專利名稱：一種燒結(jié)煙氣海水脫硫工藝及脫硫系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于脫硫技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種燒結(jié)煙氣海水脫硫工藝及脫硫系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
天然海水中含有大量的可溶鹽，其主要成分是氯化物和硫酸鹽，也含有一定量的碳酸鹽。海水通常呈堿性，這使得海水具有天然的酸堿緩沖能力及吸收二氧化硫能力。利用天然海水脫硫的技術(shù)原理由美國加州伯克萊大學(xué)L. A. Bromley教授于20世紀(jì)60年代提出的。初期，海水脫硫技術(shù)應(yīng)用于煉鋁廠及煉油廠，在1988年在印度的TATA電力公司500麗燃煤機(jī)組上投入了商業(yè)運(yùn)行，此后，海水脫硫工藝在電廠的應(yīng)用取得了較快的發(fā)展。與電廠煙氣相比，燒結(jié)煙氣有如下特點(diǎn)(1)煙氣粉塵濃度高。粉塵主要以鐵及其化合物為主，由于使用不同的原料還含有微量重金屬元素。(2)含有重金屬污染物。(3)含有二噁英類物質(zhì)。(4)含度較低。隨原料硫負(fù)荷等因素的變化，國內(nèi)企業(yè)一般在500 2000mg/
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m ο(5)不穩(wěn)定性。由于燒結(jié)工況波動，煙氣量、煙氣溫度、SO2濃度等經(jīng)常發(fā)生變化， 陣發(fā)性強(qiáng)。大量二氧化硫被排入大氣中會形成酸雨，破壞地球生態(tài)，對環(huán)境保護(hù)帶來極為不利的影響。對于靠近海邊的鋼鐵企業(yè)，采用海水法進(jìn)行燒結(jié)煙氣脫硫是一種經(jīng)濟(jì)、高效、環(huán)保的選擇。但是燒結(jié)煙氣海水脫硫工藝必須解決二噁英和重金屬離子對海洋的二次污染問題。通過查新，檢索到一些相關(guān)的專利。如“一種海水脫硫工藝”(CN101732961A)發(fā)明，該專利適用于電廠煙氣脫硫處理，無法處理燒結(jié)煙氣中的二噁英以及重金屬離子，容易對海洋造成二次污染。“工業(yè)煙氣海水脫硫海水恢復(fù)裝置” (CN1884124A)發(fā)明，該發(fā)明與其他海水脫硫系統(tǒng)的最大區(qū)別在于該系統(tǒng)主要由一個池體組成，中間分隔成若干池體，不適用于燒結(jié)煙氣的煙氣量大，波動量大的特點(diǎn)?！昂Ｋ摿蛳到y(tǒng)”(CN101143^9A)發(fā)明，該發(fā)明主要針對電廠煙氣特點(diǎn)，對海水脫硫系統(tǒng)參數(shù)宏觀控制，但是該專利不能對二噁英重金屬離子進(jìn)行處理，因此不能用在燒結(jié)煙氣的凈化上。綜上所述，現(xiàn)有的海水脫硫工藝無法滿足燒結(jié)煙氣脫硫。根據(jù)燒結(jié)煙氣的特點(diǎn)，新的海水脫硫工藝必須適應(yīng)燒結(jié)煙氣的波動情況，對燒結(jié)煙氣中的二噁英以及重金屬離子有處理能力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種鋼鐵企業(yè)燒結(jié)煙氣海水脫硫工藝，利用海水的天然堿度，對燒結(jié)煙氣進(jìn)行脫硫，不使用脫硫劑，能節(jié)約企業(yè)運(yùn)行成本。
