移層式鋼渣干法脫硫設(shè)備及脫硫方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種移層式鋼渣干法脫硫設(shè)備，該包括靜電除塵器、移層式吸收塔、再生塔、移層式機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備、加料倉、卸灰斗以及風(fēng)機(jī)；靜電除塵器連接移層式吸收塔，移層式吸收塔連接風(fēng)機(jī)；移層式吸收塔的上方通過移層式機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備連接再生塔的下方；再生塔的上方連接加料倉，加料倉連接至移層式吸收塔的下方，再生塔的底部設(shè)有卸灰斗。本發(fā)明還涉及采用移層式鋼渣干法脫硫設(shè)備進(jìn)行脫硫的方法，通過移層式機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備移動鋼渣脫硫劑，使鋼渣脫硫劑一直處于吸收—再生的循環(huán)狀態(tài)，并且對破碎的鋼渣脫硫劑進(jìn)行在線補(bǔ)料，脫硫效率高，副產(chǎn)品可利用，并且無二次污染，同時還可降低運(yùn)行成本。
【專利說明】移層式鋼渣干法脫硫設(shè)備及脫硫方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種燒結(jié)煙氣中二氧化硫氣體干法脫除技術(shù)，尤其涉及一種移層式鋼渣干法脫硫設(shè)備及脫硫方法。
【背景技術(shù)】
[0002]燒結(jié)是煉鐵中一個重要的生產(chǎn)過程。據(jù)環(huán)保部2009年公布的數(shù)據(jù)，鋼鐵行業(yè)二氧化硫排放中的70%~90%來自燒結(jié)機(jī)。據(jù)中國冶金報報道，2005年~2012年，全國共建成燒結(jié)脫硫設(shè)施389臺，占燒結(jié)機(jī)總臺數(shù)的三分之一，實施煙氣脫硫燒結(jié)機(jī)的面積達(dá)6.3萬平方米，占燒結(jié)機(jī)總面積的50%。這就是說有三分之二的燒結(jié)機(jī)仍沒有進(jìn)行脫硫，影響大氣環(huán)境。
[0003]鋼鐵行業(yè)燒結(jié)煙氣成分復(fù)雜，波動性較大，具有以下特點(diǎn):
1)煙氣量大，一噸燒結(jié)礦產(chǎn)生煙氣在4000-6000m3；
2)S02濃度變化大，范圍在400-5000mg/Nm3之間；
3)溫度變化大，一般為80°C~180°C；
4)流量變化大，變化幅度高達(dá)40%以上； 5)水分含量大且不穩(wěn)定，一般為10-?3%；
6)含氧量高，一般為15~18%;
7)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
坐寸ο
[0004]燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù)包括干法和濕法。干法脫硫技術(shù)主要包括循環(huán)流化床法、密相干塔法、活性焦吸附法等。循環(huán)流化床法和密相干塔法系統(tǒng)簡單、水耗低、運(yùn)行及維護(hù)費(fèi)用低，但其脫硫效率均不高，且其凈化后的副產(chǎn)物為不穩(wěn)定的、難以利用的亞硫酸鈣?；钚越刮椒ㄔ谌毡句撹F企業(yè)運(yùn)用較多，活性焦在脫除煙氣中S02的同時，還可以利用活性焦的吸附性能脫除NOx、二惡英和Hg等污染物，具有一套裝置脫除多種污染物的功能，但活性焦價格昂貴，系統(tǒng)投資和運(yùn)行費(fèi)用都極高。
