專利名稱：燒結(jié)煙氣二惡英脫除系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ニ惡英脫除技術(shù)，更具體地說，涉及一種燒結(jié)煙氣ニ惡英脫除系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
ニ惡英一般指多氯ニ苯并-對-ニ惡英 PCDDs (Poly-chlorinateddibenzodioxin)及多氯ニ苯并呋喃 PCDFs (Polychlorinated dibenzofurans)的總稱，是一類劇毒性有機氯化物。目前，ニ惡英的污染主要來自城市垃圾的燃燒、有害廢棄物的燃燒以及金屬冶煉的過程，所產(chǎn)生的ニ惡英隨燃燒過程中的排放煙氣被釋放大氣中去。而燒結(jié)對于鋼鐵聯(lián)合企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟具有重要意義，它提供了回收利用其他生產(chǎn)單元除塵灰以及其他固體廢物的有效途徑，但也是鋼鐵聯(lián)合企業(yè)中的污染物排放大戶，被認為是鋼鐵生產(chǎn)中二惡英產(chǎn)生量最大的生產(chǎn)單元。另ー方面，我國已經(jīng)準備出臺針對燒結(jié)エ藝的ニ惡英排放控制指標，燒結(jié)生產(chǎn)面臨來自節(jié)能和環(huán)保兩方面的雙重壓力。因此開發(fā)出針對燒結(jié)煙氣的經(jīng)濟有效的脫ニ惡英技術(shù)迫在眉睫。在國外，除了通過燒結(jié)エ藝本身減少ニ惡英的生成技術(shù)以外，針對燒結(jié)尾氣，主要采用通過活性炭吸附結(jié)合布袋除塵器的技術(shù)、活性炭吸附塔以及和燒結(jié)煙氣脫硝相結(jié)合的選擇性催化降解技術(shù)等等，這些技術(shù)所需要解決的共同難點是這些設備都具有占地面積大、投資和運行成本高昂的弊端。在我國國內(nèi)還沒有針對燒結(jié)煙氣中二惡英脫除技術(shù)的實際工程應用和相關(guān)專利的報道。申請?zhí)枮閷＠?00410101858. 3的中國專利公開了ー種垃圾焚燒尾氣的凈化方法及其裝置，其通過將垃圾焚燒爐排出的煙氣先經(jīng)過冷卻塔進行急冷，然后先后的煙道中噴入石灰、鐵質(zhì)飛灰和活性炭，噴入的石灰可以吸收煙氣中的多余水分并脫除煙氣中的酸性氣體，鐵質(zhì)飛灰可以脫除煙氣中的可吸入顆粒物，活性炭則可吸附煙氣中存在的ニ惡英類物質(zhì)，最后這些煙氣通過袋式除塵器后通過弓丨風機引向煙氣出口排放。該專利主要適合用于垃圾焚燒尾氣的浄化，最后通過袋式除塵器進行氣固兩相的分離，不適合大型燒結(jié)機燒結(jié)煙氣的治理，同時該專利沒有提及含有ニ惡英的固體廢棄物該如何處置的問題。申請?zhí)枮?00810007847. 7的中國專利公開了ー種固體廢物焚燒煙氣中二惡英的浄化方法及設備。其方法包括以下幾個步驟1)去除粗顆粒；2)第一級布袋除塵器除塵；3)第二級布袋除塵器除塵。在第一級除塵前設有改性活性炭噴射裝置，第二級除塵前設有新鮮活性炭噴射裝置。該專利主要是應用了兩次活性炭噴吹的辦法，同時活性炭的加入是依靠空氣或者蒸汽為輸送介質(zhì)。其氣固兩相的分離也是依靠袋式除塵器，并且也沒有提及如何處理含ニ惡英固體廢棄物的問題。申請?zhí)枮?00820154101. 4的中國專利公開了ー種飛灰可燃物再利用和去除ニ惡英污染的裝置，其中提到了如何處置生活垃圾焚燒發(fā)電所產(chǎn)生的飛灰問題，是通過將煙氣除塵裝置收集的飛灰輸送到垃圾焚燒鍋爐爐膛中進行高溫氧化焚燒，實行飛灰入爐循環(huán)，而煙氣浄化系統(tǒng)單獨收集的飛灰仍然要進行固化填埋處理。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點，本發(fā)明的目的是提供一種燒結(jié)煙氣ニ惡英脫除系統(tǒng)及方法，用以在不增加含ニ惡英的固體廢棄物產(chǎn)生量的基礎(chǔ)上，去除燒結(jié)煙氣中的ニ惡英類物質(zhì)。