本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的工藝流程為燒結(jié)煙氣-電除塵器-氣-氣熱交換器(GGH)-進(jìn)入活性炭吸附塔-進(jìn)入噴淋吸收塔-氣-氣熱交換器(GGH)-煙囪排放大氣，吸收SO2的海水-噴淋塔底部-排液池-排放海水中。具體工藝為，燒結(jié)煙氣經(jīng)過電除塵器后，進(jìn)入氣-氣熱交換器(GGH)的熱側(cè)降溫以提高吸收塔內(nèi)的二氧化硫吸收效率，同時將熱量傳給凈化后的氣體，使凈化后的氣體溫度達(dá)到露點(diǎn)以上。燒結(jié)煙氣進(jìn)入活性炭吸附塔后，經(jīng)過活性炭柵格板的吸附，煙氣中的98%以上的二噁英以及重金屬離子會被吸附，粉塵被活性炭吸附塔中的除塵系統(tǒng)收集除去。煙氣進(jìn)入海水噴淋吸收塔后，與噴淋塔中海水反應(yīng)，煙氣中的SO2被海水吸收，凈化后的煙氣在 GGH中升溫到露點(diǎn)以上，由煙囪排出。本發(fā)明燒結(jié)煙氣經(jīng)過活性炭吸附塔和海水噴淋塔，溫度由90°C以上下降到40°C 以下，這樣使吸收SO2的海水溫度升高小于5°C，減少溫排水效應(yīng)。這些吸收SO2的海水由噴淋塔底部排入排液池，然后在曝氣池中曝氣氧化PH值達(dá)到5. 8以上，進(jìn)入混合池，與新鮮海水混合，PH值大于6. 5后排放。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明主要是由煙氣系統(tǒng)、海水恢復(fù)系統(tǒng)、以及控制系統(tǒng)組成，煙氣系統(tǒng)包括，電除塵器，熱交換器，活性碳吸附塔，海水噴淋塔，SO2排放系統(tǒng)及排煙系統(tǒng)，燒結(jié)煙氣經(jīng)電除塵器后經(jīng)氣-氣熱交換器(GGH)進(jìn)入活性炭吸附塔，活性炭吸附塔后面接吸風(fēng)機(jī)，含硫煙氣經(jīng)吸風(fēng)機(jī)后進(jìn)入噴淋吸收塔，經(jīng)噴淋吸收塔洗滌后的煙氣返回氣-氣熱交換器(GGH)，經(jīng)引風(fēng)機(jī)后由煙囪排出大氣中，洗滌出的SO2經(jīng)海水恢復(fù)系統(tǒng)排入海水中； 海水恢復(fù)系統(tǒng)包括排液池，曝氣池，混合池，曝氣風(fēng)機(jī)；控制系統(tǒng)主要包括監(jiān)測系統(tǒng)、海水控制系統(tǒng)、PH值監(jiān)控系統(tǒng)。SO2監(jiān)測系統(tǒng)是對進(jìn)入噴淋塔的二氧化硫的濃度和流量進(jìn)行記錄與海水控制系統(tǒng)一起控制進(jìn)入噴淋塔的海水量，當(dāng)煙氣量波動時，根據(jù)煙氣量控制海水的噴淋量，液氣比控制范圍為5. 5 11. 5L/m3。PH值監(jiān)控系統(tǒng)分別對曝氣池，混合池進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)曝氣池中PH值達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，海水進(jìn)入混合池，在海水控制系統(tǒng)的作用下與新鮮海水混合然后排放。為適應(yīng)燒結(jié)煙氣的煙氣量、含硫的波動變化，本發(fā)明設(shè)置的SA監(jiān)測系統(tǒng)并與海水噴淋塔中的海水控制系統(tǒng)配合，根據(jù)SA變化對海水流量進(jìn)行控制。本發(fā)明的海水噴淋塔內(nèi)設(shè)置，除霧器，噴霧器；本發(fā)明為控制二氧化硫的排放濃度，在曝氣池和混合池中設(shè)置PH監(jiān)測系統(tǒng)及海水控制系統(tǒng)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及效果在于，可以將海水脫硫工藝應(yīng)用到鋼鐵企業(yè)。解決目前海水脫硫工藝只能電廠脫硫上應(yīng)用的問題。它可以適應(yīng)燒結(jié)煙氣的特點(diǎn)，煙氣量、含硫的波動量、煙氣中含有的重金屬離子以及二噁英含量等變化，本發(fā)明可以降低燒結(jié)煙氣脫硫的運(yùn)行成本同時不會對海洋造成污染。


