一種燒結(jié)煙氣循環(huán)流化床脫硫脫硝系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于燒結(jié)煙氣處理的循環(huán)流化床脫 硫脫硝系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] "十二五"規(guī)劃中，我國明確提出了對氮氧化物（NOx)進行全面控制的目標(biāo)，要求鋼 鐵企業(yè)燒結(jié)煙氣氮氧化物排放小于300mg/m3。目前燒結(jié)煙氣大多都進行了脫硫處理工藝， 如果在脫硫后加入脫硝工藝，會大大增加運行成本，因此，在脫硫工藝的基礎(chǔ)上改進，使煙 氣脫硫工藝具有脫硝效果的研究已經(jīng)勢在必行。
[0003] 循環(huán)流化床脫硫工藝目前已經(jīng)在燒結(jié)煙氣脫硫方面有著較廣泛的應(yīng)用，隨著國家 對燒結(jié)煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格，單純的脫硫已經(jīng)無法滿足企業(yè)的需要。
[0004] 脈沖電暈技術(shù)是利用高壓脈沖電源產(chǎn)生的高能電子激活煙氣中的H20、02等分子 被激活、電離或裂解產(chǎn)生強氧化性的自由基，然后這些自由基對S02、N0x進行等離子體催化 氧化，分別生成S03和N02或相應(yīng)的酸。脈沖電暈放電脫硫脫硝有突出的優(yōu)點，不需要昂貴 的電子槍，不需要輻射屏蔽，只要對現(xiàn)有的靜電除塵器進行適當(dāng)?shù)母脑旒纯蓪崿F(xiàn)。
[0005] 脈沖電暈放電煙氣凈化裝置一般由五單元結(jié)構(gòu)組成：煙氣增濕降溫塔，氣氨投加 裝置，脈沖高壓電源，脈沖放電等離子體反應(yīng)器及副產(chǎn)物收集裝置。氨氣與廢氣中的二氧化 硫和氮氧化物反應(yīng)生成硫酸銨和硝酸銨，在脈沖放電等離子體反應(yīng)器與副產(chǎn)物收集器之間 的管道中極易沉積，要解決硫酸銨和硝酸銨的沉積問題，會增添清理硫酸銨和硝酸銨的設(shè) 備，如增添刮板機，清灰裝置，沉降箱等。
[0006] 專利申請?zhí)?00510200419. 2公開了"一種結(jié)合脈沖電暈放電和添加劑活化技術(shù) 的脫硝方法"，由電暈放電添加劑活化技術(shù)和脈沖電暈放電煙氣脫硝技術(shù)組成。煙氣脫硝反 應(yīng)器內(nèi)的煙氣依次經(jīng)過流光電暈放電的丙烯活化電極、氨氣活化電極、脈沖電暈放電系統(tǒng) 和水蒸氣活化電極時，煙氣中的一氧化氮與添加劑活化電極和脈沖放電系統(tǒng)生成物發(fā)生一 系列的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，最終生成硝酸鹽、氮氣、少量的硝酸酯和氧化亞氮而脫除。本發(fā)明的工藝 在能耗低于2. 5Wh/Nm3的條件下，煙氣中一氧化氮和氮氧化物的脫除率達到85%和70%以 上。適用于一氧化氮和氮氧化物的脫除。該方法中需要添加劑活化電極，丙烯活化電極，氨 氣活化電極，成本高。
