鐵球團(tuán)燒結(jié)尾氣凈化裝置及其凈化方法和應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及尾氣凈化領(lǐng)域，具體涉及鐵球團(tuán)含so2、nox的煙氣凈化領(lǐng)域，尤其涉及 鐵球團(tuán)燒結(jié)尾氣凈化裝置及凈化技術(shù)，及其在鐵球團(tuán)工業(yè)含塵雜質(zhì)離子so 2、nox煙氣凈化中 的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 采用鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯-環(huán)冷機(jī)生產(chǎn)鐵球團(tuán)的工藝，原料經(jīng)過焙燒產(chǎn)生大量S〇2、NOx 的煙氣（S〇2含量8000~20000mg/Nm3，N0x含量400~600mg/Nm 3)，其產(chǎn)生的尾氣成分較燃煤 電廠尾氣復(fù)雜，處理的要求更高。主抽風(fēng)機(jī)后的煙氣溫度為160~200°C，比燃煤電廠高60 °C，S0 2含量是其2~3倍，而且還存在大量的塵、氟、氯等有害雜質(zhì)。鐵球團(tuán)煙氣與燃煤電廠 煙氣的對比如下：
[0003] 表1燒結(jié)球團(tuán)與燃煤電廠煙氣條件對比
[0006]國內(nèi)外煙氣凈化工藝往往分別針對單一的s〇2或N0X提出處理工藝，或者是針對燃 煤電廠煙氣提出了一體化脫硫脫硝的工藝路線。鐵球團(tuán)燒結(jié)煙氣中雜質(zhì)含量高，成分復(fù)雜， 開發(fā)一種投資少、運(yùn)行費(fèi)用低、效率高、且能實(shí)現(xiàn)副產(chǎn)品資源化的技術(shù)是非常迫切的。
[0007] 目前，國內(nèi)鞍鋼股份有限公司發(fā)明了一種燒結(jié)煙氣脫硫脫硝及其脫硫脫硝的方法 (CN102908889A)。該方法以CaO粉與氧化劑混合進(jìn)行噴霧吸收，同時(shí)該方法未針對含塵、氟、 氯等有害雜質(zhì)煙氣凈化處理。同時(shí)該方法的應(yīng)用實(shí)例針對的S0 2含量1000mg/Nm3，N0x含量 200mg/Nm3,應(yīng)用范圍有局限，不能滿足燒結(jié)煙氣處理的要求。
[0008] 武漢慧邦環(huán)境工程技術(shù)有限公司發(fā)明了一種燃煤電廠煙氣同時(shí)脫硫脫硝工藝及 其系統(tǒng)(CN 103301723A)，該工藝闡述煙氣中302、如、勵(lì)2、02在多層泡沫陶瓷填料的孔隙中 繞行時(shí)，依靠煙氣自身發(fā)生連鎖化學(xué)反應(yīng)分離出H 2S〇4和hn〇3。但是在燒結(jié)煙氣的生產(chǎn)中未 見3〇2、勵(lì)、勵(lì)2、〇2之間的連鎖化學(xué)反應(yīng)顯著。
[0009] 中國科學(xué)院過程工程研究所和鞍鋼集團(tuán)工程技術(shù)有限公司合作發(fā)明的一種燒結(jié) 煙氣同時(shí)脫硫脫硝裝置及方法(CN103933841A)利用臭氧將N0氧化為高價(jià)，氧化后的煙氣進(jìn) 入反應(yīng)塔與噴入的石灰漿發(fā)生反應(yīng)。該方法中石灰漿的引入后續(xù)會(huì)產(chǎn)生大量的CaS0 4固體 廢棄物，S02未得到充分回收。
[0010] 陜西蔚藍(lán)能源科技有限公司發(fā)明了一種新型高效脫硫脫硝方法及裝置 (CN104324610A)，該方法的特征在于在煙氣中添加誘發(fā)劑，在光和熱的作用下，誘發(fā)劑發(fā)生 分解產(chǎn)生活性誘發(fā)基團(tuán)，活性誘發(fā)基團(tuán)在光的作用下引發(fā)氧氣或空氣發(fā)生離解產(chǎn)生活性氧 原子，煙氣中S04PN0 X在高活性氧原子作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為高價(jià)態(tài)氧化物，高價(jià) 態(tài)氧化物經(jīng)過吸收液被完全吸收轉(zhuǎn)化為溶于水的物質(zhì)后脫除。在實(shí)際的球團(tuán)燒結(jié)煙氣中， 難以提供穩(wěn)定的條件保證誘發(fā)劑發(fā)生分解。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明所解決的現(xiàn)有技術(shù)的問題是:球團(tuán)燒結(jié)煙氣中雜質(zhì)含量高、成分復(fù)雜，現(xiàn)有 的技術(shù)不能滿足燒結(jié)尾氣處理達(dá)標(biāo)排放，同時(shí)對高濃度s〇 2實(shí)現(xiàn)資源化的新型氣體凈化處 理的要求。
