一種用于燒結(jié)煙氣的脫硫脫硝系統(tǒng)及方法
【專利摘要】一種用于燒結(jié)煙氣的脫硫脫硝系統(tǒng)及方法，包括混合制粒裝置、主排煙管路、電除塵器、環(huán)冷機、旁路閥門、活性炭吸收塔、布袋除塵器、活性炭儲料倉及煙囪。在環(huán)冷機上方增設(shè)引風(fēng)機、熱回收罩和熱風(fēng)管，在混合制粒裝置上增設(shè)尿素溶液罐。將尿素溶液按0.5～3％的比例混入燒結(jié)混合料中，尿素受熱分解生成的NH3與燒結(jié)煙氣中的SO2反應(yīng)生成硫酸銨鹽，過剩的NH3與SO2反隨著主排煙管路排出；引風(fēng)機將回收的環(huán)冷機余熱通過熱風(fēng)管輸入電除塵器與活性炭吸收塔之間的管路內(nèi)，將燒結(jié)煙氣加熱到150℃以上，加速NH3與燒結(jié)煙氣中的NOx的反應(yīng)效率。本發(fā)明可極大提高脫銷效率，實現(xiàn)燒結(jié)煙氣同時脫硫脫硝，使出口煙氣中氮氧化物濃度小于300mg/m3。
【專利說明】一種用于燒結(jié)煙氣的脫硫脫硝系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵企業(yè)煙氣處理領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于對燒結(jié)煙氣進行脫硫脫硝的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]“十二五”規(guī)劃中，我國明確了對氮氧化物(NOx)進行全面控制的指標(biāo)，對燒結(jié)煙氣氮氧化物的排放濃度要求不大于300mg/m3，燒結(jié)煙氣中的SO2以及NOx的排放都需要進行處理才能達標(biāo)排放。
[0003]根據(jù)燒結(jié)煙氣產(chǎn)生的特點，其中氮氧化物的濃度較低。選擇性非催化還原脫硝工藝(SNCR)需要950°C以上的高溫，對燒結(jié)煙氣進行再熱處理是不現(xiàn)實的。選擇性催化還原脫硝工藝(SCR)也需要300°C以上的高溫以及催化劑的作用下進行脫硝，由于燒結(jié)煙氣成分較復(fù)雜，催化劑容易發(fā)生中毒，導(dǎo)致運行費用高，難以被我國鋼鐵企業(yè)所接受。
[0004]活性炭加氨法聯(lián)合脫硫脫硝具有可以一體化脫除S02，NOx，且脫除效率高，干法再生無二次污染等優(yōu)點，目前，其工藝技術(shù)完善，運行穩(wěn)定，可以同時進行脫硫脫硝。目前日本鋼鐵企業(yè)普遍采用活性炭法對燒結(jié)煙氣進行處理，但由于其建設(shè)成本以及運行成本太高，是其難以推廣使用的主要原因。
[0005]專利公布號CN102058887A公開了一種“基于添加抑制劑的鐵礦石燒結(jié)過程脫硫方法”，在燒結(jié)料層底部的鋪底料層中添加含氨化合物，利用含氨化合物分解出的氨氣與硫氧化物反應(yīng)生成的硫酸銨鹽吸附于粉塵被煙氣帶走，將燒結(jié)機后半部分風(fēng)箱的煙氣用旋風(fēng)除塵器捕集含硫酸銨鹽的粉末，該方法雖具有90%的脫硫效率，但是沒有脫硝效果。
[0006]“一種高效氨法脫硝工藝及其裝置”(CN101890279A)，首先常溫預(yù)先霧化氨水溶液或尿素溶液，然后高溫氣化并增壓后噴入煙氣產(chǎn)生源的脫硝反應(yīng)區(qū)內(nèi)，使與煙氣充分混合并接觸反應(yīng)。但該反應(yīng)需在高溫下方能進行。