[0007] 專利申請?zhí)?00410021840. 2提供的"干法脈沖電暈放電煙氣凈化方法和裝置"， 其特點是將高溫?zé)煔庖朐鰸窠禍厮M行增濕降溫，增濕降溫后的煙氣進入脈沖放電等離 子體反應(yīng)器，在高壓條件下雨氣氨投加裝置投加的氨氣反應(yīng)，反應(yīng)生成的副產(chǎn)物，并由副產(chǎn) 物收集器收集；該發(fā)明的煙氣凈化裝置包括煙氣增濕降壓塔，氣氨投加裝置，納秒級脈沖高 壓電源，等離子體反應(yīng)器，副產(chǎn)物收集裝置。該方法需要高溫?zé)煔饨禍卦鰸瘢残枰睔馔?加裝置，副產(chǎn)物收集器等成本高。
[0008] 專利申請?zhí)?00410021840. 2公開的"脈沖電暈放電煙氣脫硫脫硝除塵一體化裝 置"，包括氣態(tài)烴類氣體投加單元，氣流分布板單元，水蒸氣氨氣活化單元，脈沖電暈單元， 副產(chǎn)物收集單元。在脈沖電暈放電煙氣脫硫脫硝除塵一體化裝置上分布設(shè)置有進氣口，投 料口，出氣口；在一體化裝置內(nèi)依次設(shè)置有氣流分布板單元，水蒸氣氨氣活化單元，脈沖電 暈單元，副產(chǎn)物收集單元，氣態(tài)烴類氣體投加單元設(shè)置在一體化裝置外與投料口連接，灰斗 設(shè)置在一體化裝置下部，該裝置能同時脫硫脫硝除塵，能很好解決副產(chǎn)物在管道內(nèi)的沉積 問題。該裝置設(shè)置較復(fù)雜，需要單元較多，成本較高。
[0009] 專利申請?zhí)?00810209538. 8公開了一種"脈沖電暈等離子體反應(yīng)與吸附催化脫 硫脫硝方法和裝置"，該方法的過程為：煙氣進入到調(diào)至塔（1 )，調(diào)節(jié)后的煙氣進入到等離子 體反應(yīng)器（2)內(nèi)，同時加入添加劑氨進行脫硫脫硝，煙氣再進入到物料收集器（3)內(nèi)被收 集，對從物料收集器（3)排出的煙氣進行預(yù)熱，然后煙氣進入吸附催化系統(tǒng)（6)內(nèi)進行吸附 催化脫硫脫硝。利用上述方法的裝置，它包括調(diào)至塔（1)，離子體反應(yīng)器（2)，物料收集器 (3)，和供氨系統(tǒng)（4)，它還包括預(yù)熱器（5)和吸附催化系統(tǒng)（6)，預(yù)熱器（5)和物料收集器 (3)的出氣口和吸附催化系統(tǒng)（6)的進氣口相連通。該方法需要單元較多，成本較高。
[0010] 綜上所述，現(xiàn)有的脈沖電暈脫硝工藝已不能完全滿足燒結(jié)煙氣脫硝的需要，因而 亟需提供一種運行成本低廉、可同時實現(xiàn)脫硫脫硝雙重效果的處理工藝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011] 本發(fā)明旨在提供一種運行成本低廉，可以在脫硫的同時達到脫硝效果的燒結(jié)煙氣 循環(huán)流化床脫硫脫硝系統(tǒng)及方法。
[0012] 本發(fā)明采取的技術(shù)解決方案如下： 一種燒結(jié)煙氣循環(huán)流化床脫硫脫硝系統(tǒng)，包括電除塵器、消石灰罐、吸收塔、布袋除塵 器、副產(chǎn)物倉及煙囪，其特征在于，在吸收塔與布袋除塵器之間增設(shè)脈沖電暈反應(yīng)器，脈沖 電暈反應(yīng)器兩端分別連接吸收塔和布袋除塵器，布袋除塵器通過管道分別與副產(chǎn)物倉、煙 囪以及吸收塔進料管道連接，電除塵器和消石灰罐也同時連接在吸收塔進料管道上。
[0013] 所述脈沖電暈反應(yīng)器由脈沖放電等離子體反應(yīng)器、脈沖高壓電源、機械振打錘和 刷灰裝置組成。