[0005]與干法相比，燒結(jié)煙氣濕法脫硫工藝應(yīng)用越來越廣泛。濕法脫硫技術(shù)主要包括石灰石/石灰-石膏法、氨-硫銨法、離子液法、雙堿法及海水淡化法等。石灰石/石灰-石膏法脫硫效率高，系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，脫硫劑價格便宜，但其副產(chǎn)物石膏在我國沒有銷路，被迫廢棄，造成二次污染。氨-硫銨法脫硫反應(yīng)速度快，吸收劑利用率高，氨水作為吸收劑，系統(tǒng)需重防腐，氨在脫硫過程中存在逃逸現(xiàn)象，且氨氣具有較大的毒性，還有爆炸的危險，由于燒結(jié)煙氣中含有重金屬和二惡英等污染物，因此氨法脫硫的副產(chǎn)物硫銨價格便宜，且不能用于糧食生產(chǎn)。離子液法適用于煙氣中二氧化硫濃度較大的環(huán)境，離子液具有腐蝕性，設(shè)備需要進(jìn)行重防腐。雙堿法吸收二氧化硫效率高，但氫氧化鈉價格較貴，系統(tǒng)運(yùn)行成本高。海水脫硫的技術(shù)優(yōu)勢是可直接使用豐富的海水作為脫硫劑，同時消耗少量氧化鈣，但此方法只能適用于沿海地區(qū)。
[0006]因此有必要設(shè)計一種移層式鋼渣干法脫硫設(shè)備及脫硫方法，以克服上述問題。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，提供了一種脫硫效率高、資源回收率高，同時可降低運(yùn)行成本的移層式鋼渣干法脫硫設(shè)備及脫硫方法。
[0008]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:
本發(fā)明提供一種移層式鋼渣干法脫硫設(shè)備，包括靜電除塵器、移層式吸收塔、再生塔、移層式機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備、加料倉、卸灰斗以及風(fēng)機(jī)；所述靜電除塵器連接所述移層式吸收塔，所述移層式吸收塔連接所述風(fēng)機(jī)；所述移層式吸收塔的上方通過所述移層式機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備連接所述再生塔的下方；所述再生塔的上方連接所述加料倉，所述加料倉連接至所述移層式吸收塔的下方，所述再生塔的底部設(shè)有所述卸灰斗。
[0009]進(jìn)一步地，所述風(fēng)機(jī)連接一煙囪。
[0010]進(jìn)一步地，所述加料倉與所述再生塔之間設(shè)有一分料倉。
[0011]進(jìn)一步地，所述再生塔連接一煙氣換熱器。
[0012]本發(fā)明還提供一種采用移層式鋼渣干法脫硫設(shè)備進(jìn)行脫硫的方法，其特征在于，包括以下步驟:來自燒結(jié)機(jī)頭的燒結(jié)煙氣先進(jìn)入靜電除塵器進(jìn)行除塵，凈化后的煙氣再進(jìn)入移層式吸收塔進(jìn)行二氧化硫吸附，最后的煙氣進(jìn)入風(fēng)機(jī)；其中，所述移層式吸收塔中設(shè)有鋼渣脫硫劑，所述鋼渣脫硫劑先在所述移層式吸收塔中吸附二氧化硫，所述移層式機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備將吸收二氧化硫后的鋼渣脫硫劑送至所述再生塔，鋼渣脫硫劑在所述再生塔中進(jìn)行解吸，解吸后的鋼渣脫硫劑被所述移層式機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備送至所述移層式吸收塔進(jìn)行二氧化硫吸附；鋼渣脫硫劑使用一段時間后，其強(qiáng)度減弱并且破碎，此時通過所述加料倉進(jìn)行補(bǔ)充鋼渣脫硫劑，同時破碎的鋼渣脫硫劑通過所述卸灰斗排出。
[0013]進(jìn)一步地，經(jīng)過所述靜電除塵器進(jìn)行除塵后的煙氣的粉塵含量不高于50mg/Nm3，經(jīng)過所述移層式吸收塔進(jìn)行二氧化硫吸附后的煙氣的二氧化硫含量不高于100mg/Nm3。
[0014]進(jìn)一步地，進(jìn)入所述風(fēng)機(jī)3后的煙氣通過一煙囪排出。
[0015]進(jìn)一步地，所述再生塔上設(shè)有煙氣換熱器，所述煙氣換熱器為其提供再生高溫?zé)煔猓鰺煔鈸Q熱器的加熱熱源為鋼鐵廠余熱蒸汽或過熱水。