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一方面，本發(fā)明的燒結(jié)煙氣ニ惡英脫除系統(tǒng)與燒結(jié)機相連通，包括吸附劑貯存?zhèn)}、內(nèi)裝有用于吸除煙氣內(nèi)ニ惡英的活性吸附劑； 失重式計量微給料裝置，包括相連的給料倉和調(diào)速螺旋給料機，給料倉入口通過管道與吸附劑貯存?zhèn)}出ロ相連；螺旋鎖風給料機，其入口通過管道與調(diào)速螺旋給料機出ロ相連，其出口通過輸送管連接至燒結(jié)機主排風煙道內(nèi)；回送線，一端與燒結(jié)機的靜電除塵器相連，另一端通至燒結(jié)機。所述的脫除系統(tǒng)還包括微機控制器、用以檢測給料倉內(nèi)吸附劑重量的稱重傳感器、用以對調(diào)速螺旋給料機的電機轉(zhuǎn)速進行調(diào)整的變頻器，稱重傳感器的輸出端與微機控制器相電連接，微機控制器的輸出端與變頻器相電連接。所述的輸送管的輸出端還設有數(shù)個伸入至燒結(jié)機主排風煙道內(nèi)的噴嘴。所述的活性吸附劑為活性炭粉末或活性褐煤焦。所述的給料倉與吸附劑貯存?zhèn)}之間的管道上還設有瀉灰閥；所述的輸送管上還設有負壓調(diào)節(jié)閥。另ー方面，本發(fā)明的燒結(jié)煙氣ニ惡英脫除方法，包括以下步驟A.設置ー吸附劑貯存?zhèn)}，內(nèi)裝有用于吸除煙氣內(nèi)ニ惡英的活性吸附劑；B.設置一失重式計量微給料裝置，通過其給料倉接收吸附劑貯存?zhèn)}的來料，并通過其調(diào)速螺旋給料機進行螺旋給料；C.在調(diào)速螺旋給料機出ロ設置ー螺旋鎖風給料機，并通過帶噴嘴的輸送管連至燒結(jié)機主排風煙道內(nèi)，將活性吸附劑噴吹至主排風煙道內(nèi)，進行吸附煙氣內(nèi)ニ惡英，并通過螺旋鎖風給料機對輸送管進行鎖風；D.通過燒結(jié)機的靜電除塵器對吸附ニ惡英后的活性吸附劑進行捕集；E.將捕集到的活性吸附劑通過回送線送至燒結(jié)機內(nèi)燃燒，并通過燃燒來氧化分解所吸附的ニ惡英。還包括步驟F.通過稱重傳感器檢測給料倉內(nèi)吸附劑重量，通過微機控制器根據(jù)檢測的重量減少量來計算實際的給料傳輸速率，通過與設定的給料傳輸速率相比較，井根據(jù)比較結(jié)果，通過變頻器對調(diào)速螺旋給料機的電機轉(zhuǎn)速進行相應調(diào)整。所述的實際的給料傳輸速率( 的計算公式為Qg= Aff/t ;所述的設定的給料傳速率Q設的計算公式為Q設=r X V有效X p料；式中，AW為檢測得到的給料倉內(nèi)吸附劑的重量減少量；t為減少AW所對應的時間為調(diào)速螺旋給料機的電機轉(zhuǎn)速；Vwa為調(diào)速螺旋給料機的輸送腔內(nèi)的有效體積；P s輸送物料的裝填密度。在步驟A中，選用活性炭粉末或活性褐煤焦作為活性吸附劑。
在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明的燒結(jié)煙氣ニ惡英脫除系統(tǒng)包括吸附劑貯存?zhèn)}、失重式計量微給料裝置、螺旋鎖風給料機和回送線，通過給料裝置將貯存?zhèn)}內(nèi)的活性吸附劑輸噴至主排風煙道內(nèi)，使其吸附煙氣內(nèi)的ニ惡英，并利用燒結(jié)機的靜電除塵器進行捕集吸附后的吸附劑，并將其作為燃料通過回送線輸入燒結(jié)機內(nèi)進行燃燒，并將吸附的ニ惡英氧化分解，從而有效脫除燒結(jié)煙氣內(nèi)的ニ惡英，并且也大大減少了因脫除所產(chǎn)生的含ニ惡英固體廢棄物。