圖1是本發(fā)明工藝流程圖；圖2是本發(fā)明系統(tǒng)布置示意圖。3/3頁圖中1電除塵器，2煙囪，3引風(fēng)機(jī)，4氣-氣換熱器，5活性碳吸附塔，6S02監(jiān)測系統(tǒng)，7吸風(fēng)機(jī)，8海水噴淋塔，9除霧器，10噴霧器，11噴淋塔海水控制系統(tǒng)，12排液池，13曝氣池，14曝氣池PH監(jiān)測系統(tǒng)，15混合池PH監(jiān)測系統(tǒng)，16混合池海水控制系統(tǒng)，17混合池， 18曝氣風(fēng)機(jī)
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)說明如圖1所示，本發(fā)明的工藝流程為燒結(jié)煙氣-電除塵器-氣-氣熱交換器 (GGH)-進(jìn)入活性炭吸附塔-進(jìn)入噴淋吸收塔-氣-氣熱交換器(GGH)-煙囪排放大氣，收 SO2的海水-噴淋塔底部-排液池-排放海水中。本發(fā)明所涉及的化學(xué)反應(yīng)式為
2S02+02 +4HCO~ =ISO2i-+2H20+AC02 個如圖2所示，本工藝主要是由煙氣系統(tǒng)、海水恢復(fù)系統(tǒng)、以及控制系統(tǒng)組成。煙氣系統(tǒng)燒結(jié)煙氣經(jīng)過電除塵器1后，進(jìn)入氣-氣熱交換器4(GGH)的熱側(cè)降溫以提高吸收塔內(nèi)的二氧化硫吸收效率，同時將熱量傳給凈化后的氣體，使凈化后的氣體溫度達(dá)到露點(diǎn)以上，一般電除塵器的效率在90%以上，凈化后的煙氣粉塵量在lOOmg/m3以上， 達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)。燒結(jié)煙氣進(jìn)入活性炭吸附塔5后，煙氣中的98%以上的二噁英以及重金屬離子會被吸附，粉塵被活性炭吸附塔中的除塵系統(tǒng)收集除去，煙氣中的粉塵量會在20mg/ m3以下。煙氣進(jìn)入噴淋吸收塔后8，與噴淋塔8的海水反應(yīng)，凈化后的煙氣在GGH中升溫到露點(diǎn)以上，經(jīng)引風(fēng)機(jī)3引到煙囪2，由煙囪2排出。海水恢復(fù)系統(tǒng)包括排液池，曝氣池，混合池，曝氣風(fēng)機(jī)；吸收二氧化硫的海水由噴淋塔底部排入排液池12，然后在曝氣池13中經(jīng)過曝氣風(fēng)機(jī)18曝氣氧化，最后進(jìn)入混合池 17,與新鮮海水混合然后達(dá)標(biāo)排放。如圖2所示，在海水噴淋塔8中設(shè)置噴淋塔海水控制系統(tǒng)，在混合池17中設(shè)置混合池海水控制系統(tǒng)，在曝氣池13及混合池17中設(shè)置PH監(jiān)測系統(tǒng)。Sh監(jiān)測系統(tǒng)6主要是對進(jìn)入噴淋塔的二氧化硫的濃度和流量進(jìn)行記錄與噴淋塔海水控制系統(tǒng)11相匹配，液氣比控制范圍為5. 5 11. 5L/m3。曝氣池PH監(jiān)測系統(tǒng)14測得海水PH值達(dá)到5. 8以上，進(jìn)入混合池17。在混合池PH監(jiān)測系統(tǒng)15與混合池海水控制系統(tǒng)16的控制下，使混合池中PH 值大于6. 5，可以達(dá)標(biāo)排入海洋。本發(fā)明的海水噴淋塔8內(nèi)設(shè)置除霧器9，噴霧器10 ；本發(fā)明的活性炭吸附塔是由三層活性炭柵格板組成；海水恢復(fù)系統(tǒng)吸收二氧化硫的海水由噴淋塔底部排入排液池12，然后在曝氣池 13中曝氣氧化，最后進(jìn)入混合池17，與新鮮海水混合然后達(dá)標(biāo)排放。
權(quán)利要求