[0012] 針對以上不足，本發(fā)明提出了一種針對鐵球團(tuán)燒結(jié)尾氣的凈化裝置及其凈化方法 和應(yīng)用，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)尾氣的達(dá)標(biāo)排放和S02的資源化。
[0013] 具體而言，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：
[0014] 本發(fā)明提供了一種鐵球團(tuán)燒結(jié)尾氣凈化裝置，包括噴淋塔1、冷卻塔2、電除霧器3、 A0反應(yīng)塔4和尾氣吸收塔8,所述的噴淋塔1、冷卻塔2、電除霧器3、A0反應(yīng)塔4和尾氣吸收塔8 依次首尾相連，所述的A0反應(yīng)塔4內(nèi)從底部到頂部依次設(shè)置有一次吸收層、二次吸收層和活 性催化層。
[0015] 優(yōu)選的，所述的凈化裝置還包括解吸塔7,所述的一次吸收層與解吸塔7相連。
[0016] 優(yōu)選的，所述的凈化裝置還包括二次吸收循環(huán)槽6,所述的二次吸收循環(huán)槽6與二 次吸收層相連。
[0017] 優(yōu)選的，所述的凈化裝置還包括氧化循環(huán)槽5,所述的氧化循環(huán)槽5與所述的活性 催化層相連。
[0018] 優(yōu)選的，所述的一次吸收層的高度為4.5~5.5米，所述二次吸收層的高度為1.5~ 3.5米，所述活性催化層的高度為2.5~4米。
[0019] 優(yōu)選的，所述凈化裝置還包括胺液凈化單元9,所述胺液凈化單元9與所述A0反應(yīng) 塔4相連。
[0020] 優(yōu)選的，所述胺液凈化單元9和所述解吸塔7相連。
[0021] 本發(fā)明還提供了一種鐵球團(tuán)燒結(jié)尾氣的凈化方法，包括如下步驟：
[0022] (1)首先，煙氣順次經(jīng)過噴淋塔1、冷卻塔2和電除霧器3進(jìn)行除塵降溫；
[0023] (2)然后，煙氣順次通過A0反應(yīng)塔4的一次吸收層、二次吸收層和活性催化層，其 中，煙氣中的S02分別為設(shè)置在一次吸收層和二次吸收層內(nèi)的胺液吸收，煙氣中的N0X在活性 催化層內(nèi)實(shí)現(xiàn)N0X的氧化；
[0024] (3)最后，煙氣通過尾氣吸收塔8進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對S02和N0X的氧化吸收。
[0025] 優(yōu)選的，所述一次吸收層與解吸塔7相連，實(shí)現(xiàn)胺液的流通;解吸塔7與胺液凈化單 元9相連，實(shí)現(xiàn)胺液的流通;所述二次吸收層與二次吸收循環(huán)槽6相連，實(shí)現(xiàn)胺液的流通。
[0026] 優(yōu)選的，所述活性催化層與氧化循環(huán)槽5相連，煙氣在活性催化層中的氧化溫度為 30 ~80°G。
[0027] 優(yōu)選的，所述氧化循環(huán)槽5內(nèi)含有過氧化氫溶液。
[0028] 優(yōu)選的，所述過氧化氫溶液的濃度為4%~20 % (w/w)。
[0029] 優(yōu)選的，所述的活性催化層內(nèi)設(shè)有活性催化劑，所述活性催化劑包括活性炭、氧化 物活性成分和催化助劑。
[0030] 優(yōu)選的，所述活性炭含量大于等于90%，所述氧化物活性成分含量為7%~9%，所 述催化助劑的含量為1 %~3 %。
[0031 ]優(yōu)選的，所述的氧化活性成分為三氧化二鐵、氧化鈦、氧化銅或氧化錳中的一種或 幾種，所述的催化助劑為氧化鑭或二氧化鈰中的一種。
[0032]優(yōu)選的，所述尾氣吸收塔8內(nèi)設(shè)置有堿性溶液，煙氣在尾氣吸收塔8內(nèi)與堿性溶液 反應(yīng)。
[0033] 優(yōu)選的，所述堿性溶液為他0!1、1(0!1工&(0!1)2、1%(0!1) 2、氨水或尿素中的一種或多 種。