[0007]“一種工業(yè)爐、窯脫硝系統(tǒng)及其脫硝方法”(CN102500219A)，是在煙氣高溫區(qū)采用SNCR技術(shù)，在煙氣管道噴氨或者其他還原劑，進行第一步的脫硝，在煙氣的末端采用堿吸收法進行第二次脫硝處理，即需要兩種工藝聯(lián)合脫硝。
[0008]公布號CN102614758A公開的“基于尿素溶液的SCR煙氣脫硝工藝及裝置”，則是從爐外或鍋爐的二次風(fēng)道內(nèi)抽取熱解風(fēng)，經(jīng)過熱解風(fēng)加熱器被加熱到350-700°C，尿素溶液經(jīng)霧化噴入熱解風(fēng)中，與設(shè)置在鍋爐尾部煙道內(nèi)的SCR催化反應(yīng)器中的選擇性催化還原反應(yīng)。該反應(yīng)的溫度區(qū)間不適應(yīng)燒結(jié)煙氣。
[0009]綜上所述，由燒結(jié)煙氣中氮氧化物濃度較低的特點所決定，現(xiàn)有的脫硫脫硝裝置和方法雖然各有所長，但都不能完全適應(yīng)于燒結(jié)煙氣的脫硫脫硝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種簡單易行，運行成本低廉，可以將燒結(jié)煙氣同時脫硫脫硝的系統(tǒng)及方法。[0011]為此，本發(fā)明所采取的解決方案是:
[0012]一種用于燒結(jié)煙氣的脫硫脫硝系統(tǒng)，包括混合制粒裝置、主排煙管路、電除塵器、環(huán)冷機、旁路閥門、活性炭吸收塔、布袋除塵器、活性炭儲料倉及煙? ;燒結(jié)機主排煙管路通過電除塵器連接活性炭吸收塔，活性炭吸收塔后部設(shè)有布袋除塵器，在電除塵器與活性炭吸收塔之間的連接管路上裝有旁路閥門，布袋除塵器和旁路閥門均與煙?相連，其特征在于，在環(huán)冷機上方增設(shè)熱回收罩，熱回收罩后部設(shè)有引風(fēng)機，引風(fēng)機連接熱風(fēng)管，熱風(fēng)管另一端連接在電除塵器與活性炭吸收塔之間的管路上；在燒結(jié)機前部的混合制粒裝置上連接有尿素溶液罐。
[0013]一種用于燒結(jié)煙氣的脫硫脫硝方法，其具體方法為:
[0014]將尿素溶液罐中的含尿素溶液均勻混入燒結(jié)混合料中，添加尿素溶液的質(zhì)量百分比為燒結(jié)混合料的0.5%?3% ;在燒結(jié)過程中，尿素受熱分解生成的NH3與燒結(jié)煙氣中的SO2反應(yīng)生成硫酸銨鹽，過剩的NH3與SO2反隨著主排煙管路排出，NH3與燒結(jié)煙氣中的NOx在活性炭吸收塔中反應(yīng)，經(jīng)過布袋除塵器除塵處理后由煙?排放，生成的硫酸銨鹽隨著粉塵被帶入電除塵器中，將電除塵器中的粉塵進行水洗、過濾處理，濾液蒸發(fā)后制成化肥，不溶物重新返回?zé)Y(jié)混合料。
[0015]在整個燒結(jié)過程中，尿素發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為:
[0016](NH2) 2C0+H20 = NH4COONH2
[0017]NH4COONH2 = 2NH3+C02
[0018]S02+2NH3+H20+l/202 = (NH4)2SO40
[0019]尿素與NO在活性炭吸收塔內(nèi)的反應(yīng)為:
[0020]NCHNO2+(NH2) 2C0 = 2N2+C02+2H20。
[0021]燒結(jié)過程中，需通過監(jiān)測活性炭吸收塔入口順3與勵1的濃度，實時調(diào)整尿素溶液的添加量，控制尿素在燒結(jié)階段產(chǎn)生的過量NH3濃度在100?400mg/m3。