[0014] 一種燒結(jié)煙氣循環(huán)流化床脫硫脫硝的方法，是將脈沖電暈氧化技術(shù)與循環(huán)流化床 脫硫工藝相結(jié)合，實現(xiàn)同時脫硫脫硝，其具體脫硫脫硝過程為： 消石灰罐中的Ca(0H)2與水進入吸收塔，同時燒結(jié)煙氣通過電除塵器靜電除塵后亦進 入吸收塔，在吸收塔內(nèi)完成脫硫反應(yīng)的凈化煙氣經(jīng)過布袋除塵器后由煙囪排出；反應(yīng)后的 煙氣與脫硫灰通過脈沖電暈反應(yīng)器，經(jīng)過電暈活化產(chǎn)生〇H、H02的活性自由基，這些活性自 由基與N0反應(yīng)后生成N02，并被脫硫劑吸收；進入布袋除塵器的脫硫灰，一部分返回吸收塔 進行循環(huán)再利用，另一部分脫硫灰進入副產(chǎn)物倉外排。
[0015] 本發(fā)明的有益效果為： 與已有技術(shù)相比，本發(fā)明脈沖電暈反應(yīng)器減少了氣態(tài)烴類氣體投加單元、水蒸氣氨氣 活化單元及副產(chǎn)物收集單元等結(jié)構(gòu)，可極大降低運行成本。利用循環(huán)流化床脫硫系統(tǒng)并加 以改進，使循環(huán)流化床在進行正常脫硫工藝的同時，具有脫硝的作用，不僅減少了企業(yè)新建 脫硝項目的投資，而且簡化了處理工藝，有利于環(huán)境保護。
【附圖說明】
[0016] 圖1是循環(huán)流化床脫硫脫硝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)意圖； 圖2是脈沖電暈反應(yīng)器結(jié)構(gòu)剖面示意圖； 圖3是脈沖電暈反應(yīng)器結(jié)構(gòu)側(cè)剖面示意圖。
[0017] 圖中：電除塵器1、消石灰罐2、吸收塔3、脈沖電暈反應(yīng)器4、布袋除塵器5、副產(chǎn)物 倉6、煙囪7、脈沖高壓電源8、脈沖放電等離子體反應(yīng)器9、刷灰裝置10、機械振打錘11。
【具體實施方式】
[0018] 由圖1可見，本發(fā)明燒結(jié)煙氣循環(huán)流化床脫硫脫硝系統(tǒng)是在原有電除塵器1、消石 灰罐2、吸收塔3、布袋除塵器5、副產(chǎn)物倉6及煙囪7的基礎(chǔ)上，又在吸收塔3與布袋除塵 器5之間增設(shè)了一套脈沖電暈反應(yīng)器4。為減少一次性投資和運行成本，本發(fā)明去除了脈沖 電暈反應(yīng)器4固有的氣態(tài)烴類氣體投加單元、水蒸氣氨氣活化單元及副產(chǎn)物收集單元等結(jié) 構(gòu)，而只保留了脈沖高壓電源8、脈沖放電等離子體反應(yīng)器9、刷灰裝置10、機械振打錘11， (見圖2,圖3)使脈沖電暈反應(yīng)器4的結(jié)構(gòu)更加緊湊和實用。
[0019] 脈沖電暈反應(yīng)器4的兩端分別連接吸收塔3和布袋除塵器5,布袋除塵器5通過管 道分別與副產(chǎn)物倉6、煙囪7以及吸收塔3的進料管道連接，電除塵器1和消石灰罐2也同 時連接在吸收塔3的進料管道上。
[0020] 本發(fā)明燒結(jié)煙氣循環(huán)流化床脫硫脫硝的方法的具體過程為： 消石灰罐2中的0&(0!1)2與水進入吸收塔3,同時燒結(jié)煙氣通過電除塵器1靜電除塵后 亦進入吸收塔3,在吸收塔3內(nèi)完成脫硫反應(yīng)的凈化煙氣經(jīng)過布袋除塵器5后直接由煙囪7 排出。反應(yīng)后的煙氣與脫硫灰通過脈沖電暈反應(yīng)器4,經(jīng)過電暈活化產(chǎn)生OH、Η02的活性自 由基，這些活性自由基與Ν0反應(yīng)后生成Ν02，并被脫硫劑吸收。進入布袋除塵器5后的脫硫 灰，一部分返回吸收塔3進行循環(huán)再利用，而另一部分脫硫灰則進入副產(chǎn)物倉6進行外排。