1.一種燒結(jié)煙氣海水脫硫工藝，其特征在于，其工藝流程為燒結(jié)煙氣-電除塵器-氣-氣熱交換器(GGH)-進(jìn)入活性炭吸附塔-進(jìn)入噴淋吸收塔-氣-氣熱交換器 (GGH)-煙囪排放大氣，收SO2的海水-噴淋塔底部-排液池-排放海水中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種燒結(jié)煙氣海水脫硫工藝，其特征在于，具體工藝如下，燒結(jié)煙氣經(jīng)過電除塵器后，進(jìn)入氣-氣熱交換器(GGH)的熱側(cè)降溫以提高吸收塔內(nèi)的二氧化硫吸收效率，同時將熱量傳給凈化后的氣體，使凈化后的氣體溫度達(dá)到露點(diǎn)以上，燒結(jié)煙氣進(jìn)入活性炭吸附塔后，經(jīng)過活性炭柵格板的吸附，煙氣中的98%以上的二噁英以及重金屬離子會被吸附，粉塵被活性炭吸附塔中的除塵系統(tǒng)收集除去，煙氣進(jìn)入海水噴淋吸收塔后， 與噴淋塔中海水反應(yīng)，煙氣中的SA被海水吸收，凈化后的煙氣在GGH中升溫到露點(diǎn)以上， 由煙囪排出；吸收SO2的海水由噴淋塔底部排入排液池，然后在曝氣池中曝氣氧化PH值達(dá)到5. 8以上，進(jìn)入混合池，與新鮮海水混合排放。
3.一種用于權(quán)利要求1所述的燒結(jié)煙氣海水脫硫工藝的系統(tǒng)，其特征在于，由煙氣系統(tǒng)、海水恢復(fù)系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)組成，其中煙氣系統(tǒng)包括，電除塵器，熱交換器，活性碳吸附塔，海水噴淋塔，SO2排放系統(tǒng)及排煙系統(tǒng)，電除塵器接氣-氣熱交換器(GGH)，氣熱交換器 (GGH)活性炭吸附塔，活性炭吸附塔后面接吸風(fēng)機(jī)，吸風(fēng)機(jī)后接噴淋吸收塔，吸收塔引出支線接氣-氣熱交換器(GGH)，引風(fēng)機(jī)接煙囪，吸收塔接海水恢復(fù)系統(tǒng)，其中海水恢復(fù)系統(tǒng)包括排液池，曝氣池，混合池，曝氣風(fēng)機(jī)，控制系統(tǒng)包括SO2監(jiān)測系統(tǒng)、海水控制系統(tǒng)、PH值監(jiān)控系統(tǒng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的燒結(jié)煙氣海水脫硫工藝的系統(tǒng)，其特征在于，海水噴淋塔內(nèi)設(shè)置，除霧器，噴霧器。
全文摘要
本發(fā)明公開一種燒結(jié)煙氣海水脫硫工藝及脫硫系統(tǒng)，它的工藝特點(diǎn)是燒結(jié)煙氣-電除塵器-氣-氣熱交換器(GGH)-進(jìn)入活性炭吸附塔-進(jìn)入噴淋吸收塔-氣-氣熱交換器(GGH)-煙囪排放大氣，吸收SO2的海水-噴淋塔底部-排液池-排放海水中。本發(fā)明設(shè)備是由煙氣系統(tǒng)、海水恢復(fù)系統(tǒng)、以及控制系統(tǒng)組成，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及效果在于，可以將海水脫硫工藝應(yīng)用到鋼鐵企業(yè)。解決目前海水脫硫工藝只能電廠脫硫上應(yīng)用的問題。它可以適應(yīng)燒結(jié)煙氣的特點(diǎn)，煙氣量、含硫的波動量、煙氣中含有的重金屬離子以及二噁英含量等變化，本發(fā)明可以降低燒結(jié)煙氣脫硫的運(yùn)行成本同時不會對海洋造成污染。
文檔編號B01D53/04GK102407067SQ20101029158
公開日2012年4月11日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月21日
發(fā)明者徐偉, 王永, 胡紹偉, 袁玲, 陳鵬 申請人:鞍鋼股份有限公司