[0022]同時，在燒結(jié)過程中，設(shè)于環(huán)冷機上方的引風(fēng)機將回收的環(huán)冷機一段二段三段余熱通過熱風(fēng)管輸入電除塵器與活性炭吸收塔之間的管路內(nèi)，將進入活性炭吸收塔中的燒結(jié)煙氣加熱到150°C以上，加速NH3與NOx在活性炭吸收塔中的反應(yīng)效率，提高脫硝效果。
[0023]本發(fā)明的有益效果為:
[0024]由于本發(fā)明在電除塵器與活性炭吸收塔之間的管路上增設(shè)了熱風(fēng)管，利用回收的環(huán)冷機余熱將燒結(jié)煙氣加熱，從而可極大提高脫銷效率，實現(xiàn)燒結(jié)煙氣同時脫硫脫硝，使出口煙氣中氮氧化物濃度小于300mg/m3，減少環(huán)境污染，增加企業(yè)收益，滿足“十二五”對企業(yè)的要求。本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，投資少、見效快，方法易于實施，脫硫脫硝效果顯著。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是燒結(jié)煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中:尿素溶液罐1、混合制粒裝置2、燒結(jié)機3、主排煙管路4、電除塵器5、旁路閥門6、活性炭吸收塔7、布袋除塵器8、活性炭儲料倉9、煙囪10、環(huán)冷機11、熱風(fēng)管12、熱回收罩13、引風(fēng)機14。
【具體實施方式】[0027]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。
[0028]由圖1可見，本發(fā)明燒結(jié)煙氣脫硫脫硝系統(tǒng)是在原有的混合制粒裝置2、燒結(jié)機3、主排煙管路4、電除塵器5、旁路閥門6、活性炭吸收塔7、布袋除塵器8、活性炭儲料倉9、煙囪10、環(huán)冷機11的基礎(chǔ)上,一是在環(huán)冷機11的上方增設(shè)了熱回收罩13,熱回收罩13后部安裝有引風(fēng)機14，引風(fēng)機14與熱風(fēng)管12連接，熱風(fēng)管12的另一端連接在電除塵器5與活性炭吸收塔7之間的連接管路上。二是在燒結(jié)機3前部的混合制粒裝置2上連接了一個尿素溶液罐I。主排煙管路4通過電除塵器5連接活性炭吸收塔7，活性炭吸收塔7后部設(shè)有布袋除塵器8，布袋除塵器8通過管道連接煙囪10。在電除塵器5與活性炭吸收塔7之間的連接管路上還連接有旁路閥門6，旁路閥門6亦通過管道與煙? 10相連?；钚蕴績α蟼}9是提供活性炭吸收塔7持續(xù)反應(yīng)的原料倉，旁路閥門6可以將煙氣直接排入煙囪10。
[0029]本發(fā)明燒結(jié)煙氣脫硫脫硝的具體方法為:
[0030]將尿素溶液罐I中的含尿素溶液均勻混入燒結(jié)混合料中，添加尿素溶液的質(zhì)量百分比為燒結(jié)混合料的0.5%~3%。
[0031]在燒結(jié)過程中，尿素受熱分解生成的NH3與燒結(jié)煙氣中的SO2反應(yīng)生成硫酸銨鹽，過剩的NH3與SO2反隨著主排煙管路4排出，NH3與燒結(jié)煙氣中的NOx在活性炭吸收塔7中反應(yīng)，經(jīng)過布袋除塵器8除塵處理后由煙囪10排放。生成的硫酸銨鹽隨著粉塵被帶入電除塵器5中，將電除塵器5中的粉塵進行水洗、過濾處理，濾液蒸發(fā)后可制成化肥，不溶物則可重新返回?zé)Y(jié)混合料。
