǎo) 氣孔611改成圓孔或其他形狀等等，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種燒結(jié)煙氣中污染物的處理工藝，其特征在于燒結(jié)煙氣經(jīng)降溫、除塵后導(dǎo)入噴淋吸收塔內(nèi)，煙氣向上運(yùn)動(dòng)依次經(jīng)過噴淋吸收塔內(nèi)由上至下依次分隔成的兩個(gè)以上噴淋吸收段，每個(gè)噴淋吸收段均對(duì)燒結(jié)煙氣中一種以上的污染物進(jìn)行噴淋吸收且噴淋吸收液不落入下一層的噴淋吸收段，經(jīng)過所有噴淋吸收段后的煙氣通過除霧處理后從噴淋吸收塔頂部排出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)煙氣中污染物的處理工藝，其特征在于所述噴淋吸收 塔內(nèi)的噴淋吸收段包括脫硫段和脫硝段，所述燒結(jié)煙氣先經(jīng)過脫硫段，脫硫段采用濕法脫 硫工藝，在這個(gè)過程中燒結(jié)煙氣中的S(^溶入吸收液中，與脫硫用吸收液反應(yīng)，燒結(jié)煙氣中 的余塵也被捕集，完成脫硫除塵，脫硫用吸收液落入噴淋吸收塔底部的漿液池后再導(dǎo)回脫 硫段循環(huán)使用；所述經(jīng)過脫硫段后的煙氣進(jìn)入脫硝段，煙氣與脫硝段噴淋下來的脫硝用吸 收液接觸，NOx與噴淋下來的吸收液接觸，NOx被吸收反應(yīng)；反應(yīng)后的脫硝用吸收液先直接 排出噴淋吸收塔外后再導(dǎo)回脫硝段循環(huán)使用。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的燒結(jié)煙氣中污染物的處理工藝，其特征在于所述噴淋吸 收塔內(nèi)的噴淋吸收段包括采用脫硫段和清洗噴淋段，燒結(jié)煙氣先經(jīng)過脫硫段，脫硫段采用 氨_硫酸銨法濕法脫硫工藝，在這個(gè)過程中燒結(jié)煙氣中的S02溶入吸收液中，與脫硫用吸收 液反應(yīng)，燒結(jié)煙氣中的余塵也被捕集，完成脫硫除塵，脫硫用吸收液落入噴淋吸收塔底部的 漿液池后再導(dǎo)回脫硫段循環(huán)使用；經(jīng)過脫硫段后的煙氣進(jìn)入清洗噴淋段，清洗噴淋段用清 水作為吸收液對(duì)煙氣進(jìn)行清洗；經(jīng)過所有噴淋吸收段后的煙氣通過除霧處理后從噴淋吸收 塔頂部排出。
4. 一種噴淋吸收塔，包括塔體(l)，所述塔體(1)內(nèi)由上至下分成除霧段(2)、兩個(gè)以上 的噴淋吸收段、進(jìn)氣段(5)以及位于塔體(1)底部的漿液池(8)，所述相鄰噴淋吸收段之間 通過塔板總成(6)分隔，其特征在于所述塔板總成(6)包括板體(61)，所述板體(61)上 開設(shè)有一個(gè)以上的導(dǎo)氣孔(611)，所述導(dǎo)氣孔(611)上安裝有導(dǎo)氣組件(62)，所述導(dǎo)氣組件 (62)包括擋液板(621)和導(dǎo)氣通道(622)，所述導(dǎo)氣通道(622)的底端與導(dǎo)氣孔(611)相 連通，所述用來防止噴淋液落入導(dǎo)氣通道(622)的擋液板(621)安裝于導(dǎo)氣通道(622)的 頂端。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的噴淋吸收塔，其特征在于所述導(dǎo)氣通道(622)內(nèi)包括一段 以上的導(dǎo)流折板通道，所述導(dǎo)流折板通道為具有弧形彎折段(623)的彎折管、或?yàn)榫哂兄?角彎折段(624)的彎折管、或?yàn)橛苫⌒螐澱郯?626)和直角彎折板(625)組合而成的彎折管。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴淋吸收塔，其特征在于所述導(dǎo)氣通道(622)的出口端設(shè) 有直通管段(628)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的噴淋吸收塔，其特征在于所述板體(61)上沿板體 邊緣開設(shè)有一個(gè)以上的集液管(612)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的噴淋吸收塔，其特征在于所述板體(61)上中部開設(shè)有一條 以上的引流槽(613)，所述板體(61)上沿板體邊緣開設(shè)有環(huán)形集液槽(614)，所述引流槽 (613)與環(huán)形集液槽(614)連通，所述環(huán)形集液槽(614)與集液管(612)相連。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的噴淋吸收塔，其特征在于所述擋液板(621)的一 端固定于導(dǎo)氣通道(622)上并沿傾斜于水平面的方向布置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的噴淋吸收塔，其特征在于所述板體(61)上的導(dǎo)氣組件 (62)呈陣列狀態(tài)排列，相鄰兩排導(dǎo)氣組件(62)上擋液板(621)的布置方向不同。
11. 根據(jù)權(quán)利要求4或5或6所述的噴淋吸收塔，其特征在于所述進(jìn)氣段(5)處設(shè)有 預(yù)洗滌降溫除塵裝置(7)，所述預(yù)洗滌降溫除塵裝置(7)包括進(jìn)氣管道(71)以及裝設(shè)于進(jìn) 氣管道(71)內(nèi)的噴淋組件，所述噴淋組件為布置于進(jìn)氣管道(71)中部的噴槍(72)，或所述 噴淋組件為一根以上布置于進(jìn)氣管道(71)內(nèi)的噴管(73)，所述噴管(73)上裝設(shè)有一個(gè)以 上的噴嘴(74)。
全文摘要
一種燒結(jié)煙氣中污染物的處理工藝，燒結(jié)煙氣經(jīng)降溫、除塵后導(dǎo)入噴淋吸收塔內(nèi)，煙氣向上運(yùn)動(dòng)依次經(jīng)過噴淋吸收塔內(nèi)由上至下依次分隔成的兩個(gè)以上噴淋吸收段，每個(gè)噴淋吸收段均對(duì)燒結(jié)煙氣中一種以上的污染物進(jìn)行噴淋吸收且噴淋吸收液不落入下一層的吸收段，經(jīng)過所有噴淋吸收段后的煙氣通過除霧處理后從噴淋吸收塔頂部排出。噴淋吸收塔包括塔體，塔體內(nèi)由上至下分成除霧段、兩個(gè)以上的噴淋吸收段、進(jìn)氣段以及位于塔體底部的漿液池，相鄰兩個(gè)噴淋吸收段之間通過塔板總成分隔。本發(fā)明具有系統(tǒng)阻力損失小，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單緊湊、操作簡(jiǎn)便、吸收效果好、處理能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)Y(jié)煙氣中多種污染物進(jìn)行處理。
文檔編號(hào)B01D53/60GK101708420SQ20091031031
公開日2010年5月19日 申請(qǐng)日期2009年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月24日
發(fā)明者傅旭明, 劉昌齊, 葉恒棣, 周末, 李勇, 魏進(jìn)超 申請(qǐng)人:中冶長(zhǎng)天國(guó)際工程有限責(zé)任公司