圖I是本發(fā)明的燒結(jié)煙氣ニ惡英脫除系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理圖；圖2是本發(fā)明的燒結(jié)煙氣ニ惡英脫除方法的流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例進ー步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。請參閱圖I所示，本發(fā)明的燒結(jié)煙氣ニ惡英脫除系統(tǒng)100與燒結(jié)機5相連通，包括吸附劑貯存?zhèn)}7、內(nèi)裝有用于吸除煙氣內(nèi)ニ惡英的活性吸附劑；重式計量微給料裝置，包括相連的給料倉9和調(diào)速螺旋給料機10，給料倉9入口通過管道與吸附劑貯存?zhèn)}7出口相連；螺旋鎖風給料機11，其入口通過管道與調(diào)速螺旋給料機10出ロ相連，其出ロ通過輸送管12連接至燒結(jié)機5主排風煙道14內(nèi)；回送線6，一端與燒結(jié)機5的靜電除塵器相連，另一端通至燒結(jié)機5。上述的脫除系統(tǒng)100還包括微機控制器17、用以檢測給料倉9內(nèi)吸附劑重量的稱重傳感器15、用以對調(diào)速螺旋給料機10的電機轉(zhuǎn)速進行調(diào)整的變頻器16，稱重傳感器15的輸出端與微機控制器17相電連接,微機控制器17的輸出端與變頻器16相電連接。上述的輸送管12的輸出端還設有數(shù)個伸入至燒結(jié)機5主排風煙道14內(nèi)的噴嘴4，數(shù)量一般以兩至四個為佳，其位置位于靜電除塵器之前。上述的活性吸附劑為市售的活性炭粉末或活性褐煤焦，活性炭粉末的粒徑要求在200目以下，而活性褐煤焦的粒徑要求在180目以下。另外，上述的給料倉9與吸附劑貯存?zhèn)}7之間的管道上還設有瀉灰閥8 ;所述的輸送管12上還設有負壓調(diào)節(jié)閥13，前者用于控制落料量，后者用于控制輸送管12內(nèi)部的負壓值，使活性吸附劑能夠被主排風煙道14有效吸入。請結(jié)合圖2所示，本發(fā)明的燒結(jié)煙氣ニ惡英脫除方法具體包括以下步驟A.設置ー吸附劑貯存?zhèn)}7，內(nèi)裝有用于吸除煙氣內(nèi)ニ惡英的活性吸附劑，該活性吸附劑可選用市售的粒徑在200目以下的活性炭粉末，或者粒徑在180目以下的活性褐煤焦。B.設置一失重式計量微給料裝置，通過其給料倉9接收吸附劑貯存?zhèn)}7的來料，并通過其調(diào)速螺旋給料機10進行螺旋給料，在此過程中，可通過瀉灰閥8對貯存?zhèn)}7的落料量進行控制。C.在調(diào)速螺旋給料機10出口設置ー螺旋鎖風給料機11，并通過帶噴嘴4的輸送管12連至燒結(jié)機5主排風煙道14內(nèi)，將調(diào)速螺旋給料機10輸出的活性吸附劑噴吹至主排風煙道14內(nèi)，進行吸附煙氣內(nèi)ニ惡英，并通過螺旋鎖風給料機11對輸送管12進行鎖風。由 于燒結(jié)機5的主排風煙道14內(nèi)的負壓高達9000Pa 14000Pa，因此這些吸附劑一旦進入到吸附劑輸送管12道，就被高速吸入并通過噴嘴4進入燒結(jié)機5主排風煙道14中，并且與主排風煙道14中的煙氣發(fā)生劇烈撞擊，迅速分散在煙氣中，從而能夠有效吸附煙氣中的ニ惡英。經(jīng)過反復試驗和計算，對于原始煙氣中二惡英濃度在0. 5 2ng I-TEQ/m3時,活性炭的噴吹量宜控制在50 100mg/m3，活性褐煤焦的噴吹量宜控制在80 150mg/m3范圍內(nèi)。在此需要說明的是，螺旋鎖風給料機11與調(diào)速螺旋給料機10為同步連動。D.由于燒結(jié)煙氣中的ニ惡英被吸附劑所吸附的過程是瞬時完成的，這些吸附有ニ惡英的活性吸附劑跟隨煙氣一起進入燒結(jié)機5的靜電除塵器，通過靜電除塵器對吸附ニ惡英后的活性吸附劑進行捕集；在此需要說明的是，在圖I中的靜電除塵器為燒結(jié)機5原有設備，連于主排風煙道14的右側(cè)，一般靜電除塵器擁有從左至右的第一電場I、第二電場2和第三電場3，由于采用上述的活性吸附劑，比電阻較一般的燒結(jié)除塵灰小，因此大部分吸附ニ惡英后的活性吸附劑在第一電場I就被收集下來，有小部分則進入第二電場2并捕集，只有極少量的進入第三電場3。