[0016]進(jìn)一步地，將所述再生塔在再生過程中排出的二氧化硫氣體送往化產(chǎn)區(qū)制備濃硫酸。
[0017]本發(fā)明具有以下有益效果:
移層式鋼渣干法脫硫設(shè)備及脫硫方法屬于新型干法脫硫工藝，通過移層式機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備移動鋼渣脫硫劑，使鋼渣脫硫劑一直處于吸收一再生的循環(huán)狀態(tài)，并且對破碎的鋼渣脫硫劑進(jìn)行在線補(bǔ)料，脫硫效率高，副產(chǎn)品可利用，并且無二次污染，同時還可降低運(yùn)行成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0019]圖1為本發(fā)明實施例提供的移層式鋼渣干法脫硫設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實施方式】
[0020]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0021]如圖1，本發(fā)明實施例提供一種移層式鋼渣干法脫硫設(shè)備，包括靜電除塵器1、移層式吸收塔2、再生塔5、移層式機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備10、加料倉9、卸灰斗7以及風(fēng)機(jī)3。所述靜電除塵器I連接所述移層式吸收塔2，所述移層式吸收塔2連接所述風(fēng)機(jī)3，所述風(fēng)機(jī)3連接一煙? 4。所述移層式吸收塔2的上方通過所述移層式機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備10連接所述再生塔5的下方，所述再生塔5連接一煙氣換熱器8。所述再生塔5的上方連接所述加料倉9，所述加料倉9連接至所述移層式吸收塔2的下方，所述再生塔5的底部設(shè)有所述卸灰斗7。所述加料倉9與所述再生塔5之間還設(shè)有一分料倉6。
[0022]如圖1，本發(fā)明實施例還提供一種采用移層式鋼渣干法脫硫設(shè)備進(jìn)行脫硫的方法包括以下步驟:來自燒結(jié)機(jī)頭的燒結(jié)煙氣先進(jìn)入靜電除塵器I進(jìn)行除塵，凈化后的煙氣再進(jìn)入移層式吸收塔2進(jìn)行二氧化硫吸附，最后的煙氣進(jìn)入風(fēng)機(jī)3。其中，所述移層式吸收塔2中設(shè)有鋼渣脫硫劑，所述鋼渣脫硫劑先在所述移層式吸收塔2中吸附二氧化硫，所述移層式機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備10將吸收二氧化硫后的鋼渣脫硫劑送至所述再生塔5，鋼渣脫硫劑在所述再生塔5中進(jìn)行解吸，解吸后的鋼渣脫硫劑被所述移層式機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備10送至所述移層式吸收塔2進(jìn)行二氧化硫吸附；鋼渣脫硫劑使用一段時間后，其強(qiáng)度減弱并且破碎，此時通過所述加料倉9進(jìn)行補(bǔ)充鋼渣脫硫劑，同時破碎的鋼渣脫硫劑通過所述卸灰斗7排出。
[0023]如圖1，采用移層式鋼渣干法脫硫設(shè)備進(jìn)行脫硫的方法具體由以下三個系統(tǒng)組成:
1.煙氣系統(tǒng):來自燒結(jié)機(jī)頭的燒結(jié)煙氣進(jìn)入靜電除塵器I進(jìn)行除塵，凈化后的煙氣進(jìn)入移層式吸收塔2進(jìn)行二氧化硫吸附，最后的煙氣進(jìn)入風(fēng)機(jī)3，進(jìn)入所述風(fēng)機(jī)3后的煙氣通過一煙囪4排出到大氣中，此時的煙氣已經(jīng)被凈化，對大氣產(chǎn)生的污染較小。其中，經(jīng)過所述靜電除塵器I進(jìn)行除塵后的煙氣的粉塵含量不高于50mg/Nm3，經(jīng)過所述移層式吸收塔2進(jìn)行二氧化硫吸附后的煙氣的二氧化硫含量不高于100mg/Nm3。