[0021] 本發(fā)明實施例與對比例具體工藝參數(shù)及其實施效果對比情況見表1。
[0022] 衷1實施例與對比例具體工藝參數(shù)及其實施效果對比
【主權(quán)項】
1. 一種燒結(jié)煙氣循環(huán)流化床脫硫脫硝系統(tǒng)，包括電除塵器、消石灰罐、吸收塔、布袋除 塵器、副產(chǎn)物倉及煙囪，其特征在于，在吸收塔與布袋除塵器之間增設(shè)脈沖電暈反應(yīng)器，脈 沖電暈反應(yīng)器兩端分別連接吸收塔和布袋除塵器，布袋除塵器通過管道分別與副產(chǎn)物倉、 煙囪以及吸收塔進料管道連接，電除塵器和消石灰罐也同時連接在吸收塔進料管道上。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的燒結(jié)煙氣循環(huán)流化床脫硫脫硝系統(tǒng)，其特征在于，所述脈沖 電暈反應(yīng)器由脈沖放電等離子體反應(yīng)器、脈沖高壓電源、機械振打錘和刷灰裝置組成。3. -種應(yīng)用權(quán)利要求1所述燒結(jié)煙氣循環(huán)流化床脫硫脫硝系統(tǒng)的方法，其特征在于， 將脈沖電暈氧化技術(shù)與循環(huán)流化床脫硫工藝相結(jié)合，實現(xiàn)同時脫硫脫硝，其具體脫硫脫硝 過程為： 消石灰罐中的Ca(0H)2與水進入吸收塔，同時燒結(jié)煙氣通過電除塵器靜電除塵后亦進 入吸收塔，在吸收塔內(nèi)完成脫硫反應(yīng)的凈化煙氣經(jīng)過布袋除塵器后由煙囪排出；反應(yīng)后的 煙氣與脫硫灰通過脈沖電暈反應(yīng)器，經(jīng)過電暈活化產(chǎn)生OH、H02的活性自由基，這些活性自 由基與NO反應(yīng)后生成N02，并被脫硫劑吸收；進入布袋除塵器的脫硫灰，一部分返回吸收塔 進行循環(huán)再利用，另一部分脫硫灰進入副產(chǎn)物倉外排。
【專利摘要】一種燒結(jié)煙氣循環(huán)流化床脫硫脫硝系統(tǒng)及方法，包括電除塵器、消石灰罐、吸收塔、布袋除塵器、副產(chǎn)物倉及煙囪，在吸收塔與布袋除塵器之間增設(shè)脈沖電暈反應(yīng)器，布袋除塵器通過管道分別與副產(chǎn)物倉、煙囪以及吸收塔進料管道連接，電除塵器和消石灰罐也同時連接在吸收塔進料管道上。燒結(jié)煙氣在吸收塔內(nèi)完成脫硫反應(yīng)后由煙囪排出；反應(yīng)后的煙氣與脫硫灰經(jīng)過脈沖電暈反應(yīng)器電暈活化后生成NO2，并被脫硫劑吸收；進入布袋除塵器的脫硫灰一部分返回吸收塔循環(huán)再利用，另一部分由副產(chǎn)物倉外排。本發(fā)明在脫硫的同時兼具脫硝的作用，不僅可減少企業(yè)新建脫硝項目的投資，而且可簡化處理工藝，降低運行成本，有利于環(huán)境保護。
【IPC分類】B01D53/56, B01D53/75, B01D53/50, B01D50/00
【公開號】CN105251325
【申請?zhí)枴緾N201410337618
【發(fā)明人】王永, 陳鵬, 袁玲, 王飛, 徐偉, 劉芳, 耿繼雙
【申請人】鞍鋼股份有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2014年7月16日