第一和第二電場1、2的集塵灰(含吸附劑)的鉀、鈉等堿金屬含量較低，因此可以返回燒結(jié)エ藝重新利用，而第三電場的集塵灰則由于鉀、鈉等堿金屬含量較高則必須廢棄，但所含吸附劑量極少。E.將上述第一、第二電場所捕集到的活性吸附劑以及集塵灰，通過回送線6送至 燒結(jié)機5，在燒結(jié)的高溫過程中，吸附劑通過燃燒氧化分解所吸附的ニ惡英。F.通過稱重傳感器15檢測給料倉9內(nèi)吸附劑重量，通過微機控制器17根據(jù)檢測的重量減少量來計算實際的給料傳輸速率( ，通過與設定的給料傳輸速率Qs相比較，井根據(jù)比較結(jié)果，通過變頻器16對調(diào)速螺旋給料機10的電機轉(zhuǎn)速進行相應調(diào)整，使得( = Q設，從而達到定量給料的目的。上述的計算公式為Qg= AW/t;而Q設的計算公式為Q設=rXVwa X p s ;式中，AW為檢測得到的給料倉9內(nèi)吸附劑的重量減少量；t為減少AW所對應的時間為調(diào)速螺旋給料機10的電機轉(zhuǎn)速；VW5&為調(diào)速螺旋給料機10的輸送腔內(nèi)的有效體積；P 輸送物料的裝填密度。實施例I原始煙氣中二惡英濃度在I. 09ng I-TEQ/m3時，選擇200目的活性炭粉末作為吸附齊U，其噴吹量控制在60mg/m3，經(jīng)測量，脫除后的煙氣中二惡英的含量減少至0. 27ng I-TEQ/m3，ニ惡英去除率達到75. 2%。實施例2原始煙氣中二惡英濃度在I. Ing I-TEQ/m3時，選擇180目的活性褐煤焦作為吸附劑，其噴吹量控制在100mg/m3，經(jīng)測量，脫除后的煙氣中二惡英的含量減少至0. 32ngI-TEQ/m3，ニ惡英去除率達到70. 6%。綜上所述，本發(fā)明的設備占地面積小，且容易實施，基本不影響原生產(chǎn)的正常進行，投資小。并且還具有以下幾個優(yōu)點ー是利用燒結(jié)主排風煙道14中的高負壓，將活性炭等吸附劑主動吸入煙道14中，無需增加羅茨風機等輸送動力；ニ是吸附劑的理想吸入點在電除塵之前，從而可以利用燒結(jié)エ藝原有的電除塵設備，大大減少了投資和運行成本；三是由于吸附劑為活性炭或者是活性焦，其比電阻較低，主要沉降區(qū)域為電除塵的ー電場和ニ電場，該區(qū)域的捕集灰中鉀、鈉等堿金屬含量較低，可以返回燒結(jié)再次利用，從而把吸附在吸附劑上的ニ惡英通過燒結(jié)エ藝本身高溫分解掉，最終可以實現(xiàn)70%以上的ニ惡英減排效率，并且不會増加含ニ惡英固體廢棄物的產(chǎn)生量，避免環(huán)境的再污染。本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明的權(quán)利要 求書范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種燒結(jié)煙氣ニ惡英脫除系統(tǒng)，與燒結(jié)機相連通，其特征在于，包括 吸附劑貯存?zhèn)}、內(nèi)裝有用于吸除煙氣內(nèi)ニ惡英的活性吸附劑； 失重式計量微給料裝置，包括相連的給料倉和調(diào)速螺旋給料機，給料倉入口通過管道與吸附劑貯存?zhèn)}出口相連； 螺旋鎖風給料機，其入口通過管道與調(diào)速螺旋給料機出ロ相連，其出ロ通過輸送管連接至燒結(jié)機主排風煙道內(nèi)； 回送線，一端與燒結(jié)機的靜電除塵器相連，另一端通至燒結(jié)機。
2.如權(quán)利要求I所述的燒結(jié)煙氣ニ惡英脫除系統(tǒng)，其特征在于 所述的脫除系統(tǒng)還包括微機控制器、用以檢測給料倉內(nèi)吸附劑重量的稱重傳感器、用以對調(diào)速螺旋給料機的電機轉(zhuǎn)速進行調(diào)整的變頻器，稱重傳感器的輸出端與微機控制器相電連接，微機控制器的輸出端與變頻器相電連接。