[0024]2.鋼渣吸附、解吸及運(yùn)輸系統(tǒng):所述移層式吸收塔2中設(shè)有鋼渣脫硫劑，所述鋼渣脫硫劑為平均直徑9mm、長度為10?15mm的圓柱狀體。所述鋼渣脫硫劑先在所述移層式吸收塔2中吸附二氧化硫，所述移層式機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備10將吸收二氧化硫后的鋼渣脫硫劑送至所述再生塔5，鋼渣脫硫劑在所述再生塔5中進(jìn)行解吸，解吸后的鋼渣脫硫劑被所述移層式機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備10送至所述移層式吸收塔2進(jìn)行二氧化硫吸附。所述再生塔5上設(shè)有煙氣換熱器8，所述煙氣換熱器8為其提供再生高溫?zé)煔?，所述煙氣換熱器8的加熱熱源為鋼鐵廠余熱蒸汽或過熱水。將所述再生塔5在再生過程中排出的二氧化硫氣體送往化產(chǎn)區(qū)制備濃硫酸。燒結(jié)煙氣脫硫副產(chǎn)品硫酸可作為軋鋼廠酸洗以及焦化廠化產(chǎn)等工序原料，也可銷售外賣。
[0025]3.鋼渣補(bǔ)給以及卸灰系統(tǒng):鋼渣脫硫劑使用一段時間后，其強(qiáng)度慢慢減弱并且破碎，因此需要給脫硫系統(tǒng)補(bǔ)充鋼渣脫硫劑。此時通過所述加料倉9進(jìn)行補(bǔ)充鋼渣脫硫劑，同時破碎的鋼渣脫硫劑通過所述卸灰斗7排出。[0026]其中，鋼渣吸附、解吸及運(yùn)輸系統(tǒng)具體的吸附原理如下:渣脫硫劑通過移層式機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備10來回于移層式吸收塔2和再生塔5之間，在運(yùn)行過程中，移層式機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備10始終保持微負(fù)壓狀態(tài)，以防粉塵往外泄漏污染環(huán)境。移層式吸收塔2中的鋼渣脫硫劑通過物理吸附和化學(xué)吸附燒結(jié)煙氣中的二氧化硫氣體，鋼渣脫硫劑一直處于運(yùn)動狀態(tài)，吸收二氧化硫后的鋼渣脫硫劑被送往再生塔5，再生塔5由煙氣換熱器8為其提供再生高溫?zé)煔?，煙氣換熱器8的加熱熱源可以為鋼鐵廠余熱蒸汽或過熱水。鋼渣脫硫劑在高溫下解吸再生，之后再送往移層式吸收塔2中進(jìn)行吸收，此系統(tǒng)不斷循環(huán)這個過程。其中的物理吸附和化學(xué)吸附過程如下:首先，在范德瓦爾斯力以及化學(xué)親和力的作用下，SO2由氣相移動至鋼渣脫硫劑的活性鋼渣粒子表面后被捕捉(物理吸附)，然后，在活性炭細(xì)孔內(nèi)被氧化為SO3同時與一同吸附的H2O產(chǎn)生反應(yīng)，作為H2SO4被捕捉(化學(xué)吸附)，即完成吸附。
[0027]另外，本脫硫方法使用煉鋼鋼渣作為脫硫劑，原料無需購買，只需對鋼渣進(jìn)行加工和處理，系統(tǒng)運(yùn)行成本較低。具體的處理如下:待轉(zhuǎn)爐熔渣溫度自然冷卻至300?800°C時，將熱態(tài)鋼渣傾翻至熱悶罐中，蓋上罐蓋密封，待其均熱半小時后對鋼渣進(jìn)行間歇式噴水。急冷產(chǎn)生的熱應(yīng)力使鋼渣龜裂破碎，同時大量的飽和蒸汽滲入渣中與f-CaO、f-MgO發(fā)生水化反應(yīng)使鋼渣局部體積增大從而令其自解粉化。熱燜處理渣粉化率高，粒徑20mm以下者達(dá)85%，因其比表面積高，可以作為吸附劑、脫硫劑等，即成為所述鋼渣脫硫劑。
[0028]綜上所述，所述移層式鋼渣干法脫硫設(shè)備及脫硫方法屬于新型干法脫硫工藝，通過移層式機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備移動鋼渣脫硫劑，使鋼渣脫硫劑一直處于吸收一再生的循環(huán)狀態(tài)，并且對破碎的鋼渣脫硫劑進(jìn)行在線補(bǔ)料，脫硫效率高，副產(chǎn)品可利用，并且無二次污染，同時還可降低運(yùn)行成本。在鋼鐵廠，副產(chǎn)品硫酸可作為軋鋼廠酸洗以及焦化廠化產(chǎn)等工序原料。