[0032]添加尿素溶液的質(zhì)量百分比取決于燒結(jié)煙氣中SO2以及NOx的濃度，燒結(jié)煙氣中SO2濃度一般在600-3000mg/m3之間，NOx的濃度一般在200-500mg/m3之間，因此燒結(jié)過程中，需通過監(jiān)測活性炭吸收塔7入口 NH3與NOx的濃度，實時調(diào)整尿素溶液的添加量，控制尿素在燒結(jié)階段產(chǎn)生的過量NH3濃度在100~400mg/m3。
[0033]同時，在燒結(jié)過程中，設(shè)于環(huán)冷機11上方的引風(fēng)機14將回收的環(huán)冷機11 一段二段三段余熱通過熱風(fēng)管12輸入電除塵器5與活性炭吸收塔7之間的管路內(nèi)，將進入活性炭吸收塔7中的燒結(jié)煙氣加熱到150°C以上，從而加劇了 NH3與NOx在活性炭吸收塔7中的反應(yīng)效率，極大提高脫硝效果。
[0034]實施例1-3的具體參數(shù)及實施效果見表1。
[0035]表1實施例1-3具體參數(shù)及實施效果
[0036]
【權(quán)利要求】
1.一種用于燒結(jié)煙氣的脫硫脫硝系統(tǒng)，包括混合制粒裝置、主排煙管路、電除塵器、環(huán)冷機、旁路閥門、活性炭吸收塔、布袋除塵器、活性炭儲料倉及煙? ;燒結(jié)機主排煙管路通過電除塵器連接活性炭吸收塔，活性炭吸收塔后部設(shè)有布袋除塵器，在電除塵器與活性炭吸收塔之間的連接管路上裝有旁路閥門，布袋除塵器和旁路閥門均與煙?相連，其特征在于，在環(huán)冷機上方增設(shè)熱回收罩，熱回收罩后部設(shè)有引風(fēng)機，引風(fēng)機連接熱風(fēng)管，熱風(fēng)管另一端連接在電除塵器與活性炭吸收塔之間的管路上；在燒結(jié)機前部的混合制粒裝置上連接有尿素溶液罐。
2.一種應(yīng)用權(quán)利要求1所述用于燒結(jié)煙氣的脫硫脫硝系統(tǒng)的方法，其特征在于，具體方法為: 將尿素溶液罐中的含尿素溶液均勻混入燒結(jié)混合料中，添加尿素溶液的質(zhì)量百分比為燒結(jié)混合料的0.5%?3%;在燒結(jié)過程中，尿素受熱分解生成的NH3與燒結(jié)煙氣中的SO2反應(yīng)生成硫酸銨鹽，過剩的NH3與SO2反隨著主排煙管路排出，NH3與燒結(jié)煙氣中的NOx在活性炭吸收塔中反應(yīng)，經(jīng)過布袋除塵器除塵處理后由煙?排放，生成的硫酸銨鹽隨著粉塵被帶入電除塵器中，將電除塵器中的粉塵進行水洗、過濾處理，濾液蒸發(fā)后制成化肥，不溶物重新返回?zé)Y(jié)混合料；燒結(jié)過程中，通過監(jiān)測活性炭吸收塔入口 NH3與NOx的濃度，實時調(diào)整尿素溶液的添加量，控制尿素在燒結(jié)階段產(chǎn)生的過量NH3濃度在100?400mg/m3 ； 同時，在燒結(jié)過程中，設(shè)于環(huán)冷機上方的引風(fēng)機將回收的環(huán)冷機一段二段三段余熱通過熱風(fēng)管輸入電除塵器與活性炭吸收塔之間的管路內(nèi)，將進入活性炭吸收塔中的燒結(jié)煙氣加熱到150°C以上，加速NH3與NOx在活性炭吸收塔中的反應(yīng)效率。
【文檔編號】B01D53/60GK104006673SQ201410253033
【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】王永, 陳鵬, 袁玲, 王飛, 耿繼雙, 胡紹偉, 徐偉, 劉芳 申請人:鞍鋼股份有限公司