3.如權(quán)利要求I所述的燒結(jié)煙氣ニ惡英脫除系統(tǒng)，其特征在干， 所述的輸送管的輸出端還設有數(shù)個伸入至燒結(jié)機主排風煙道內(nèi)的噴嘴。
4.如權(quán)利要求I所述的燒結(jié)煙氣ニ惡英脫除系統(tǒng)，其特征在于 所述的活性吸附劑為活性炭粉末或活性褐煤焦。
5.如權(quán)利要求I所述的燒結(jié)煙氣ニ惡英脫除系統(tǒng)，其特征在于 所述的給料倉與吸附劑貯存?zhèn)}之間的管道上還設有瀉灰閥；所述的輸送管上還設有負壓調(diào)節(jié)閥。
6.一種燒結(jié)煙氣ニ惡英脫除方法，其特征在干， 包括以下步驟 A.設置ー吸附劑貯存?zhèn)}，內(nèi)裝有用于吸除煙氣內(nèi)ニ惡英的活性吸附劑； B.設置一失重式計量微給料裝置，通過其給料倉接收吸附劑貯存?zhèn)}的來料，并通過其調(diào)速螺旋給料機進行螺旋給料； C.在調(diào)速螺旋給料機出ロ設置ー螺旋鎖風給料機，并通過帶噴嘴的輸送管連至燒結(jié)機主排風煙道內(nèi)，將活性吸附劑噴吹至主排風煙道內(nèi)，進行吸附煙氣內(nèi)ニ惡英，并通過螺旋鎖風給料機對輸送管進行鎖風； D.通過燒結(jié)機的靜電除塵器對吸附ニ惡英后的活性吸附劑進行捕集； E.將捕集到的活性吸附劑通過回送線送至燒結(jié)機內(nèi)燃燒，并通過燃燒來氧化分解所吸附的ニ惡英。
7.如權(quán)利要求6所述的燒結(jié)煙氣ニ惡英脫除方法，其特征在于 還包括步驟F.通過稱重傳感器檢測給料倉內(nèi)吸附劑重量，通過微機控制器根據(jù)檢測的重量減少量來計算實際的給料傳輸速率，通過與設定的給料傳輸速率相比較，井根據(jù)比較結(jié)果，通過變頻器對調(diào)速螺旋給料機的電機轉(zhuǎn)速進行相應調(diào)整。
8.如權(quán)利要求7所述的燒結(jié)煙氣ニ惡英脫除方法，其特征在于 所述的實際的給料傳輸速率( 的計算公式為Qg= Aff/t ;所述的設定的給料傳輸速率Q設的計算公式為Q設=r X V有效X p料； 式中，Aff為檢測得到的給料倉內(nèi)吸附劑的重量減少量；t為減少AW所對應的時間；r為調(diào)速螺旋給料機的電機轉(zhuǎn)速為調(diào)速螺旋給料機的輸送腔內(nèi)的有效體積；P 輸送物料的裝填密度。
9.如權(quán)利要求6所述的燒結(jié)煙氣ニ惡英脫除方法，其特征在于在步驟A中，選用活性炭粉末或活性褐煤焦作為活性吸附劑。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種燒結(jié)煙氣二惡英脫除系統(tǒng)，其包括吸附劑貯存?zhèn)}、失重式計量微給料裝置、螺旋鎖風給料機和回送線。本發(fā)明還公開了一種燒結(jié)煙氣二惡英脫除方法，通過給料裝置將貯存?zhèn)}內(nèi)的活性吸附劑輸噴至主排風煙道內(nèi)，使其吸附煙氣內(nèi)的二惡英，并利用燒結(jié)機的靜電除塵器進行捕集吸附后的吸附劑，并將其作為燃料通過回送線輸入燒結(jié)機內(nèi)進行燃燒，并將吸附的二惡英氧化分解，從而有效脫除燒結(jié)煙氣內(nèi)的二惡英，并且也大大減少了因脫除所產(chǎn)生的含二惡英固體廢棄物。
文檔編號B01D53/14GK102641645SQ20111004073
公開日2012年8月22日 申請日期2011年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月18日
發(fā)明者何曉蕾, 俞勇梅, 李咸偉 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司