[0029]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種移層式鋼渣干法脫硫設(shè)備，其特征在于，包括靜電除塵器、移層式吸收塔、再生塔、移層式機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備、加料倉、卸灰斗以及風(fēng)機(jī)； 所述靜電除塵器連接所述移層式吸收塔，所述移層式吸收塔連接所述風(fēng)機(jī)； 所述移層式吸收塔的上方通過所述移層式機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備連接所述再生塔的下方； 所述再生塔的上方連接所述加料倉，所述加料倉連接至所述移層式吸收塔的下方，所述再生塔的底部設(shè)有所述卸灰斗。
2.如權(quán)利要求1所述的移層式鋼渣干法脫硫設(shè)備，其特征在于:所述風(fēng)機(jī)連接一煙囪。
3.如權(quán)利要求1所述的移層式鋼渣干法脫硫設(shè)備，其特征在于:所述加料倉與所述再生塔之間設(shè)有一分料倉。
4.如權(quán)利要求1所述的移層式鋼渣干法脫硫設(shè)備，其特征在于:所述再生塔連接一煙氣換熱器。
5.采用如權(quán)利要求1所述的移層式鋼渣干法脫硫設(shè)備進(jìn)行脫硫的方法，其特征在于，包括以下步驟:來自燒結(jié)機(jī)頭的燒結(jié)煙氣先進(jìn)入靜電除塵器進(jìn)行除塵，凈化后的煙氣再進(jìn)入移層式吸收塔進(jìn)行二氧化硫吸附，最后的煙氣進(jìn)入風(fēng)機(jī)； 其中，所述移層式吸收塔中設(shè)有鋼渣脫硫劑，所述鋼渣脫硫劑先在所述移層式吸收塔中吸附二氧化硫，所述移層式機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備將吸收二氧化硫后的鋼渣脫硫劑送至所述再生塔，鋼渣脫硫劑在所述再生塔中進(jìn)行解吸，解吸后的鋼渣脫硫劑被所述移層式機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備送至所述移層式吸收塔進(jìn)行二氧化硫吸附； 鋼渣脫硫劑使用一段時間后，其強(qiáng)度減弱并且破碎，此時通過所述加料倉進(jìn)行補(bǔ)充鋼渣脫硫劑，同時破碎的鋼渣脫硫劑通過所述卸灰斗排出。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于:經(jīng)過所述靜電除塵器進(jìn)行除塵后的煙氣的粉塵含量不高于50mg/Nm3，經(jīng)過所述移層式吸收塔進(jìn)行二氧化硫吸附后的煙氣的二氧化硫含量不高于100mg/Nm3。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于:進(jìn)入所述風(fēng)機(jī)3后的煙氣通過一煙囪排出。
8.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于:所述再生塔上設(shè)有煙氣換熱器，所述煙氣換熱器為其提供再生高溫?zé)煔?，所述煙氣換熱器的加熱熱源為鋼鐵廠余熱蒸汽或過熱水。
9.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于:將所述再生塔在再生過程中排出的二氧化硫氣體送往化產(chǎn)區(qū)制備濃硫酸。
【文檔編號】B01D53/02GK104001404SQ201410251772
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】胡建亮 申請人:中冶南方工程技術(shù)有限公司