[0034]同時(shí)，本發(fā)明還提供了以上任一項(xiàng)所述的尾氣凈化裝置在煙氣凈化領(lǐng)域中的應(yīng) 用，優(yōu)選在含有S02、N0x的煙氣凈化領(lǐng)域中的應(yīng)用，更進(jìn)一步優(yōu)選在含有S02、N0 x的鐵球團(tuán)燒 結(jié)尾氣凈化領(lǐng)域中的應(yīng)用。
[0035]本發(fā)明的有益效果為：
[0036] (1)本發(fā)明的凈化裝置及其凈化方法能夠達(dá)到脫除煙氣中S02、N0X、塵、氟、氯等有 害雜質(zhì)煙氣凈化技術(shù)，又能夠回收高純度S02氣體，其干燥后S02氣體濃度達(dá)99.5%以上，可 以制成高純度硫酸產(chǎn)品、液態(tài)S02產(chǎn)品或亞硫酸鹽類產(chǎn)品等。
[0037] (2)本發(fā)明的適應(yīng)能力強(qiáng)，特別是針對含S02濃度3000~20000mg/Nm 3、N0x超過 500mg/Nm3的復(fù)雜煙氣的適應(yīng)性尤為突出，填補(bǔ)了國內(nèi)球團(tuán)燒結(jié)煙氣濕法凈化技術(shù)的大生 產(chǎn)能力應(yīng)用的空白。
[0038] (3)本發(fā)明回收利用了廢氣S02,成功地"變廢為寶"，既解決了污染物排放問題，又 使整個(gè)工藝達(dá)到了清潔生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0039] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的鐵球團(tuán)燒結(jié)尾氣凈化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040] 其中，附圖標(biāo)記對應(yīng)的結(jié)構(gòu)分別如下：
[0041 ] 1-噴淋塔，2-冷卻塔，3-電除霧器，4-A0反應(yīng)塔，5-氧化循環(huán)槽，6-二次吸收循環(huán) 槽，7-解吸塔，8-尾氣吸收塔，9-胺液凈化單元，10-尾排煙囪。
【具體實(shí)施方式】
[0042] 如上所述，針對上述問題，本發(fā)明提供了一種鐵球團(tuán)燒結(jié)尾氣凈化裝置及其凈化 方法和應(yīng)用。
[0043] 具體而言，本發(fā)明提供了一種鐵球團(tuán)燒結(jié)尾氣凈化裝置，包括噴淋塔1、冷卻塔2、 電除霧器3、A0反應(yīng)塔4和尾氣吸收塔8,所述的噴淋塔1、冷卻塔2、電除霧器3、A0反應(yīng)塔4和 尾氣吸收塔8依次首尾相連，所述的A0反應(yīng)塔4內(nèi)從底部到頂部依次設(shè)置有一次吸收層、二 次吸收層和活性催化層。
[0044] 同時(shí)，本發(fā)明提供了一種鐵球團(tuán)燒結(jié)尾氣凈化方法，包括如下步驟：
[0045] (1)首先，煙氣順次經(jīng)過噴淋塔1、冷卻塔2和電除霧器3進(jìn)行除塵降溫；
[0046] (2)然后，煙氣順次通過A0反應(yīng)塔4的一次吸收層、二次吸收層和活性催化層，其 中，煙氣中的S0 2分別為設(shè)置在一次吸收層和二次吸收層內(nèi)的胺液吸收，煙氣中的N0X在活性 催化層內(nèi)實(shí)現(xiàn)N0 X的氧化；
[0047] (3)最后，煙氣通過尾氣吸收塔8進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對S0#PN0x的氧化吸收。
[0048]球團(tuán)燒結(jié)工序的煙氣，其中含有氟、氯、S02及塵等有害雜質(zhì)，溫度在140~250°C， 由主抽風(fēng)機(jī)送入噴淋塔，與噴淋塔的洗滌液進(jìn)行劇烈的氣液兩相物質(zhì)交換和熱量交換。煙 氣中的雜質(zhì)被洗滌液帶走，同時(shí)由于熱量交換，洗滌液中的水被絕熱蒸發(fā)，使煙氣中的水分 達(dá)到飽和，溫度降到52~63°C左右。在噴淋塔內(nèi)設(shè)置兩層到三層布?xì)庋b置和噴嘴，用來增加 氣液接觸面積，提高除雜的效率。
[0049] 所述噴淋塔1出口煙氣與冷卻塔2的下部煙道入口相連。冷卻塔2進(jìn)一步進(jìn)行降溫 和除雜，然后煙氣升入電除霧器3,在電除霧器中，雜質(zhì)和酸霧被深度凈化，分離和收集到冷 卻塔底部，因此也稱其為濕式除塵器。
[0050] 所述電除霧器頂部出口煙氣溫度在40~55°C，酸霧含量在3~5m